硅材料在現代電子信息產(chǎn)業(yè)及新能源產(chǎn)業(yè)中有重要的地位,高純石英也成為國家戰略性產(chǎn)業(yè)和支柱性產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中不可替代的基礎性材料。
近年來(lái),國家出臺了一系列政策支持高純石英發(fā)展,如《建材工業(yè)發(fā)展規劃(2016—2020)》《產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)發(fā)展指南(2017年)》《產(chǎn)業(yè)結構調整指導目錄(2019年)》《鼓勵外商投資產(chǎn)業(yè)目錄(2019年)》等。其中,《鼓勵外商投資產(chǎn)業(yè)目錄(2019年)》指出信息技術(shù)用極端材料及制品(包括波導級高精密光纖預制棒石英玻璃套管和陶瓷基板),依賴(lài)高純(≥99.998%)、超純(≥99.999%)水晶原料提純加工。
1、高純石英供應局面
石英產(chǎn)業(yè)鏈中,超高純石英砂生產(chǎn)與高品質(zhì)礦源密切相關(guān),低品質(zhì)礦源提純較為困難。美國尤尼明公司以美國Spruce Pine的花崗偉晶巖為原料提純高純石英砂,壟斷了90%的高純石英砂市場(chǎng);挪威TQC公司以Spruce Pine和挪威本地的石英礦提純,隨著(zhù)品質(zhì)的提高,近幾年市場(chǎng)占有率呈增長(cháng)趨勢。
我國缺少高品質(zhì)礦源,提純難度更大,江蘇太平洋石英股份公司是國內唯一可量產(chǎn)超高純石英砂的企業(yè)。國內目前還沒(méi)有特定的高純石英礦產(chǎn)資源,生產(chǎn)高純石英仍然采用水晶及優(yōu)質(zhì)脈石英。目前我國水晶資源接近枯竭,脈石英是高純石英加工生產(chǎn)的主要原料。
從石英生產(chǎn)企業(yè)布局看,我國石英原材料供給較為集中。廣東河源、江蘇新沂、江蘇東海、安徽鳳陽(yáng)、河南洛陽(yáng)、河北靈壽是石英原料的主產(chǎn)區,占據全國石英市場(chǎng)的80.0%。其中,華南地區石英砂主要由廣東河源供應,華東地區70.0%的玻璃原料由安徽鳳陽(yáng)供應,全國80.0%的高檔石英原料由江蘇東海供應。
據統計,近年來(lái),我國石英砂產(chǎn)量逐年上升,2018年石英砂產(chǎn)量中,普通石英砂產(chǎn)量為4104.0萬(wàn)t,占比49.7%;精制石英砂產(chǎn)量為3518.0萬(wàn)t,占比42.6%;普通高純石英砂產(chǎn)量為636.0萬(wàn)t,占比7.7%。
2、石英砂市場(chǎng)價(jià)格
由于環(huán)保因素,半導體、光伏等行業(yè)高速發(fā)展,2018年中國石英砂產(chǎn)品價(jià)格有所上升,其中4N級以上的超高純度石英砂價(jià)格則從4.5萬(wàn)元/t下降至3.0萬(wàn)元/t左右,國內企業(yè)供給價(jià)格約為1.6萬(wàn)~2.1萬(wàn)元/t左右,在性能相近的情況下,具有價(jià)格優(yōu)勢和靈活供應優(yōu)勢。
3、石英市場(chǎng)需求
石英是工業(yè)生產(chǎn)中一種基礎材料,最簡(jiǎn)單的用途是用作過(guò)濾和吸收劑、鑄造用砂、填料或磨料等。在一些高科技工業(yè)中,石英的應用也是非常廣泛且重要的,如生產(chǎn)制造超純石英、高附加值石英,特別是可用于電子工業(yè)和光伏電池的光纖、單晶硅等,還有一種特殊的類(lèi)別是用于合成和分析化學(xué)的實(shí)驗玻璃器皿,都擁有著(zhù)相當高的價(jià)值。
(1)半導體
半導體行業(yè)是全球信息產(chǎn)業(yè)的基礎,半導體產(chǎn)品的廣泛應用推動(dòng)了信息化、智能化時(shí)代的來(lái)臨。半導體中最具商業(yè)價(jià)值的是硅和它的一些二元化合物,如碳化硅。這些高性能材料在電子信息領(lǐng)域中被廣泛應用,被制造成各種性能優(yōu)異的芯片等高科技產(chǎn)品。每一年,芯片制造商和設計師們都在大幅度地提高他們產(chǎn)品的性能,而價(jià)格的降低使得高科技產(chǎn)品越來(lái)越為消費者所接受。全球半導體行業(yè)在2012年到2019年都展現出逐年遞增的趨勢。高純石英在該領(lǐng)域被用于生產(chǎn)更高性能的單質(zhì)硅以及其他化合物材料,這些材料在半導體領(lǐng)域得到了廣泛的應用。
(2)光導纖維
石英玻璃可以用來(lái)制造光纖,光纖是一種非常細的細絲,直徑小于8毫米,數字數據以光的形式通過(guò)光纖傳輸,由光纖組成的光纜在現代通訊傳輸領(lǐng)域具有不可取代的重要作用。此外,高純石英還具有一定的光學(xué)特性,它可以形成偏振激光束,利用高純石英作為窗口,以棱鏡、濾光片和定時(shí)裝置制造出了光纖激光器。高質(zhì)量石英晶體也用于光學(xué)儀器的棱鏡和透鏡,可見(jiàn)由高純石英為原料制備的光導纖維擁有非常高的附加價(jià)值。
(3)太陽(yáng)能電池
太陽(yáng)能行業(yè)是非?;馃岬母呖萍籍a(chǎn)業(yè),每年的太陽(yáng)能電池產(chǎn)量都在逐年遞增,中國也是對光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了大量的投資。而生產(chǎn)太陽(yáng)能電池需要大量的高純石英,高純石英砂耐高溫性、熱穩定性好,被廣泛應用于制造單晶硅用石英坩堝。在提倡綠色能源的現代社會(huì ),人們對太陽(yáng)能電池的需求是非常大的,以至于高純石英在光伏產(chǎn)業(yè)中的需求也是十分巨大的。由高純石英生產(chǎn)制備的太陽(yáng)能級的硅附加價(jià)值非??捎^(guān),如西門(mén)子及其子公司生產(chǎn)的太陽(yáng)能級硅的售出價(jià)格可達到40歐元/公斤。
(4)電光源行業(yè)
電光源石英制品可用于生產(chǎn)紫外管、高純石英管、透明管燈,廣泛運用于照明及特種光源行業(yè),如鹵素燈、HID燈、殺菌設備及半導體行業(yè)所用的LED燈等。隨著(zhù)LED對白熾燈的替代加快,LED市場(chǎng)規模和滲透率不斷提升,石英管作為L(cháng)ED的制作原料,市場(chǎng)需求也會(huì )不斷增加。