一、石英坩埚综述
石英坩埚是由高纯石英砂制成的容器，具有洁净、同质、耐高温等性能，目前广泛应用于太阳能和半导体领域提炼晶体硅的生产工艺中。按内层石英的种类可分为合成石英坩埚（SQC）和天然石英坩埚（NQC）两类。
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。同时，国产石英坩埚具备成本优势，为石英坩埚国产替代创造条件。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。
中国石英坩埚行业发展历程
资料来源：公开资料整理
石英坩埚生产工艺较为成熟：将高纯石英粉装入可任意倾动角度的旋转成型模内，利用离心力作用和成型棒手工成型，将已成坩埚形的旋转装置移动至电极棒处，然后将电极送电启弧并插入已成型的粉料腔内，同时启动真空系统，使其快速熔化成坩埚形状的熔融石英，经冷却后取出，即完成一个石英坩埚的毛坯生产。
石英坩埚生产流程
资料来源：公开资料整理
二、石英坩埚行业相关政策梳理
近年来，中国石英坩埚行业受到各级政府的高度重视和国家产业政策的重点支持。国家陆续出台了多项政策，鼓励石英坩埚行业发展与创新，《半导体单晶硅生长用石英坩埚标准》《半导体单晶硅生长用石英坩埚生产规范标准》《单晶硅生长用石英坩埚》等产业政策为石英坩埚行业的发展提供了明确、广阔的市场前景，为企业提供了良好的生产经营环境。
近年来中国石英坩埚行业相关政策梳理
资料来源：中国电子材料行业协会，工信部，华经产业研究院整理
相关报告：华经产业研究院发布的《2022-2027年中国石英坩埚行业发展概况及行业投资潜力预测报告》
三、石英坩埚行业产业链
从产业链来看，石英坩埚是高纯石英砂的主要制品，主要应用于支持高温条件下连续拉晶，是用来装放多晶硅原料的消耗型石英器件。下游应用领域为新能源产业和半导体产业。
石英坩埚产业链
资料来源：公开资料整理
从成本结构来看，高纯石英砂是石英坩埚核心原材料，成本占比高达72%。
石英坩埚成本结构划分（单位：%）
资料来源：公开资料整理
四、石英坩埚行业现状分析
1、全球市场
从全球市场需求来看，2020年下半年全球缺芯带动半导体行业景气度高涨，带动行业对上游硅片需求增长，相继带动石英坩埚市场需求的的快速增长。据统计，2021年全球半导体用石英坩埚全球需求金额约2.23亿美元，预计2022年半导体石英坩埚需求将同比增长约5%-6%，达到2.35亿美元以上，而其中24寸以上的需求金额约占65%-70%。
2021-2022年全球半导体石英坩埚需求规模情况
资料来源：中国电子材料行业协会，华经产业研究院整理
从地区需求分布来看，2021年全球半导体石英坩埚需求分布主要分布在日本韩国，分别占比33%和25%，排名第一第二。其次分别为欧洲、中国、中国台湾，占比分别为14%、13%、8%。
2021年全球半导体坩埚各地区金额需求分布情况
资料来源：中国电子材料行业协会，华经产业研究院整理
2、中国市场
从国内市场需求来看，近几年来，我国石英制品行业的技术进步较为明显。2021年国内半导体坩埚市场年需求预计约1.78亿，相较2020年1.2亿需求量，增幅约48%。预计2022年将增长至2.1亿元。
2020-2022年中国半导体石英坩埚需求规模情况
资料来源：中国电子材料行业协会，华经产业研究院整理
五、石英坩埚行业竞争格局
1、整体市场
从整体石英坩埚市场竞争格局来看，石英坩埚的下游硅片行业双寡头企业占据着市场绝大部分市场份额，并且近年来为了将来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，两家公司的市场占有率仍占据大部分的市场份额。在此背景下，单晶硅石英坩埚行业仅有少数几家企业分享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。目前主要的企业为欧晶科技，江阴龙源和宁夏晶隆。
国内石英坩埚主要生产厂商介绍
资料来源：公开资料整理
2、半导体领域
