與半導體職業的其它供給鏈相同，石英資料制造商需求處理交貨方案、所需出產設備的收購方案以及新員工的招聘和訓練等問題。

1.石英玻璃—高新技能范疇要害原資料

石英玻璃是運用日益廣泛的高新技能資料。石英玻璃的成分為二氧化硅（SiO2），具 有透光性高，耐溫性好，膨脹系數低等優勝的物化性質，因而被廣泛運用于半導體、光伏、 光學、光纖和軍工等高新技能范疇。石英玻璃已成為近代科學技能和現代工業不行或缺的 重要資料。新資料范疇的專家們把石英玻璃稱為“玻璃王”，無論從制造的高方針或工藝 的雜亂性，仍是運用場合的技能難度來看，石英玻璃可謂玻璃資料的“皇冠”。

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1.1 石英玻璃資料及制品物化性質優勝，運用范疇廣泛

石英玻璃的力學、熱學、光學和化學功用優勝，在半導體、光學、光纖、光伏、電光 源以及航空航天等范疇運用廣泛。石英玻璃是由二氧化硅單一組分構成的工業技能玻璃， 因為二氧化硅為原子晶體，Si-O 間是共價鍵，所以石英玻璃耐溫性強且化學性質安穩；Si-O 間化學鍵能大且結構嚴密，使得石英玻璃具有杰出的機械功用，耐壓力強；此外石英玻璃 具有較小的密度，再加上石英玻璃的微觀結構是由二氧化硅四面結構體結構單元組成的單 純網絡，短程有序，長程無序，使得其光學功用優秀且介電強度高。憑仗優勝的物化性質， 石英玻璃廣泛運用于包含半導體、光纖、光學、光伏、電光源以及航空航天等許多高新技 術范疇。

1）半導體（占比約 65%）：石英制品是重要的半導體耗材，用于半導體加工全進程。石英玻璃內二氧化硅純度高，化學性質安穩，不與除氫氟酸和磷酸外的任何酸反響，充分 滿意半導體制造進程中需求抗高溫、變形功用強、不活潑的資料作為晶圓承載和清洗等容 器的要求，被廣泛運用于半導體出產進程。此外，因為石英玻璃折射率低，耐溫性強，可以滿意掩膜版關于基版資料光學透過率高，熱膨脹率低的要求，是高精度玻璃掩膜版的重 要資料。

2）光纖（占比約 14%）：石英玻璃資料是出產光纖預制棒和光纖拉絲進程中首要的 消耗資料。石英玻璃的折射率極低，吸光系數小而且透光波段規劃寬，而光纖作為以全內 反射原理傳輸的光傳導東西，對折射率有極高的要求，因而石英玻璃被很多運用于光纖制 造，首要產品有預制棒、爐芯管、石英管等。

3）光學（占比約 10%）：石英玻璃構成的部件是光學儀器中的要害性元件。通明石 英玻璃的光學功用好，折射率低，可以滿意 185-3500mμ波段規劃內任意透光波段，因而 既可以作為光學儀器的透紫外資料也可以作為透紅外資料，首要產品為制造攝譜儀、紅外 照相機、棱鏡以及透鏡。一起，石英玻璃具有很強的熱安穩性，數值在 800~1000℃之間， 光學石英玻璃還廣泛運用于高空高溫照相，比如：高溫作業窺探窗口、高精度測距儀以及 大型天文望遠鏡。

4）光伏（占比約 7%）：光伏范疇出產加工環節中，石英玻璃制品為硬性耗材。石英 玻璃所制造的石英坩堝憑仗潔凈、同質和耐高溫的功用，一般作為熔融多晶硅料的盛裝器 具，用于后續拉制單晶硅棒/多晶硅錠的進程，是出產進程中的首要耗材。跟著新動力工業 的微弱開展，我國光伏工業規劃不斷壯大，天然石英產品尤其是石英坩堝產品的商場需求 不斷擴展。

5）電光源（占比約 4%）：在電光源范疇，石英玻璃電光源產品在家居、醫療、交通、 文娛等職業運用廣泛。汽車照明用的氙燈，衛生消毒用的紫外線殺菌燈以及文娛場所用的 金屬鹵化物燈，都選用石英玻璃作為照明器具。

6）軍工：在航空航天范疇，石英玻璃制品為宇宙飛船和航天飛機的中心元件。石英玻 璃的密度小，抗壓才能強且光學功用好，滿意太空窗口資料濾紫外耐輻射的要求，防止高 能射線照射下構成“色心”，被廣泛運用于衛星及宇宙飛船，耐輻照的石英玻璃可以有用 操控航天器姿態，高強度抗輻照玻璃蓋片能為宇宙飛船的太陽能電池動力體系提供有用保 護，此外，石英玻璃纖維隔熱功用優秀，介電功用好，被廣泛用于機載天線罩用復合資料 中。

1.2 石英工業鏈集中度較高，海外企業占主導

完好的石英玻璃制品工業鏈包含從高純石英砂質料到下流運用范疇的全進程：高純石 英砂—石英玻璃資料—石英玻璃制品—下流運用范疇。石英工業是以二氧化硅為首要原材 料成分的資料及制品職業。工業鏈中，上游為高純石英砂出產及供給。現階段，因為高純 石英砂的出產與高質量礦源密切相關，工業界首要被背靠高質量石英礦的海外企業獨占， 首要參與者包含尤尼明、挪威 TQC 等，國內石高純英砂龍頭出產廠家為石英股份。中游石 英玻璃資料一般會以錠、筒、棒、管等形狀保存，現在工業界首要競賽者包含國外的邁圖、 賀利氏、東曹、昆希、以及國內的菲利華、石英股份等；下流的石英制品是以石英玻璃為 資料制成的一系列器材，包含石英舟、鐘罩、坩鍋等，其對出產技能人員和出產設備要求 高，國內石英制品加工企業技能與外資企業仍有距離，賀利氏信越、杭州大和、沈陽漢科、 泰谷諾等外資企業占有首要商場比例，國內石英制品加工企業首要有凱德石英，菲利華石 創、東科石英以及強華股份等；石英制品下流客戶首要包含半導體設備商和晶圓制造商、 光伏石英坩堝制造商、光伏硅片制造廠商、以及光學、光纖、軍工和電光源范疇相關出產 廠商，其間半導體商場為首要運用商場。

