《石英股份-公司首次覆蓋報告:石英技術行業領先下游放量成長加速-240126(50頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《石英股份-公司首次覆蓋報告:石英技術行業領先下游放量成長加速-240126(50頁).pdf(50頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 1/50 公司研究|非金屬材料 證券研究報告 石英股份石英股份(603688)公司首次覆蓋公司首次覆蓋報告報告 2024 年 01 月 26 日 石英石英技術技術行業行業領先領先,下游下游放量放量成長加速成長加速 石英股份石英股份(603688)公司首次覆蓋報告公司首次覆蓋報告 報告要點:報告要點:高高純石英技術行業領先,產銷兩旺迎爆發式增長純石英技術行業領先,產銷兩旺迎爆發式增長 公司是業界少數具備生產高純石英砂和半導體、光伏、光電用石英玻璃材料及其精密加工制品的全產業鏈企業,在國內外石英行業中均具有強大的影響力和競爭優勢。根據公司業績預告,2023 年預
2、計實現歸母凈利潤 47.5-53.3 億元,同比增加 351.44%-406.56%,公司業績在 2022 年高基數基礎上實現快速增長。今年 12 月,公司擬回購股份用于實施股權激勵或員工持股計劃,彰顯公司未來持續發展的信心。掌握高純石英砂掌握高純石英砂“硬核”“硬核”技術,技術,產能擴張鞏固市場地位產能擴張鞏固市場地位 公司長期致力于高純石英砂生產技術的創新和研發,2009 年底實現高純石英砂產業化,2010 年大規模向下游企業銷售。公司是國內首家打破國外壟斷并實現量產的高純石英砂生產企業,是世界上少數幾家擁有量產高純石英砂技術的企業之一。高純石英砂產品品質穩定,技術達到國際先進水平,針對光
3、伏和半導體市場發展機遇,公司加速 60000 噸高純石英砂產能建設,預計 2023 年底建成投產,將進一步提升高純砂的市場占有率。連熔技術行業標桿,石英產品認證進展順利連熔技術行業標桿,石英產品認證進展順利 公司具備電熔石英、氣熔石英、合成石英全套生產工藝,并通過對連熔生產系統技術攻關,穩步推進第八代連熔生產技術投入使用,多種新型半導體用高端石英產品走向市場。經過 30 年的創新發展及研究開發,公司連熔生產技術已發展成為行業標桿,相關石英產品通過 TEL、Lam Research 等國際半導體設備廠商認證,AMAT 認證也取得階段性進展。目前,公司 6000 噸電子級石英產品項目已于 2022
4、 年 10 月建成投產,正積極推進半導體石英材料系列項目(三期)建設。投資建議與盈利預測投資建議與盈利預測 公司深耕高純石英砂和半導體/光伏/光電用石英玻璃材料及精加工,全產業鏈優勢顯著,產能擴建項目的落地為公司業績爆發提供了有力支撐。隨著半導體認證的順利推進,公司電子級石英制品業務有望成為新的業績爆發點。我們預計,公司 2023-2025 年歸母凈利潤分別是 52.38 億元、62.99 億元和 78.85 億元,當前股價對應 2023-2025 年 PE 為 5.27 倍、4.38 倍、3.50倍。我們考慮到下游需求旺盛和公司較強的產品壁壘,給予“增持”評級。風險提示風險提示 宏觀經濟風險
5、、光伏行業需求不及預期、產能擴張不及預期、應收賬款風險。Table_Finance 附表:盈利預測附表:盈利預測 財務數據和估值 2021A 2022A 2023E 2024E 2025E 營業收入(百萬元)960.68 2004.17 8182.91 11178.90 14835.15 收入同比(%)48.81 108.62 308.30 36.61 32.71 歸母凈利潤(百萬元)280.98 1052.19 5238.36 6298.98 7884.69 歸母凈利潤同比(%)49.37 274.48 397.85 20.25 25.17 ROE(%)12.89 32.23 67.88 5
6、0.63 42.77 每股收益(元)0.78 2.91 14.50 17.44 21.82 市盈率(P/E)98.17 26.22 5.27 4.38 3.50 資料來源:Wind,國元證券研究所 增持增持|首次推薦首次推薦 當前價:73.00 元 基本數據 52 周最高/最低價(元):143.61/70.5 A 股流通股(百萬股):361.28 A 股總股本(百萬股):361.28 流通市值(百萬元):26373.23 總市值(百萬元):26373.23 過去一年股價走勢 資料來源:Wind 相關研究報告 報告作者 分析師 馬捷 執業證書編號 S0020522080002 電話 021-51
7、097188 郵箱 聯系人 王鵬 電話 021-51097188 郵箱 -44%-30%-16%-2%12%1/304/307/2910/271/25石英股份滬深300 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 2/50 目 錄 1.石英行業龍頭企業,需求景氣支撐業績高速增長.5 1.1 立足高景氣賽道,打通石英材料全產業鏈.5 1.2 掌握高純石英砂“硬核”技術,產銷兩旺迎爆發增長.7 2.光伏行業需求驅動,高純石英砂產銷兩旺.13 2.1 高純石英砂應用廣泛,光伏需求占據高端市場.13 2.1.1 高純石英坩堝是光伏單晶硅棒拉制的關鍵輔料.15 2.1.2 光伏用高純石英砂市場需求維持高位.18
8、2.2 優質礦源+提純工藝構建高純石英砂行業壁壘.20 2.2.1 石英礦全球分布廣泛,優質礦源稀缺性高.20 2.2.2 生產高純石英砂是一項復雜的系統工程.24 2.2.3 高純石英砂全球集中度高,呈寡頭壟斷格局.26 2.3 公司是全球少數幾家掌握高純石英砂量產技術的企業之一.27 2.3.1 專注提純技術研發,國內率先實現高純石英砂量產.27 2.3.2 高純石英砂量價齊升,助力公司業績爆發.28 3.半導體周期復蘇疊加國產替代,石英制品打開成長空間.30 3.1 石英玻璃是半導體芯片制造環節的重要耗材.30 3.2 半導體周期復蘇疊加國產替代,高端石英需求旺盛.33 3.3 技術+認
9、證雙壁壘,半導體石英行業門檻高.34 3.3.1 技術沉淀核心驅動,客戶認證加深行業壁壘.34 3.3.2 國外龍頭占據高端產品,國內企業發展加速.37 3.4 公司連熔技術行業領先,擴產認證同步推進.38 3.4.1 連熔生產技術創新發展,始終保持行業領先.38 3.4.2 可轉債募投擴產落地,客戶認證進展順利.40 4.光電領域平穩發展,公司持續保持業務領先優勢.42 4.1 依托傳統光源優勢,推動特種光源用石英份額增長.42 4.2 光通訊景氣度持續回升,光纖用石英材料需求穩定.44 5.盈利預測與估值.46 5.1 投資要點.46 5.2 盈利預測與估值.47 6.風險提示.47 圖表
10、目錄 圖 1:石英股份發展歷程.5 圖 2:石英股份股權結構.6 圖 3:公司近 5 年營收復合增速為 33.38%.7 圖 4:公司近 5 年歸母凈利潤復合增速為 64.89%.7 圖 5:2018-2022 公司營收構成(按產品,億元).8 圖 6:2018-2022 主營業務收入占比(按產品,%).8 kVaXuZhWNAdYhZdUNBmOsQsQ6M8Q6MpNnNnPqMkPmMoPiNtRxOaQpPwPMYnOxPuOtPsO 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 3/50 圖 7:2018-2022 公司毛利構成(按產品,億元).8 圖 8:2018-2022 主營業務毛利占比(
11、按產品,%).8 圖 9:2018-2022 公司營收構成(按行業,億元).9 圖 10:2018-2022 主營業務收入占比(按行業,%).9 圖 11:2018-2022 公司毛利構成(按行業,億元).9 圖 12:2018-2022 主營業務毛利占比(按行業,%).9 圖 13:公司管理費用率逐年下降.10 圖 14:公司研發費用大幅增長.10 圖 15:近 5 年公司銷售毛利率及銷售凈利率.10 圖 16:近 5 年公司分產品毛利率.11 圖 17:近 5 年公司分行業毛利率.11 圖 18:經營活動現金流波動上升(億元).11 圖 19:近 5 年公司營運能力表現(天).11 圖 2
12、0:近 5 年流動資產占比與資產負債率.12 圖 21:近 5 年流動比率、速動比率變化情況.12 圖 22:-石英(左)和-石英(右)的晶體結構圖.13 圖 23:高純石英應用領域.14 圖 24:我國高純石英消費結構.14 圖 25:光伏產業鏈構成.15 圖 26:光伏石英產業鏈主要企業.15 圖 27:石英坩堝應用于直拉硅單晶生長流程.16 圖 28:直拉單晶硅用石英坩堝.16 圖 29:石英坩堝生產工藝流程.17 圖 30:石英坩堝電弧熔制示意圖.17 圖 31:2018-2023 前三季度全國光伏發電新增并網容量.18 圖 32:2018-2023 前三季度全國光伏發電累計并網容量.
13、18 圖 33:2018-2022 全國硅片產量保持快速增長.19 圖 34:2018-2022 單晶硅片占比逐年增加.19 圖 35:全球高純石英原料礦床分布地圖.22 圖 36:高純石英砂生產工藝流程.25 圖 37:2018-2022 公司高純石英砂產量.28 圖 38:2018-2022 公司高純石英砂銷量及產銷率.28 圖 39:2023 年高純石英砂市場價格走勢(萬元/噸).29 圖 40:2018-2022 公司高純石英砂銷售均價(萬元/噸).29 圖 41:2018-2022 公司高純石英砂成本構成.29 圖 42:2016-2019H1 公司原材料采購價格(元/噸).29 圖
14、 43:石英玻璃在半導體產業鏈中主要應用于中游芯片制造環節.31 圖 44:集成電路晶圓制造工藝流程.32 圖 45:全球半導體市場規模波動增長.33 圖 46:2022 年全球半導體市場份額(億美元).33 圖 47:中國集成電路產業保持快速、平穩增長態勢.34 圖 48:中國集成電路產品進出口情況.34 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 4/50 圖 51:石英管制造工藝流程圖.35 圖 52:電熔/氣熔/合成石英工藝示意圖.36 圖 53:半導體用石英玻璃認證鏈圖.36 圖 54:2018-2022 公司石英管棒產量.41 圖 55:2018-2022 公司石英管棒銷量及產銷率.41 圖
15、 56:2018-2022 公司石英管棒銷售均價(萬元/噸).41 圖 57:2018-2022 公司石英管棒成本構成.41 圖 58:2018-2022 年中國公共照明用電量.42 圖 59:2013-2022 中國燈具照明裝置及其零件出口金額.42 圖 60:2013-2022 中國光纜產量.45 圖 61:光纖預制棒組成示意圖.45 表 1:2022 年主要控股公司情況.6 表 2:公司主營產品.7 表 3:公司 2016 年實施股權激勵計劃情況.12 表 4:公司近年員工持股計劃情況.12 表 5:公司近年募投項目狀況.13 表 6:高純石英砂市場空間廣闊.19 表 7:石英礦的主要雜
16、質類型.20 表 8:高純石英產品分類與礦石原料品質要求.21 表 9:石英礦床的工業類型與特點.21 表 10:全球高純石英原料礦床的資源分布與開發現狀.23 表 11:尤尼明公司 IOTA 系列產品中各雜質元素含量(ppm).24 表 12:高純石英砂產業主要公司業務情況.26 表 13:公司主要高純石英砂產品.27 表 14:公司高純石英砂核心技術情況.28 表 15:半導體石英材料系列項目(三期)項目情況.30 表 16:電熔/氣熔/合成石英玻璃的工藝特點和性能.30 表 17:晶圓制造應用石英玻璃產品的工藝環節.32 表 18:2023-2027 全球半導體用石英材料市場空間測算.3
17、4 表 19:石英材料國內外主要企業.37 表 20:石英制品國內外主要企業.38 表 21:公司半導體石英管棒核心技術.39 表 22:公司連熔技術主要授權專利.39 表 23:公司主要半導體用石英產品.40 表 24:公司主要光源石英管棒產品.43 表 25:公司光源石英管棒核心技術情況.44 表 26:公司光纖石英管棒核心技術情況.46 表 27:公司主要光纖石英管棒產品.46 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 5/50 1.石英行業龍頭企業,石英行業龍頭企業,需求需求景氣支撐業績高景氣支撐業績高速速增長增長 1.1 立足高景氣賽道,立足高景氣賽道,打通打通石英材料全產業鏈石英材料全產業
18、鏈 高純石英材料是半導體、光伏、光源、光通訊、光學、航空航天等產業不可或缺的重要基礎性材料,隨著上述產業高速增長,我國正在成為石英材料的主要生產基地和重要的應用市場,高純石英材料的應用技術和市場前景十分廣闊。公司主要使用天然石英礦石材料從事高純石英砂、高純石英管(棒、板、錠、筒)、石英坩堝及其他石英材料的研發、生產與銷售,產品主要應用于光源、光伏、半導體、光纖、光學等領域。公司公司是是業界少數具備生產高純石英砂和半導體、光伏、光電用石業界少數具備生產高純石英砂和半導體、光伏、光電用石英玻璃材料及其精密加工制品的全產業鏈企業英玻璃材料及其精密加工制品的全產業鏈企業,在國內外石英行業中均具有強大的
19、,在國內外石英行業中均具有強大的影響力和競爭優勢影響力和競爭優勢。公司始建于 1993 年,前身是集體所有制企業平明石英,后更名為太平洋制品,1999年集體企業改制為太平洋有限,2010 年完成股份制改造并啟動 IPO 運作,2014 年在上交所 A 股主板上市。圖圖 1:石英股份發展歷程石英股份發展歷程 太平洋石英成立1992取得中國首條水平拉管工藝發明專利2002大口徑石英管棒研發成功2008成為全球少數掌握高純石英砂量產技術的企業2009股份制改造,啟動IPO運作2010光纖及半導體管棒研發成功,正式進入電子級石英應用領域2012位列全球光源石英知名供應商前列2013公司股票成功掛牌上海
20、證券交易所上市交易2014國內首家大直徑電熔石英錠研發成功2015光學用石英產品投放市場2017半導體光纖用石英筒(板)、石英套管、乳白材料等新品研發成功2018半導體領域用系列石英產品通過TEL認證20196000噸半導體產品首條生產線投產;年產20000噸高純石英砂產品項目奠基2020 資料來源:公司官網,國元證券研究所 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 6/50 公司控股股東、實際控制人公司控股股東、實際控制人、董事長董事長為為陳士斌陳士斌,截止截止 2023 年年 12 月月 14 日日,實控人,實控人直接和間接直接和間接持公司股份持公司股份 49.24%。陳士斌自太平洋有限設立起至今
21、一直擔任公司董事長、總經理,高級工程師、高級經濟師,曾獲全國星火計劃先進個人、全國優秀鄉鎮企業家、江蘇省十大杰出青年企業家等榮譽稱號。公司目前全資子公司有 5 家,包括太平洋半導體、潤輝光電、金浩石英、太平洋金沙、上海泛石,2022 年凈利潤分別為 2437.64 萬元、450.10 萬元、108.11 萬元、84.19 萬元、-242.29 萬元。其中,太平洋半導體主營產品為半導體石英制品和新能源石英制品,潤輝光電主營產品為半導體及光通訊領域用石英產品及器件,金浩石英主營天然水晶粉及其石英制品。圖圖 2:石英股份股權結構石英股份股權結構 陳士斌江蘇太平洋石英股份有限公司上海泛石新材料開發有限
22、公司連云港太平洋金浩石英制品有限公司富騰發展有限公司邵靜香港中央結算有限公司陳培榮浦發銀行-廣發小盤成長混合基金(LOF)中國銀行-華泰柏瑞中證光伏產業指數基金中信建投-天弘中證光伏產業指數基金石英股份-第四期員工持股計劃中國銀行-國泰江源優勢精選靈活配置混合其他連云港太平洋潤輝光電科技有限公司連云港太平洋金沙石英有限公司上海強華實業股份有限公司嘉興紅曄一期半導體產業股權投資合伙企業浙江岐達科技股份有限公司北京凱德石英股份有限公司連云港太平洋半導體材料有限公司連云港強邦石英制品有限公司26.55%22.69%3.11%1.99%1.77%0.65%0.56%0.45%0.41%0.40%100
23、%100%100%100%100%51%22.72%22%8.67%7.68%41.42%100%資料來源:Wind,國元證券研究所(注:紅色框內為實控人,股權比例截至 2023 年 12 月 14 日)表表 1:2022 年主要控股公司情況年主要控股公司情況 公司名稱公司名稱 注冊資本注冊資本(萬元)(萬元)成立時間成立時間 主要業務主要業務 營業收入營業收入(萬元)(萬元)凈利潤凈利潤(萬元)(萬元)連云港太平洋半導體材料有限公司 5000 2010 年 半導體石英制品、新能源石英制品的生產、研發、銷售 19616 2438 連云港太平洋潤輝光電科技有限公司 4000 2009 年 半導體
