石英坩埚

摘要：近年来，我国石英制品行业在技术层面取得了显著突破，叠加国内光伏装机量持续增长，推动全国石英坩埚行业实现了快速发展。特别是半导体石英坩埚行业，其市场规模增长态势十分迅猛。据统计，2019年我国半导体石英坩埚市场规模约为1.2亿元；至2023年，全国半导体石英坩埚市场规模已经攀升至2.9亿元。

一、定义及分类

石英坩埚是石英玻璃制品中的细分产品，由高纯石英砂，通过模具定型，使用电弧法高温制作而成，具有高纯度、耐温性强、尺寸大精度高、保温性好、节约能源、质量稳定等优点，是单晶硅棒拉制过程中用于盛装熔融硅液的关键一次性消耗品。按形状分类，石英坩埚可分为圆柱形石英坩埚、平底石英坩埚和圆底石英坩埚三种；按容量分类，石英坩埚可分为小型石英坩埚、中型石英坩埚和大型石英坩埚三种；按用途分类，石英坩埚可分为高温石英坩埚、低温石英坩埚和高压石英坩埚三种；按特殊要求分类，石英坩埚可分为纯净石英坩埚、防爆石英坩埚和精密石英坩埚三种。

二、行业政策

1、主管部门和监管体制

石英坩埚产品行业主管部门是中华人民共和国工业和信息化部。工信部主要负责工业行业和信息化产业的监督管理，其职责包括：制定并组织实施工业、通信业发展战略、行业规划、计划和产业政策；监测行业运行态势；提出行业固定资产投资规模和方向；拟订并组织实施行业能源节约和资源综合利用、清洁生产促进政策、规划；拟订高技术产业中涉及新材料、信息产业等规划、政策和标准并组织实施，推动新兴产业发展等。

石英坩埚产品所在的行业协会为中国电子材料行业协会，协会主要任务为协助政府部门进行行业管理；做好信息咨询服务工作；协助政府部门进行本行业的质量管理和监督；受国家发改委的委托开展行业统计、标准化、行业调查等工作。另外，行业的标准化组织主要包括全国工业玻璃和特种玻璃标准化技术委员会和全国玻璃纤维标准化委员会，主要负责在石英玻璃及石英纤维专业领域内从事全面性产品的标准化工作，组织、编制行业技术标准等。

2、行业相关政策

为了推动我国石英坩埚行业发展，促进国内半导体工业结构整体优化升级，我国政府出台了一系列法律法规、行业政策及措施，明确了石英坩埚的术语和定义，并从行业从业人员、生产设备、主要原辅材料、生产工艺、作业环境、产品质量管控等方面制定了详细的规章制度，有效规范了行业发展；同时政策提出要加快推动符合市场需求的石英坩埚产品的研发及批量生产，以进一步加强国家制造业基础研究和体系建设，为我国石英坩埚行业发展提供了良好的政策支持。

三、发展历程

我国石英坩埚行业发展可分为几个历史时期：1978至1988年，我国的电弧法石英坩埚、高纯涂层坩埚同激光用石英玻璃、高纯耐高温石英玻璃管等石英制品已完成研制并实现规模化生产；1989至2000年，此阶段主要是在引进国外先进技术吸收消化的基础上实现国有化；2000年以后，随着技术的进步，坩埚尺寸从12英寸一直发展到32英寸。近年来，我国拉晶生产的主流是28英寸坩埚，新项目普遍采用28英寸至32英寸坩埚，少数企业研发的石英坩埚已达到40英寸。

四、行业壁垒

1、品牌壁垒

石英坩埚主要应用于半导体、光伏等领域，单晶硅生产企业一方面对石英坩埚及相关配套产品的质量和稳定性有较高的要求，企业往往在经过采购意向达成、检测标准沟通一致之后，仍需通过送样测试等多重程序，并要求提供相关产品的测试报告、认证证书等，以证明其产品的稳定性、可靠性以及厂商售后服务能力，才能成为合格供应商。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。因此，行业对新进入者形成了较高的市场壁垒。

2、技术壁垒

半导体、光伏行业由于产品精密程度高、技术发展快，对石英坩埚的纯度、精度要求日益严格。我国的石英制品行业起步较晚，只有少数规模化企业的石英坩埚技术方面达到先进水平。在供货质量方面，一方面，新进者往往需要经过长期反复的测试、持续的产品升级才能研发出符合下游客户实际需求的石英坩埚，产品研发需要消耗较大的成本。另一方面，基于单晶硅片高纯度的要求且单次拉晶成本较高，石英坩埚在实际使用时要求质量保持稳定，杂质、气泡等若在生产过程中如未能有效控制，极易造成拉晶失败、投料报废的情况。在技术更迭方面，随着下游行业技术不断迭代，石英坩埚制造企业需与时俱进，及时开发生产出满足下游领域需求的产品，满足下游客户降本增效的要求，才能保持竞争优势。综合分析，石英坩埚行业存在较高技术壁垒。