2. 上游：高純石英砂資源特色強，呈寡頭競賽格式

2.1 高純石英砂是上游原資料，產品純度決議其運用范疇

高純石英砂是石英玻璃制備要害原資料，產品純度規范決議其運用范疇。高純石英砂 是指 Si 含量大于 99.9%，Fe2O3 含量小于 0.0001%、Al2O3 含量小于 0.01%的石英砂。依照純度方針高純石英砂可分為 3N（低端）、4N（中端）、4N8（高端）、5N2（超純）、 6N（高純 SiCl4），純度決議其運用范疇。半導體：6N 的 SiCl4 用來制造光掩模基板，5N2 砂可制硅生長坩堝，4N 和 4N8 砂可制硅片氧化、分散等用的石英資料；光纖：6N 的 SiCl4 用于制備芯棒，4N8 和 4N 砂可制堆積環節的種子棒與預制棒燒結的爐芯管；光伏：4N8 砂可制硅生長坩堝，4N 砂可制光伏電池分散等用石英資料；光源：4N8 和 4N 砂可制特種、 汽車燈和紅外光源用石英資料；軍工與航空航天：6N 的 SiCl4 可制對精度要求極高的傳感 器，4N 砂可以出產石英纖維；光學：6N 的 SiCl4 制玻璃可作光刻鏡頭，激光陀螺等高端 產品，4N、4N8 砂可用來制造鍍膜錠等產品。

2.2 礦藏提純是干流制備工藝，礦藏質量和晶格除雜是要害

高純石英砂的制備工藝依據天然和組成可以分為礦藏提純和四氯化硅組成兩種辦法， 受制于質料儲量和本錢，當時礦藏提純為首要制備工藝。天然高純石英砂可以經過天然水 晶經過粉碎-磁選-浮選-酸浸-枯燥-焙燒傳統工藝得到，也可以經過花崗偉晶巖、脈石英巖 等在改善傳統工藝環節的基礎上添加絡合和氯化煅燒等進程除去包裹體和晶格內的雜質深 度提純獲得。組成四氯化硅制備經過光反響提高四氯化硅雜質的沸點，再經過精餾除雜制 備。因為天然水晶的儲量小且質料價格高，組成四氯化硅的制備本錢高，難以大規劃出產， 因而，石英礦藏提純加工是當時高純石英砂的首要制備辦法。

天然高純石英砂制備選用物理和化學提純相結合的辦法，礦石質量和晶格除雜工藝是 產質量量決議要素。制備進程包含粗選-破碎-水淬-粉碎-磁選-分級-焙燒-水碎-浮選-去離 子水洗-枯燥-酸浸等 12 個步驟。石英礦藏提純工藝流程較為雜亂，礦石質量和晶格除雜工 藝是產質量量的決議性要素。

礦石質量：礦石中不同礦藏包裹體、流體包裹體和晶格雜質含量決議了石英礦提純和 加工后的高純石英砂最終質量。依據不同成礦特性和理化特性，石英巖可分為花崗偉晶巖、 脈石英巖、石英巖和石英砂巖，其間，前兩類巖石晶粒結晶粒度粗，易于單體解離，是中 高端高純石英砂的抱負質料。現在以為，質料點評應當以化學成分、嵌布粒度、脈石礦藏、 包裹體和晶格雜質作為要害方針綜合點評，當石英質料在 5 個方針中有 3 個及以上到達 A 級時，可以推薦為高純石英質料。依據我國粉體網數據，當時，全球高純石英質料礦床分 布于美國、挪威、澳大利亞、俄羅斯、印度、加拿大、我國等 7 個國家，除我國外有 14 處 礦床，其間沒有開采的有 7 處，礦源質量最高和儲量最大的為美國 Spruce Pine 礦。深度 綁定高質量礦石資源是職業界企業競賽要害。

晶格除雜：石英礦藏中的 Al 離子和 Fe 離子簡單代替石英晶格中的硅離子，構成新的 鋁氧四面體和氧鐵四面體，一起構成晶格內部電荷缺點而引入 K、Na、Li、H 等電荷補償 雜質，該種雜質需求改動晶格結構才干得以去除，因而，晶格除雜為高純石英砂加工進程 中難以打破的瓶頸。我國現在企圖經過氯氣、氯化氫與礦藏反響，高溫焙燒改動石英晶體 結構到達除雜作用，可是受制于溫度和酸浸參數，我國氯化焙燒處理才能仍處于較弱水平。尤尼明礦石的液體包裹體小于 5 個/cm2，我國則到達 15 個/cm2，經過高溫焙燒對 Al 和 Fe 的去除率別離可以到達 96.7%和 87.7%，在確認起始溫度、焙燒時刻、酸濃度及反響時 間方面，仍有待一步打破。

高純四氯化硅制備以光化和精餾結合工藝為主，除雜環節本錢昂揚是我國企業技能路 線的“卡脖子”環節，三孚股份首先完結技能打破。現在工業界選用光化與精餾結合的方 式制備高純四氯化硅，詳細工藝流程如下：（1）光化反響：運用光照條件將氯分子解離為 氯自由基，取代三氯氫硅及其它含有氫雜質含氯化合物上的氫原子，得到 HCl、SiCl4 和其 他含氫化合物。光化反響對去除三氯氫硅雜質極為有用，可以將某些雜質轉化為沸點更高 的雜質；（2）精餾：首要依據四氯化硅與各種雜質沸點不同來完結分離，可以將 SiCl4 中 的低沸點組分和高沸點組分分離出來，可是 AlCl3，FeCl3 等極性重金屬氯化物有或許構成 合作物，揮發度同四氯化硅相近，精餾法不能到達抱負作用。此類雜質可用吸附法進一步 提純，可是活化處理十分冗雜且費用高，給除雜帶來困難，雜質吸附環節是技能路線中關 鍵本錢環節。近年跟著國內精餾技能的提高，三孚股份首先完結技能打破，產品到達 9N 等級，完結對原資料要求較為苛刻的 PCVD 芯棒出產工藝的規劃化供給，開始完結進口替 代。現在公司 3 萬噸高純四氯化硅產能已悉數投產，國產化進程加快。