24、及光通訊領域用石英產品及器件的生產、研發、銷售 7422 450 連云港太平洋金浩石英制品有限公司 333.63 1995 年 天然水晶粉及其石英制品生產、銷售 2043 108 連云港太平洋金沙石英有限公司 3000 2021 年 非金屬礦物制品、電子專用材料的制造和銷售 3060 84 上海泛石新材料開發有限公司 300 2020 年 新材料技術推廣服務;技術服務、技術開發、技術咨詢、技術交流、技術轉讓、技術推廣-242 連云港強邦石英制品有限公司 500 2005 年 石英砂生產、石英玻璃管材銷售,自營和代理各類商品及技術的進出口業務,電子專用材料制造和銷售 4898 1681 資料來源
25、:Wind,公司公告,國元證券研究所 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 7/50 在光伏領域,在光伏領域,公司擁有行業領先的高純石英砂、石英管棒、石英器件等種類齊全的石英系列產品及生產技術,具備為光伏產業鏈提供石英材料整體解決方案的綜合能力。公司光伏石英材料始終保持國內市場占有率前列,是主流光伏電池設備廠商的指定原材料供應商。隨著石英砂 60000 噸/年項目的順利推進,公司光伏石英材料的市場占有率將進一步提高,品牌效應、行業領導地位凸顯。在半導體領域,在半導體領域,公司大力推動對半導體石英材料終端晶圓制造商及半導體設備商的產品認證和市場推廣,不透明系列及完美石英系列新品廣受市場好評,國際認證
26、的產品型號不斷增加。隨著公司在半導體產業用石英材料市場份額的進一步擴大,半導體用石英材料將成為公司未來重要的增長點。在光電領域,在光電領域,公司業務包括光源、光纖、光學。公司擁有光源用石英材料的成熟產業鏈,自主研發了石英熔煉、熱處理及深加工技術,生產出的系列光源用石英材料達到國際先進水平,公司正積極推進高端光源石英材料市場份額的增長。公司為光纖預制棒及光纖拉絲工藝提供的產品包括石英延長管、石英棒、石英套管等,近年來高溫燒結用爐芯管及合成石英襯管取得突破,產品得到客戶的廣泛認可。公司光學產品為高純度石英材料,如石英鍍膜材料、紫外合成石英材料、紅外石英材料,可滿足光學企業對優質光學石英制品的需求。
27、表表 2:公司公司主營產品主營產品 光伏領域光伏領域 半導體領域半導體領域 光源領域光源領域 光纖領域光纖領域 光學領域光學領域 太陽能級石英管/棒/錠 太陽能級高純石英砂 太陽能級器件 半導體級石英管/棒/筒/錠/板 合成石英管/棒 不透明石英材料 半導體級高純石英砂 特種光源用石英管/棒 汽車燈光源用石英管/棒 紅外光源用石英管 光纖級石英管/棒 光纖級套管 光纖級爐芯管 紫外光學用合成石英材料 標準光學用石英材料 紅外光學用石英材料 資料來源:公司官網,國元證券研究所 1.2 掌握高純掌握高純石英砂石英砂“硬核”“硬核”技術,技術,產銷兩旺產銷兩旺迎爆發增長迎爆發增長 公司業績近年保持快
28、速增長勢頭,自 2018 年至 2022 年營業收入年均復合增長率33.38%,歸母凈利潤年均復合增長率 64.89%。圖圖 3:公司近公司近 5 年營收復合增速為年營收復合增速為 33.38%圖圖 4:公司近公司近 5 年歸母凈利潤復合增速為年歸母凈利潤復合增速為 64.89%資料來源:Wind,國元證券研究所 資料來源:Wind,國元證券研究所 6.336.226.469.6120.0459.00-50%0%50%100%150%200%250%300%350%400%0102030405060702018201920202021202223Q1-Q3營業收入(億元)YoY1.421.63
29、1.882.8110.5242.070%100%200%300%400%500%600%700%0510152025303540452018201920202021202223Q1-Q3歸母凈利潤(億元)YoY 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 8/50 2022 年,公司總體營收 20.04 億元,同比增長 108.62%,實現歸母凈利潤 10.52 億元,同比增長 274.48%。根據公司業績預告,2023 年預計實現歸母凈利潤 47.5-53.3億元,同比增加 351.44%-406.56%,公司業績在 2022 年高基數基礎上實現快速增長。圖圖 5:2018-2022 公司營收構成(按
30、產品,億元)公司營收構成(按產品,億元)圖圖 6:2018-2022 主營業務收入占比(按產品,主營業務收入占比(按產品,%)資料來源:Wind,國元證券研究所 資料來源:Wind,國元證券研究所 按照產品口徑劃分,石英管和高純石英砂是公司主要收入來源,近 4 年兩項營收合計占比均超過 95%。其中,石英管營收由 2018 年的 5.39 億元增至 2022 年的 7.70億元,期間復合增速高達 9.34%,高純石英砂營收由 2018 年的 0.43 億元增至 2022年的 12.15 億元,期間復合增速為 130.73%,截至 2022 年底,高純石英砂收入占比達到 60.60%,石英管占比
31、 38.44%。圖圖 7:2018-2022 公司毛利構成(按產品,億元)公司毛利構成(按產品,億元)圖圖 8:2018-2022 主營業務毛利占比(按產品,主營業務毛利占比(按產品,%)資料來源:Wind,國元證券研究所 資料來源:Wind,國元證券研究所 毛利方面,20182022 年高純石英砂毛利占比由 7.74%上升至 70.43%,石英管毛利占比由 90.54%降至 28.94%,一方面由于光伏和半導體下游需求旺盛,驅動高純石英砂業績爆發式增長,另一方面高純石英砂毛利率近五年始終維持高位,2022 年毛利率為 79.46%。051015202520182019202020212022
32、高純石英砂石英管多晶石英坩堝其他業務0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%20182019202020212022高純石英砂石英管多晶石英坩堝其他業務024681012141620182019202020212022高純石英砂石英管多晶石英坩堝其他業務0%20%40%60%80%100%20182019202020212022高純石英砂石英管多晶石英坩堝其他業務 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 9/50 圖圖 9:2018-2022 公司營收構成(按行業,億元)公司營收構成(按行業,億元)圖圖 10:2018-2022 主營業務收入占比(按行業,主營業務收入占比(按行業,
33、%)資料來源:Wind,國元證券研究所 資料來源:Wind,國元證券研究所 按照下游行業口徑劃分,公司營收主要分布在光伏、光源和光纖半導體領域。2018-2022 年,光源和光纖半導體營收整體呈增長態勢,期間復合增速分別為 5.44%和7.83%;受下游需求驅動,光伏營收增長迅速,由 2018 年的 0.89 億元增至 2022 年的 12.93 億元,期間復合增速高達 95.14%,2022 年營收占比 64.54%。毛利方面,20182022 年光源、光纖半導體和光伏復合增速分別為 8.30%、10.36%、155.97%,2022 年毛利占比分別為 11.42%、14.83%、73.16
34、%。圖圖 11:2018-2022 公司毛利構成(按行業,億元)公司毛利構成(按行業,億元)圖圖 12:2018-2022 主營業務毛利占比(按行業,主營業務毛利占比(按行業,%)資料來源:Wind,國元證券研究所 資料來源:Wind,國元證券研究所 公司期間費用率總體呈下降趨勢。具體來看,銷售費用率近 5 年連續下降,2022 年為0.59%,管理費用率2020年以來下降顯著,由10.18%持續降至2022年的4.33%,體現了公司較強的費用管控能力。研發投入在 2018-2021 年保持穩定增長,2022 年在保持高收入的同時進一步加大了研發投入,研發費用達到 0.75 億元,同比增長90
35、.63%,研發費用率為 3.75%;2023 前三季度研發費用 1.08 億元,同比增長159.64%,研發費用大幅增長,為公司長期發展注入動力。051015202520182019202020212022光伏光纖半導體光源其他業務0%10%20%30%40%50%60%70%20182019202020212022光伏光纖半導體光源其他業務024681012141620182019202020212022光伏光纖半導體光源其他業務0%10%20%30%40%50%60%70%80%20182019202020212022光伏光纖半導體光源其他業務 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 10/50
36、 圖圖 13:公司管理費用率逐年下降公司管理費用率逐年下降 圖圖 14:公司公司研發費用研發費用大幅增長大幅增長 資料來源:Wind,國元證券研究所 資料來源:Wind,國元證券研究所 從盈利端來看,2019-2021 年公司銷售毛利率保持在 4045%,凈利率保持在2530%;2022 年受益于高純石英砂收入激增,公司銷售毛利率達到 68.37%,銷售凈利率為52.81%。按照產品劃分,高純石英砂近3年毛利率分別為47.14%、56.69%、79.46%,石英管分別為 38.60%、41.31%、51.47%,多晶石英坩分別為 17.64%、27.17%、9.22%。按照行業劃分,光源和光纖
37、半導體近 3 年毛利率不斷提高,2022年分別為47.79%和54.88%;光伏近3年毛利率提升明顯,分別為45.27%、55.14%、77.50%。圖圖 15:近近 5 年公司銷售毛利率及銷售凈利率年公司銷售毛利率及銷售凈利率 資料來源:Wind,國元證券研究所 -2%0%2%4%6%8%10%12%2018201920202021202223Q1-Q3銷售費用占比財務費用占比研發費用占比管理費用占比0%1%2%3%4%5%6%0.00.20.40.60.81.01.22018201920202021202223Q1-Q3研發費用(億元)研發占營收比例0%10%20%30%40%50%60%
38、70%80%90%100%2018201920202021202223Q1-Q3銷售毛利率銷售凈利率 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 11/50 圖圖 16:近近 5 年公司分產品毛利率年公司分產品毛利率 圖圖 17:近近 5 年公司分年公司分行業行業毛利率毛利率 資料來源:Wind,國元證券研究所 資料來源:Wind,國元證券研究所 公司經營活動現金流凈額呈現出波動上升趨勢。2022 年經營活動現金流凈額高達4.85 億元,同比+998.48%,主要系公司銷售規模增長,回款增加。公司 2020 年以來應收賬款周轉天數和存貨周轉天數逐年下降,反映公司應收賬款和存貨的管理效率不斷提高。公司流動
39、資產占比保持在 60%左右,近 3 年資產負債率在 10%左右。公司近 5 年流動比率 6.0 以上,速動比率 4.5 以上,均保持在較高水平,流動性較好,短期償債風險較低。圖圖 18:經營活動現金流波動上升經營活動現金流波動上升(億元)(億元)圖圖 19:近近 5 年公司營運能力表現年公司營運能力表現(天)(天)資料來源:Wind,國元證券研究所 資料來源:Wind,國元證券研究所 0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%20182019202020212022高純石英砂石英管多晶石英坩堝0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%20182019202020
40、212022光伏光纖半導體光源0510152025303540452018201920202021202223Q1-Q3凈利潤經營性現金流期末現金流及等價物余額0501001502002503002018201920202021202223Q1-Q3應收賬款周轉天數存貨周轉天數 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 12/50 圖圖 20:近近 5 年流動資產占比與資產負債率年流動資產占比與資產負債率 圖圖 21:近近 5 年流動比率、速動比率變化情況年流動比率、速動比率變化情況 資料來源:Wind,國元證券研究所 資料來源:Wind,國元證券研究所 公司 2016 年實施股權激勵計劃,分 3 個
41、解鎖期,歸屬比例分別為 40%、30%、30%,業績考核目標以 2015 年凈利潤為基數,2016-2018 年凈利潤增長率不低于 8%、20%、50%。此外,公司于 2018 年、2020 年、2021 年、2023 年推出 4 期員工持股計劃,持有股數分別為 182.11 萬股、346.70 萬股、151.57 萬股、149.16 萬股,人員范圍包公司及下屬子公司的董事、監事、高管、中層、核心技術、業務骨干等?;刭徆煞菡蔑@公司未來持續發展的信心?;刭徆煞菡蔑@公司未來持續發展的信心。2023 年 12 月 15 日,公司擬通過集中競價交易方式回購公司股份,用于實施股權激勵或員工持股計劃,回購
42、資金總額不低于 1億元,不超過 2 億元,回購價格不超過 130 元/股?;刭徆煞菡蔑@公司未來持續發展的信心,同時有效地將股東利益、公司利益和員工個人利益緊密結合在一起,促進公司長遠、穩定、持續發展。表表 3:公司公司 2016 年實施股權激勵計劃情況年實施股權激勵計劃情況 解鎖期解鎖期 業績考核目標業績考核目標 份額份額 價格價格 攤銷費用攤銷費用 2016 年股權激勵計劃 分 3 個解鎖期,歸屬比例分別為 40%、30%、30%以 2015 年凈利潤為基數,2016-2018 年凈利潤增長率不低于 8%、20%、50%109.2 萬股 8.75 元/股 955.50 萬元 資料來源:公司公
43、告,國元證券研究所 表表 4:公司近年員工持股計劃情況公司近年員工持股計劃情況 年份年份 持股人數持股人數 股數股數(萬股萬股)每股價格每股價格(元元)籌集資金總額籌集資金總額(萬元萬元)2023 總人數 493 人,包括公司董事、監事、高級管理人員共 9 人 149.16 122.18 18225.18 2021 總人數 126 人,包括公司董事、監事、高級管理人員共 9 人 151.57 59.37 8998.20 2020 總人數 64 人,包括公司董事、監事、高級管理人員共 9 人 346.70 19.00 6587.21 2018 總人數 118 人,包括公司董事、監事、高級管理人員
44、共 9 人 182.11 13.76 2505.09 資料來源:公司公告,國元證券研究所 下游光纖半導體下游光纖半導體行業發展迅速,行業發展迅速,募投助力公司產能擴張募投助力公司產能擴張。為進一步增強光纖半導體行業對公司發展的驅動作用,加快產品高端化、高附加值的升級轉型步伐,2019 年0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%2018201920202021202223Q1-Q3流動資產占比資產負債率02468101214162018201920202021202223Q1-Q3流動比率速動比率 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 13/50 公開發行可轉債 3.6 億元建設電
45、子級石英生產線,主要生產光纖領域的光纖套管、把持棒、石英鐘罩,半導體領域的石英擴散管、石英法蘭、石英舟、石英環和石英片等產品。募投項目已于 2022 年 10 月全部竣工投入生產,電子級石英產品的產量擴大,公司盈利能力進一步提升。接下來,公司擬投資 32 億元建設半導體石英材料系列項目(三期),形成年產 6 萬噸高純石英砂、15萬噸半導體級高純石英砂及 5800噸半導體石英制品的生產能力。公司原計劃向不特定對象發行可轉債 15 億元,后綜合考慮資本市場環境的變化,結合公司實際情況、發展規劃等因素,計劃調整融資方式,終止發行可轉債。表表 5:公司公司近年募投項目狀況近年募投項目狀況 年份年份 投
46、資項目投資項目 投資金額投資金額 項目內容項目內容 預期效益預期效益 回報期回報期/建設期建設期 2019 年公開發行可轉債3.6 億元 年產 6000 噸電子級石英產品項目 總投資 5.84億元,其中募投 3.6 億元 建設電子級石英生產線,主要生產光纖領域的光纖套管、把持棒、石英鐘罩,半導體領域的石英擴散管、石英法蘭、石英舟、石英環和石英片等產品,建成國內年產量最大的電子級石英管、石英棒生產基地。達產后預計年均銷售收入為 6.46億元,財務內部收益率(稅后)為 22.35%投資回報期 5.11 年(含建設期 3 年)2023 年向不特定對象發行可轉債 15 億元(現已終止發行可轉債,計劃調
47、整融資方式)半導體石英材料系列項目(三期)總投資 32.1億元,其中募投 15 億元 新建廠房及配套公共工程,購置設備等,形成年產 6 萬噸高純石英砂、15萬噸半導體級高純石英砂及 5800 噸半導體石英制品的生產能力。項目內部收益率為 32.07%(稅后)投資回報期 5.01 年(含建設期 3 年)資料來源:公司公告,國元證券研究所 2.光伏光伏行業行業需求需求驅動驅動,高純石英砂高純石英砂產銷兩旺產銷兩旺 2.1 高純石英砂應用廣泛,光伏高純石英砂應用廣泛,光伏需求需求占據高端市場占據高端市場 石英是一種硬度大且化學性質穩定的硅酸鹽礦物,主要組成是 SiO2,純凈的石英無色透明,但常因含有
