关注光伏的投资者可能都记得2020年的光伏玻璃，2021年的多晶硅料是个什么行情？如果忘了下面回顾一下
半年五，六倍的样子
为什么光伏产业链老频繁出现这种情况？因为行业发展过于迅速，但是上游原材料的扩产周期长短不一，所以难免出现结构性短缺。比如玻璃和硅料的产能一般1.5-2年左右。需求的快速扩张，但产能没法及时跟上，所以才会产生周期性短缺。
接下来分享一个当前已经发生，但未来几年仍会短缺的环节——高纯石英砂
高纯石英砂需求分析：
石英砂根据品味的高低有不同的用途
坩埚生产环节用高纯石英砂标准较光伏玻璃石英砂更严苛。光伏坩埚用石英砂纯度需达到99.998%，光伏生产环节用（如清洗环节）石英制品纯度要求为99.99%以上，均高于光伏玻璃石英砂98.55%的纯度要求，且对杂质含量要求标准也远高于光伏玻璃。
之所以需要高纯因为如果杂质含量多高温过程难免会造成杂质元素和硅料直接的扩散，从而影响最终硅片的纯度，电池的性能等
并且石英坩埚是快速消耗品，平均400-500h就需要更换石英坩埚。
与 P 型电池相比，N 型电池具有转换效率高、双面率高、温度系数低、无光衰、弱光效应好、载流子寿命更长等优点。目前，P 型 PERC 电池逐渐迫近效率天花板，而 N 型电池效率天花板较高，未来转换效率提升空间较大。随着 N 型电池工艺和效率的不断优化，N 型电池中技术相对成熟的 HJT 和 TOPCon 渗透率将进一步提升。根据 CPIA 数据，HJT 和 TOPCon的市场份额将由 2020 年的 4%提升至 2030 年的 36%。在光伏硅片中，P 型硅片单晶纯度＜200ppm、N型单晶硅片纯度＜100ppm 。为满足 N 型硅片对纯度的更高要求，拉制 N 型硅棒的石英坩埚需要增加更换的频率以减少杂质的累积，因此 N 型单晶石英坩埚的更换频率高于 P 型单晶坩埚，更换次数提升有望驱动石英坩埚用高纯砂需求提升。
除此之外，半导体、光纤等也需要使用高纯石英砂。
高纯石英制品在半导体领域不可或缺：高纯石英材料物理性能优异，是半导体产业中不可缺少的支撑材料。高纯石英材料由于其耐温，耐酸，低膨胀和极佳的管够透过性的特殊物理性能，满足了半导体工业对载具材料中碱金属和重金属含量的苛刻要求，在半导体生产过程中需要消耗大量的石英片、环、板、法兰、刻槽舟、扩散炉管、清洗槽等高品质石英材料，石英材料的应用贯穿了半导体制程扩散、氧化、沉积、蚀刻等关键过程。在电子信息技术快速发展的环境下，半导体产业的快速发展也将促进石英材料和制品的应用范围和使用量的增长。
高纯石英砂在光通讯领域主要用于制造光纤预制棒和辅材：光纤预制棒是具有特定折射率剖面、用以制造光纤的石英玻璃棒，是光纤拉制工艺中的重要材料，由芯棒和外包层套管组合而成。芯棒决定了光 纤的传输性能，而外包层决定了光纤的制造成本和质量，两个部件对于石英材料纯度的要求均非常高。除了光纤预制棒外，石英还应用在靶棒、尾棒、烧结管等辅材，也可以用于光纤预制棒生产支撑材料、光纤拉丝用支撑材料等。
高纯石英砂供给分析：
目前全球仅尤尼明、TQC、石英股份三家企业具备量产高纯石英砂的能力，国内其他有江苏阳山、东海几家小工厂、辽宁锦州几家小厂、凯盛石英太湖公司等，但无法稳定批量供应。
尤尼明：公司为高纯石英砂行业长期的全球行业龙头，坐拥美国Spruce Pine地区优质的花岗质伟晶岩矿床，下游广泛应用于半导体、光伏领域，曾控制全球约90%的石英砂市场。
挪威TQC：在美国Spruce Pine及挪威同时拥有基地，下游可应用于半导体、光伏及电光源领域。
石英股份：除半导体领域用高纯石英砂公司仍需外购，其他领域用石英砂均可实现自产。
国产石英砂市占率有望持续提升。
石英股份加快产能扩张，2万吨高纯砂项目在22年3月投产（预计22年5-6月达到满产状态）；此外收购的强邦股份有望贡献6000吨增量；预计新建1.5万吨项目有望于23H1投产。预计22-24年海外合计扩产有限：
一方面受疫情影响，海外产能扩产进度放缓；
另一方面，尤尼明/挪威TQC开采的石英矿来自伟晶岩矿床，而伟晶岩二氧化硅含量约25%，在开采石英矿时会伴随产生大量其他副产品矿石。其他副产品矿石的大量累积，会导致石英矿开采经济性下降。
外层砂已基本实现国产替代，中内层砂产品和客户认可度逐步提升。目前石英股份的高纯石英砂仍以外层砂为主，我们预计石英股份在中内层砂质量以及客户认可度上均有提升，并有望逐步提高中内层砂的渗透率。我们预计21年石英股份外层砂份额约50%，中内层砂份额约8%。
需求缺口概算：
高纯石英砂敏感性分析：
从头部企业毛利率来看，已经开始出现明显的上升趋势。说明产品已经开始出现供不应求
高纯石英砂在拉晶成本中占比较低，下游对涨价敏感度有限：按照近期硅料价格 250 元/kg，石英坩埚在拉晶成本中占比 2%，单瓦成本 0.017 元/W。高纯石英砂每上涨 1 万 元/吨，硅片厂石英坩埚成本增加 0.004 元/W，成本增幅较小，下游对涨价敏感度有限。
总结：
1.产品属性：高纯砂主要终端产品石英坩埚为快速消耗品（12天左右），不同于光伏组件这种仅靠渗透率逻辑，还叠加高频消耗的逻辑，产品属性更好。
2.需求：受益于光伏产业快速发展，及石英坩埚的不可或缺，使得未来的确定性强
3.供给：全球产能扩建相对缓慢，已经出现明显短缺，大幅度涨价。本就可观毛利率仍出现上升趋势。
4.竞争格局：石英股份国内第一且处于垄断地位，竞争格局极佳，且价格优于进口，有替代趋势。
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