2.2 光伏石英砂需求旺盛，供給繼續緊張，職業景氣高企

咱們估計到 2024 年，全球光伏用高純石英砂商場空間有望達 9.15 萬噸，21-24 年 CAGR 到達 27.3%。在光伏范疇，高純石英砂首要用來制造拉制單晶硅棒的石英坩堝。在 全球“雙碳”方針和光伏發電本錢不斷下降的雙重驅動下，全球光伏裝機量迎來高添加。依據新長臉伏裝機量，硅片生長爐工作時刻及產能，石英坩堝均勻運用壽命，可以測算出 高純石英砂的需求量。咱們作出如下假定：

（1）全球硅片產值：咱們猜測，21-24 年全球新長臉伏裝機量為 240、300、350GW。在制備組件/電池片/切片進程中的良品率別離為 99%/98%/99%，新增裝機量和硅片產值 比例大約為 1：1.25，21-24 年光伏硅片產值估計為 299、373、435GW。

（2）生長爐產能：依據國內技能與規劃雙領先的光伏設備供貨商晶盛機電晶體生長設 備的收入和銷量，可以計算出生長爐的單價為 218.5 萬元。又依據隆基股份公告，1GW 硅 片產能約需求 2 億元晶硅生長爐。由此可得，晶體生長爐的產能約為 10.9MW/臺/年，假 設職業均勻晶體出產爐產能為 10 MW/臺/年。跟著生長爐設備企業研制的繼續投入與技能 的不斷打破，估計單臺設備產能 22-24 年添加為 0.8、1、1MW/臺/年，21-24 年單臺生 長爐產能為：10/10.8/11.8/12.8MW/臺/年。（陳述來歷：未來智庫）

（3）生長爐工作時刻：跟著光伏范疇制造設備的不斷改善，高操控精度全主動晶體生 長爐的遍及，現已可以完結全進程計算機操控主動生長，延長了設備的工作時刻。因而， 咱們假定 22-24 年每臺生長爐工作時長為 7750、8000、8200h。

（4）石英坩堝壽命：因為光伏職業關于石英坩堝的純度、潔凈度、精度具有嚴格規范， 一起大硅片的演進也使得石英坩堝工藝技能一向向“高純度、大尺度、低本錢、長壽命” 方向開展。依據晶盛機電和歐晶科技的公告，咱們假定 21 年坩堝均勻壽命為 350 小時， 跟著坩堝壽命的不斷提高，咱們假定 22-24 年坩堝運用壽命為 360、380、400h。

（5）我國硅片產值占全球比例：依據 CPIA 數據，我國硅片產值的全球比例不斷提高， 從 2018 年的 93.04%添加至 2021 年的 99.23%。跟著全球光伏硅片龍頭企業隆基、中環等繼續擴產，咱們估計我國光伏硅片產值占全球比例將進一步提高，22-25 年均保持在 99.5%。綜上，咱們估計 21-24 年，全球的光伏用高純石英砂需求為 4.43/6.31/8.07/9.15 萬噸。咱們估計 22-24 年商場供給約 5.5/7.5/8.9 萬噸，供給偏緊，未來三年仍有 0.81、 0.57、0.25 萬噸的缺口，景氣量將繼續，跟著產能開釋，估計 25 年開始供給將逐步寬松。

2.4 海外企業高度獨占商場，我國企業快速興起

高純石英砂商場被美國尤尼明長時間獨占，國內僅石英股份可規劃量產。尤尼明具有美 國北卡羅萊納州 Spruce Pine 區域花崗質偉晶巖原礦，儲量超過 1000 萬噸，是全球最抱負的高純石英砂提純礦石，其還把握先進的提純工藝，可以運用數學模型驗證礦體，保證 產品安穩供給，因而，長時間處于獨占方位，占有全球 70%以上的高純石英砂商場。挪威 TQC 依托美國 Spruce Pine 區域的優質礦源和本地石英礦成為第二大石英砂供貨商，占有 10% 的商場比例。我國石英股份公司 2009 年獲得嚴峻技能打破，成為全球第三家，國內僅有一 家可以規劃量產高純石英砂的企業。石英股份深度綁定上游礦源，協助企業繼續出產高品 質高純石英砂，保證產品產值和繼續供給才能，快速興起。

高純石英砂制備技能海內外距離逐步縮小，國產代替為必然趨勢。國外現已可以規劃 量產 5N2 的高純石英砂，我國尚處 4N8 階段，多數高端產品依托進口。我國的礦源首要 為脈石英和石英巖，雜質含量多，提純難度大，現在 3N 和 4N 產品現已完結國產化，石英 股份出產的半導體和光伏級高純石英砂都到達了 4N8 水平，與尤尼明 IOTA-規范產品到達 相同純度。跟著我國選礦點評體系的完善和提純工藝的進步，國產代替成為必然趨勢。

本鄉龍頭石英股份加快擴產，國產化進程提速。在國產代替及高純石英砂需求激增的 驅動下，石英股份活躍擴產迎接機遇，商場比例有望進一步提高。石英股份已有高純石英 砂產能 1.5 萬噸，新建的 2 萬噸已根本建成，另有 1.5 萬噸高純石英砂項目方案 2023 年投 產，菲利華方案建造兩萬噸超純石英砂產能，估計 23 年投產 1 萬噸，25 年兩萬噸悉數投 產。尤尼明、TQC 和 Russian Quartz 近兩年無顯著擴產方案，跟著高純石英砂需求的不 斷走高，估計 2022 年高純石英砂仍有缺口，國產化進程提速顯著。