48、雜質而呈不透明或半透明狀。石英是地球上含量最豐富的非金屬礦物之一,包括低溫石英(-石英)和高溫石英(-石英),在自然界中石英晶體通常會和其他礦物晶體混合在一起,一般所說的石英指的是低溫石英,其往往以粒狀、塊狀和晶簇狀聚集在一起。圖圖 22:-石英(左)和石英(左)和-石英(右)石英(右)的晶體結構圖的晶體結構圖 資料來源:石英的礦床工業類型與應用特點,國元證券研究所 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 14/50 高純石英砂具有極好的化學穩定性、高絕緣耐壓能力和極低的體膨脹系數,應用前高純石英砂具有極好的化學穩定性、高絕緣耐壓能力和極低的體膨脹系數,應用前景廣闊,特別是半導體、光伏、光通訊、電光
49、源的應用增長更是迅速。景廣闊,特別是半導體、光伏、光通訊、電光源的應用增長更是迅速。高純石英產品有半導體用石英坩堝、石英砣、石英管、石英舟,光伏用石英坩堝,光纖預制棒、把手棒,電光源用石英管等。根據 Transparency Market Research(TMR)統計,2022年全球高純石英市場規模約 8.95 億美元,預計 2023-2031 年市場規模年均復合增長率為 6.3%,到 2031 年將達到 15 億美元。圖圖 23:高純石英應用領域:高純石英應用領域 高純石英光通訊用石英玻璃材料及制品半導體用石英玻璃材料及制品光伏用石英玻璃材料及制品電光源用石英玻璃材料及制品其他石英錠、石英
50、筒其他電弧石英坩堝石英管、石英棒石英管鏡頭、耐酸容器、電絕緣材料等半導體生產基材半導體生產基耗材控制硅單晶載體光纖預制棒生產支撐材料、拉絲用支撐材料耐高溫 資料來源:我國高純石英產業現狀及資源保障分析,國元證券研究所 中國是高純石英消費大國,隨著我國電子、信息、通訊等高科技產業快速發展,對高純石英的需求量逐年增長。在近年的高純石英消費中,半導體領域消費量約占據總消費量的一半,其次是光通訊領域和光伏領域消費量,半導體、光伏、光纖等戰略性新興產業領域的消費量約占消費總量的 90%。圖圖 24:我國高純石英消費我國高純石英消費結構結構 資料來源:高純石英的發展現狀、消費及市場預測中國建筑材料工業規劃
51、研究院,國元證券研究所 50%17%23%6%4%半導體光伏光通訊電光源其他 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 15/50 2.1.1 高純石英坩堝是光伏高純石英坩堝是光伏單晶單晶硅棒硅棒拉制的關鍵輔料拉制的關鍵輔料 光伏產業是半導體技術與新能源需求相結合而衍生的產業,我國已將光伏產業列為國家戰略性新興產業之一,在產業政策引導和市場需求驅動的雙重作用下,全國光伏產業實現了快速發展。光伏組件利用半導體材料的光生伏特效應,將太陽能轉換成電能,根據半導體材料的不同可分為晶硅光伏組件和薄膜光伏組件。晶硅光伏電池根據硅片材料的不同又分為單晶硅電池和多晶硅電池,單晶硅片因具有完美的晶體結構,易制備高品質的
52、 PN結從而獲得更高的光電轉換效率,且通過改進單晶爐、金剛線切片等環節大幅降本,是目前行業的最佳選擇。圖圖 25:光伏產業鏈構成光伏產業鏈構成 單晶硅棒單晶硅片單晶電池多晶硅料多晶硅錠多晶硅片多晶電池晶硅光伏組件逆變器光伏發電系統薄膜光伏組件石英坩堝拉晶爐上游中游下游 資料來源:CPIA,國元證券研究所 圖圖 26:光伏石英產業鏈主要企業:光伏石英產業鏈主要企業 高純石英砂石英坩堝單晶硅片光伏電池、組件 資料來源:公司官網,國元證券研究所 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 16/50 石英坩堝在光伏產業鏈中主要應用于石英坩堝在光伏產業鏈中主要應用于上游上游單晶硅棒拉制環節。單晶硅棒拉制環節。生
53、產光伏電池的單晶硅是由多晶硅制備而成,當熔融的多晶硅凝固時,硅原子將以晶格排列成許多晶核,如果這些晶核長成晶面取向相同的晶粒,則這些晶粒平行結合起來便結晶成單晶硅。單晶硅材料主要包括單晶硅棒、單晶硅片等,其中,單晶硅棒是單晶硅片的前道工序。石英坩堝產品可支持高溫條件下單晶硅棒連續拉晶,其高純和高耐溫耐久性為單晶硅棒拉制以及單晶品質提供保障。在單晶硅片生產流程中,石英坩堝是是拉制大直徑單晶硅棒的消耗性器皿,主要用于盛裝熔融硅并制成后續工序所需晶棒?;趩尉Ч杵兌鹊囊?,石英坩堝一次或幾次加熱拉晶完成后即報廢,因而在單晶硅產業鏈中具備較強的消耗品屬性特征。為了提高直拉單晶硅的質量和產量,連續加料
54、、多次加料等一爐多根直拉單晶硅生長技術被開發和應用,對石英坩堝的壽命提出了更高要求,需要高品質石英砂作為質量保證。圖圖 27:石英坩堝應用于:石英坩堝應用于直拉硅單晶生長流程直拉硅單晶生長流程 引晶縮頸放肩化料等徑收尾石英坩堝石英坩堝 資料來源:隆基綠能可轉債募集說明書,國元證券研究所 單晶硅單晶硅拉制拉制對石英砂中金屬雜質的含量有嚴格要求,以高純石英砂為原料的石英坩對石英砂中金屬雜質的含量有嚴格要求,以高純石英砂為原料的石英坩堝具有良好的耐熱性能,且石英坩堝與晶硅材料同屬硅質材料,在高溫提煉硅晶體堝具有良好的耐熱性能,且石英坩堝與晶硅材料同屬硅質材料,在高溫提煉硅晶體的過程中能夠避免坩堝對硅
55、晶體造成污染的過程中能夠避免坩堝對硅晶體造成污染。圖圖 28:直拉單晶硅用石英坩堝直拉單晶硅用石英坩堝 資料來源:石英砂的提純技術現狀及挑戰第十八屆中國太陽級硅及光伏發電研討會,國元證券研究所 石英坩堝石英坩堝目前目前主要采用電弧法進行熔制制造。主要采用電弧法進行熔制制造。電弧法生產石英坩堝,首先在模具內倒入高純石英砂原材料,采用成型件,通過模具的旋轉,在模具的內壁上形成坩堝坯體,然后通過石墨電極放出的高溫電弧對坩堝坯體進行灼燒使石英砂熔化,經過一定時間的熔制得到坩堝毛坯,對坩堝毛坯進行切割和清洗,得到石英坩堝。請務必閱讀正文之后的免責條款部分 17/50 圖圖 29:石英坩堝石英坩堝生產工藝
56、流程生產工藝流程 石英砂準備堝坯預制成型電弧熔制自動水噴研磨自動切邊、倒角半成品自動檢驗酸洗坯堝初檢初洗沖洗凈化涂層成品檢驗包裝檢驗入庫轉動模具安裝石英砂鋪裝 資料來源:歐晶科技招股說明書,歐晶科技專利石英坩堝制備工藝,國元證券研究所 石英坩堝制備的關鍵步驟之一是將高純石英砂鋪裝在轉動模具內,在離心力的作用下砂子停留在指定位置,形成堝坯。此步驟中可以選擇混合不同純度的此步驟中可以選擇混合不同純度的石英砂,純度石英砂,純度最高的砂用于形成透明層最高的砂用于形成透明層,而,而純度較低的砂用于形成氣泡層純度較低的砂用于形成氣泡層。石英坩堝制備石英坩堝制備的關鍵步驟之二是的關鍵步驟之二是電弧電弧熔制熔
57、制。通過電極將溫度升高到 1650以上并施加真空,由內向外形成溫度梯度,內層石英砂先熔化,石英砂粒間的氣體通過排氣口排出,這是形成透明層的關鍵。當透明層達到所需厚度時,真空會減少或關閉,隨著熔化過程的繼續形成氣泡層。圖圖 30:石英坩堝石英坩堝電弧熔制示意圖電弧熔制示意圖 資料來源:Open Ceramics,國元證券研究所 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 18/50 石英坩堝石英坩堝透明層和氣泡層透明層和氣泡層的主要區別在于氣泡含量的主要區別在于氣泡含量。透明層應用于石英坩堝內層,在整個拉晶過程中與硅熔體直接接觸,會慢慢溶解到硅熔體中,氣泡的存在會引起單晶生長結構缺陷,因此透明層需要高純度
58、、低氣泡含量。氣泡層應用于石英坩堝外層,氣泡存在可以降低熱容和重量,增強坩堝的耐熱性;高溫下,氣泡會降低坩堝的粘度,使其不發生破裂,機械性能更好。2.1.2 光伏用光伏用高純高純石英砂市場石英砂市場需求需求維持高位維持高位 在光伏市場方面,2022 年全國新增光伏并網裝機容量 87.4GW,累計光伏并網裝機容量達到 392.6GW,新增和累計裝機容量均為全球第一;2022 全年光伏發電量為4276 億千瓦時,同比增長 30.8%,約占全國全年總發電量的 4.9%。2023 年前三季度,全國光伏新增裝機量約 129GW,累計裝機 520GW,再創歷史新高。圖圖 31:2018-2023 前三季度
59、前三季度全國光伏發電新增并網容量全國光伏發電新增并網容量 圖圖 32:2018-2023 前三季度前三季度全國光伏發電全國光伏發電累計累計并網容量并網容量 資料來源:國家能源局,國元證券研究所 資料來源:國家能源局,國元證券研究所 硅片產量方面,2022 年全國硅片產量約 357GW,同比增長 57.5%,排名前五企業產量占國內硅片總產量的 66%。隨著頭部企業加速擴張,預計 2023 年全國硅片產量將超過 535.5GW。其中,隆基綠能 2022 年單晶硅片產能達到 133GW,2023 年底計劃單晶硅片年產能達到 190GW,2023 年計劃實現單晶硅片出貨量目標 130GW;TCL 中環
60、 2022 年末單晶硅片產能達 140GW,隨著銀川項目繼續投產與技術能力提升,預計 2023 年末產能將達到 180GW。按照產品類型劃分,2022 年國內光伏單晶硅片市場占比約 97.5%,其中 P 型單晶硅片市場占比降至 87.5%,N 型單晶硅片占比增長至 10%。隨著下游對單晶產品的需求增大,單晶硅片市場占比也將進一步增大,且 N 型單晶硅片占比將持續提升。多晶硅片的市場份額由 2021 年的 5.2%下降至 2.5%,未來呈逐步下降趨勢。-40%-20%0%20%40%60%80%0204060801001201402018201920202021202223Q1-Q3全國光伏發電
61、新增并網容量(GW)同比增長(%)0%5%10%15%20%25%30%35%40%01002003004005006002018201920202021202223Q1-Q3全國光伏發電累計并網容量(GW)同比增長(%)請務必閱讀正文之后的免責條款部分 19/50 圖圖 33:2018-2022 全國全國硅片產量硅片產量保持保持快速增長快速增長 圖圖 34:2018-2022 單晶硅片占比單晶硅片占比逐年增加逐年增加 資料來源:中國光伏行業協會,國元證券研究所 資料來源:中國光伏行業協會,國元證券研究所 在光伏行業旺盛需求拉動下,高純石英砂在光伏行業旺盛需求拉動下,高純石英砂作為拉晶石英坩堝
62、的關鍵作為拉晶石英坩堝的關鍵原材料原材料將將持續受持續受益,益,我們對光伏用高純石英砂市場空間進行測算我們對光伏用高純石英砂市場空間進行測算:假設假設 1:據 CPIA 數據,2018-2022 年全國硅片產量年均復合增速為 34.5%,預計2023 年全國硅片產量將超過 535.5GW。我們假設 20242025 年增速維持 35%,對應 2024、2025 年硅片產量分別為 723GW、976GW。假設單晶硅片滲透率與 2022年保持一致,為 97.5%。假設假設 2:據歐晶科技招股書,2021 年單只石英坩堝拉晶時間為 350 小時,隨著工藝優化和設備改造升級,石英坩堝的使用壽命將持續提
63、升;美晶科技招股書披露,頭部企業高品質石英坩堝的壽命可達到 400 小時以上。我們假設單只石英坩堝平均壽命360 小時,每臺單晶爐 24 小時連續工作,每月消耗 2 只坩堝,則每臺單晶爐一年需要消耗 24 只石英坩堝。假設假設 3:據隆基股份 2020 年可轉債募集說明書,15GW 單晶硅片產能需要 1600 臺單晶爐,估算 1GW 單晶硅片對應約 100 臺單晶爐,則生產 1GW 單晶硅片需要消耗2400 只石英坩堝。假設假設 4:光伏電池片逐漸向大尺寸方向演化,光伏企業對大尺寸硅片的需求也日益增長。據歐晶科技招股書,其 2021 年石英坩堝銷量以 28-37 英寸為主,單只石英坩堝需要消耗
64、高純石英砂 57.6 公斤。隨著石英坩堝向大尺寸發展,我們假設石英坩堝高純石英砂單耗量為 70 公斤/只,則生產 1GW 單晶硅片需要消耗高純石英砂 168 噸。假設假設 5:石英坩堝內層砂、中層砂、外層砂用量比為 4:3:3。表表 6:高純石英砂市場空間高純石英砂市場空間廣闊廣闊 2022 2023 2024 2025 硅片產量/GW 357 536 723 976 單晶硅片產量/GW 348 522 705 952 石英坩堝需求數量/只 835380 1253070 1691820 2283840 高純石英砂需求量/噸 58477 87715 118427 159869 0%10%20%3
65、0%40%50%60%70%05010015020025030035040020182019202020212022全國硅片產量(GW)同比增長(%)0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%20182019202020212022P型單晶硅片N型單晶硅片鑄錠單晶硅片多晶硅片 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 20/50 其中內層砂需求量/噸 23391 35086 47371 63948 其中中層砂需求量/噸 17543 26314 35528 47961 其中外層砂需求量/噸 17543 26314 35528 47961 資料來源:CPIA,歐晶科技招股說明書,美
66、晶科技招股說明書,隆基股份可轉債募集說明書,國元證券研究所 我們預計,20232024 年光伏用高純石英砂需求為 8.8、11.8、16.0 萬噸,對應內層砂需求分別為 3.5、4.7、6.4 萬噸。2.2 優質礦源優質礦源+提純工藝提純工藝構建構建高純石英砂高純石英砂行業行業壁壘壁壘 2.2.1 石英石英礦礦全球分布廣泛,全球分布廣泛,優質優質礦礦源源稀缺稀缺性高性高 由于石英礦在形成過程中受到的影響因素不同,因此不同地方的石英礦中石英的含量、雜質礦物的種類、含量也有很大差別。石英礦中的雜質主要石英礦中的雜質主要分為分為礦物結構類雜質礦物結構類雜質、包裹體類雜質和晶體結構類雜質。包裹體類雜質
67、和晶體結構類雜質。礦物結構類雜質礦物結構類雜質一般為非石英礦物,主要包裹在石英砂顆粒表面或填充在縫隙中,通過普通的選礦和提純手段可去除。包裹體類雜質包裹體類雜質包括礦物包裹體和流體包裹體。礦物包裹體一般是在石英礦形成過程中包裹在石英表面或填充在石英縫隙中的非石英礦物,這類雜質礦物一般尺寸較大,易與石英顆粒解離,較易除去。流體包裹體又稱為氣液包裹體,是石英礦在形成過程中熔融的石英流體將部分氣體、液體、固體雜質礦物等包裹在石英內部形成,氣液包裹體中不僅含有 H2、CO、CO2、H2S、CH4等各種氣體還有大量水分子以及溶于水中的碳酸鹽、鉀鹽、鈉鹽等多種鹽類雜質,是石英礦中金屬雜質的一個主要來源。氣
68、液包裹體的尺寸一般要小于礦物包裹體,并且分散存在于石英晶體內部,去除難度大,這些包裹體的在加工過程中會形成氣泡,降低石英玻璃的透明度,嚴重影響產品質量。晶體結構類雜質晶體結構類雜質包括晶格雜質和電荷補償雜質。晶格雜質如 Al3+、Ti4+、Ge4+、P5+、Fe3+等,這些元素可以取代 Si4+存在于石英晶格中;電荷補償雜質如 H+、Li+、Na+、K+等存在于晶格間隙中,起到電荷補償的作用,形成新的電荷平衡。晶格結構雜質雖然含量相對較低,但是由于其存在于石英晶格中去除難度非常大,是影響高純石英砂品質的關鍵因素。表表 7:石英礦的石英礦的主要主要雜質雜質類型類型 雜質類型雜質類型 雜質形式雜質
69、形式 雜質特點雜質特點 礦物結構類雜質 非石英礦物,如長石、金紅石、云母和黏土礦物等 包裹在石英砂顆粒表面或填充在縫隙中,較易除去 包裹體類雜質 礦物包裹體 包裹在石英表面或填充在石英縫隙中的非石英礦物 雜質尺寸較大,易與石英顆粒解離,較易除去 流體包裹體 熔融石英流體將部分氣體、液體、固體雜質礦物等包裹在石英內部形成 氣液包裹體的尺寸一般要小于礦物包裹體,并且分散于石英晶體內部,去除難度大 晶體結晶格雜Al3+、Ti4+、Ge4+、P5+、Fe3+等金屬元素晶格結構雜質雖然含量相對較低,但 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 21/50 構類雜質 質 取代 Si4+存在于石英晶格中 是由于其存
70、在于石英晶格中去除難度非常大,是影響高純石英砂品質的關鍵因素 電荷補償雜質 H+、Li+、Na+、K+等存在于晶格間隙中,起到電荷補償的作用 資料來源:微波氯化 Nigeria 硅礦制備 4N 高純石英砂的工藝研究,國元證券研究所 高純石英是 SiO2純度大于 99.9%的石英砂系列產品的總稱,其本質是以天然石英礦為原料經提純加工獲得的具有極高 SiO2純度且具有一定粒度組成范圍的石英晶體原材料,其概念應同時具備純度、粒度和物相三個特征。按 SiO2純度可將高純石英砂產品分為 4 個等級:高端 (SiO2)99.998%(4N8),中高端 (SiO2)99.995%(4N5),中端 (SiO2
