随着光伏产业链对降本增效的需求不断增强，N型硅片有望在未来几年加速渗透，根据CPIA数据预计2025年N型硅片渗透率有望达到59%。

N型硅片加速渗透有望提升石英砂需求，因为传统P型硅片的坩埚提拉次数为5次，N型硅片对硅棒纯度有更高的要求，坩埚拉晶次数将减少至3次。

(资料图片仅供参考)

P型硅片用光伏石英坩埚寿命约350小时，N型硅片用光伏石英坩埚寿命仅250小时左右。

P型单晶转为N型单晶的趋势将有力拉动高端石英材料市场增长。

石英坩埚行业概览

石英坩埚是用来装放多晶硅原料（工作中原料处于熔化状态的硅液）的一次性石英器件，为单晶拉制以及单晶品质提供保障，是单晶拉制系统的关键辅料之一，其使用350小时左右便需要更换，属于高频易耗品。

早期的石英坩埚是全透明的结构，这种透明的结构容易导致不均匀的热传输条件，增加晶棒生长的难度，且均匀的结构对高品质的高纯石英砂需求较大，成本较高。

目前主流电弧法制备的石英坩埚为半透明状，有内外两层结构，外层是高气泡密度的区域，称为气泡复合层。

气泡复合层受热较均匀，保温效果较好；内层是一层3-5mm的透明层，称为气泡空乏层。

气泡空乏层的存在使坩埚与溶液接触区的气泡密度降低，从而提高单晶生长的成功率及晶棒品质。

石英坩埚产业链

石英坩埚属于中游行业，其盈利能力受到上下游格局的影响。

石英坩埚行业上游主要为高纯石英砂行业、坩埚设备制造、化工等行业，其中高纯石英砂是石英坩埚的关键原材料。

目前高纯石英砂由于石英矿源的紧缺性，处于高度垄断的阶段，高纯石英砂的价格主要受市场供需关系的影响。

石英坩埚相关的硅材料清洗、切削液处理行业上游主要为设备和化工供应商，以上行业内企业数量较多，市场竞争充分，议价能力较弱。

下游行业为单晶硅材料制造行业，该行业受光伏、半导体领域应用的影响较大，其中光伏级单晶硅片行业主要呈现隆基及TCL中环的双寡头格局，基本实现国产替代。

石英坩埚产业链：

石英坩埚竞争格局

目前石英坩埚环节竞争格局较为分散，头部坩埚厂商大部分与下游主流单晶硅片企业建立了稳定的合作关系。

单晶硅生产企业倾向于选择行业内口碑较好的供应商，并与其保持长期稳定的合作关系。

由于石英坩埚的下游硅片行业双寡头企业占据着市场绝大部分市场份额，并且近年来为了将来抢占更多的市场份额，隆基股份及中环股份两家公司凭借着巨大的资金优势仍在进行逆周期产能扩张，两家公司仍占据大部分的市场份额。

在此背景下，单晶硅石英坩埚行业仅有少数几家企业分享到下游行业产能扩充的红利，其余的大量中小企业被迫激烈地争夺剩余的市场份额。

石英坩埚竞争格局：

高纯石英砂

随着硅片大幅扩产，高纯石英砂供需偏紧价格不断走高，同时大尺寸化加大了耗砂量。

高纯石英砂在光伏行业主要用于生产光伏石英坩埚，高纯石英砂占光伏石英坩埚成本的62%，是拉晶过程中的重要耗材。

2021年光伏石英坩埚成本构成（单位：%）：

高品质进口石英砂或成为年各家产出成本与硅片品质关键。

目前高纯石英砂分为低端（3N）、中端（4N）、高端（4N8）和超高纯（5N2）。

全球具备大规模高纯度石英砂供给能力的厂商只有美国尤尼明、挪威TQC以及中国的石英股份，海外厂商的石英矿源来自美国北卡罗来纳州Spruce Pine地区的花岗质伟晶岩，是全球唯一受到阿乐汉尼绿片岩运动影响的高纯石英矿床，与国内厂商使用的印度矿相比，杂质与气液包裹体都天然较少，更适合用作内层砂。

目前30寸及以上大尺寸坩埚内层仍需使用尤尼明、挪威TQC的进口砂源，否则会影响坩埚寿命和硅片质量，进而增加非硅成本。国际公认的高纯石英砂以美国尤尼明公司IOTA-CG为标准。

N型硅棒拉晶时间更长，坩埚寿命相应比P型低50~100小时。因此随着硅片产量（特别是N型硅片）增长，高纯石英砂需求随之提升。

另一方面，尤尼明和TQC暂无扩产计划，故优质进口砂供应将成为2023年硅片成本与品质的保障。

在供需紧缺的演变下，石英砂价格2022年开始已逐步抬升。

高纯石英砂将出现供给量与供给结构的双重紧缺，高质量石英砂的缺口将影响下游坩埚及硅片的生产效率，尤其对于大尺寸产品及拉晶时间长的头部厂商影响更为明显；更加考验石英坩埚厂商的工艺水平与原材料锁量能力，工艺、客户、渠道兼备的厂商将收获更大的盈利空间，头部玩家有望进一步提升市场份额。

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