3. 中游：石英玻璃技能壁壘高企，國內企業快速追逐

3.1 純度和不同雜質含量決議石英玻璃資料運用范疇

石英玻璃資料分為天然石英玻璃和組成石英玻璃，首要制備辦法包含電熔法、氣煉法 以及化學組成法，純度和不同雜質含量決議其運用范疇。石英玻璃由高純度的二氧化硅組 成，一般以棒、管、片或錠的形狀保存，依照質料的不同，可以分為天然石英玻璃和組成 石英玻璃。依據制備工藝，可以分為電熔法和氣煉法和化學組成法。電熔法羥基含量低于 氣煉法，金屬雜質含量較高通常用于電光源和半導體分散氧化等高溫環節，氣煉法羥基含 量較高，氣泡少，首要用于光源和半導體刻蝕等低溫環節。CVD 法制得的石英玻璃純度高， 金屬雜質含量低，但本錢高，能耗大其被廣泛運用于高端光學，半導體光掩模板以及光纖 等。

3.2 電熔和氣煉法是首要制備工藝，CVD 法是未來開展方向

電熔法和氣煉法為石英玻璃的干流制備工藝，二者都運用高溫熔融石英砂的原理，但 加熱辦法不同導致產品羥基和金屬雜質含量有差異。電熔法工藝流程為：將處理好的石英 砂加入反響爐中，通電抽真空并注入氮氣或氫氣，加熱翻料熔融，將熔融態石英進行機械 拉管、切開、磨平、酸洗等工序制成石英玻璃，該法制備玻璃質量首要取決于質料純度， 金屬雜質含量較高。氣煉法工藝流程為：氫氣和氧氣點燃構成氫氧焰，噴灑到石英玻璃靶 托上，靶托勻速旋轉并下降，石英砂粉末不斷融化成玻璃態，后續流程同電熔法，因為氣 煉法采氫氧焰加熱，氫氣會滲入石英玻璃，所以該種辦法羥基含量較高。

化學氣相堆積工藝（CVD）是組成玻璃的制備工藝，產品純度更高，改善加熱辦法和 制備步驟可進一步下降羥基含量。CVD 法的詳細制備流程為：（1）氫氣和氧氣別離過濾 后通入反響熔爐，燃燒構成氫氧焰作高溫熱源；（2）氫氣作為載流氣體將鼓泡瓶中的高純 SiCl4 經過上料管輸送入反響熔爐；（3）SiCl4 在氫氧焰中高溫水解或氧化生成 SiO2 微粒， 并逐層堆積在旋轉的基體上構成通明石英玻璃；（4）冷卻后出爐引料頭，經過機械拉管、 切開與酸洗得到石英玻璃制品。CVD 制得的石英玻璃 SiO2 含量可達 6N，但羥基含量超 1000ppm。若選用等離子（PCVD）代替氫氧焰加熱，羥基含量可降至 5ppm；若選用低 溫 CVD 堆積再進行燒結（間接組成法），羥基含量可降至 1ppm。

電熔法制備石英玻璃的長處是羥基含量少，但金屬雜質多；氣煉法制備金屬雜質少但 羥基含量高；四氯化硅組成的石英玻璃雜質和羥基含量都較少，可是制備本錢較高。電熔 和氣煉工藝均是以高純石英砂為質料，經過 1800℃以上高溫熔制成石英玻璃，因為質料純 度和熔制工藝本身的約束，所制備的石英玻璃純度較低、存在較多氣泡、雜點，技能空間 提高小等缺點，但技能老練，是現在石英玻璃干流的制備辦法。選用化學組成辦法（CVD、 PCVD、兩步 CVD）制備出的組成石英玻璃不但質量較高，而且以四氯化硅為質料也很好 地處理了多晶硅工業副產品對環境的污染問題，但制備本錢高，工藝流程較為雜亂，是未 來技能首要開展方向，其間兩步 CVD 法克服了電熔法對質料純度的依托以及一步法中羥基 含量過高的缺點，為制備大尺度低羥基石英玻璃提供了處理辦法，是工業界近年來的重點 開展方向。

石英玻璃質量首要受制備辦法和工藝影響，業界領軍企業均保有高技能壁壘。世界上：邁圖在熔融石英職業處于領先方位，首要把握出產熔融石英的氣煉法和電熔法，占有半導 體和光纖商場。賀利氏把握氣煉法制備石英玻璃技能已有 117 年，具有完好的熔融石英預制棒出產-拉絲工藝光纖工業鏈，深耕光纖范疇。東曹主營范疇為半導體，把握氫氧焰融、 電熔法出產熔融石英玻璃，和火焰水解組成工藝出產組成石英玻璃的技能，在半導體范疇 具有優勢。昆希是全球僅有把握等離子技能的企業，在半導體范疇具有共同優勢。我國石 英玻璃制備技能與國外先進技能水平相比，在高純度、大尺度石英玻璃制備、熔制設備和 節能操控方面還有較大距離。

菲利華、石英股份、億仕達（退市）和鑫億鼎（新三板）等國內石英資料出產企業逐 步興起，加大技能投入，縮小海外距離。菲利華：把握電熔法、氣熔法以及組成法三條工 藝路線以及氣煉電熔二步法出產大規劃石英分散管技能，深厚的技能堆集助力菲利華的石 英資料全面布局，公司現在獲得三大要害半導體設備廠商認證，產質量量獲世界認可。同 時，公司仍是全球石英纖維首要提供商之一。石英股份：公司以電熔法工藝為主，為國內 連熔技能職業標桿，在連熔出產工藝技能上立異開展，添補國內多項連熔法出產半導體級 高檔石英管、棒、板、筒等產品的空白。產品質量安穩，具有本錢優勢。公司產品經過 TEL 分散，LAM 刻蝕環節認證，AMAT 認證也獲得階段性效果。此外，億仕達（退市）和鑫億 鼎（新三板）均把握石英資料出產工藝，產品運用于電光源、半導體、光伏等多個范疇。

3.3 海外龍頭占有商場首要比例，我國企業活躍擴產加快代替

石英玻璃商場集中度高，全球 CR5 約為 74%。現在全球高端石英玻璃商場（尤其是 以半導體、光通訊為主的電子級石英玻璃商場），首要由賀利氏、邁圖、東曹、昆希等海外龍頭企業把握。這些海外龍頭企業歷史悠久，具有共同的技能優勢，各自有其擅長的領 域和商場，產品附加值高、競賽力強，且在長時間商場耕耘進程中，堆集了較強的上下流產 業途徑優勢和工業規劃優勢。依據 IBISWorld 統計的數據，2013 年全球石英商場比例中， 美國邁圖公司占比 38%、德國賀利氏占比 21%、日本東曹占比 8%，三家企業合計占比 67%。（陳述來歷：未來智庫）