71、)99.99%(4N),低端 (SiO2)99.9%(3N)?;蛞援a品中雜質元素總量進行劃分,即高端20106,中高端50106,中端100106,低端1000106。石英礦劃分為與高純石英砂系列產品相對應的 4 個等級:生產 4N8 高端產品的 A 級礦(優質礦或優質原料),生產 4N5 中高端產品的 B 級礦(上等礦或上等原料),生產 4N 中端產品的 C 級礦(中等礦或中等原料),3N 低端產品生產的 D 級礦(下等礦或下等原料)。表表 8:高純石英產品分類與礦石原料品質要求高純石英產品分類與礦石原料品質要求 高純石英分類高純石英分類 高端產品高端產品 中高端產品中高端產品 中端產品中端
72、產品 低端產品低端產品 SiO2純度 99.998%,4N8 99.995%,4N5 99.99%,4N 99.99%,3N 雜質含量 2010-6 5010-6 10010-6 100010-6 技術現狀 主要從美國、挪威等進口 基本國產化 國產化 國產化 礦石原料品級 A 級礦 B 級礦 C 級礦 D 級礦 資料來源:高純石英的概念及其原料品級劃分,國元證券研究所 目前工業應用的石英礦床主要有 7 種類型,包括天然水晶、石英砂巖、石英巖、脈石英、粉石英、天然石英砂和花崗巖石英。其中,其中,能夠加工成高純石英砂的原料能夠加工成高純石英砂的原料主要主要為為天然水晶天然水晶、脈脈石英和花崗巖石英
73、。石英和花崗巖石英。表表 9:石英礦床石英礦床的的工業類型與特點工業類型與特點 礦床工業類型礦床工業類型 礦床與礦石特點礦床與礦石特點 工業應用工業應用 天然水晶 無色透明的石英結晶體,品質較好;但資源儲量小、開采條件差,價格昂貴 曾經是高純石英原料,現主要用作水晶工藝品 石英砂巖 規模大,開采條件較好,易于破碎分級和大規模生產;但膠結物成分比較復雜,雜質較多 應用于純度要求 99%的工業產品,如普通石英砂、玻璃纖維、耐火材料、有機硅等 石英巖 礦床規模大,地質產狀穩定,開采條件較好,致密均勻,適合大規模生產;但硬度大,破碎加工成本高,雜質提純困難,缺少天然粒形 金屬硅,同時適用于不受粒度大小
74、和角形因數影響的其它純度要求 99%的工業產品 脈石英脈石英 純度通常較高,質量比較穩定;但礦床規模相對較小,開采難度較大 硅微粉等純度要求 99%99.9%的產品,高純石英等純度要求大于 99.9%的產品,以及石英板材、金屬硅等 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 22/50 粉石英 自然白度高,天然疏松多孔,容易超細粉碎加工;但礦床分布不多,一般規模不大,缺少天然塊度和粒度 陶瓷原料、硅微粉等 天然石英砂 礦床規模一般較大,通常具有良好的天然粒度、球度和圓度,但雜質成分比較多 鑄造型砂、3D 打印砂、石油支撐劑、彩色石英砂等 花崗巖石英花崗巖石英 礦床規模大,石英雜質少,美國北卡羅來納 州
75、Spruce Pine 地區是主要產地 高純石英,尤其是 4N 及以上的高端石英產品等 資料來源:石英的礦床工業類型與應用特點,國元證券研究所 天然水晶天然水晶是一種無色透明的石英結晶體礦物,曾作為高純石英的主要原料,但由于天然儲量小,開采條件差,資源匱乏,價格昂貴,難以滿足大規模工業生產的需要,目前主要用作雕刻各種工藝品。脈石英脈石英是由富硅礦物在巖漿熱液作用下形成,其礦床呈脈狀,塊體致密,雜質含量較少,脈石英礦 SiO2純度通常大于 2N,是加工高純石英的理想原料之一。但目前脈石英礦床規模相對較小,開采難度較大,近年來國內外研究人員利用脈石英加工制備高純石英不斷取得進展?;◢弾r石英花崗巖石
76、英礦床規模大,石英雜質少,是高純石英的優質礦源,美國北卡羅來納州Spruce Pine 地區是主產地,具有礦體規模大、石英中流體雜質少、礦石品質穩定等優點。美國尤尼明公司(Unimin Corp.)于上世紀 90 年代開始對 Spruce Pine 地區的偉晶花崗巖進行開發利用,已開發出 IOTA-STD、IOTA-4、IOTA-6、IOTA-8 等高純石英系列產品。目前,我國還沒有可開發利用的花崗巖石英礦床報道。圖圖 35:全球高純石英原料礦床分布全球高純石英原料礦床分布地圖地圖 資料來源:全球高純石英原料礦的資源分布與開發現狀國家自然資源部成礦作用與資源評價重點實驗室,國元證券研究所 雖然
77、全球石英資源豐富,但可以加工為高純石英的石英資源卻非常稀少雖然全球石英資源豐富,但可以加工為高純石英的石英資源卻非常稀少。全球高純 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 23/50 石英礦床主要分布于美國、挪威、印度、巴西、澳大利亞、俄羅斯、加拿大、毛里塔尼亞等國家。目前,全球可加工成 3N 級及以上高純石英礦資源約 7000 萬噸,高純石英資源分布相對集中,主要分布在巴西(2111 萬噸)、美國(1822 萬噸)、加拿大(1000 萬噸)等國家??梢约庸?4N5 級及以上質量的高端高純石英資源量約 2000 萬噸,90%集中在美國(1822 萬噸),此外,挪威、俄羅斯和印度等國的高純石英資源在全
78、球也占挪威、俄羅斯和印度等國的高純石英資源在全球也占有一定比例,這些國家高純石英資源雖然在全球占比不高,但礦產資源品質很好,是有一定比例,這些國家高純石英資源雖然在全球占比不高,但礦產資源品質很好,是除美國外生產高端高純石英原料和產品的重要國家。除美國外生產高端高純石英原料和產品的重要國家。全球可以加工成 4N8 級及以上高端高純石英原料主要來自于美國 SprucePine 地區的偉晶花崗巖石英資源。根據國家自然資源部統計,我國玻璃用脈石英資源儲量為 4751.35 萬噸(截至 2022年底),主要分布于江西、甘肅、新疆、安徽、黑龍江、河南、內蒙古、四川、湖北等地。但其中能夠提純高純石英高端產
79、品的比例極低,我國脈石英礦品位較高的代表性礦床有湖北省蘄春縣靈虬山脈石英礦(SiO2含量為 99.35%),江蘇省東??h水晶礦區石英脈(SiO2含量為 99.19%),安徽旌德縣版書鄉龍川脈石英礦(SiO2含量為99.01%),經過多年的開發利用,這些地區資源也基本開采殆盡。表表 10:全球高純石英原料礦床的資源分布與開發現狀全球高純石英原料礦床的資源分布與開發現狀 國家國家 礦床礦床 類型類型 礦業公司礦業公司 資源量資源量/萬噸萬噸 開發現狀開發現狀 美國 北卡羅來納州 斯普魯斯派恩 白崗巖型 挪威石英股份公司(The Quartz Corp.)尤尼明公司(Unimin Corp.)100
80、0 生產 愛達荷州 博維爾 風化殘積型 艾礦產股份公司(I-Minerals.Inc.)探明:437.8 推斷:885.7 勘探 挪威 諾爾蘭郡 德拉格 偉晶巖型 挪威石英股份公司(The Quartz Corp.)26.7 生產 霍達蘭郡 內索登 熱液脈石英型 挪威北歐石英股份公司(Nordic Quartz AS)控制:189.9 推斷:89.3 勘探 俄羅斯 車里雅賓斯克州 克什特姆 熱液脈石英型 俄羅斯石英有限責任公司(Russia Quartz LLC)136 生產 漢特-曼西自治區 薩蘭保爾 熱液脈石英型 極地石英股份公司(JSC Polar Quartz)33 生產 澳大利亞 昆
81、士蘭州 白泉 熱液脈石英型 石墨烯與太陽能技術有限公司(Graphene&Solar Technologies Ltd.)推斷:150 生產 石英山 熱液脈石英型 石墨烯與太陽能技術有限公司(Graphene&Solar Technologies Ltd.)預測:1400 勘探 糖袋山 熱液脈石英型 高純石英有限公司(Ultra HPQ)探明+控制:120 勘探 燈塔 熱液脈石英型 亨特貝二氧化硅有限公司(Hunter Bay Silica Pty.Ltd.)探明+推斷:183.4 預測:500 生產 維多利亞州 克雷西克 金礦尾礦型 佩特拉礦產有限公司(Petra Minerals Pty.
82、Ltd.)地表推斷:100 地下預測:100?勘探 加拿大 魁北克省 約翰比茲 熱液脈石英型 PAL 公司(Placements Appalache Lte)控制:225 勘探 毛里塔尼努瓦迪布灣省 查米 熱液脈石英型 毛里塔尼亞石英股份公司(Quartz Inc.SA Mauritania)探明:72.5 生產 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 24/50 亞 烏姆阿奎尼納 熱液脈石英型 毛里塔尼亞礦產公司(The Mauritanian Minerals Co.)預測:5001000 停產?中國 湖北省 薪春靈虬山 熱液脈石英型 湖北省薪春縣靈虬山石英礦 控制:391.5 推斷:11.4
83、生產 巴西 礦石類型主要為天然水晶,世界水晶主要產出國,水晶資源總量有 1556 萬噸,占全世界的 90%印度 脈石英資源在全球占一定比例,印度一半以上的石英是在安得拉邦生產的,其他石英礦資源分布在拉賈斯坦邦、卡納塔克邦等地,Unique Crystal Minerals 公司是印度最大的石英供應商之一 馬達加斯加 天然水晶資源在全球占一定比例 資料來源:全球高純石英資源現狀、生產、消費及貿易格局,全球高純石英原料礦的資源分布與開發現狀,國元證券研究所 2.2.2 生產高純石英砂是一項復雜的系統工程生產高純石英砂是一項復雜的系統工程 高純石英砂高純石英砂是由天然石英礦物經過一系列物理的和化學的
84、提純技術生產出具有某種粒度規格的高純非金屬礦物原料,國際公認的高純石英砂是以美國尤尼明公司 IOTA-CG 為標準,十二種元素雜質(Al,Fe,Na,K,Li,Ca,B,Mn,Mg,Cu,Ni,Cr)的含量小于 20ppm,其中堿金屬(Na,K,Li)小于 1ppm。高純石英砂純度高、品質好,生產的石英制品具有耐高溫、耐腐蝕、低熱膨脹性、高度絕緣性和透光性等優異的物理化學屬性,被廣泛用于光伏、電子、高端電光源、薄膜材料、國防科技等領域,是高端制造行業不可替代的原輔材料。表表 11:尤尼明公司尤尼明公司 IOTA 系列產品中各雜質元素含量系列產品中各雜質元素含量(ppm)元素元素 IOTA-ST
85、D IOTA-CG*IOTA-4 IOTA-6 IOTA-8 Al 16.2 14.00 8.00 8.00 7.00 Fe 0.23 0.30 0.30 0.15 0.03 Na 0.90 1.00 0.90 0.08 0.03 K 0.60 0.70 0.35 0.07 0.04 Li 0.90 0.50 0.15 0.15 0.02 Ca 0.50 0.60 0.60 0.60 0.50 B 0.08 0.10 0.04 0.04 0.035 Mn 0.05 0.029 0.05 0.05 0.02 Mg 0.05 0.04 0.05 0.05 0.02 Cu 0.05 0.019 0.
86、05 0.05 0.02 Ni 0.05 0.001 0.05 0.05 0.02 Cr 0.05 0.007 0.05 0.05 0.02 痕量元素總量 19.66 18.50 10.59 9.34 99.998%99.998%99.999%99.9991%99.9992%資料來源:高純石英的概念及其原料品級劃分,國元證券研究所(注:IOTA-STD 是美國尤尼明公司主打產品,IOTA-CG*是光伏坩堝行業的標準)石英原礦精煉成高純度、高價值的石英產品需要先進的提純技術,通過將石英礦的粒 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 25/50 度降至所需要的產品粒度,并且使雜質得到分離或溶解,以達到最
87、終產品的質量要求。高純石英砂生產主要工序可以概括為:預處理、物理處理、化學處理、熱處理。預處理:預處理:擦洗、破碎和磨礦作為最基本的預處理工序常配套使用,起到初提純的作用,不僅可以使石英顆粒和礦物雜質發生解離,還直接影響最終產品的粒度。物理處理物理處理:磁選可以去除石英中的磁性雜質,一般有干選和濕選兩種,濕法高梯度磁選效果最好,但其能耗巨大,且處理能力有待提高。浮選通過礦物的潤濕性不同而選擇性的分離出不同礦物,常用來去除長石、云母等伴生礦物雜質?;瘜W處理:化學處理:使用酸對石英表面金屬氧化物等雜質進行解離和去除,微小裂縫和斷層中的雜質溶解速率快于石英。酸浸通常用熱的混合酸,不同酸對雜質的去除作
88、用不同,將各種酸添加到一起能加強每種酸的效果,從而對雜質的去除產生良好的促進作用。熱處理:熱處理:高溫氯化焙燒過程中,石英在氯氣或氯化氫氣體氛圍中被加熱到10001200,石英顆粒外表和內部的氯氣濃度存在差異,產生不同的化學反應速率,主要用于去除晶格內的堿金屬雜質。圖圖 36:高純石英砂高純石英砂生產生產工藝工藝流程流程 粗碎細碎礦石質量判別優選礦石實驗室模擬磨礦浮選磁選酸浸處理高純石英砂粒度分選高溫煅燒預處理物理處理化學處理熱處理高溫氯化 資料來源:高純石英砂的制備試驗研究,公司招股說明書,國元證券研究所 此外,高純石英砂生產工藝還有一些輔助工藝,如微波處理、超聲波處理等。由于石英和包裹體介
89、電常數相差很大,微波加熱會使它們形成較大溫差,包裹體內部便會形成巨大的內壓力直至包裹體爆裂或形成裂痕,從而便于除去包裹體雜質。在酸浸處理過程中,超聲波可以加劇酸液和礦粉的運動,使它們充分混合;超聲波產生的空化作用能在局部產生高溫高壓,使含雜質的微裂縫變大,更易與酸接觸而去除。請務必閱讀正文之后的免責條款部分 26/50 生產高純石英砂是一項復雜的系統工程,生產高純石英砂是一項復雜的系統工程,進入進入門檻較高,門檻較高,優質的礦源和先進優質的礦源和先進的的提純提純工藝工藝缺一不可缺一不可。提純需要使用先進的生產設備,更需要嚴謹的粗碎、細碎、磨礦、浮選、磁選、化學、物理等多個步驟的復雜工藝。此外,
90、由于每種石英礦床都有其特定的化學成分和化學結構,因此難以采用一個通用的提純工藝來生產高純石英砂,大多數礦所使用的工藝對于礦產資源來說是獨有的。2.2.3 高純石英砂全球集中度高高純石英砂全球集中度高,呈寡頭壟斷格局,呈寡頭壟斷格局 全球只有少數公司具備規?;慨a高純石英砂的能力,包括美國尤尼明、挪威 TQC、石英股份、俄羅斯石英、澳大利亞高純石英、菲利華等公司。目前光伏石英坩堝內層砂主要進口自美國尤尼明和挪威 TQC。美國美國尤尼明尤尼明公司公司成立于 1970 年,隸屬于 Sibelco Group 集團,其石英礦產自北卡羅來納州 Spruce Pine 地區的花崗偉晶巖。尤尼明的產品一直壟
91、斷著國際高端高純石英砂市場,廣泛應用于半導體、光伏、光纖、光學、電光源等各個領域。挪威挪威石英公司(石英公司(TQC)由 Imerys 公司和 Norsk Mineral 公司于 2011 年合資成立,所用石英礦主要來自美國 Spruce Pine 地區和挪威 Drag 地區的花崗偉晶巖,在生產過程中,來自美國的石英資源加工成的高純石英產品可以達到半導體用砂和光伏用砂要求,挪威的產品則更適合光學和電光源領域。表表 12:高純石英砂產業高純石英砂產業主要公司主要公司業務情況業務情況 公司名稱公司名稱 高純石英砂業務情況高純石英砂業務情況 美國尤尼明公司(Unimin)采用美國 Spruce Pi
92、ne 地區的偉晶花崗巖生產高純石英砂,在全球高純石英砂市場份額具有絕對性壟斷優勢,行業認可度高,IOTA 系列產品的純度被當作“國際標準純度”。挪威石英公司(The Quartz Corporation,TQC)采用美國 Spruce Pine 地區和挪威德拉格(Drag)偉晶花崗巖石英礦,在 Spruce Pine 的產品主要用于半導體和太陽能產業,德拉格的產品主要用于光學和照明工業。俄羅斯石英公司(Russian Quartz)高純石英砂原料主要產自俄羅斯斯克什特姆(Kyshtym)脈石英礦床,主要應用于太陽能和半導體工業,RQ-2Ki 系列產品可用于光伏石英坩堝內層,RQ-1K 可用于半
93、導體石英坩堝。澳大利亞高純石英公司(Ultra HPQ)石英砂原料為昆士蘭州 Sugarbag Hill 的熱液脈石英礦,對標尤尼明 IOTA 系列產品開發的 HP5 型可用作石英坩堝外層材料,HP7 型可用于內層。石英股份 2009 年底實現高純石英砂的產業化,2010 年大規模向下游企業銷售,預計 2023 年底具備 60000 噸產能 菲利華 2022 年新建“年產 20000 噸超高純石英砂項目”,2023 年一期 10000 噸已建成投產 資料來源:公司官網,高純石英全球資源現狀與我國發展建議,全球高純石英資源開發利用現狀及供需分析,公司公告,國元證券研究所 石英股份石英股份于 20
94、09 年底實現高純石英砂的產業化,2010 年大規模向下游企業銷售,是國內首家實現高純石英砂量產技術突破的企業,打破了國際廠商對高純石英砂的壟斷。公司憑借著在高純石英材料領域掌握的核心技術優勢,加快國產化替代和市場開發,積極推進產能擴張,在實現 20000 噸/年高純石英砂量產的情況下,60000 噸/年高純石英材料項目也如期啟動,預計在 2023 年可全面達產,市場占有率快速提升。石英股份生產高純石英所用石英資源主要來自印度脈石英。俄羅斯石英公司(俄羅斯石英公司(Russian Quartz)成立于 1966 年,是俄羅斯唯一的高純石英精礦生產商,從 2006 年開始定期向國外消費者交付高純