3、规模壁垒

硅片制造行业集中度高，生产规模大，重要功能性耗材如石英坩埚等产品用量较大，大型硅片制造企业往往倾向于选择具备一定生产规模的企业为自身提供耗材及辅料回收再利用服务。行业规模较小的企业受规模经济的约束，难以达到大型硅片制造企业日常生产规模需求。另一方面，下游单晶硅片生产商基于加快降低单晶硅片度电成本的需求仍将处于持续扩产的状态，上下游的协同要求也客观需要本行业企业具备相当的规模优势和一定程度持续规模化的能力。因此，该行业对于企业规模要求极高。

五、产业链

1、行业产业链分析

石英坩埚行业上游主要包括高纯石英砂、坩埚设备制造、石墨电极、石英板等行业，其中高纯石英砂是石英坩埚的关键原材料，其质量和供应稳定性对石英坩埚的质量和产量具有重要影响。由于高纯石英砂资源的稀缺性和市场供需关系的影响，其价格可能会有所波动，从而影响到石英坩埚的生产成本和市场价格。行业中游为石英坩埚生产制造商。行业下游主要为单晶硅材料制造行业，包括光伏和半导体领域。近年来，光伏和半导体行业的快速发展，对石英坩埚的需求也在不断增加。

石英坩埚行业产业链

高纯石英砂

江苏太平洋石英股份有限公司

中建材玻璃新材料研究院集团有限公司

深圳稀钰控股有限公司

浙江美晶新材料股份有限公司

青海科钰石英有限公司

美国西比科公司

石墨电极

合盛硅业股份有限公司

方大集团股份有限公司

新疆东部合盛硅业有限公司

内蒙古东日新能源材料有限公司

贝特瑞（四川）新材料科技有限公司

江苏百川高科新材料股份有限公司

坩埚设备

上游

江阴龙源石英制品有限公司

内蒙古欧晶科技股份有限公司

江苏太平洋石英股份有限公司

浙江晶盛机电股份有限公司

中游

光伏

半导体

下游

2、行业领先企业分析

（1）内蒙古欧晶科技股份有限公司

内蒙古欧晶科技股份有限公司成立于2011年4月，2022年8月在深圳证券交易所主板挂牌上市，股票简称“欧晶科技”。欧晶科技立足于单晶硅材料产业链，主要为太阳能级单晶硅棒硅片的生产和辅助材料资源回收循环利用，提供配套产品及服务，具体包括石英坩埚产品、硅材料清洗服务、切削液处理服务。2023年前三季度，欧晶科技营业总收入为23.26 亿元，同比增长147.76%。

（2）江苏太平洋石英股份有限公司

江苏太平洋石英股份有限公司始建于1992年，于2014年在上海证券交易所A股主板挂牌上市。石英股份是一家集科研、生产、销售为一体的高端石英材料深加工企业，在光源、光伏、光纤、光学及半导体等领域用的石英材料市场及技术位居行业前列，公司主营产品有高纯石英砂、高纯石英管（棒、板、锭、筒）、石英坩埚及其他石英材料等。2023年前三季度，石英股份营业总收入达59.99亿元，同比增长378.27%。

六、行业现状

近年来，我国石英制品行业在技术层面取得了显著突破，叠加国内光伏装机量持续增长，推动全国石英坩埚行业实现了快速发展。特别是半导体石英坩埚行业，其市场规模增长态势十分迅猛。据统计，2019年我国半导体石英坩埚市场规模约为1.2亿元；至2023年，全国半导体石英坩埚市场规模已经攀升至2.9亿元。细分领域市场的高速发展，为石英坩埚行业发展带来新动力，使得产业发展显示出强劲增长势头。

七、发展因素

1、有利因素

（1）产业政策的大力支持

材料工业是我国国民经济的基础产业，新材料是材料工业发展的先导，是重要的战略性新兴产业。早在《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》中，新材料技术被归为前沿技术，随后《中国制造2025》将新材料产业作为重点领域突破发展，以特种无机非金属材料等为重点，加快新材料制备关键技术和装备，加强基础研究和体系建设，突破产业化制备瓶颈。高纯石英制品属于新材料产业先进无机非金属材料的一个分支，国家早已将“高品质石英玻璃制品”（含半导体用石英坩埚）、“太阳能硅多晶铸锭用石英坩埚”列入国家新材料产业重点发展产品目录。在此背景下，石英坩埚行业拥有良好的政策环境。

