石英坩埚行业发展趋势: 半导体和光伏双向驱动

石英坩埚行业发展趋势: 半导体和光伏双向驱动

1、 石英坩埚概述

石英坩埚是由高纯度石英砂制成的容器, 哪个是干净的, 同质, 耐高温, 广泛应用于太阳能、半导体领域晶硅精炼的生产工艺. 根据内石英的种类, 可分为合成石英坩埚 (平方克) 和天然石英坩埚 (NQC认证).

我国石英制品行业的技术进步比较明显, 特别是石英坩埚技术水平与国外企业产品的差距正在逐步缩小, 坩埚尺寸取得显著进展, 纯度, 拉晶时间和次数. 同时, 我国国产石英坩埚具有成本优势, 为石英坩埚国产替代创造条件.

现在, 在光伏石英坩埚领域, 中国企业凭借价格优势占据了大部分市场份额; 在半导体石英坩埚领域, 随着国际半导体产业逐步向中国转移, 作为重要的配套原辅材料供应行业, 石英坩埚制造领域实现快速发展, 产品正在逐渐进口.

石英坩埚的生产工艺比较成熟: 将高纯度石英粉放入任意倾斜角度的旋转成型模具中, 坩埚异形旋转装置利用离心力移动到电极杆上，成型棒进行手动成型,

然后电极通电启动电弧并插入成型的粉末腔中. 同时, 启动真空系统，将其快速熔化成坩埚形状的熔融石英. 冷却后, 取出完成石英坩埚的粗加工.

石英坩埚行业产业链

从产业链角度看, 石英坩埚是高纯石英砂的主要产品, 主要用于支持高温条件下的连续拉晶, 并且是用于存放多晶硅原材料的消费类石英器件. 下游应用领域为新能源行业、半导体行业.

石英坩埚行业现状分析

全球市场

从全球市场需求来看, 下半年全球核心匮乏 2020 将带动半导体产业景气度飙升, 带动行业对上游硅芯片的需求增长, 带动石英坩埚市场需求快速增长.

据统计, 全球对半导体石英坩埚的需求将约为 223 百万美元 2021. 预计半导体石英坩埚的需求量将增加约一环 5% – 6% 同比 2022, 覆盖率超过 235 百万美元, 其中需求量超过 24 英寸将占约 65% – 70%.

从区域需求分布角度看, 全球半导体石英坩埚需求分布 2021 主要分布于日本和韩国, 会计 33% 和 25% 分别, 排名第一和第二. 紧随其后的是欧洲, 中国和台湾, 中国, 会计 14%, 13% 和 8% 分别.

石英坩埚行业在半导体领域的竞争格局

从全球市场竞争格局看, 全球三大半导体石英坩埚 2021 是库尔斯泰克, JSQ 和 shin Etsu, 会计 27%, 26% 和 25% 分别, 占市场的大部分. 敦远聚鑫, 中国半导体石英坩埚的代表, 打破垄断，开始进军 8 inch 和 12 英寸硅晶圆市场, 迎来突破, 市场占有率 8%. Momentive 的账户 7%;

石英坩埚行业发展问题及前景分析

现在, 石英坩埚行业受到石英矿原料稀缺的限制, 这限制了石英坩埚供应的增加. 由于高纯石英砂是石英坩埚的核心原料, 成本占 72%.

现在, 世界上高纯石英砂的主要制造商是美国的Silicon Bike, 挪威TQC和石英股份. 美国Silicon Bike和挪威TQC具有矿产资源优势. 高纯石英原料储量丰富，产品质量高, 长期引领全球高纯石英砂供应.

然而, 其生产能力主要面向电子高端石英玻璃, 光伏级产能扩张缓慢, 我国高纯石英砂龙头矿源主要来自拉贾斯坦邦古吉拉特邦地区, 印度.

由于矿产资源的限制, 生产能力小, 并且难以满足对光伏和半导体石英坩埚的需求。高纯石英砂的持续短缺制约了石英坩埚企业的进一步扩张. 石英坩埚行业未来发展前景如下:

1. 光伏领域:

光伏热潮持续, 硅材料生产带动石英坩埚直接需求. 受益于光伏产业链成本持续下降和全球碳中和加速, 全球新增光伏装机容量将超过175GW 2021.

根据CPIA数据, 预计全球光伏装机容量将增加250GW 2022, 光伏产业链有望继续高景气质. 在 2022, 我国国产多晶硅有效产能将达到 995500 吨, 增加 78.89% 同比. 硅材料新增产能将直接带动石英坩埚需求.

N型硅片的磁导率持续提高, 对高性能坩埚的需求急剧增加. 根据CPIA数据, N型单晶硅片的渗透率将在 4.1% 在 2021.

随着下游对单晶产品的需求不断增加, 单晶硅片市场占有率将进一步提升, N型单晶硅片占比将持续提升.

从生产需求来看, N型硅芯片对碳控制要求高, 氧含量和纯度, 因此，对石英坩埚等材料的要求得到了提高; 从耗材的角度来看, 基于N型硅片的纯度要求, 石英坩埚更换频率加快, 对高性能坩埚的需求激增.

同时, 随着硅片大规模化趋势, 石英坩埚尺寸升级. 大尺寸硅片需要上游配套石英坩埚的全力配合, 炉台, 剪线钳和下游组件.

这 12 英寸时代的光伏硅片将对石英坩埚的尺寸提出更高的要求. 现在, 国内石英坩埚厂家的产品在国内一般达到 28-32 英寸, 和一些制造商, 比如欧晶科技, 已成功开发 40 英制石英坩埚.

2. 半导体领域:

以中国为例, 半导体硅芯片国产替代趋势明显, 而且石英坩埚的增量空间巨大. 随着半导体产业的迁移和我国政策的大力推动, 全球硅片产能逐步向内陆地区转移, 并且国产半导体硅片的替代空间巨大.

根据SIA数据, 集成电路在国内的销售将达到 192.5 亿美元 2021, 同比增长 27.1%. 预计中国半导体硅芯片企业销量将持续增长, 这将高于全球半导体硅芯片市场的增长率, 且市场占有率将持续扩大. 我国半导体硅片产能率的不断提高，将显著利好石英坩埚产品，带动产业高端化发展.