石英砂在光伏行業主要是兩個細分應用:光伏玻璃和坩堝環節。其中光伏玻璃對石英砂純度要求較低,SiO2≥98.55%即可,主要需求的玻璃的高透光率。
但用在坩堝環節的石英砂則要嚴格的多。石英坩堝基本是半透明狀,分為外層(不透明層)、中內層(真空透明層)三層。其中內層影響單晶生長的成功率及晶棒品質,所以對內層砂的質量要求比較高,一般用進口的,如美國的尤尼明、挪威TQC等。外層含有大量氣泡,受熱均勻,保溫效果好。國內企業主要做坩堝中外層的砂。
石英礦在全球分布較為廣泛,工業用的石英礦包括天然水晶、石英砂巖、脈石英、粉石英、天然石英砂和花崗巖等。但不同類型的砂應用的領域不一樣,比如有的適合生產石英管、石英棒,所以并不是這些礦都能用來生產石英坩堝。
事實上,真正適合生產石英坩堝的礦床很少,主要集中在美國、挪威和印度。全球目前能批量生產高純石英砂的企業只有三家,分別是美國尤尼明、挪威TQC以及國內的石英股份。
石英砂屬于自然資源,礦的稀缺性是制約高純石英砂供應的關鍵。尤尼明和TOC用的是美國的礦,但由于石英礦是伴生礦,所以產量難以精確測量。此外,例如像尤尼明這種公司,綜合性強,石英只是其中一部分,且由于是伴生礦,增加石英的產量就要相應增加其他的產品。所以相對擴產受限。除此之外,如尤尼明除了生產光伏砂,還生產半導體砂,且半導體砂更貴,所以產能轉移動力不足。
除了美國的礦就是印度礦,因為國內石英砂礦能用來做坩堝的很少,國內企業買礦主要是從印度買,石英股份大部分用的是印度礦。印度礦的砂做成產品后氣泡很少,容易提純,成本適中,適合做坩堝砂。
所以,真正制約高純石英砂產能的不在于提純技術,因為國內提純技術不弱于國外,核心還是礦的資源問題,可以說“誰有好礦,誰就有好砂”。
資料來源:見智研究
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