從去年下半年開始，高純石英砂價格進入瘋狂的上行周期，最為短缺的內(nèi)層砂均價從今年1月的7.5萬元/噸一路上漲至當前的35.5萬元/噸，漲幅接近400%。中層砂則從6萬元/噸漲至21萬元/噸。高純石英砂在國內(nèi)屬于賣方市場，預(yù)計今年內(nèi)層砂可能上漲至均價每噸50萬元至60萬元的區(qū)間，比普通沙土貴了幾百倍。
受益于石英砂價格持續(xù)上漲，A股石英砂龍頭石英股份（603688）、石英坩堝龍頭歐晶科技（001269）一季度業(yè)績增長均十分明顯，歸母凈利潤分別錄得8.21億元和1.72億元，同比分別增長839.62%和292.13%。
石英砂的主要成分是生活中最常見的二氧化硅。我們想知道，石英砂到底有什么能耐，才能一年翻幾倍？
一、昂貴的產(chǎn)品往往只需要最常見的原料
石英的主要成分是二氧化硅，而二氧化硅則是石頭和沙土的主要成分。石英材料是人類最早使用的材料之一，畢竟石器時代使用的“石器”某種程度上就是石英材料。時至今日，石英材料廣泛應(yīng)用于玻璃、陶瓷、冶金、建筑、化工、機械等傳統(tǒng)行業(yè)，還越來越多地應(yīng)用于光通訊、半導(dǎo)體、光伏等新興領(lǐng)域，并涌現(xiàn)出了一大批上市公司。
其中，高純二氧化硅是石英材料中最有技術(shù)壁壘、價格最昂貴的材料。高純二氧化硅主要包括硅溶膠、硅微粉、高純石英砂三種“頂流”產(chǎn)品。硅溶膠烘干后就形成了硅微粉/石英砂，石英砂磨碎后就形成了硅微粉。硅溶膠主要用于CMP拋光液的磨粒；硅微粉用于環(huán)氧塑封料等電子版的填料及化妝品，高純石英砂主要用于坩堝、電極等硅加工領(lǐng)域的耗材生產(chǎn)，三者合計占有近百億的市場空間。這其中，光伏用高純石英砂是當前增長最快、彈性最高的產(chǎn)品。
二、光伏行業(yè)的短板和負擔(dān)
一般的，我們把用于電子半導(dǎo)體、光伏單晶坩堝的石英砂都叫“高純石英砂”，純度大于99.99%。如鉆石一樣，高純石英砂也有三六九等。光伏行業(yè)更在意的是純度達到99.998%的“超高純石英砂”，這是單晶坩堝內(nèi)層的必用材料，是直接接觸硅棒的材料。內(nèi)層石英砂因為直接接觸晶液，如果純度不足，則會出現(xiàn)雜質(zhì)析出至晶體影響晶體純度情況，外層石英砂的性能要求可以相對放寬。
單晶坩堝是典型的耗材。而用于光伏單晶硅棒生產(chǎn)的單晶坩堝，高溫條件下外層雜質(zhì)會隨時間延長逐漸遷移到坩堝的內(nèi)層、內(nèi)表面，直至與高溫硅溶體接觸，影響晶體硅的質(zhì)量。因此，石英坩堝每用每200 -500小時便需更換坩堝，換下來的坩堝就只能報廢，因此“超高純石英砂”、單晶坩堝都是與單晶硅棒產(chǎn)量成正比的易耗品。
2022年全球新增光伏裝機約235GW，同比增長42%；2023年預(yù)期新增裝機有望達到330 -400GW，同比增長40 -70%，石英砂的需求也望水漲船高，石英砂價格的上漲也就不奇怪了。
石英砂也越來越成為了硅料廠商的“不可承受之重”。根據(jù)2022年5月中銀證券的一篇研報，石英坩堝在拉晶成本中占比 2%，高純石英砂每上漲 1 萬 元/噸，硅片廠石英坩堝成本增加 0.004 元/W，這個結(jié)論在彼時可能是對的。不過，當前硅料價格比去年同期跌了近七成，石英砂價格又已經(jīng)上漲了400%。在這種“剪刀差”之下，石英坩堝的成本可能會占到拉晶成本的10-20%，相關(guān)企業(yè)苦不堪言。
三、石頭也有壁壘