95、石英砂,2016 年具備了 10000 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 27/50 噸高純石英砂的產能。石英砂原料主要產自俄羅斯克什特姆脈石英礦床(Kyshtym),石英原料儲量可滿足至少 30 年的滿負荷生產。公司生產的 RQ 系列產品化學純度高、透明度高,可以用于生產各種直徑的石英管、石英坯和石英坩堝,應用于太陽能和半導體工業,RQ-2Ki 系列產品可用于光伏石英坩堝內層,RQ-1K 可用于半導體石英坩堝。澳大利亞高純石英公司(澳大利亞高純石英公司(Ultra HPQ)是高純石英砂領域的新進入者,石英砂原料為昆士蘭州 Sugarbag Hill 的熱液脈石英礦,探明和控制資源量達 120
96、 萬噸。公司開發了一系列不同純度的高純石英砂產品,HP5 型可用作石英坩堝外層材料,HP7 型可用于內層。菲利華菲利華公司前身湖北省沙市石英玻璃總廠成立于 1966 年,是國內航空航天領域石英玻璃纖維主導供應商,同時是國內首家獲得國際三大半導體設備商及日立高新技術公司認證的石英材料企業。2022 年 2 月,孫公司融鑒科技投資新建“年產 20000 噸超高純石英砂項目”,目前一期工程 10000 噸產能已投產,進入產能爬坡階段。2.3 公司公司是是全球少數幾家掌握高純石英砂全球少數幾家掌握高純石英砂量產技術的企業之一量產技術的企業之一 2.3.1 專注專注提純提純技術技術研發研發,國內率先實現
97、國內率先實現高純石英砂量產高純石英砂量產 天然石英礦石因形成的地質條件不同,直接影響了生產提純后的高純石英砂的質量,全球不同產地的天然石英礦的雜質含量、雜質分布、化學元素等指標各不相同。我國石英礦石多產于變質巖地帶的偉晶巖,形成于巖漿熱液條件,雖然石英含量高,但具有石英中流體雜質多、礦體規模小、礦石品質不穩定等缺點。因此,對國內礦石的提純技術和工藝較國際更為復雜。公司自 2003 年起便致力于高純石英砂的提純工藝研發,直至 2009 年底才實現高純石英砂的產業化,2010 年大規模向下游企業銷售。高純石英砂的生產技術一直是行業的技術難題,在公司高純石英砂量產以前,國內沒有企業能夠量產高純石英砂
98、。公公司是國內首家打破國外壟斷并實現量產的高純石英砂生產企業,是世界上少數幾家司是國內首家打破國外壟斷并實現量產的高純石英砂生產企業,是世界上少數幾家擁有量產高純石英砂技術的企業之一。擁有量產高純石英砂技術的企業之一。表表 13:公司公司主要主要高純石英砂產品高純石英砂產品 產品名稱產品名稱 產品系列產品系列 產品特性產品特性 應用領域應用領域 太陽能級高純石英砂 PQSF、PQSK、PQSN、PQSG、PQST、PQSX1 超低堿金屬含量、鋁含量可控。純度高,無色點,有獨特的抗析晶能力和優良的耐高溫性能。廣泛用于制作多種規格的石英坩堝。半導體級高純石英砂 PQE-1 PQE-1A 以低鐵含量
99、和低堿金屬含量為其顯著特征,石英砂粒度分布集中,羥基含量低。用該類石英砂生產的石英玻璃中氣泡、氣線、色線等缺陷極少。用于生產標準半導體級石英管、石英棒、石英坩堝和超高純半導體級石英管、石英棒。資料來源:公司官網,國元證券研究所 目前公司擁有 30 余項專利,已建立江蘇省省級企業技術中心、國家博士后科研工作站、江蘇省石英材料工程中心、江蘇省工程技術研究中心,并先后被評定為國家級知 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 28/50 識產權優勢企業、江蘇省高新技術企業、國家硅材料產業基地骨干企業、江蘇省星火龍頭企業、江蘇省百家優秀民營企業等。此外,公司建有國家實驗室認可委員會認可的檢測中心,中心擁有國內
100、行業一流的檢測設備,是目前國內行業中設施設備和規模頗具現代化的檢測中心,為公司持續創新研究和新品研發提供了堅實保障。表表 14:公司公司高純石英砂高純石英砂核心技術情況核心技術情況 技術技術名稱名稱 技術描述技術描述 技術來源技術來源 高純石英砂提純技術 公司已形成了一套具有自主知識產權、自主創新和國際先進水平的高純石英砂生產工藝,可把高純石英砂的雜質含量降低到 15ppm 以下,填補了國內高純石英砂空白。產品已被國內多家單晶石英坩堝企業使用,效果良好;打破國際廠商壟斷的局面,滿足了國內光伏行業需求 自主研發 光通訊石英砣用精細石英砂的研發 光通訊石英砣是通過二步法生產石英管/棒的前軀體,通過
101、氣煉或等離子法熔煉工藝生產石英砣對石英砂的粒度要求十分嚴格,本技術可生產出適合用于制造石英砣的精細高純石英砂。自主研發 特種高純石英砂技術 通過添加單元素或多元素技術,提高高純石英砂的特殊性能,已研制出具有特殊性能的高純石英砂。自主研發 資料來源:公司公告,國元證券研究所 2.3.2 高純石英砂量價齊升高純石英砂量價齊升,助力公司業績爆發助力公司業績爆發 高純高純石英砂產能方面,石英砂產能方面,公司 2019 年產能為 12000 噸,2020-2023 年先后實施了20000 噸/年及 60000 噸/年的擴產建設。根據 2023 半年報披露,公司在實現 20000噸/年高純石英砂量產的情況
102、下,60000 噸/年高純石英材料項目穩步推進建設,預計在 2023 年下半年可實現投產。受益于下游光伏單晶硅用石英坩堝需求增長,公司高純石英砂產量逐年增加,2021-2022 連續兩年實現同比增長 50%,2022 年全年高純石英砂產量達 36905 噸。與此同時,2018-2022 年高純石英砂產銷率始終保持高位,均在 95%以上,2022 年實現銷量 36162 噸。圖圖 37:2018-2022 公司公司高純石英砂產量高純石英砂產量 圖圖 38:2018-2022 公司公司高純石英砂高純石英砂銷量及產銷率銷量及產銷率 資料來源:Wind,國元證券研究所 資料來源:Wind,國元證券研究
103、所 高純石英砂高純石英砂價格方面,價格方面,2018 年以來公司高純石英砂銷售均價持續增長,2022 年平均售價為 3.36 萬元/噸,同比增長 162.66%。隨著光伏硅片環節大規模擴產,尤其是N 型硅片放量,石英坩堝變得緊俏,高純石英砂價格持續強勢。據上海有色金屬網(SMM)數據顯示,2023 年 3 月起,高純石英砂市場價格上漲頻11,277 12,930 15,553 24,232 36,905 0%10%20%30%40%50%60%70%05,00010,00015,00020,00025,00030,00035,00040,00020182019202020212022高純石英砂
104、產量(噸)同比增長0%20%40%60%80%100%120%05,00010,00015,00020,00025,00030,00035,00040,00020182019202020212022高純石英砂銷量(噸)產銷率 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 29/50 率增加,截至 2024 年 1 月 25 日,外層砂、中層砂、內層砂價格分別為 8.5 萬元/噸、19.5 萬元/噸、41.5 萬元/噸,高純石英砂(特別是內層砂)整體呈現供不應求的態勢。公司光伏領域用石英砂市場需求大增,疊加新產能的逐步釋放,2023 年前三季度實現營收 59 億元,同比增長 378.27%。圖圖 39:20
105、23 年年高純石英砂市場價格高純石英砂市場價格走勢走勢(萬元(萬元/噸)噸)圖圖 40:2018-2022 公司高純石英砂公司高純石英砂銷售均價(萬元銷售均價(萬元/噸)噸)資料來源:SMM,國元證券研究所 資料來源:公司公告,國元證券研究所 高純石英砂高純石英砂生產成本方面,生產成本方面,直接材料直接材料占比最高占比最高。公司 2018-2021 年生產石英砂的直接材料占石英砂營業成本比例均在 88%以上,2022 年略有降低至 84%。據公司 2019 年可轉債募集說明書披露,公司石英砂產品的主要原材料為石英礦石,公司在全球范圍內尋找優質礦源,采購價格石英礦石的數量及金額主要受當年度發現的
106、優質礦源的數量及價格影響波動。2019 上半年采購的國外優質石英礦石均價約1800 元/噸。此外,由于公司的高純石英砂產量不能完全滿足下游石英制品需求以及部分客戶指定石英砂生產廠家,因此公司向美國尤尼明和挪威TQC采購部分石英砂。石英砂的采購價格主要與純度、品種規格有關,2019 年上半年采購石英砂均價約 2.7萬元/噸。圖圖 41:2018-2022 公司公司高純石英砂成本構成高純石英砂成本構成 圖圖 42:2016-2019H1 公司公司原材料原材料采購采購價格價格(元(元/噸)噸)資料來源:公司公告,國元證券研究所 資料來源:公司公告,國元證券研究所 公司石英礦供貨穩定,儲備充足,石英礦
107、石來源渠道廣范,國內外均有穩定供貨,包括非洲、南美、印度及國內多地。051015202530354045外層砂中層砂內層砂0.390.720.901.283.360%20%40%60%80%100%120%140%160%180%0.00.51.01.52.02.53.03.54.020182019202020212022高純石英砂銷售均價(萬元/噸)同比增長90%89%87%88%84%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%20182019202020212022直接材料直接人工制造費用燃料動力05000100001500020000250003000035000
108、02004006008001000120014001600180020002016201720182019H1石英礦石(左軸)石英砂(右軸)請務必閱讀正文之后的免責條款部分 30/50 經多年發展,公司已成為國內石英行業的龍頭,品牌知名度位居行業前列經多年發展,公司已成為國內石英行業的龍頭,品牌知名度位居行業前列。隨著公司高純石英砂國內市場滲透率逐步提高,公司的高純石英砂業務前景廣闊,公司與光伏行業的晶澳太陽能、隆基股份、錦州佑鑫、臺灣中美晶等國際知名公司有穩固的合作關系。2022 年 10 月,為進一步完善高純石英砂和半導體石英材料業務布局,公司擬投資 32 億元建設“半導體石英材料系列項目
109、(三期)”,形成年產 6 萬噸高純石英砂、15 萬噸半導體級高純石英砂及 5800 噸半導體石英制品的生產能力。項目建成后將顯著提升公司技術研發能力及核心競爭力,促進公司長期穩定發展。表表 15:半導體石英材料系列項目(三期)半導體石英材料系列項目(三期)項目項目情況情況 項目名稱項目名稱 建設內容建設內容 建設周期建設周期 建設地點建設地點 投資金額投資金額 財務評價財務評價 半導體石英材料系列項目(三期)6 萬噸高純石英砂、15 萬噸半導體級高純石英砂、5800 噸半導體石英制品 3 年 江蘇省連云港市東??h平明鎮 32 億元,其中固定資產投資20.80 億元,全額流動資金11.20 億元
110、 項目內部收益率為 32.07%(所得稅后),預計投資回收期(所得稅后,含建設期)5.01 年 資料來源:公司公告,國元證券研究所 3.半導體半導體周期復蘇周期復蘇疊加國產替代疊加國產替代,石英石英制品制品打開成長空間打開成長空間 3.1 石英玻璃是石英玻璃是半導體半導體芯片芯片制造環節的重要耗材制造環節的重要耗材 石英玻璃由單一的 SiO2成分構成,其 Si-O 鍵呈短程有序、長程無序排列,具有普通玻璃無可比擬的優異物理化學性質。石英玻璃具有純度高、化學穩定、光譜透過寬、抗熱沖擊、耐高溫變形、電絕緣等特點,被譽為“玻璃之王”,是半導體行業不可或缺的材料。石英玻璃根據外觀可以分為透明石英玻璃和
111、不透明石英玻璃石英玻璃根據外觀可以分為透明石英玻璃和不透明石英玻璃。兩者的區別在于石英玻璃中氣泡含量的不同,透明石英玻璃的制備條件遠比不透明石英玻璃嚴苛,其應用范圍也遠大于后者。根據制備原料的不同可以將其分為天然石英玻璃和合成石英玻璃。根據制備原料的不同可以將其分為天然石英玻璃和合成石英玻璃。天然石英玻璃采用天然結晶石英(水晶或石英砂)經高溫熔化制成,包括電熔石英玻璃和氣熔石英玻璃;合成石英玻璃則采用 SiCl4、有機硅等含硅化合物為原料通過化學氣相沉積法(CVD)制備。表表 16:電熔電熔/氣熔氣熔/合成合成石英玻璃的工藝特點和性能石英玻璃的工藝特點和性能 石英玻璃石英玻璃 主要原材料主要原
112、材料 熱源熱源 特點特點 電熔石英玻璃 天然石英粉料 電能 羥基含量低、耐高溫性能強,但金屬雜質含量相對較高 氣熔石英玻璃 天然石英粉料 氫氧焰 雜質含量少,但羥基含量偏高,耐溫性較低 合成石英玻璃 SiCl4 氫氧焰 純度極高,光學性能好,但羥基含量高 資料來源:高純石英玻璃制備過程的研究和工藝優化,國元證券研究所 石英玻璃作為重要耗材應用于芯片制造環節石英玻璃作為重要耗材應用于芯片制造環節。半導體產業鏈整體可分為上游支撐產業,包括 EDA、IP 核、材料、設備等;中游芯片制造環節,包括芯片設計、制造、封裝測試等;下游為芯片應用產業,包括集成電路、分立器件、光電器件和傳感器等。石英玻璃材料是
113、芯片制造環節的重要耗材,芯片制造需要消耗大量的石英坩堝、石英片、石英環、石英法蘭、石英舟、石英清洗槽等電子級石英制品。請務必閱讀正文之后的免責條款部分 31/50 圖圖 43:石英玻璃石英玻璃在半導體產業鏈中主要在半導體產業鏈中主要應用于應用于中游中游芯片制造環節芯片制造環節 芯片產品芯片封測芯片制造芯片設計IP核EDA制造設備制造材料晶圓、光掩膜、光刻膠、濺射靶材、化學試劑、各種氣體、光刻輔助試劑、CMP拋光液單晶爐、氧化爐、薄膜沉積設備、光刻機、刻蝕機、離子注入機、CMP設備、清洗設備、量測設備框架、包封樹脂、有機基板、鍵合金屬線、陶瓷封裝體、芯片粘接材料貼片機、檢測設備、引線鍵合設備、測
114、試機、分選機封測設備封測材料集成電路分立器件傳感器光電子器件存儲器、邏輯芯片、微處理器、模擬芯片IGBT、MOSFET、二極管、晶閘管MEMS、圖像傳感器移動通信、計算機、汽車電子、消費電子、工業電子光通信芯片、光探測器上游支撐中游制造下游需求 資料來源:SEMI,SIA,國內半導體產業的發展研究,國元證券研究所 石英玻璃制品種類豐富,其應用幾乎貫穿半導體晶圓制造的整個過程。石英玻璃制品種類豐富,其應用幾乎貫穿半導體晶圓制造的整個過程。晶圓片從投入生產線開始,需經過一系列循環反復的工藝制造流程直至生產完工形成成品。按照工作環境溫度分為高溫工藝和低溫工藝兩大類,高溫工藝包括擴散、氧化等,低溫工藝
115、包括刻蝕、封裝、光刻、清洗等。高溫工藝中,石英制品需要在千度以上連續工作數個小時,所以需要石英制品耐高溫,同時熱穩定性好,不易變形;石英制品主要成分是二氧化硅,由于羥基改變了二氧化硅的鍵合結構,降低了材料的熱穩定性,造成石英制品的耐溫性能大幅降低,所以高溫工藝用石英制品需經過脫羥處理。低溫工藝的工作溫度相對較低,對石英制品不存在耐高溫要求,對石英材料的羥基含量無要求。低溫工藝中,石英制品的性能要求主要是耐腐蝕、透光性好、雜質含量低。此外,在單晶硅制造環節還需要高純度石英坩堝作為直拉單晶用耗材;而高端合成石英玻璃則是 IC 用光掩膜的主要基材。請務必閱讀正文之后的免責條款部分 32/50 圖圖
116、44:集成電路晶圓制造工藝流程集成電路晶圓制造工藝流程 電路設計多晶硅原料單晶生長光掩膜設計切片和拋光晶圓清洗氧化/沉積/外延生長/金屬化涂膠曝光顯影刻蝕光學檢測離子注入熱退火/擴散CMP光學檢測電學檢測封裝&測試光掩膜生產光掩膜檢測單晶硅制造單晶硅制造光掩膜制造光掩膜制造晶圓制造晶圓制造 資料來源:Handbook of Semiconductor Manufacturing Technology,國元證券研究所 表表 17:晶圓制造應用石英玻璃產品的工藝環節晶圓制造應用石英玻璃產品的工藝環節 工藝環節工藝環節 工藝介紹工藝介紹 應用石英玻璃產品應用石英玻璃產品 晶圓清洗 對晶圓表面進行清洗
117、,以去除晶圓表面的雜質顆粒和殘留物。石英玻璃花籃、石英清洗槽 氧化/擴散 在清洗過的晶圓片表面生長或沉積一層氧化材料。氧化的目的是在晶圓片上形成一層二氧化氮。石英管、石英舟、石英法蘭、石英支架 薄膜沉積 將薄膜沉積到晶圓片上,沉積電介質或金屬層,按照沉積方式的不同可以劃分為物理和化學沉積兩種主要方式。石英管、石英舟、石英法蘭 光刻 涂膠、曝光、顯影是光刻工藝的主要步驟。在第一步,晶圓片被涂上一層光敏聚合物薄膜,稱為光刻膠。當集成電路圖形通過光掩模版傳輸時,在晶圓表面產生精確的圖形。曝光工具,稱為步進器,利用紫外線投射到晶圓片,從而將圖案轉移到晶圓片上。暴露的晶圓片通過從晶圓上移除光刻膠來顯影。
118、石英光掩膜基板、石英鐘罩 刻蝕 從晶圓片表面去除指定部分的材料,分為濕法刻蝕和干法刻蝕。濕法刻蝕使用化學液體(通常有硫酸、鹽酸、氫氟酸等),干法刻蝕使用等離子體。石英刻蝕盤、石英鐘罩、石英環 離子注入 將硼、磷和氟等作為雜質源以離子形式經過加速獲得足夠能量后到達晶圓指定深度,從而達到精準控制電學性能的功能。石英擴散管、石英舟 資料來源:集成電路制造中生產周期的優化研究,國元證券研究所 根據根據電熔、氣熔、合成石英玻璃電熔、氣熔、合成石英玻璃的的性質特點,性質特點,可可分別分別應用于應用于晶圓晶圓制造制造的的不同環節。不同環節。氣熔石英玻璃氣熔石英玻璃由于使用氫氧焰燒制,雜質含量低,但羥基含量偏
119、高,高溫下羥基的存在會使熔融石英耐溫性降低,因此主要用于半導體制程的清洗、刻蝕、研磨等低溫工 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 33/50 序,產品包括石英玻璃花籃、石英玻璃清洗槽、石英環、石英支架等。電熔石英玻璃電熔石英玻璃羥基含量低、耐高溫性能強,主要用于半導體制程的晶圓熱氧化、離子注入、擴散、沉積等高溫工序,產品包括石英擴散管、石英法蘭等。合成石英玻璃合成石英玻璃純度極高,具有優良的光學性能,可以根據規格大小制成不同大小的平板,經金屬涂敷、腐蝕刻錄后制成光掩膜基板,光掩膜上承載有完整的集成電路設計圖形,通過光刻工藝可將集成電路設計圖形轉移到晶圓上。3.2 半導體周期復蘇疊加國產替代半導體
