“埚”凭“砂”贵！供需缺口下价格“狂飙”
石英坩埚概述
光伏石英坩埚是硅片生产中的重要耗材，对硅片产量和品质有重要影响。石英坩埚是单晶炉内用于装放高温硅熔液的器皿，石英坩埚在多次加热拉晶完成后即报废，需要重新购置新的石英坩埚用于下次拉晶，因此其是直拉法制造单晶硅片的重要耗材。
石英坩埚具有双层结构：内层与硅溶液直接接触，其品质影响最终的硅片产量和质量，对原材料纯度要求较高，一般采用进口石英砂；外层主要用于散热，一般采用国产石英砂。
石英坩埚产业上游为高纯石英砂，而高纯石英砂原材料的主要供应公司包括美国尤尼明、挪威TQC公司和石英股份。下游应用领域广泛，以半导体和光伏为主，其中光伏市场需求增长较为迅猛。
石英坩埚是装放高温状态下的硅原料（工作中处于熔化状态的硅液）的石英器件，是光伏硅片生产过程中的重要耗材，广泛用于光伏及半导体硅片生产行业。一只36寸坩埚有多重，需要消耗石英砂100公斤，使用寿命约400小时，一个炉子每个月用2个坩埚。
石英坩埚可主要分为方形和圆形两类，其中方形石英坩埚用于多晶硅锭铸造环节，圆形石英坩埚则用在单晶硅棒拉制环节。石英坩埚是拉制单晶硅棒不可或缺的耗材，且具有较强的消耗品属性。
根据CPIA《中国光伏产业发展路线图（2021年）》报告，2021年，单晶硅片市场占比约94.5%，CPIA预计未来多晶硅片市场份额将进一步下降。
光伏用硅片原料单晶硅生产有悬浮区熔法和直拉法，为了降低成本，大直径的单晶硅（200mm以上）基本通过直拉法生产。在直拉法中，将多晶硅原料放置于石英坩埚内加热熔融状硅熔体，拉杆带动籽晶下降使其接触硅熔体，然后缓慢地向上提拉籽晶从而形成硅单晶棒。
石英坩埚在硅片生产中消耗量大，石英坩埚在晶体拉制过程处于高温作业，硅料融化后会侵蚀坩埚本身，因而坩埚具备较强的消耗品属性特征，每拉制一炉单晶硅即需要更换一个石英坩埚。
石英坩埚具有多层结构，内外壁气泡含量不同，石英坩埚的原材料纯度、耐温、耐久性等是单晶品质的重要影响因素。石英坩埚为半透明状，分为外层，也叫气泡复合层（不透明层，气泡含量较多），以及中内层，也叫气泡空乏层（真空透明层，不含气泡，3~5mm）两层结构。
外层需要把来自加热器的热量均匀散射，所以需要规定数量和大小的气泡，从而对硅熔体均匀加热；中内层是一层3-5mm的透明层，成为气泡空乏层，对高纯石英砂高纯、低铝、低碱、抗析晶的要求更高。
石英坩埚的内壁因为与硅熔体接触，在高温状态下，若内壁存在气泡，气泡会由于硅熔体侵蚀而破裂，破裂的碎片如果溶于硅熔体中，将直接影响到硅的成晶（整棒率、成晶率、加热时间、直接加工成本等）以及单晶硅的质量（穿孔片、黑芯片等）。
作为唯一与硅溶液直接接触的材料，石英坩埚的质量对硅单晶的品质有很大影响。譬如石英坩埚内壁气泡的含量、石英坩埚的纯度、石英坩埚的耐高温变形性能等。
拉晶的过程中，石英坩埚内部的羟基、杂质元素和气泡的含量将会影响硅棒的质量和石英坩埚的使用寿命，其中工艺路线能够改善羟基的含量，但杂质与气泡的含量更多依赖于石英砂本身的纯度。采用高纯石英砂对于石英坩埚的性能至关重要，天然石英砂则杂质含量过多，会影响晶体的生长。
目前，石英坩埚的供给扩大受到上游原材料高纯石英砂的限制，高纯石英砂整体供应量远不及全球光伏行业的发展速度。高纯石英砂紧缺会导致硅片企业逐步降低内层砂的使用比例，拉晶效率、硅片品质也会有所降低，同时坩埚的使用寿命有所下降将导致非硅成本上涨。
供应紧张，价格上涨
近期硅片价格逆势上涨，隆基绿能（601012.SH）称石英坩埚紧缺是主因。一石激起千层浪，3月6日收盘，石英股份（603688.SH）涨9.09%，生产石英坩埚的欧晶科技（001269.SZ）涨停、天宜上佳（688033.SH）、晶盛机电（300316.SZ）分别涨5.54%、5.11%。2月23日，据中国有色金属工业协会硅业分会消息，光伏硅片端目前已陷入阶段性短缺，其产量受到制约的主要原因是石英坩埚（和石英砂）出现了阶段性供不应求的现象，此情况在很大程度上影响了硅片的专业化企业产能，导致短期内部分企业无法满开。