根據(jù)常識，如果一個產(chǎn)品極度賺錢，則各家廠商一定會選擇爭相擴大產(chǎn)能，并最終過剩。不過，這種情況似乎不太適合高純石英砂。5月10日，石英股份董事長陳士斌在業(yè)績說明會上表示，光伏領(lǐng)域用高純石英砂至少在5年內(nèi)不會過剩。
資料來源：同花順iFinD
當前，科技和社會的發(fā)展是日新月異的，很少有企業(yè)敢于以5年為周期進行預(yù)測。那么，石英砂為什么不會過剩呢？
首先，目前全球能夠批量生產(chǎn)高純度石英砂的企業(yè)僅有三家，分別是美國的矽比科（尤尼明），挪威的TQC以及國內(nèi)的石英股份。美國矽比科與挪威TQC占有礦產(chǎn)資源優(yōu)勢，高純石英原料儲量豐富、產(chǎn)品質(zhì)量高，長期主導(dǎo)全球高純石英砂供應(yīng)，但其產(chǎn)能主要面向電子級高端石英玻璃，光伏級擴產(chǎn)速度緩慢，新增產(chǎn)能主要集中在石英股份。在寡頭壟斷格局下，瘋狂擴產(chǎn)只會自毀長城，這是顯而易見的道理。
其次，高純石英砂的產(chǎn)能擴張極為緩慢，且提純工藝具有一定的技術(shù)壁壘。高純石英砂的建設(shè)周期約為18個月，有券商已經(jīng)提出，未來2-3年是光伏行業(yè)高純石英砂供給最緊張的時期。另外，石英砂提純工藝相對復(fù)雜，有很高的Knowhow壁壘，行業(yè)進入門檻較高。石英砂的提純過程也需要酸洗等化學(xué)處理，海外尤其美國對環(huán)保要求趨緊，致使其產(chǎn)能擴張受限。
最致命的是，石英砂的原材料也極為稀缺。雖然石頭遍地都是，但只有極少地區(qū)的石頭滿足生產(chǎn)高純石英砂的條件。美國Spruce Pine是國際上公認的儲量最大、品質(zhì)好的高純石英原料礦，壟斷了全球90%以上的坩堝內(nèi)層用“超高純石英砂”供給量。由于不同礦源雜質(zhì)包裹體的成本和含量完全不同，其對應(yīng)的提純工藝和設(shè)備差別較大，尋找到新礦源并匹配合適的提純技術(shù)需要半年以上時間，且純度很難與Spruce Pine的品質(zhì)保持一致。海外巨頭們躺在“安樂窩”當中，并沒有太強的拓展新礦區(qū)的動力。
四、供不應(yīng)求，但也不會瘋漲
過去兩年，我們見證了硅料由于短缺而瘋漲的歷史情景。我們不禁要問，高純石英砂未來幾年大概率也會處于供不應(yīng)求的緊平衡當中，而且供給廠商更少，會不會也會如硅料般瘋漲呢？
筆者認為大概率不會。過去兩年硅料的短缺是繞不過去的“硬短缺”，沒有就是沒有，沒有就會停產(chǎn)。然而，高純石英砂的短缺則相對較“軟”，中外層石英砂不缺，目前短缺的主要是內(nèi)層超高純石英砂。
但當內(nèi)層超高純石英砂供應(yīng)持續(xù)緊張或無法獲得時，下游的需求或?qū)⒌贡乒杵髽I(yè)降低坩堝品質(zhì)，使用內(nèi)層砂占比較低的低品質(zhì)砂鍋，或者購買便宜的內(nèi)層石英砂。例如，石英坩堝內(nèi)壁用尤尼明石英砂，壽命可達450小時以上，如果用從印度進口的石英砂做內(nèi)壁，坩堝使用壽命只能達到200小時左右。
國金證券的調(diào)研報告指出，此舉付出的代價是，降低單只坩堝使用時長，從而導(dǎo)致坩堝成本、拉晶電耗、單位折舊等非硅成本上升。如果不降低坩堝品質(zhì)，那么還可以考慮延長坩堝的報廢周期，此舉可能將影響單晶硅片的質(zhì)量，但至少可以維持開工率，并保證正常的出貨節(jié)奏。
當前高純石英砂的價格已經(jīng)成為下游企業(yè)沉重的負擔(dān)，硬扛還是逃避都是痛苦的選擇。
注：本文不構(gòu)成任何投資建議。股市有風(fēng)險，入市需謹慎。沒有買賣就沒有傷害。