120、周期復蘇疊加國產替代,高端高端石英石英需求需求旺盛旺盛 近年來,隨著半導體市場需求規模擴大,與半導體工業密切相關的石英玻璃行業也得到快速發展。在市場需求拉動和半導體自主可控國產化國家政策的支持下,半導體用石英玻璃材料及制品的產銷維持快速增長趨勢。根據 WSTS 統計,2021 年全球半導體銷售收入 5559 億美元,同比增長 26.2%,2022 年全球半導體銷售收入達到 5740 億美元,同比增長 3.3%,2018 年以來復合增長率 5.2%。分區域來看,中國是最大的半導體市場,2022 年的銷售額總額為 1805億美元,占全球市場的 31.4%。圖圖 45:全球半導體市場規模波動增長全球
121、半導體市場規模波動增長 圖圖 46:2022 年全球半導體市場份額(億美元)年全球半導體市場份額(億美元)資料來源:WSTS,國元證券研究所 資料來源:WSTS,國元證券研究所 按產品來劃分,半導體產品可分為集成電路、分立器件、光電器件和傳感器,其中集按產品來劃分,半導體產品可分為集成電路、分立器件、光電器件和傳感器,其中集成電路占成電路占 80%以上份額,是絕大多數電子設備的核心組成部分,下游應用最為廣泛。以上份額,是絕大多數電子設備的核心組成部分,下游應用最為廣泛。中國半導體行業協會數據顯示,2021 年中國集成電路產業銷售額首次突破萬億元,達 10458.3 億元,同比增長 18.2%,
122、繼續保持快速、平穩增長態勢。中國集成電路產品進出口都保持較高增速,根據海關統計,2022 年中國進口集成電路進口金額4155.8 億美元,近 5 年復合增長 9.8%,出口金額 1539.2 億美元,近 5 年復合增長18.1%,在國產化政策的驅動下,國內集成電路市場空間有望進一步打開。-15%-10%-5%0%5%10%15%20%25%30%0100020003000400050006000700020182019202020212022全球半導體市場規模(億美元)YoY1805 1505 1411 538 482 中國亞太其他美國歐洲日本 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 34/50 圖
123、圖 47:中國集成電路產業保持快速、平穩增長態勢中國集成電路產業保持快速、平穩增長態勢 圖圖 48:中國集成電路產品進出口情況中國集成電路產品進出口情況 資料來源:中國半導體行業協會,國元證券研究所 資料來源:海關總署,國元證券研究所 對半導體用石英玻璃材料對半導體用石英玻璃材料市場空間市場空間進行測算進行測算,關鍵假設如下:,關鍵假設如下:假設假設 1:世界半導體貿易統計組織(WSTS)20182022 年全球半導體產業銷售額復合增長率為 5.2%,預計 2023 年、2024 年全球半導體產業銷售額分別為 5560 億美元、6020 億美元,假設 20252027 年復合增長率保持 6%。
124、假設假設 2:2022 年中國半導體市場銷售額額為 1805 億美元,占全球市場的 31.4%,假設 20232027 年中國市場份額占比 33%。匯率按照 2023 年 8 月 31 日美元對人民幣 7.259 來計算。假設假設 3:根據公司 2019 年可轉債募集說明書,每生產 1 億美元的電子信息產品,平均需要消耗價值 50 萬美元的石英玻璃材料,假設石英玻璃材料占半導體總產值的0.5%。表表 18:2023-2027 全球半導體用石英材料市場空間測算全球半導體用石英材料市場空間測算 2023 2024 2025 2026 2027 全球半導體市場空間(億美元)5560 6020 638
125、1 6764 7170 中國半導體市場空間(億元)13319 14421 15286 16203 17175 全球半導體用石英材料市場空間(億美元)28 30 32 34 36 中國半導體用石英材料市場空間(億元)67 72 76 81 86 資料來源:集成電路制造中生產周期的優化研究,國元證券研究所 預計未來 5 年,全球半導體市場規模將超過 7000 億美元,中國半導體市場規模也將達到 17000 億元,對應全球半導體用石英材料市場空間為 36 億美元,國內半導體用石英材料市場空間 86 億元。3.3 技術技術+認證認證雙壁壘,雙壁壘,半導體半導體石英行業門檻石英行業門檻高高 3.3.1
126、技術技術沉淀沉淀核心驅動核心驅動,客戶認證加深行業壁壘客戶認證加深行業壁壘 生產高端石英生產高端石英制品制品的核心技術主要體現在兩方面的核心技術主要體現在兩方面:一方面,生產石英制品需要系統的連熔法等生產工藝,該等生產工藝的應用除了需要0%5%10%15%20%25%30%02000400060008000100001200020172018201920202021中國集成電路銷售額(億元)YoY050010001500200025003000350040004500500020182019202020212022進口額(億美元)出口額(億美元)請務必閱讀正文之后的免責條款部分 35/50 先
127、進的生產設備,還需要長時間的經驗與技術積累,因此,行業競爭對手進入高端石英制品領域所需的技術水平、研發積累等壁壘較高。另一方面,需要高純度的石英砂原料,高純石英砂提純工藝十分復雜、技術水平要求高,全球僅有少量幾家石英企業掌握該技術,石英股份作為國內僅有的具備高純石英砂提純技術,并可量產高純石英砂的企業,其生產的高純石英砂可滿足高端石英制品的原料需求,使公司具有明顯的原料成本優勢,同行業公司進入該領域的壁壘較高。圖圖 49:石英管制造工藝流程圖石英管制造工藝流程圖 考砂割管洗管脫羥檢驗包裝領管烘干入庫(成品庫/半成品庫)截管清洗烘干燒口檢驗投料熔煉、拉管包裝入庫(成品庫)石英制管工序石英管深加工
128、工序 資料來源:公司公告,國元證券研究所 對于電熔石英,對于電熔石英,是通過電加熱將坩堝內的石英砂原料熔化,隨后經過快速冷卻的玻璃化過程形成石英玻璃。電熔法制備工藝包括真空常壓工藝、真空加壓工藝、真空加壓再熔拉管工藝和連熔爐工藝,其中,連熔爐工藝是將熔融態石英玻璃液通過機械設備直接拉石英玻璃制品,自動化程度高,適合大規模生產。石英砂的熔化過程通常在高真空環境中進行,以去除該過程中釋放產生的氣體和降低石英玻璃中的氣泡含量,通常羥基含量較低,此類熔融石英玻璃的品質取決于原料的純度。對于氣熔石英,對于氣熔石英,主要利用氫氧焰將天然石英熔化,然后在石英玻璃靶面上逐漸堆積而成,現在常用氣熔法制備石英砣,
129、再將石英砣進行冷或熱加工制成需要的石英玻璃制品。氣熔工藝設備簡單,綜合能耗低,制備的熔融石英玻璃氣泡少,但是采用氫氧焰制備時,氫氣分子或者是氫氣與氧氣燃燒時生成的水會分別與二氧化硅反應生成羥基,導致產品中羥基含量偏高。氣熔石英玻璃中的羥基在較高的溫度下才開始減少,因此需在高溫真空的條件下脫羥,脫羥效果會受原料純度和制備工藝影響。對于合成石英,對于合成石英,是以 SiCl4等含硅化合物為原料通過化學氣相沉積法(CVD)或等離子化學氣相沉積工藝(PCVD)制備。其中,CVD 法的原理是將含硅化合物在載料氣體的帶動下送入氫氧焰噴燈,在高溫作用下發生化學反應生成 SiO2顆粒,隨后直接沉積在旋轉的底座
130、上形成石英玻璃坨,經過冷卻最終得到合成石英玻璃錠。CVD 工藝是目前最成熟、商業化的工藝,制備的石英玻璃直徑大、光學均勻性好,PCVD 由于制備成本高,尚未得到大批量應用。請務必閱讀正文之后的免責條款部分 36/50 圖圖 50:電熔電熔/氣熔氣熔/合成合成石英工藝示意圖石英工藝示意圖 資料來源:Heraeus 官網,國元證券研究所 半導體設備商原廠半導體設備商原廠認證認證模式模式進一步進一步加深加深了了行業壁壘行業壁壘:半導體產業鏈的參與者包括材料生產商、制品加工商、半導體設備商、終端晶圓廠商。石英材料生產商將材料銷售給石英制品加工商,石英制品加工商將產品銷售給晶圓廠商。石英玻璃制品是晶圓廠
131、商用在半導體制造設備中的耗材,國際主要半導體設備制造商對于其設備上使用的石英制品有嚴格的篩選標準,且在產業鏈中擁有強勢話語權。不管是石英材料還是制品均需通過設備商的認證,才能成為產業鏈當中的一不管是石英材料還是制品均需通過設備商的認證,才能成為產業鏈當中的一環。環。圖圖 51:半導體半導體用用石英玻璃認證石英玻璃認證鏈鏈圖圖 邁圖、賀利氏、東曹、昆希、石英股份、菲利華等石英玻璃制品半導體制造商石英玻璃材料企業半導體設備商賀利氏信越、杭州大和、石英股份、凱德石英、菲利華石創等臺積電、中芯國際、三星、英特爾等東京電子、應用材料、泛林研發、阿斯麥、科磊、北方華創等石英錠、石英管、石英棒等石英擴散管、
132、石英法蘭、石英鐘罩、光掩膜基板等 資料來源:公司公告,菲利華募集說明書,國元證券研究所 石英玻璃材料及制品的質量、加工精度直接影響半導體產品生產的成品率,目前,國際主要半導體設備制造商,如東京電子(TEL)、應用材料(AMAT)、泛林研發(Lam Research)等,普遍通過對石英玻璃材料供應商實施嚴格的資質認證的方式加強供應商管理。此外,為保證石英材料的品質穩定,國內外知名下游廠商一般傾向于與行業內領先地 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 37/50 位的石英企業建立長期穩定的合作關系,這構成了新參與者進入該行業的明顯壁壘。3.3.2 國外龍頭國外龍頭占據占據高端產品高端產品,國內,國內企
133、業企業發展發展加速加速 國際先進石英廠商工藝流程更先進,裝備機械化和自動化水平較高,擁有高等級潔凈廠房,產品的一致性、可靠性水平有良好保障,其產品應用于半導體等行業的高端領域,產品附加值高。國外龍頭企業在工藝技術水平、高端產品開發、生產規?;约爱a銷定價能力方面具有優勢,在各自細分領域的市場占有率較高。石英材料方面,石英材料方面,半導體行業對材料純度、尺寸精度以及質量穩定性要求苛刻,技術工藝亦有很高要求。因此,行業的市場集中度相對較高,呈現寡頭格局,競爭公司數量有限,國內外主要公司有美國邁圖、德國賀利氏、日本東曹、德國昆希、石英股份、菲利華等。美國邁圖美國邁圖科技科技公司(公司(Momenti
134、ve Technologies)是高純石英和陶瓷產品的全球領導者,前身 Union Carbide 成立于 1891 年,主營石英產品包括透明和不透明石英錠材、石英棒材、石英管材、石英坩堝等,具有高純度、高尺寸精度、低羥基、耐高溫等特點,大量產品規格獲得原始設備制造商(OEM)認證。德國德國賀利氏賀利氏公司(公司(Heraeus Conamic)是生產和加工高純石英玻璃和高端陶瓷的技術領導者之一,掌握氣熔石英玻璃(TSC)、電熔石英玻璃(HSQ)以及合成石英玻璃(Neonyx)生產工藝,產品形態包括石英錠、石英棒、石英管、石英塊、石英預制棒、不透明石英等,廣泛用于光學、半導體、工業照明領域。日
135、本東曹日本東曹石英株式會社石英株式會社(Tosoh)的前身日本石英玻璃株式會社成立于 1936 年,是日本最早成立的石英玻璃制造企業,自成立以來一直專注于石英玻璃的加工業務。具備氣熔石英玻璃(N 級、NP 級)、電熔石英玻璃(HR 級、HRP 級)、合成石英玻璃(ES 級、ED 級)生產能力,不透明 OP 系列石英玻璃具有獨特優勢。表表 19:石英材料國內外石英材料國內外主要企業主要企業 公司公司名稱名稱 主營石英主營石英材料材料 產品優勢產品優勢 美國邁圖(Momentive Technologies)石英棒、石英管、石英錠,產品主要占據半導體和光纖市場 高純石英和陶瓷產品的全球領導者,大量
136、產品規格獲得原始設備制造商(OEM)認證,低羥基石英材料在高溫下保持優異性能 德國賀利氏(Heraeus Conamic)石英錠、石英棒、石英管、石英塊、石英預制棒、不透明石英 產品門類齊全,掌握氣熔石英玻璃(TSC)、電熔石英玻璃(HSQ)以及合成石英玻璃(Neonyx)生產工藝,廣泛用于光學、半導體、工業照明領域 日本東曹(Tosoh)熔融石英錠、石英棒、石英管、石英玻璃棉、不透明熔融石英玻璃以及石英玻璃加工 東曹石英集團是日本最早成立的石英玻璃制造企業,具備氣熔石英玻璃(N 級、NP 級)、電熔石英玻璃(HR 級、HRP 級)、合成石英玻璃(ES 級、ED 級)生產能力,不透明 OP 系
137、列石英玻璃具有獨特優勢 德國昆希(Qsil)透明石英玻璃、不透明石英玻璃、摻雜石英玻璃、特種玻璃以及石英玻璃加工 德國昆希集團是耐火材料、高溫高純高科技材料全球領導者,具有 60多年研發和生產經驗,Ilmasil石英玻璃獨具特色,采用等離子熔煉工藝制造 菲利華 石英錠、石英管、石英棒、不透明石英材料等 石英材料門類齊全,包括氣熔/電熔/合成石英玻璃材料與石英玻璃纖維及制品,子公司菲利華石創拓展石英制品精加工業務 石英股份 高純石英砂、石英棒、石英管、石英錠、石英成功研發高純石英砂提純技術,是國內唯一具備規?;a高純石英砂 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 38/50 坩堝等 的企業,擁有連熔
138、法生產工藝核心技術 資料來源:公司官網,國元證券研究所 石英股份石英股份作為業界少數具備生產高純石英砂和半導體、光伏、光電用石英玻璃材料作為業界少數具備生產高純石英砂和半導體、光伏、光電用石英玻璃材料及制品的全產業鏈企業,在國內外石英行業中均具有強大的影響力和競爭優勢。及制品的全產業鏈企業,在國內外石英行業中均具有強大的影響力和競爭優勢。石英制品方面,石英制品方面,供應商提供的不同規格的產品通常需要單獨通過半導體設備廠商或芯片制造廠商的測試,4、6 英寸為中低端半導體芯片生產線用石英玻璃制品,8 英寸、12 英寸為高端石英制品,全球高端石英制品市場主要還是由海外龍頭企業掌握,如賀利氏信越、大和
139、熱磁電子等。賀利氏信越賀利氏信越是德國賀利氏子公司,主營產品包括石英舟、石英環、石英窗、石英蝕刻元件等,相關產品獲得半導體設備廠商認證。杭州大和熱磁電子有限公司杭州大和熱磁電子有限公司作為日本 Ferrotec 株式會社全資子公司,是國際知名的半導體產品與解決方案供應商。主要從事半導體硅片、半導體石英制品、精密陶瓷制品、半導體裝備等產品的研發、制造和銷售,可批量生產 12 英寸,8 英寸以及 8 英寸以下半導體裝置用石英制品,并具備下一代 18 英寸石英產品的研發能力。參控股子公司包括富樂德、杭州先進石英等。國內的加工能力相比國際領先水平還有一定的差距,如凱德石英目前主營產品以 8英寸及以下石
140、英玻璃制品為主,12 英寸核心零部件石英晶舟通過中芯國際認證。石英股份客戶包括石英股份客戶包括住友電工住友電工、凱德石英凱德石英、東科石英、東科石英等。等。表表 20:石英石英制品制品國內外國內外主要企業主要企業 公司公司名稱名稱 主營石英主營石英制品制品 產品優勢產品優勢 賀利氏信越 石英舟、石英環、石英窗、CVD 石英襯管、石英蝕刻元件、窗口片等 德國賀利氏子公司,獲得半導體設備廠商認證 大和熱磁電子 石英管、石英舟、石英環、石英槽、石英支架等 日本 Ferrotec 株式會社全資子公司,可批量生產 12 英寸,8 英寸以及 8 英寸以下半導體裝置用石英制品,并具備 18 英寸石英產品的研
141、發能力 沈陽漢科 石英管、石英舟、石英刻蝕部件等 漢民科技控股,可生產 8 英寸、12 英寸半導體用石英制品,獲得 TEL 等半導體設備廠商認證 石英股份 石英擴散管、石英法蘭、石英舟、石英環和石英片等 全產業鏈優勢,自主研發半導體石英連熔生產工藝,自主研制專用半導體石英脫羥設備及工藝 凱德石英 石英舟、石英管道、石英儀器等 北交所上市公司,擅長石英制品火加工工藝,行業規模在內資企業中位居前列 菲利華石創 石英環、石英法蘭、石英舟、石英管等 上市公司菲利華子公司,上游石英材料供應商 東科石英 石英管、石英舟、石英缸、石英儀器等 新三板上市公司,數字車床與復雜手工藝相結合,具備熱處理、冷加工、石
142、英棒開槽等技術能力 資料來源:公司官網,公司公告,Wind,國元證券研究所 3.4 公司公司連熔技術連熔技術行業領先行業領先,擴產認證同步,擴產認證同步推進推進 3.4.1 連熔生產技術創新發展,始終保持行業領先連熔生產技術創新發展,始終保持行業領先 公司是國內石英制品行業的龍頭企業,技術研發實力雄厚,掌握了從高純石英砂提純,到高純石英管、石英棒、石英砣生產的多項自主知識產權和專有技術,并擁有國內石 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 39/50 英制品行業規模最大、最先進的現代化檢測中心,具備規?;a符合國際質量標準的高端電子級石英制品的技術實力。2018 年,公司成功研發出了利用連熔法工藝