据悉，除少数龙头（硅片）企业外，多数的专业化企业反映石英坩埚限制了拉晶产出。其主要原因就是海外两家石英砂供应企业扩产进度不及预期，而坩埚内层又必须采用进口石英砂，国产石英砂替代的效果不理想，因此多数企业在产能爬坡过程中加大了坩埚采购量。
就调研情况来看，高纯石英砂供应仍紧缺（尤其是内层砂）。目前国产内层砂价格或超10万/吨，进口砂散单价格或更高。硅片厂商对石英砂保供需求迫切，对价格仍有较高容忍度。预计石英砂仍存较大涨价空间，涨价品种或以中内层砂为主。
从产业端反馈，国产高纯石英砂的售价近期上涨至11万/吨，远超于去年龙头硅片企业与海外进口砂签订的8万元/吨锁价锁量的长单，且由于未来三年海外砂的量基本已被锁定，基本不存在新签海外砂。且由于海外扩厂节奏缓慢，国内扩产局势也不明朗，预计石英砂的价格在2023年仍有可能进一步上涨且长期维持高位。
另有行业研究员分析称，预计海外石英砂的扩产最快也要到24年Q1才能释放，随着今年需求放量，石英砂和坩埚的紧缺必将持续，拥有优质坩埚的企业具备差异化的石英砂采购模式，同时也能有力保证出货。今年与头部硅片公司绑定的坩埚公司最为受益。
展望未来，业内普遍认为石英砂价格还有进一步上涨趋势，硅片生产依旧一埚难求，会进一步造成硅片产能紧张的状态。随着高纯石英砂供需缺口持续扩大，石英坩埚供应链稳定将成为2023年光伏企业的竞争关键点。
扩产成主旋律，供需平衡点或要到
2024年
据估算，行业头部几家石英坩埚的原有产能大约在40-50万只，基本满足2021年需求，而在2022年开始出现供不应求的状态，伴随下游需求不断扩大，主要坩埚厂商今年也在加速扩产。“公司目前的出货量大概是1.6-1.7万只/月，根据此前的扩产计划，要扩大至2万只/月，今年肯定是要扩完的。” 晶盛机电证券部人士表示，短期内公司的原材料是供应充足的，公司会根据行业发展趋势，与供应商协同进行战略储备，满足公司持续扩产的需求。天宜上佳有两家子公司在从事石英坩埚业务，分别为江苏新熠阳及江油新熠阳。公司证券部人士表示，江苏新熠阳在收购时有四条产线，计划再扩产两条，目前设备正在安装调试中，预计2023年一季度内投产。江油产业园区也会再建几条石英坩埚的生产线，预计今年下半年会陆续完成建设与投产。石英砂的价格上涨将会向上传寻至石英坩埚的成本及销售价格。从售价看，欧晶科技2019年-2021年石英坩埚均价分别为2088元/只、2542元/只、3584元/只。据券商机构测算 ，2022/2023年石英坩埚市场空间将达到47/113亿元，同比增长157%/138%。其中石英砂的综合价格同比增长60%/49%，同时由于坩埚结构改发大尺寸的比例提升，坩埚的平均单价上涨至6984/13389元，同比增长95%/92%。上述天宜上佳人士认为，从目前情况，石英坩埚的价格还是处于上行的趋势中。上海有色网数据显示，截至3月10日，高纯石英（石英坩埚中外层用）现货均价已达8万元/吨。有产业链人士甚至推测，如果后期石英砂涨到15万元/吨，坩埚的价格会突破2万元/吨。各大厂商都在忙扩产，未来何时会达到一个供需平衡点？上述主要厂商相关人士认为，如果下游没新增量，持续扩产下去，肯定会有过剩的一天，但下游的需求也在持续放量，这个是动态变化的，不能一概而论。有券商机构分析称，头部坩埚公司2023年将受益于坩埚单价提升(大尺寸化+行业涨价)。2024年后随着石英砂、石英坩埚供需的再度平衡，石英坩埚也会如历史周期，重新经历一波下行行情，此时行业话语权转移至硅片公司，可能会经历价格+毛利率双降，大浪退潮后中小公司更难存活。推荐阅读
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