半導體為石英玻璃資料首要運用范疇，我國企業加快完結半導體原廠認證，加快國產 代替進程。現在全球只有 6 家石英玻璃制造企業獲 得 TEL 認證，其間四家為海外公司包含邁圖、賀利氏、昆希、東曹，中資企業有菲利華和 石英股份。我國企業菲利華現在獲得三大要害半導體設備廠商認證；石英股份經過 TEL 擴 散，LAM 刻蝕環節認證，AMAT 認證也獲得階段性效果，加快完結半導體原場認證將助力 我國企業快速開展，推進國產代替進程。

石英股份大幅擴張產能，菲利華活躍布局全工業鏈。截止 2020 年末，石英股份具有 9500 噸/年石英資料產能，近年來均處于滿產狀態。2019 年公司發行 3.6 億可轉債募投 6000 噸/年電子級石英資料以及 1800 噸/年石英砣產能，2021 年四季度完結擴產項目。跟著擴產工程順利落成投產，公司產能及成績規劃將再上臺階。菲利華現有天然石英產能 2500 噸，組成石英錠約 400 噸的產能。2019 年發布定增募投項目用于組成石英玻璃、 電熔石英玻璃的擴產，估計達產后石英玻璃新增收入達 2 億元。

4. 下流：石英制品是科技范疇要害耗材，內資龍頭切入高端半導體范疇

4.1 石英制品為頂級科技范疇要害耗材，不行代替

石英制品是頂級科技范疇中的要害耗材，品種豐厚且運用廣泛，在半導體、光伏、光 學、光纖、高端電光源、航空航天等高新科技范疇產品出產進程中至關重要，不行代替。石英玻璃是由石英資料進行加工改型后制得的石英玻璃器材，涵蓋石英管道、石英舟、石 英坩堝等多種產品，作為要害資料被廣泛運用于半導體、光纖、光學、光伏、電光源、航 空航天等范疇，其間半導體是最首要的運用范疇，占比超過 65%。

4.2 火加工看技工冷加工看設備，內資龍頭切入高端商場

冷加工+火加工工藝是石英制品首要制備工藝，設備和經驗豐厚的技工是工藝進程要害 要素。冷加工首要工藝為切開、研磨和拋光，多運用數控機械設備對石英資料進行處理， 有的刻蝕類產品可以直接依托機械設備做成制品，設備的品種、數量和精度是加工要害。

火加工是將石英部件進行二次改型，制備適合下流工業運用的產品，經驗豐厚的技工是該 環節的中心。火加工分為玻璃車床和手工火加工，因為熔融石英玻璃熔點和粘度都很高， 溫度過低無法熔融，過高則過于稀軟且極易蒸發，而焊接需求行分層次、分部件操作且使 其均勻受熱，因而對技工要求極高，職業界老練的火加工技能工人培訓周期通常為 8-10 年， 該技能至今仍然高度依托技工老練的手工，難以被代替。

要害環節一：堿金屬除雜。因為堿金屬極其活潑簡單污染制品，故在高端石英制品制 造中堿金屬除雜尤為要害。全進程多次清洗是堿金屬除雜的首要手段，清洗試劑濃度是除 雜要害。要害環節二：脫羥處理。羥基可以改動二氧化硅的鍵合結構，導致石英制品耐熱 功用大幅下降，含量高于 200ppm 的資料軟化變形溫度可下降 100 余攝氏度。經過脫羥處 理可有用去除羥基。要害環節三：退火消除熱應力。熱應力是在非均勻溫度下發生的應力， 可以下降石英制品的機械安穩性，熱安穩性和光學均勻性。在半導體硅片出產中，石英制 品對硅片發生的應力作用或許會導致碎片，因而消除熱應力至關重要。石英玻璃的應力分 為兩種：（1）冷加工的中發生的應力（暫時應力），可以經過酸洗和火拋消除；（2）加 熱冷卻不均勻發生的應力（永久應力），有必要經過退火工藝消除。退火工藝的首要流程為 加熱、恒溫和冷卻。其間，溫度操控和冷卻速率對除應力作用起決議性作用。

外資企業占有高端產品首要比例，內資龍頭石英制品公司逐步切入高端半導體石英制 品范疇。我國高端石英制品加工技能與國外領先水平仍有一定距離，火加工范疇，國內大 尺度高端石英制品產品精度和產品潔凈度與海外龍頭企業仍有距離，冷加工范疇，國外企 業具有先進儀器設備提高加工精度，如東曹石英選用的激光加工設備具有微孔加工等精密 研磨技能，最小加工直徑到達 0.3mm，國內先進儀器設備缺乏。但跟著技能堆集和立異， 火加工企業凱德石英完結技能打破，其出產的 12 英寸石英晶舟經過中芯世界認證，系列石 英制品經過 TEL 認證初審，強華股份 8 英寸石英制品經過中芯世界認證，內資龍頭石英制 品公司逐步切入高端半導體石英制品范疇，敞開了中高端石英制品代替之路。

4.3 石英纖維技能壁壘高，菲利華是我國僅有可量產企業

石英纖維物化性質愈加優異，是軍工和航空航天范疇要害資料。石英玻璃纖維是一種 SiO2 含量高（>99.95%）的無機高功用纖維，由石英玻璃資料拉絲制得，堅持了石英玻璃 的部分特色，在某些功用上愈加優勝。石英纖維可分為石英棉、石英氈、石英紗、石英布、 石英套管和石英纖維樁等，廣泛運用于軍品商場，在許多航空航天項目的運用中獲得成功， 在高功用資猜中處于重要戰略方位，如制造火箭噴火口，航天熱防護裝置、飛機導彈雷達 罩等。