143、制備高質量光纖預制棒用石英套管。2020 年,公司連續申請了連熔法生產大尺寸石英筒、石英玻璃板的專利,均已取得授權。石英筒傳統工藝是先生產石英鑄碇再進行切割,材料利用率低、成本高,且鑄碇生成過程中會產生氣泡;公司對工藝進行了改革創新,通過對預熱、熔化、成型的溫度設置,使大尺寸石英筒能夠連續生產、一次成型,生產效率和產品質量得到極大提高。2022 年,公司通過對連熔生產系統技術攻關,穩步推進第八代連熔生產技術投入使用,多種新型半導體用高端石英產品走向市場。根據公司的戰略發展目標,公司將持續推進高端石英材料的研發與高端市場開發,積極發揮公司高純石英砂的提純和連熔法制備技術優勢,重點布局高速增長的光
144、纖半導體行業,進一步優化公司產品結構。表表 21:公司公司半導體半導體石英管棒石英管棒核心技術核心技術 技術名稱技術名稱 技術描述技術描述 技術來源技術來源 大口徑石英管 目前國內半導體石英行業所用的大口徑石英管主要依賴于進口,價格昂貴,公司自主研發了直徑在400mm 以上的大口徑石英管,可取代進口大口徑石英管 自主研發 資料來源:公司公告,國元證券研究所 表表 22:公司公司連熔連熔技術技術主要主要授權授權專利專利 專利號專利號 專利名稱專利名稱 專利類型專利類型 授權日授權日 2012204786734 一種石英管、石英棒連熔爐 實用新型 2013.04.03 2012103478393
145、生產石英玻璃棒的連熔爐以及制造工藝 發明專利 2015.08.05 2012206905776 一種連續生產石英玻璃板的連熔爐 實用新型 2013.07.03 2013207630436 一種具有隔氧、除氧裝置的連熔爐 實用新型 2014.06.18 2013106147448 能夠高精度控制壁厚的連熔爐 發明專利 2016.08.17 2017204191685 多功能石英玻璃連熔爐 實用新型 2018.02.06 201821436782.3 一種感應式加熱石英玻璃連熔爐 實用新型 2019.04.30 201821436783.8 一種加熱均勻的石英玻璃板連熔爐 實用新型 2019.06
146、.07 202021381005.0 連熔法生產大尺寸石英筒的裝置 實用新型 2021.03.19 202010676199.5 連熔法生產大尺寸石英筒工藝、石英筒及其應用 發明專利 2022.10.04 202010591121.3 連熔法生產大尺寸石英玻璃板工藝、石英玻璃板及其應用 發明專利 2022.12.23 資料來源:公司公告,國元證券研究所 目前,公司半導體用石英產品門類齊全,包括石英錠、石英管、石英棒、石英筒、石英板等,涵蓋了電熔石英材料、氣熔石英材料以及合成石英材料,可用于半導體芯片制程清洗、氧化、擴散、刻蝕等工序,不透明石英可作為隔熱部件的基礎材料。請務必閱讀正文之后的免責條
147、款部分 40/50 表表 23:公司公司主要半導體用主要半導體用石英產品石英產品 產品名稱產品名稱 產品系列產品系列 產品特性產品特性 應用領域應用領域 電熔石英 半導體級石英管 PQ181E PQ181EH 純度高,低羥基(OH10ppm),耐高溫 半導體級硅片氧化、擴散氧化、擴散等工藝 半導體級石英棒 PQ181E PQ181EH 純度高,低羥基(OH30ppm),耐高溫 作為石英部件的基礎材料,應用于半導體晶圓制造工藝中 半導體級石英錠 PQ811E PQ811EH 純度高,低羥基(OH20ppm),耐高溫,微氣泡少 作為反應室直接接觸的各類石英裝置的基礎材料,應用于半導體晶圓制程工藝中
148、 半導體級石英筒 PQ100E PQ100EH 純度高,無微氣泡,OH110ppm 作為石英環的基礎材料,應用于半導體刻蝕刻蝕領域中 低羥基半導體級電熔石英筒 PQ800E PQ800EH 與電熔石英錠相比,無微氣泡、無雜點,高溫下使用性能更佳,OH30ppm 采用連續電熔法生產,可替代電熔石英錠材料用于半導體擴散擴散領域 半導體級電熔石英板 PQ161E PQ161EH 與電熔石英錠相比,無微氣泡、無雜點,加工及使用性能更佳,OH30ppm 采用連續電熔法生產,可替代電熔石英錠材料用于半導體清洗清洗領域 氣熔石英 半導體級氣煉透明石英錠 PQ871E PQ871EH 用氫氧焰制作,極高純度,
149、堿金屬含量低,氣泡少,高光學透過性,OH200ppm 作為半導體領域所需的高品質基礎石英材料,應用于半導體制程過程中蝕刻蝕刻等工藝 半導體級乳白石英錠 PQ872E PQ872EH 純度極高、隔熱性好、耐高溫 作為石英隔熱部件的基礎材料,應用于氧化、擴散和CVD 間歇爐等制程 合成石英 合成石英棒 PQ190M 采用合成石英材料,通過二步法生產,極高的化學純度,極少的氣泡數量,OH10ppm 作為高端半導體石英部件的基礎材料,應用于高端半導體晶圓制造工藝中 半導體級合成透明石英錠 PQ870 用氫氧焰制作,極高純度,堿金屬含量低,氣泡少,高光學透過性,OH200ppm 作為半導體領域所需的高品
150、質基礎石英材料,應用于半導體制程過程中蝕刻蝕刻等工藝。尤其可用于 3nm 等極其嚴格的半導體制程,也可用于顯示掩膜基板 半導體級合成乳白石英錠 PQ8720 純度極高,隔熱性好,耐高溫 作為石英隔熱部件的基礎材料,應用于氧化、擴散和CVD 間歇爐等制程 資料來源:公司官網,國元證券研究所 3.4.2 可轉債可轉債募投募投擴產擴產落地,客戶認證落地,客戶認證進展順利進展順利 石英石英管棒管棒產能方面,產能方面,公司 2018 年產能為 8500 噸,2019 年公開發行可轉債募集資金 3.6 億元,建設年產 6000 噸的電子級石英產品項目,已于 2022 年 10 月建成投產。此外,公司擬投資
151、建設半導體石英材料系列項目(三期),半導體石英制品規劃產能 5800 噸。公司石英管棒產量在 2018-2021 年波動上升,2022 年有所回落至 8126 噸;石英管棒產銷率保持較高水平,2021-2022 年均高于 100%。按照下游行業劃分,公司石英管棒主要應用于光纖、半導體和光源,2022 年光源收入平穩,光纖領域收入有所下降,而半導體收入增長 85.92%,在 2021 年半導體收入增長 101.01%基礎上仍實現高速增長。隨著公司在半導體產業用石英材料市場份額的進一步擴大,半導體產業用石英材料將成為公司未來重要的增長點。6000 噸電子級石英產品擴產項目建成落地,將為公司半導體業
152、績增長提供有力保障。請務必閱讀正文之后的免責條款部分 41/50 圖圖 52:2018-2022 公司公司石英石英管棒管棒產量產量 圖圖 53:2018-2022 公司公司石英石英管棒管棒銷量及產銷率銷量及產銷率 資料來源:Wind,國元證券研究所 資料來源:Wind,國元證券研究所 價格方面,價格方面,2018-2021 年公司石英管棒銷售均價小幅下降,2022 年受益于半導體石英制品占比提升,平均售價同比增長 38.27%,為 9.27 萬元/噸。隨著公司大力推動半導體晶圓制造商及半導體設備商的產品認證和推廣,公司高價值量的半導體石英管棒收入占比將持續提升,有望帶動石英管棒的平均售價進一步
153、增長。圖圖 54:2018-2022 公司公司石英石英管棒銷售均價(萬元管棒銷售均價(萬元/噸)噸)圖圖 55:2018-2022 公司石英公司石英管棒管棒成本構成成本構成 資料來源:公司公告,國元證券研究所 資料來源:公司公告,國元證券研究所 生產成本方面,生產成本方面,生產石英管棒直接材料、燃料動力、制造費用、直接人工近 5 年平均占比分別為 56%、19%、17%、8%,成本構成基本保持穩定。由于公司擁有國際頂端的高純石英砂提純的核心技術,公司在石英產品成本控制方面具有顯著優勢,2022年建成的 6000 噸電子級石英生產線主要采用自產的半導體級高純石英砂為原料,用于生產光纖和半導體石英
154、產品??蛻粽J證方面,公司客戶認證方面,公司通過通過半導體石英產品國際認證的型號不斷增加半導體石英產品國際認證的型號不斷增加。2019 年,公司半導體領域用石英系列產品(石英管、棒、錠材料)通過了日本 TEL官方認證,成為全球第三家、國內當時唯一一家通過 TEL 高溫擴散高溫擴散領域認證的原材料供應商,實現了國產石英材料零的突破。2020 年,公司自主研發的石英筒產品通過美國 Lam Research 刻蝕刻蝕石英認證。-15%-10%-5%0%5%10%15%20%01000200030004000500060007000800090001000020182019202020212022石英管
155、棒產量(噸)同比增長0%20%40%60%80%100%120%01000200030004000500060007000800090001000020182019202020212022石英管棒銷量(噸)產銷率-20%-10%0%10%20%30%40%50%0.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.020182019202020212022石英管棒銷售均價(萬元/噸)同比增長0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%20182019202020212022直接材料直接人工制造費用燃料動力 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 42/50 2021
156、 年,公司石英管、棒、錠材料進一步通過日本 TEL 刻蝕環節刻蝕環節的半導體認證。2023 年,美國應用材料(AMAT)認證取得階段性進展。目前,公司連熔法生產的系列產品如石英大管、石英棒、石英大板、石英筒,均已通過半導體廠商認證,技術國際領先。特別是石英筒、石英板,是公司近幾年開發的、具備自主知識產權的專利產品,具有質量好、成本低的優勢,受到客戶高度青睞,進一步增強了公司的競爭優勢,連熔生產技術已發展成為行業標桿。下一步,公司將加強國際化營銷隊伍建設,加快推進國際及國內其他主流半導體設備商的產品認證,加強公司新品應用市場推廣。4.光電領域光電領域平穩發展平穩發展,公司持續公司持續保持保持業務
157、領先優勢業務領先優勢 4.1 依托傳統依托傳統光源光源優勢優勢,推動推動特種特種光源光源用用石英石英份額增長份額增長 石英玻璃從紫外光、可見光到紅外光(160nm4500nm)均具有良好的透過率,是工業照明領域的重要原材料。由于電光源產品一般會產生高強度氣體放電,其泡殼材料的表面需要承受高溫和高壓,為了保證燈管的質量,泡殼一般采用石英管,具體產品包括鹵素燈、HID 燈、汽車燈等照明產品以及紅外加熱燈、紫外殺菌燈等特種光源。光源市場整體需求保持穩步發展光源市場整體需求保持穩步發展。2018 至 2022 年,中國公共照明用電量整體呈增長趨勢,期間年均復合增長率為 6.1%,2022 年達到 37
158、3 億千瓦時,同比增長 9.5%。根據海關總署數據,中國燈具照明裝置及其零件出口金額從 2018 至 2021 年持續增長,2021 年出口總額達 494 億美元,同比增長 31.0%,2022 年略有下降為 463 億美元。隨著未來全球經濟的發展和發展中國家城市化建設的進一步推進,預計全球光源市場保持平穩增長趨勢。圖圖 56:2018-2022 年年中國中國公共照明用電量公共照明用電量 圖圖 57:2013-2022 中國燈具照明裝置及其零件出口金額中國燈具照明裝置及其零件出口金額 資料來源:Wind,國元證券研究所 資料來源:海關總署,國元證券研究所 特種光源市場需求增長特種光源市場需求增
159、長。農用植物生長燈、固化燈、UV 殺菌燈、投影燈、影院燈、激光燈、半導體清洗燈等產品屬于特種光源,可廣泛應用于農業、環保、激光以及光清洗等應用領域,對石英管的耐熱性、透光性、濾光性等有特定要求,特種光源石英管技術含量較高。其中,紫外線光源在污水處理及廢氣降解方面具有顯著優勢,廣受環保行業青睞;石-10%-5%0%5%10%15%20%05010015020025030035040020182019202020212022中國公共照明用電量(億千瓦時)YOY-15%-10%-5%0%5%10%15%20%25%30%35%0100200300400500600中國燈具照明裝置及其零件出口金額(億
160、美元)YOY 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 43/50 英激光器越來越多地應用于醫療美容、切割以及焊接領域;半導體行業的工業光清洗也需要使用特種石英照明產品。因此,隨著我國現代農業發展、環保要求日益提高,以及高精尖激光器的應用,這些特種光源產品對高端光源石英材料的需求也快速增長。公司在光源用石英材料方面擁有完整的產業鏈,積極開發新興市場和新興領域,逐公司在光源用石英材料方面擁有完整的產業鏈,積極開發新興市場和新興領域,逐步擺脫對傳統光源的依賴。步擺脫對傳統光源的依賴。公司光源石英管產品分為高純石英管、紫外管和透明管,高純石英管由高純石英砂制成,主要用于金鹵燈;紫外管用于石英鹵素燈、氣體放電
161、燈、殺菌燈和其他 UV 光源;透明管則廣泛應用于汞燈、舞臺燈、水處理燈套管等產品。代表客戶有 GE 照明、歐司朗照明、飛利浦照明、廣東雪萊特光電科技股份有限公司等。表表 24:公司公司主要主要光源石英管棒光源石英管棒產品產品 應用領域應用領域 主要主要光源石英管棒產品光源石英管棒產品 汽車光源 紅外光源 特種光源 資料來源:公司官網,國元證券研究所 近年來,隨著照明行業的發展,雖然 LED 照明燈對傳統普通照明產生了一定的影響,但傳統光源因其獨特的優勢,正在向特種光源應用領域深度發展,高端光源市場對高純石英管的需求量穩定增長。公司自主研發的石英熔煉、熱處理及深加工技術,生產出的系列光源用石英材
162、料達到國際先進水平。請務必閱讀正文之后的免責條款部分 44/50 表表 25:公司公司光源石英管棒光源石英管棒核心技術情況核心技術情況 技術名稱技術名稱 技術描述技術描述 技術來源技術來源 低羥基濾紫外石英管 產品羥基含量極低(小于 5ppm),可以有效地防止紫外線輻射對人體以及物體造成的危害,并可維持可見光達到最大的傳播效率,適用于石英鹵素燈、氣體放電燈和其他 UV 光源 自主研發 金鹵燈石英管 產品具有純度高、耐高溫、低熱膨脹系數、羥基含量極低且加工時釋放羥基量少等特點,是高品質金鹵燈電極管的首選材料 自主研發 特種無臭氧石英管 可以截斷全部 UV-C 波段的透射,而在可見光與紅外光區有很
163、高的透過率,羥基含量極低,主要應用于太陽防曬燈 自主研發 金鹵燈 UV 石英管 產品具有極低的紫外光譜透過率,超低羥基含量,規格一致性好,表面無氣泡氣線,適用于高端金鹵燈用套管 自主研發 雙層石英管 包括外層管和內層管,它在化工管道、電光源、紫外線殺菌等場合使用,其保溫性好、散熱均勻;在冷卻、加熱等領域容易實現特殊功能 自主研發 冰箱除霜管 它包括外層石英管和內層石英管,內、外管之間為真空層。作為冰箱的除霜管達到了冰箱的綠色環保要求,且具有除霜效果好,使用壽命長 自主研發 資料來源:公司公告,國元證券研究所 公司依托傳統光源累積的獨特優勢,正積極推進在紅外加熱、紫外固化、紫外消毒、高品質分析等
164、高端光源用石英材料市場份額的持續增長,公司還將開發功能石英材料,鞏固高端光源石英材料市場領導地位,在高端光源領域持續提升市場占有率。4.2 光光通訊通訊景氣度持續回升景氣度持續回升,光纖光纖用用石英石英材料材料需求穩定需求穩定 隨著 5G、光纖入戶、千兆光網等移動及固定通信網絡建設在國內外繼續推進,以及數據流量的提升、人工智能等新型應用的發展,算力及數據傳輸能力不斷增強,促進了光纖光纜的需求增長及產品升級。2022 年 2 月,國家發改委、中央網信辦、工信部、國家能源局聯合印發文件,宣布“東數西算”部署,國家算力樞紐節點、數據中心集群及數據傳輸通道啟動建設。2023 年 2 月,中共中央、國務
165、院發布了數字中國建設總體布局規劃,提出打通數字經濟基礎設施大動脈、加快 5G 網絡與千兆光網協同建設、暢通數據資源大循環等關鍵舉措,為中國新階段整體數字經濟發展定下了基礎。根據國家統計局數據,2013-2022 年中國光纜產量的復合增長率為 4.8%,其中,2022年中國光纜產量為 3.46 億芯公里,同比增長 7.44%。光纖光纜行業的終端客戶主要是中國移動、中國聯通、中國電信三大運營商,運營商市場需求的大幅增長是推動光纖光纜產量提升的主要動力。根據 2023 年 6 月中國移動發布的 2023-2024 年普通光纜產品集采公告,招標內容為光纜中的光纖及成纜加工部分,集采規模約 338.90
166、萬皮長公里(折合 1.082 億芯公里),項目已于 2023 年 9 月公示中標結果。此外,此外,中國移動蝶形光纜中國移動蝶形光纜、骨架式帶狀、骨架式帶狀光纜、光纜、G.654E 光纖光纜光纖光纜集采集采以及以及中國電信室中國電信室外光纜集采外光纜集采均已公示招標均已公示招標,中國中國光通信市場延續了光通信市場延續了 2022 年以來的景氣度回升態勢。年以來的景氣度回升態勢。請務必閱讀正文之后的免責條款部分 45/50 圖圖 58:2013-2022 中國中國光纜光纜產量產量 資料來源:國家統計局,國元證券研究所 光纖預制棒是制造光纖光纜的核心原材料,被譽為光纖產業光纖預制棒是制造光纖光纜的核
167、心原材料,被譽為光纖產業“皇冠上的明珠皇冠上的明珠”,占據,占據了光纖產業了光纖產業 70%的價值。的價值。光纖預制棒是圓柱形的高純度石英玻璃棒,中心部分(即芯棒,亦稱為芯層)是折射率較高的玻璃材料,而表層部分(即包層)是折射率較低的玻璃材料。光纖預制棒直徑介于幾十毫米至 210 毫米,長一米至數米,單根光纖預制棒可用來生產上千公里的光纖。根據所使用原材料的純度及質量、所運用技術和生產工藝的精密程度的不同,光纖預制棒成品的質量也存在較大差異。光纖預制棒成品質量對光纖的質量及特性,如純度、抗拉強度、有效折射率及衰減等亦存在重大影響。高純石英套管是光纖預制棒的不可高純石英套管是光纖預制棒的不可或缺