（2）下游行业高增长带动行业需求

近年来，我国半导体产业在下游人工智能、区块链、物联网、汽车电子等新兴应用领域的推动下快速成长。根据《国家集成电路产业发展推进纲要》，到2030年我国集成电路产业总体达到国际先进水平，实现跨越发展。在政策强力推动下，我国集成电路行业与国际先进水平的差距逐步缩小，进口替代正当其时。未来，我国将紧抓全球半导体第三次转移的机遇，不断加大研发投入，加快技术突破。在此背景下，石英坩埚行业作为光伏和半导体行业的重要原辅料和配套服务，也将催生更大的市场需求。

（3）下游技术革新为行业提供新机遇

无论是半导体还是光伏领域，大尺寸是硅片未来的发展方向，在光伏领域，通过增加电池有效受光面积来增加组件效率和功率，节约土地、施工等成本，并且有效提升硅片企业产能，进而降低成本，最终实现平准化度电成本最优。值得注意的是，拉制大直径单晶硅棒需要更大尺寸的石英坩埚。这意味着，随着下游产业技术革新，未来石英坩埚行业将迎来更多发展机遇。

2、不利因素

（1）高纯石英砂供应存在不稳定性

石英坩埚的原材料主要为高纯石英砂、辅材料为石墨电极、石英板，目前，全球能够批量供应半导体用高纯石英砂的工厂较少，美国西比科公司在行业中占据大部分市场份额，挪威、俄罗斯、德国、日本等企业虽然具有高纯砂的提纯技术，但产量有限，且产品未能达到美国西比科产品纯度水平。因此，若出现原料供应紧张或产能不足的情况，将影响石英坩埚的生产，原材料供应存在不稳定性，不利于行业平稳健康发展。

（2）下游硅片价格下行

随着下游硅材料生产技术的革新和生产效率的提升，生产成本明显下降，同时下游竞争激烈也导致硅片价格随之下跌，倒逼石英坩埚产业供应链加强成本管理，通过工艺改进、强化管理等手段优化生产成本。叠加资金、技术、设备、人员等因素制约，石英坩埚行业中生产规模较小的企业，产能较低，技术实力整体薄弱，且将面临新一轮行业清洗，行业内企业的利润短期也会受到一定程度的冲击。

（3）国际政治局势复杂

石英坩埚市场发展受到全球政治、经济、贸易、政策、技术等多方面因素的影响。一旦国际贸易环境发生不利变化，如贸易保护主义抬头、汇率波动等，便极易导致光伏、半导体、矿物分析、粉末烧结、石墨和金属材料的烧结、实验室分析、生化制品制造等石英坩埚下游行业出现需求下降的风险，更易对全球石英坩埚行业出口贸易产生不良影响。近年来，全球政治局势变化日益复杂，将对石英坩埚行业高质量发展产生影响。

八、竞争格局

通常下游硅材料生产企业出于生产安全的考虑，会同时选取两到三家石英坩埚供应商为其配套供货。从国内市场看，石英坩埚的下游硅片行业双寡头企业占据着绝大部分市场份额，并且近年来为了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。在此背景下，我国石英坩埚行业仅有少数几家企业享受到下游行业产能扩充的红利，其余的大量中小企业将只能激烈地争夺剩余的市场份额。

九、发展趋势

近年来，为了提高直拉单晶硅的质量和产量，连续加料、多次加料等一炉多根直拉单晶硅生长技术被开发和应用。直拉单晶硅中，石英坩埚的一次性消耗和拆装炉的耗时在成本费用中占较高比重。在传统的直拉法下，石英坩埚只能用一次，一次仅能产出一根晶棒。而连续直拉法可以在拉晶过程中持续往石英坩埚内加料，并不断产出多根新的晶棒，对石英坩埚的寿命提出了更高要求。国内企业开发的长寿命石英坩埚，连续拉晶时间可以达到200小时以上。通过优化多次加料的拉晶工艺，设计出新型石英加料器，配合长寿命石英坩埚，可最大程度实现石英坩埚利用率，大幅提高了生产效率。

另外，近几年来，我国石英制品行业的技术进步较为明显，尤其是石英坩埚技术水平与国外企业产品的差距逐步缩小，在坩埚尺寸、纯度、拉晶时间和拉晶次数等方面均取得显著进步。叠加国内石英坩埚具有一定的成本优势，在质量和性能等方面与进口石英坩埚的差距正逐渐缩小。这些都为国产化创造了条件。目前在光伏石英坩埚领域，凭借着价格优势，我国企业已占据绝大部分的市场份额；在半导体石英坩埚领域，伴随着国外半导体产业逐渐转移至国内，作为其重要配套原辅料供应行业，石英坩埚制造领域获得了较快的发展，产品正逐渐实现进口替代。