棒拉絲法為首要制備辦法，制備質料、拉絲工藝、滋潤劑的運用對石英纖維的質量起 決議作用。石英玻璃纖維制法首要有三種：直接熔融拉絲法、棒拉絲法和溶膠凝膠法。其 中棒拉絲法為工業出產中的首要制備辦法。石英纖維的質量首要受以下幾個方面要素的影 響：1）質料直接影響著石英纖維的力學功用和抗燒蝕功用；就國內狀況而言，制備質料主 要包含水晶料、硅石料等。2）拉絲工藝的質量直接影響著纖維的功用。防止外表熱損害工 藝是技能要害，石英纖維的強度跟著溫度的升高而下降，高溫下石英纖維外表發生很多裂 紋和缺點，纖維強度丟失嚴峻。石英纖維的熱損害緩解機制的技能僅由極少量廠家把握， 也約束了絕大部分廠家的出產。4）滋潤劑的品種、質量、涂抹的均勻程度和運用量等均顯 著影響著制備產品的功用。

高純石英纖維技能壁壘高，美國在職業中處于領先方位，菲利華是國內僅有一家具有 軍工資質的石英纖維制造商，工業鏈延伸將進一步打開生長空間。在出產方面能到達石英 纖維規劃化出產的企業較少，全球僅有少量企業具有量產才能，其間美國企業在職業中處 于領先方位。全球具有批量出產才能的企業首要包含法國圣戈班、美國 JPS、俄羅斯 NPO、 英國 TFP、日本 AFG 和我國菲利華。我國現階段石英纖維出產本錢較高，出產技能全體水 平與全球存在一定距離。國內能把握石英纖維量產才能的企業僅菲利華一家，占有國內 95% 的商場比例，打破國外石英纖維出產技能及產品獨占，滿意國內航天等中心范疇對高功用 石英纖維的需求。跟著我國航天范疇逐步進入高速開展期，航天器隔熱、耐高溫部件對石 英纖維及其制品的需求將顯著添加，疊加民用商場擴展，考慮當時供給有限且價格昂揚， 咱們以為現階段菲利華未來開展潛力巨大。

4.4 光纖用四氯化硅精餾技能打破，國產代替提速

光纖經過四氯化硅、四氯化鍺、氫氣、氧氣、氦氣等原資料出產，其制造進程可分為 制棒、拉絲與涂敷三道首要工序，預制棒質量是光纖質量決議要素。光纖預制棒是用于拉 制光纖的資料預制件，是石英系列光纖的中心原資料，屬于技能密集型、高附加值產品， 光纖預制棒占有光纖職業利潤的 70%，光纖預制棒首要原資料為高純四氯化硅，占 30% 以上的本錢。（陳述來歷：未來智庫）

2022年全球高純四氯化硅商場規劃有望打破15.5萬噸，國內商場估計到達7.7萬噸， 職業繼續高度集中。跟著 5G 和物聯網的高速開展，全球光纖需求快速添加，據 CRU 猜測， 2022 年全球光纖預制棒需求量有望到達 2.58 萬噸。全球光纖商場高度集中，CR10 到達 98.59%，其我國內龍頭長飛、亨通、烽火、中天和富通合占 47%的商場比例。在“寬帶中 國”、“三網融合”等政策驅動下，我國光纖商場有望繼續添加，依據工業和信息化部統 計數據，到 2021 年末，我國累計建成并注冊 5G 基站 142.5 萬個，上一年全年新建超 65 萬個，總量占全球 60%以上。估計 2022 年我國預制棒產值占全球的 50%，依據每噸預制 棒需 6 噸高純四氯化硅計算，2022 年我國高純四氯化硅需求有望打破 7.75 萬噸。

因為精餾技能的打破，我國現在已可以自給要求最苛刻的高端芯棒用高純四氯化硅， 未來全面國產代替是必然趨勢。2019 年之前，我國 95%以上的光纖預制棒進口自傲越化 學、住友電氣，古河電工等企業。跟著精餾技能的打破，三孚股份經過研制可以出產不同 純度產品的四氯化硅精餾技能，用多通道出料辦法節省了添加精餾塔的費用和能耗；經過 一起出產電子級四氯化硅等三種產品的辦法下降除雜本錢。現在，公司的高純四氯化硅達 到 9N 等級。公司經過改善組成爐，完結了對原資料要求較為苛刻的 PCVD 芯棒的規劃化 供給。公司現在有 3 萬噸/年的產能，產銷量超 90%。武漢新硅、洛陽中硅等企業也可出產 用于預制棒外包層的高純四氯化硅，產能別離到達 3 萬噸和 0.62 萬噸。咱們估計當時國內 高純四氯化硅總產能 8.62 萬噸，除去出口海外的產品，自給率到達 80%。又因為 2018 年 商務部決議對原產于日本、美國的進口光纖預制棒繼續征收 5 年的反傾銷稅，國產高純四 氯化硅代替提速。

5. 重點企業剖析

5.1 石英股份：深耕高純石英砂，發力半導體石英資料

公司是國內首家且是僅有一家可以規劃量產高科技范疇用高純石英砂的企業，活躍擴 產推進成績添加。公司自 2003 年開始深耕高純石英砂范疇，致力于研討石英砂的提純制備 工藝，2009 年完結了石英砂提純技能的打破，首先打破了海外企業尤尼明的獨占，敞開了 高純石英砂規劃量產之路。公司所出產的高純石英砂產品可供公司克己石英管及出售給下 游廠商出產光伏用石英坩堝。跟著下流光伏職業的不斷添加，高純石英砂需求高居不下。現在公司已有產能 1.5 萬噸/年，跟著擴產方案的推進，估計 2022 年產能到達 3.5 萬噸/年， 2023 年到達 5 萬噸/年，成績添加可期。

深耕高端石英資料，產品獲得半導體范疇多項認證，逐步樹立職業壁壘。自 1999 年設 立以來，公司一向專心于石英管的制造，是國內最大的石英管制造企業。公司近年來發力 半導體用高端石英資料，現在已獲得多項認證。公司產品經過了日本東京電子株式會社（TEL） 官方認證，成為全球第三家、國內首家經過 TEL 高溫分散范疇認證的原資料供貨商；2020 年下半年又經過了美國拉姆研討（（Lam Research）刻蝕環節的世界認證；美國運用資料 （AMAT）認證也獲得階段性效果，日本及國內其他世界知名半導體廠商認證也處于快速 推進中。因為該范疇認證技能難度大、門檻高、程序雜亂等特色，短期內難以有新的進入 者。