168、的外皮材料,石英靶棒、尾棒等則是光纖拉絲用的支撐材料?;蛉钡耐馄げ牧?,石英靶棒、尾棒等則是光纖拉絲用的支撐材料。圖圖 59:光纖光纖預制棒組成示意圖預制棒組成示意圖 資料來源:長飛光纖招股說明書,國元證券研究所 一方面,由于光纖市場需求高度景氣,光纖預制棒制造商對上游電子級石英套管、石英輔材等原料的需求也將大大增加;另一方面,由于光纖預制棒的核心材料芯棒和石英套管對材料純度、羥基含量等技術參數的要求非常高,過去光棒用石英套管主要依靠進口,目前國內正逐漸實現光纖預制棒的自給自足。公司已成功研制出了利用連熔技術制備光纖預制棒用石英套管,其質量、純度及穩定性已達到國際一流標準,未來有望替代部分進口光
169、棒用石英套管的市場份額。公司在光通訊行業的主營產品一直以石英延長管、石英棒、石英套管為主,為光纖預制棒及光纖拉絲工藝提供系列石英材料。公司代表客戶有江蘇亨通光電股份有限公司、江蘇-20%-10%0%10%20%30%40%0501001502002503003504002013201420152016201720182019202020212022中國光纜產量(百萬芯公里)YOY 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 46/50 中天科技股份有限公司、江蘇通鼎光電股份有限公司、武漢長飛光纖光纜股份有限公司、日本信越化學株式會社等。近年來,公司經過不斷的技術研發及市場推廣,在高溫燒結用爐芯管及合成石
170、英襯管方面也取得突破,產品得到客戶的廣泛認可,下一步將在更大尺寸爐芯管方面進行技術研發及市場推廣。表表 26:公司公司光纖石英管棒光纖石英管棒核心技術情況核心技術情況 技術名稱技術名稱 技術描述技術描述 技術來源技術來源 高純度大直徑石英棒 主要用于光通訊行業,目前市場需求較大,產品附加值非常高,一直為國外企業壟斷,公司已研發出直徑 30mm 以上石英棒 自主研發 石英套管 用連熔工藝制備的光纖預制棒用石英套管,是光棒生產中的核心材料 自主研發 資料來源:公司公告,國元證券研究所 表表 27:公司公司主要光纖主要光纖石英管棒石英管棒產品產品 產品名稱產品名稱 產品型號產品型號 產品特性產品特性
171、 應用領域應用領域 光纖級石英套管 PQ181FH 純度高、低羥基 作為 RIC 工藝預制棒制程中的基礎材料 光纖級爐芯管 PQ181F-R 純度高、低羥基、耐高溫 作為生產高溫區光纖爐芯管的基礎材料 光纖級石英管 PQ181F 幾何尺寸精度高、純度高、低羥基 作為 RIC 工藝中套管的延長管,PCVD和 MCVD 工藝中石英輔助材料 光纖級石英棒 PQ191F 純度高、強度高 作為種子棒和把手棒用在 VAD 和 OVD工藝中沉積和延伸環節 資料來源:公司官網,國元證券研究所 5.盈利預測與估值盈利預測與估值 5.1 投資要點投資要點(1)高純石英技術行業領先,產銷兩旺迎爆發式增長高純石英技術
172、行業領先,產銷兩旺迎爆發式增長。公司是業界少數具備生產高純石英砂和半導體、光伏、光電用石英玻璃材料及其精密加工制品的全產業鏈企業,請務必閱讀正文之后的免責條款部分 47/50 在國內外石英行業中均具有強大的影響力和競爭優勢。2023 年前三季度營收 59.0 億元,同比增長 378.27%,歸母凈利潤為 42.1 億元,同比增長 638.32%,公司業績在2022 年高基數基礎上實現快速增長。2016 至 2023 年,公司開展 1 次股權激勵、4次員工持股計劃,對員工激勵到位,推動公司向戰略和經營目標穩步前進。(2)掌握高純石英砂掌握高純石英砂“硬核”“硬核”技術,技術,產能擴張產能擴張鞏固
173、鞏固市場地位市場地位。公司長期致力于高純石英砂生產技術的創新和研發,2009 年底實現高純石英砂產業化,2010 年大規模向下游企業銷售。公司是國內首家打破國外壟斷并實現量產的高純石英砂生產企業,是世界上少數幾家擁有量產高純石英砂技術的企業之一。高純石英砂產品品質穩定,技術達到國際先進水平,針對光伏和半導體市場發展機遇,公司加速 60000 噸高純石英砂產能建設,預計 2023 年底建成投產,將進一步提升高純砂的市場占有率。(3)連熔連熔技術技術行業標桿行業標桿,石英石英產品產品認證認證進展順利進展順利。公司具備電熔石英、氣熔石英、合成石英全套生產工藝,并通過對連熔生產系統技術攻關,穩步推進第
174、八代連熔生產技術投入使用,多種新型半導體用高端石英產品走向市場。經過 30 年的創新發展及研究開發,公司連熔生產技術已發展成為行業標桿,相關石英產品通過 TEL、Lam Research 等國際半導體設備廠商認證,AMAT 認證也取得階段性進展。目前,公司6000 噸電子級石英產品項目已于 2022 年 10 月建成投產,正積極推進半導體石英材料系列項目(三期)建設。5.2 盈利預測與估值盈利預測與估值 公司深耕高純石英砂和半導體/光伏/光電用石英玻璃材料及精加工,全產業鏈優勢顯著,產能擴建項目的落地為公司業績爆發提供了有力支撐。隨著半導體認證的順利推進,公司電子級石英制品業務有望成為新的業績
175、爆發點。我們預計,公司 2023-2025年歸母凈利潤分別是 52.38 億元、62.99 億元和 78.85 億元,當前股價對應 2023-2025 年 PE 為 5.27 倍、4.38 倍、3.50 倍。我們考慮到下游需求旺盛和公司較強的產品壁壘,給予“增持”評級。附表:盈利預測附表:盈利預測 財務數據和估值財務數據和估值 2021A 2022A 2023E 2024E 2025E 營業收入(百萬元)960.68 2004.17 8182.91 11178.90 14835.15 收入同比(%)48.81 108.62 308.30 36.61 32.71 歸母凈利潤(百萬元)280.98
176、 1052.19 5238.36 6298.98 7884.69 歸母凈利潤同比(%)49.37 274.48 397.85 20.25 25.17 ROE(%)12.89 32.23 67.88 50.63 42.77 每股收益(元)0.78 2.91 14.50 17.44 21.82 市盈率(P/E)98.17 26.22 5.27 4.38 3.50 資料來源:Wind,國元證券研究所 6.風險提示風險提示 宏觀經濟風險。宏觀經濟風險。公司所處的石英行業下游廣泛應用于光伏、光源、光纖、半導體等制造行業,宏觀經濟的發展趨勢對其有一定的影響。國家的供給側改革、信用政策調控、進出口貿易摩擦等
177、宏觀因素直接影響我國制造業的生產成本、資金環境以及市場銷 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 48/50 售,也間接影響石英產品的市場需求及盈利水平。因此,未來石英行業可能受經濟下行壓力、需求波動等不利因素的影響,從而給公司未來的盈利水平帶來不利影響。光伏行業波動風險。光伏行業波動風險。光伏行業發展波動較大,起伏周期頻繁,公司涉及光伏產品的業務可能會受到一定程度的波及和影響,如未來一段時間內光伏行業出現不景氣的情況,則將對公司經營業績帶來不利影響。產能擴張風險產能擴張風險。公司正在實施的三期擴產項目以及 60000 噸/年的高純石英砂等項目的有效實施將有利于提升公司的核心競爭力和行業地位。但公司
178、所處行業競爭日益激烈、市場環境變化、市場開拓及銷售管理出現疏漏以及項目實施中出現的其他意外因素,或者隨著產能的不斷釋放,未來市場需求不足或開拓市場不利可能導致公司新增產能無法消化的風險。應收賬款風險應收賬款風險。由于銷售合同中規定的付款條件往往與產品的應用效果與客戶信用相關,并附有一定期限的質保期和付款期,導致公司應收款隨著產品銷量的增長而呈現一定的增長。盡管公司不斷從信用額度、付款條件、營銷考核等方面采取有效措施加強應收賬款的管理,但若未來下游企業業績下滑或資金趨緊,可能導致公司應收賬款發生壞賬或進一步延長應收賬款回款期,從而給公司經營業績造成不利影響。請務必閱讀正文之后的免責條款部分 49
179、/50 財務預測表財務預測表 資產負債表資產負債表 單位:百萬元 利潤表利潤表 單位:百萬元 會計年度會計年度 2021A2021A 2022A2022A 2023E2023E 2024E2024E 2025E2025E 會計年度會計年度 2021A2021A 2022A2022A 2023E2023E 2024E2024E 2025E2025E 流動資產流動資產 1469.48 2333.64 8721.77 11979.25 18067.06 營業收入營業收入 960.68 2004.17 8182.91 11178.90 14835.15 現金 189.33 454.16 2271.55
180、 3895.23 7789.63 營業成本 522.36 633.92 1608.83 3162.17 4852.41 應收賬款 202.02 269.38 1420.92 1864.35 2428.63 營業稅金及附加 9.46 21.20 95.74 122.97 163.19 其他應收款 10.36 8.94 8.18 55.89 89.01 營業費用 11.38 11.88 24.55 55.89 74.18 預付賬款 34.28 111.68 224.14 479.39 715.77 管理費用 86.17 86.72 130.93 223.58 296.70 存貨 359.68 44
181、7.12 1149.74 2238.00 3442.56 研發費用 39.43 75.17 150.00 243.00 282.00 其他流動資產 673.82 1042.36 3647.23 3446.39 3601.46 財務費用-0.03-11.07 10.47-17.05-93.44 非流動資產非流動資產 977.36 1352.01 1750.03 2136.75 2457.68 資產減值損失-13.56-9.66-10.42-10.69-10.43 長期投資 22.81 21.51 21.94 21.80 21.85 公允價值變動收益 1.83 59.00 39.94 46.29
182、44.17 固定資產 540.34 847.13 1166.66 1484.90 1780.10 投資凈收益 15.09 4.59 18.47 13.28 13.56 無形資產 78.09 97.76 109.02 122.22 134.77 營業利潤營業利潤 321.52 1236.82 6198.18 7453.33 9327.62 其他非流動資產 336.12 385.60 452.41 507.82 520.96 營業外收入 1.80 2.02 2.85 2.85 2.85 資產總計資產總計 2446.84 3685.65 10471.80 14116.00 20524.74 營業外支
183、出 4.24 7.83 20.00 20.00 20.00 流動負債流動負債 129.42 368.92 2689.89 1586.07 1973.62 利潤總額利潤總額 319.08 1231.01 6181.03 7436.18 9310.47 短期借款 0.00 0.00 1482.22 0.00 0.00 所得稅 38.10 172.64 927.15 1115.43 1396.57 應付賬款 83.05 122.44 292.43 586.76 894.26 凈利潤凈利潤 280.98 1058.37 5253.88 6320.76 7913.90 其他流動負債 46.37 246.
184、48 915.24 999.31 1079.36 少數股東損益 0.00 6.18 15.51 21.77 29.21 非流動負債非流動負債 137.08 32.18 29.27 30.24 29.91 歸屬母公司凈利潤歸屬母公司凈利潤 280.98 1052.19 5238.36 6298.98 7884.69 長期借款 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 EBITDA 388.47 1299.65 6312.31 7581.47 9424.11 其他非流動負債 137.08 32.18 29.27 30.24 29.91 EPS(元)0.80 2.91 14.50 17.44
185、 21.82 負債合計負債合計 266.50 401.10 2719.15 1616.31 2003.54 少數股東權益 0.00 20.41 35.92 57.70 86.91 主要財務比率主要財務比率 股本 353.15 361.28 361.28 361.28 361.28 會計年度會計年度 2021A2021A 2022A2022A 2023E 2024E 2025E 資本公積 726.37 854.15 854.15 854.15 854.15 成長能力成長能力 留存收益 1081.44 2048.71 6501.30 11226.56 17218.87 營業收入(%)48.81 1
186、08.62 308.30 36.61 32.71 歸屬母公司股東權益 2180.34 3264.14 7716.73 12441.99 18434.30 營業利潤(%)51.13 284.68 401.14 20.25 25.15 負債和股東權益負債和股東權益 2446.84 3685.65 10471.80 14116.00 20524.74 歸屬母公司凈利潤(%)49.37 274.48 397.85 20.25 25.17 獲利能力獲利能力 現金流量表現金流量表 單位:百萬元 毛利率(%)45.63 68.37 80.34 71.71 67.29 會計年度會計年度 2021A2021A
187、2022A2022A 2023E2023E 2024E2024E 2025E2025E 凈利率(%)29.25 52.50 64.02 56.35 53.15 經營活動現金流經營活動現金流 44.12 484.65 4188.01 4903.01 6248.13 ROE(%)12.89 32.23 67.88 50.63 42.77 凈利潤 280.98 1058.37 5253.88 6320.76 7913.90 ROIC(%)19.95 63.25 154.36 120.01 107.55 折舊攤銷 66.98 73.90 103.66 145.19 189.94 償債能力償債能力 財務
188、費用-0.03-11.07 10.47-17.05-93.44 資產負債率(%)10.89 10.88 25.97 11.45 9.76 投資損失-15.09-4.59-18.47-13.28-13.56 凈負債比率(%)0.48 0.22 54.53 0.04 0.04 營運資金變動-291.32-600.08-1433.85-1548.67-1796.98 流動比率 11.35 6.33 3.24 7.55 9.15 其他經營現金流 2.61-31.88 272.32 16.07 48.28 速動比率 8.46 5.07 2.80 6.09 7.35 投資活動現金流投資活動現金流 -175
189、.44-128.61-1825.66-140.52-454.83 營運能力營運能力 資本支出 87.86 142.26 515.00 500.00 500.00 總資產周轉率 0.42 0.65 1.16 0.91 0.86 長期投資 189.72-50.49-18.40 6.26-2.04 應收賬款周轉率 5.13 7.87 8.93 6.28 6.38 其他投資現金流 102.14-36.84-1329.06 365.73 43.13 應付賬款周轉率 7.05 6.17 7.76 7.19 6.55 籌資活動現金流籌資活動現金流 -61.54-92.73-544.95-3138.81-18
190、98.90 每股指標(元)每股指標(元)短期借款 0.00 0.00 1482.22-1482.22 0.00 每股收益(最新攤薄)0.78 2.91 14.50 17.44 21.82 長期借款 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 每股經營現金流(最新攤薄)0.12 1.34 11.59 13.57 17.29 普通股增加 0.19 8.13 0.00 0.00 0.00 每股凈資產(最新攤薄)6.04 9.04 21.36 34.44 51.03 資本公積增加 13.04 127.78 0.00 0.00 0.00 估值比率估值比率 其他籌資現金流-74.76-228.63-2027.17-1656.59-1898.90 P/E 98.17 26.22 5.27 4.38 3.50 現金凈增加額-192.58 264.31 1817.40 1623.68 3894.40 P/B 12.65 8.45 3.57 2.22 1.50 EV/EBITDA 68.04 20.34 4.19 3.49 2.80 資料來源:Wind,國元證券研究所