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，以及国内半导体硅片厂商的蓬勃发展，产品正逐渐实现进口替代，国内半导体坩埚需求主要来自CCMC、上海新昇、北京有研、金瑞泓、内蒙古中环等国产半导体硅片的领军企业。
具体从全球市场竞争格局来看，2021年全球半导体石英坩埚占比前三分别为Coorstek、JSQ、shin-Etsu，占比分别为27%、26%、25%，占据了绝大部分市场。国产半导体石英坩埚的代表盾源聚芯打破垄断，开始进入8寸、12寸硅片市场，迎来突破，市场份额占比为8%。Momentive占比为7%；国内方面，2021年中国半导体石英坩埚市场份恩前五分别为CCMC、上海新昇、北京有研、金瑞泓、内蒙古中环，占比分别为15%、14%、12%、11%、10%。
2021年全球及中国半导体石英坩埚市场竞争格局情况
资料来源：公开资料整理
六、石英坩埚行业发展问题及前景分析
目前石英坩埚行业受限于石英原矿稀缺，限制石英坩埚供给增加。由于高纯石英砂是石英坩埚核心原材料，成本占比高达72%。目前，全球范围内高纯石英砂的主要生产厂商有美国矽比科，挪威TQC以及石英股份，美国矽比科与挪威TQC占有矿产资源优势，高纯石英原料储量丰富、产品质量高，长期主导全球高纯石英砂供应，但其产能主要面向电子级高端石英玻璃，光伏级扩产速度缓慢，国内高纯石英砂龙头矿源主要自印度拉贾斯坦邦&古吉拉特邦地区，受制于矿源限制，产能较小，难以满足光伏和半导体石英坩埚用量需求。高纯石英砂供给持续紧缺限制石英坩埚企业进一步扩产。未来石英坩埚行业发展前景如下：
1、光伏领域：光伏景气延续，硅料投产拉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提速，2021年全球新增光伏装机容量超175GW。根据CPIA数据，预计2022年全球新增光伏装机250GW，光伏产业链有望延续较高景气度。2022年国内多晶硅有效产能将达到99.55万吨，同比增加78.89%，硅料新建产能投产将直接拉动石英坩埚需求。
N型硅片渗透率持续提升，高性能坩埚需求激增。根据CPIA数据，2021年N型单晶硅片渗透率约4.1%，随着下游对单晶产品的需求增大，单晶硅片市场占比也将进一步增大，且N型单晶硅片占比将持续提升。从生产要求看，N型硅片对于控碳、含氧量和纯度要求高，因此对石英坩埚等材料性能要求提升；从耗材角度看，基于N型硅片对纯度的要求，石英坩埚更换频率加快，高性能坩埚需求激增。
2016-2021年中国不同类型硅片市场占比变化趋势
资料来源：公开资料整理
同时，随着硅片大型化趋势，带动石英坩埚尺寸升级。大尺寸硅片需要上游配套石英坩埚、炉台、线切机和下游组件等方面的全面配合，光伏硅片12英寸时代将对石英坩埚尺寸提出更高要求。目前，国内石英坩埚厂商产品普遍达到28-32英寸，少数厂商如欧晶科技成功研发40英寸石英坩埚。
2、半导体领域：半导体硅片国产替代趋势明显，石英坩埚增量空间巨大。在半导体产业迁移和我国政策强力推动的背景下，全球硅片产能逐渐向内陆地区转移，国产半导体硅片替代空间巨大。根据SIA数据显示，2021年我国集成电路销售额达1925亿美元，同比增长27.1%。预计我国半导体硅片企业的销售额将继续提升，将以高于全球半导体硅片市场的增速发展，市场份额占比也将持续扩大。半导体硅片的国产化率的持续提升将使得石英坩埚产品显著受益，同时带动行业的高端化发展。
2017-2021年全球集成电路销售额及增速情况
资料来源：SIA，华经产业研究院整理
华经产业研究院对中国石英坩埚行业发展现状、市场供需情况等进行了详细分析，对行业上下游产业链、企业竞争格局等进行了深入剖析，最大限度地降低企业投资风险与经营成本，提高企业竞争力；并运用多种数据分析技术，对行业发展趋势进行预测，以便企业能及时抢占市场先机；更多详细内容，请关注华经产业研究院出版的《2022-2027年中国石英坩埚行业发展概况及行业投资潜力预测报告》。