跟著公司高純砂市占率提高，以及半導體范疇認證打破，公司營收安穩添加，ROE 連 續四年超 10%且繼續添加。收入端：公司 2019/2020/2021 年營收別離為 6.2/6.5/9.6 億 元，同比添加-1.73%/3.7%/48.8%。2019 年營收下降系受到光伏退補政策影響，國內新 長臉伏裝機量下降，另單晶硅片迅速代替多晶硅片，導致公司多晶用石英坩堝營收下降 60.09%。2021 年營收完結爆發添加首要系：（1）高純石英砂量價齊增，產值添加 50%， 營收同比添加 110.95%，價格上漲，本錢保持低位，毛利上漲；（2）公司進入半導體高 端商場， 半導體類產品收入同比添加 101.01%。盈余端：公司盈余才能全體安穩添加。19 毛利下降主因光源產品加工本錢上升，下流光纖價格下降導致光纖石英制品價格下降， 20 年毛利下降主因光源外銷收入下降，光纖價格進一步下降導致。據此，公司活躍調整營 收結構，擴展半導體范疇營收占比，一起，光纖商場也迎來新一輪快速開展期，公司盈余 才能繼續攀升。

公司全工業鏈布局，進軍高端石英資料，毛利有望進一步提高。公司作為業界稀缺的 從高純石英砂到電子級石英管棒類資料及下流石英器材全工業鏈布局的優質企業，具有全 工業鏈優勢。本錢端：公司自產石英制品原資料高純石英砂，本錢有望進一步下降。收入 端：跟著下流光伏職業的高速添加，高純石英砂的供給短缺估計構成價格添加。另外，半 導體范疇石英制品附加值高，跟著公司認證的繼續打破，營收結構將繼續調整，毛利有較 大的添加空間。

公司繼續推進高純石英砂研制，不斷完善工藝，國產高純石英砂有望進一步完結進口 代替。海外尤尼明、TQC 等長時間占有全球較高商場比例，國內高端產品用石英砂多從尤尼 明進口。跟著國內雙碳方針的繼續推進，新動力范疇全工業鏈競賽力不斷提高。現在 3N 和 4N 石英砂現已完結國產化，石英股份出產的光伏級高純石英砂現已到達 4N8 水平，與 尤尼明 IOTA-規范產品純度相同。跟著公司除雜技能與產品安穩性的提高，高純石英砂實 現國產代替是開展趨勢。

5.2 菲利華：軍用石英纖維僅有供貨商，石英玻璃資料專家

公司是石英玻璃龍頭企業，產品線豐厚，在半導體、航空航天、光通訊及光伏等高科 技范疇運用廣泛。公司產品品種極其豐厚，首要包含：（1）半導體范疇：半導體制程分散、 氧化、堆積、蝕刻工藝中石英法蘭、分散管等制品用資料石英錠、石英筒和光掩膜基版的 首要基材組成石英錠；（2）航空航天范疇：可作航空航天飛行器要害部位的結構增強、透 波、隔熱資料的石英纖維；（3）光通訊：光纖預制棒制造和預制棒拉纖時的支撐資料石英 棒、管；（4）光學：用作高端光學范疇的透鏡、棱鏡，TFT-LCD 高清顯示器的組成石英 玻璃資料。

在半導體、航空航天、光通訊及光學等多項事務驅動下，公司營收連年添加，盈余能 力安穩提高。收入端：公司 2017-2021 年的營收為 5.5 /7.2/7.8/8.6/12.2 億元，歸母凈利 潤為 1.2 /1.6 /1.9 /2.4 /3.7 億元,CAGR 別離到達 22.04%和 32.51%，2021 年公司營收 同比添加 41.68%，首要系（1）半導體范疇消費類電子產品需求旺盛，世界半導體職業景 氣量繼續上揚，商場需求規劃快速擴展，半導體用石英資料營收增幅顯著；（2）國家航空 航天事業的高速開展帶動了石英玻璃纖維需求量的快速添加。盈余端：公司毛利與凈利穩 定添加，ROE 水平保持在 12%以上。總體來看，公司事務結構合理，管理才能強，各項費 用操控較好，2021 年管理費用率和出售費用率顯著下降，規劃效應凸顯，凈利率繼續添加。2018 年毛利小幅下降首要系境外產品毛利下降。2019 年和 2020 年權益乘數與總財物周 轉率均小幅下降導致 ROE 稍微下降。

公司是全球少量幾家具有石英纖維批量產能的制造商之一，我國航空航天等國防軍工 范疇僅有的石英纖維供貨商。公司繼續開發運用在航空航天與海洋配備范疇的功用資料石 英玻璃纖維系列產品，延伸石英玻璃纖維工業鏈，拓寬石英玻璃纖維立體織造、石英玻璃 纖維增強復合資料制造范疇。公司立足于高功用石英玻璃纖維和低本錢機織物的技能特色 和優勢，開展了先進結構與功用一體化防隔熱復合資料和高絕緣石英玻璃纖維復合資料的 研制工作。2021 年，公司二個類型的復合資料產品研制成功并經過了相關試驗的查核；另 有多個類型高功用復合資料項目在研制中。依據《2021 我國航天》白皮書，未來五年，中 國將敞開全面建造航天強國新征程，作為國內軍工范疇僅有石英纖維供貨商，公司必將率 先受益。

公司已獲得多項世界與國內半導體設備廠商認證，驅動公司海內外事務同步添加。從 海外來看，公司的半導體用氣熔石英玻璃資料經過了日本東京電子株式會社（TEL）、泛林 研制（Lam Research）、運用資料公司（AMAT）三大世界半導體原廠設備商以及日立高 新技能公司的認證，公司境外事務有望提高。從國內來看，公司電熔石英玻璃資料研制成 功并得到認可，上海石創的石英玻璃制品經過中微半導體設備（上海）股份有限公司認證。在半導體自主可控國產化的國家政策支持下，公司國內事務有望獲得更大打破。

