【非金属材料】之二—无机非金属材料：高纯石英砂竞争格局与国产替代机遇

一、石英砂简介

石英砂是以二氧化硅（SiO₂）为主要成分的矿物材料，根据纯度分为：

普通石英砂（SiO₂ 90 - 99%）：应用于玻璃、铸造、水处理等领域。

高纯石英砂（SiO₂ ≥99.99%）：用于光伏、半导体、光纤等行业。

超高纯石英砂（SiO₂ ≥99.999%）：主要用于芯片单晶硅生长。

二、资源情况（全球格局）

中国现状

探明储量：约 30 亿吨，但 4N8 级（99.998%）以上矿占比 < 5%。

进口依赖：2022 年进口高纯砂 3.2 万吨（占高端需求 70%）。

三、行业特点

三重壁垒

资源：全球可提纯 5N 级的矿床仅 3 处。

提纯技术：氯化焙烧 + 酸洗工艺专利被美日垄断。

认证周期：半导体厂商认证需 2 - 3 年。

成本结构（光伏用砂）

原矿采购 : 45 %，提纯加工 : 30%，环保处理 : 15%，运输仓储 : 10%

四、竞争格局

石英股份：光伏砂国产替代龙头，N型硅片渗透率（每提升10%对应新增砂需求5万吨）。

菲利华：半导体+军工双赛道，技术壁垒行业最高。

凯盛科技：光伏玻璃产业链协同，成本优势明显。合成砂降本技术若突破，可能颠覆行业。

国产替代进展

石英股份突破 4N8 级砂量产（2023 年产能 1.5 万吨）。

菲利华半导体级砂通过 14nm 工艺验证。

五、发展趋势

提纯工艺：微波氯化技术（降低能耗 30%）。

回收利用：硅废料提纯（日本信越已实现）。

合成石英：化学气相沉积法（纯度达 6N 级）。

总结

个人重点关注菲利华和石英股份。

半导体级（菲利华） > 光伏级（石英股份） > 工业级

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