5.3 凱德石英：本鄉石英制品龍頭，半導體國產化開局人

公司深耕石英制品二十五載，已成為國內職業領頭人。公司成立于 1997 年，主營事務 為半導體和光伏用石英制品的研制、出產和出售，包含石英儀器、石英管道、石英舟等， 21 年半導體和光伏范疇事務別離占比 74.7%和 23.8%。從人員來看，技能人員對石英制品 類技能密集型職業至關重要，公司深耕職業 25 年，培養和堆集很多石英制品加工人才。公 司現有研制人員 39 人，出產人員 143 人，位居職業前列。從技能來看，公司技能水平領 先，有 12 項發明專利，穩居職業第一梯隊。

受半導體和光伏職業驅動，公司成績穩步提高，盈余才能較為安穩。收入端：公司 2017-2021年營收從0.91億元添加至1.66億元，歸母凈利潤從0.12億元添加至0.4億元， CAGR 別離為 16.2%和 35.1%。主因近年半導體職業回暖以及光伏工業規劃不斷擴展，雙 輪驅動下公司成績穩步提高。盈余端：公司毛利率、凈利率相對平穩，盈余才能安穩。19 年公司光伏事務占比提高 25.03%，而光伏毛利率比半導體毛利率低 8.41%，因而毛利下 降；20 年因為履行新收入原則，調整運費包裝費至營業本錢，毛利下降；21 年毛利上升系 公司高毛利的半導體產品營收占比上升 19.9%，拉升全體毛利。而 19-21 年凈利繼續上漲 系因公司利息收入添加，財務費用操控較好。20 與 21 年 ROE 下降首要系總財物周轉率下 降。

公司上市助力高端產品線產能落地，推進成績安穩添加。2021 年我國集成電路產值同比添加 33.3%，估計我國半導體商場堅持高添加。2020 年公司產 能運用率到達 111.57%，產能缺乏成為制約公司進一步拓寬商場的首要阻止。公司募投 5 億元建造高端石英制品出產線項目，達產后估計可構成年產高端石英制品 10.7 萬件/年的 新增產能，從 2023 年起 2.14 萬件/年的產能開釋將進一步增強公司產品的商場供給才能， 滿意下流商場日益添加的需求一起增強公司營業收入與中心競賽力。（陳述來歷：未來智庫）

公司為國內首家經過中芯世界 12 英寸零部件認證的石英制品企業，“國產代替”助力 成績添加。公司成立于 1997 年，專心于技能立異和產品研制，2020 年成為國內首家經過 中芯世界 12 英寸零部件認證的石英制品企業，處理了中芯世界石英零部件國產代替的要害 問題，完結了“零”的打破。此外，公司現在具有較多待認證產品，產品涉及半導體工藝 中的氧化分散、熱處理、薄膜等各項環節，咱們以為跟著認證進程的推進及公司技能團隊 的繼續研制，公司或將成為石英制品范疇高端產品國產化開局人。

5.4 三孚股份：專心精細化工，高純四氯化硅助力循環經濟

公司位列精細化工范疇前列，首要出產化工中間體，構成了較為完善的循環經濟模式。公司首要產品及運用范疇為：（1）三氯氫硅：制造多晶硅及硅烷偶聯劑，其間多晶硅可作 光伏電池、半導體資料與光導纖維等；硅烷偶聯劑首要用于外表處理劑、無機填充塑料、 特種橡膠粘合促進劑等范疇；（2）氫氧化鉀：可組成碳酸鉀、高錳酸鉀及其他鉀鹽等，其 在化工、食品、醫藥、農業、輕工等職業具有廣泛運用；（3）硫酸鉀：用作農業上的鉀肥 和硫基氮磷鉀復合肥，也可用于工業玻璃，染料，香料，醫藥等職業。（4）高純四氯化硅：首要運用于光纖預制棒制造。公司樹立了科學的循環經濟體系，使各個出產體系之間發生 的副產品及余能余熱充分運用，內部樹立低消耗、低排放、高效率的循環開展經濟體系， 完結整個出產進程質料運用高效化、動力消耗節省化，污染物排放最小化，然后下降產品 出產本錢，提高發行人的經濟和環保效益。

公司營收安穩添加，盈余才能逐步上升。收入端：公司 2017-2021 年營收別離為 10.7/11.0/11.6/10.1/16 億元，CAGR 到達 10.58%，添加較為安穩。2020 年營收小幅下 降系疫情影響，運輸受限，三氯氫硅產銷量下降。公司 2021 年營收大幅添加首要系（1） 公司高純四氯化硅二期 2 萬噸新增產能投料開車，銷量大幅添加；（2）2021 年以來，多 晶硅職業景氣量上升，多家多晶硅出產企業規劃新建、擴產項目，然后對三氯氫硅、工業 硅等產品需求大幅提高，一起受上游金屬硅粉價格動搖等要素影響，三氯氫硅產品在 2021 年價格動搖較大，均價提高。盈余端：2018 與 2019 毛利下降首要系原資料氯化鉀價格上 升，2020 毛利下降首要系依據新收入原則，公司出售費用重分類至營業本錢。2021 年毛 利全體上升是因為（1）國內外對光纖光纜需求添加，對高純四氯化硅產品需求添加，然后 促進高純四氯化硅產品價格上漲趨；（2）三氯氫硅價格上升，公司全體盈余才能提高。

公司打破高純四氯化硅提純技能，產品可以到達 9N 等級，高端芯棒出產原資料完結 進口代替。光纖預制棒屬于技能密集型、高附加值產品，其出產技能最初首要把握在日本、 美國等國外企業。近年來，跟著精餾技能的提高，公司已具有將三氯氫硅的副產品一般四 氯化硅制成 9N 高純四氯化硅的才能，產品成功銷往歐洲。公司高純四氯化硅現在在我國 職業界商場占有率較高，尤其是在高端芯棒出產方面，已完結對原資料要求較為苛刻的 PCVD 芯棒出產工藝的規劃化供給，逐步完結進口代替。跟著“寬帶我國”政策的不斷深 化，5G 帶動光纖寬帶布置規劃擴展，作為光纖預制棒原資料的高純四氯化硅的需求將繼續 添加，國產化率也將進一步提高。