石英砂行业首次覆盖：石英资源应用高端化，新材料国产化加速

给予“增持”评级。纳米化和高纯化趋势正持续提升石英资源综合利用0]0] 附加值，长期看好石英资源应用高端化趋势，建议关注加工端高壁垒、成长性充沛、国产替代正在加速的新材料品类：硅微粉、高纯石英砂。 看好1）在加工端具备较强技术储备及迭代能力的企业，2）拥有石英矿产资源、具备高附加值应用开拓潜力的企业，推荐标的：石英股份、凯盛科技、中旗新材。 石英资源应用高端化趋势下，硅微粉和高纯石英砂值得关注。石英是几乎所有硅基材料的原料，在自然界中分布广泛，矿床类型多样。不同的原矿品位及加工工艺，对应的石英砂下游应用存在差异。结合我们在《硅基材料研究框架》中所提出的“硅基新材料的核心在于纳米化和高纯化”的主要观点，以及各类石英砂/粉的制备难度与下游的增长态势，我们认为有两个新材料品类值得关注：1）硅微粉、2）高纯石英砂。 硅微粉：电子级球硅技术密集+客户粘性高壁垒，核心下游覆铜板与环氧塑封料在总量及结构上双重驱动。硅微粉作为功能性填料，产品分类多样、下游应用广泛，中低端产品国内供应充足，而电子级球硅仍高度依赖日本供应。随下游的快速迭代，球硅的生产技术正朝着超细、高纯、Lowα、Low Df等方向持续突破，技术密集属性以及上下游深度融合的强客户粘性构成厂商的核心壁垒。成长性角度，一方面在于下游多领域需求的持续扩充，另一方面在于高频高速CCL、先进封装EMC等需求高端化带来的产品价值量提升。近年国内厂商在电子级球硅技术工艺上取得突破，国产替代进程即将提速。 高纯石英砂：矿源+提纯工艺高壁垒，内层砂集中格局短期难改，长期关注合成砂产业化进程。作为石英坩埚的主要原料，高纯石英砂对晶硅拉制的成晶过程及晶棒质量起到关键作用，4N8级别及以上产品进口依赖度仍然较高。随光伏装机需求增长，叠加硅片N型及大尺寸化趋势，有望进一步拉动光伏坩埚用高纯砂需求。需求驱动下，国内厂商正逐步突破海外垄断，开启国产替代。受制于优质矿源的匮乏，降低我国高纯石英对外依存度、提升供应链稳定性与安全性的途径，中短期重点仍在于产业竞争推动的高壁垒提纯工艺突破，长期可关注合成石英砂的产业化进程。随高纯砂价格高涨，国内产业链投资加速，随2024年扩产落地，高纯砂紧缺现状将得到改善，但内层砂供应增量短期或仍然有限，格局仍相对集中。 风险提示：需求释放不及预期、产品开发不及预期 1.投资故事 给予“增持”评级。纳米化和高纯化趋势正持续提升石英资源综合利用附加值，长期看好石英资源应用高端化趋势，建议关注加工端高壁垒、成长性充沛、国产替代正在加速的新材料品类：硅微粉、高纯石英砂。 看好1）在加工端具备较强技术储备及迭代能力的企业，2）拥有石英矿产资源、具备高附加值应用开拓潜力的企业，推荐标的：石英股份、凯盛科技、中旗新材。 石英资源应用纳米化与高纯化趋势下，硅微粉和高纯石英砂值得关注。 石英是几乎所有硅基材料的原料，在自然界中分布广泛，矿床类型多样。 不同的原矿品位及加工工艺，对应的石英砂下游应用存在差异。结合我们在《硅基材料研究框架》中所提出的“硅基新材料的核心在于纳米化和高纯化”的主要观点，以及各类石英砂/粉的制备难度与下游的增长态势，我们认为有两个新材料品类值得关注：1）硅微粉、2）高纯石英砂。 硅微粉：电子级球硅技术密集+客户粘性高壁垒，核心下游覆铜板与环氧塑封料在总量及结构上双重驱动。硅微粉作为功能性填料，产品分类多样、下游应用广泛，中低端产品国内供应充足，而电子级球硅仍高度依赖日本供应。随下游的快速迭代，球硅的生产技术正朝着超细、高纯、Lowα、Low Df等方向持续突破，技术密集属性以及上下游深度融合的强客户粘性构成厂商的核心壁垒。成长性角度，一方面在于下游多领域需求的持续扩充，另一方面在于高频高速CCL、先进封装EMC等需求高端化带来的产品价值量提升。近年国内厂商在电子级球硅技术工艺上取得突破，国产替代进程即将提速。 高纯石英砂：矿源+提纯工艺高壁垒，内层砂集中格局短期难改，长期关注合成砂产业化进程。作为石英坩埚的主要原料，高纯石英砂对晶硅拉制的成晶过程及晶棒质量起到关键作用，4N8级别及以上产品进口依赖度仍然较高。随光伏装机需求增长，叠加硅片N型及大尺寸化趋势，有望进一步拉动光伏坩埚用高纯砂需求。需求驱动下，国内厂商正逐步突破海外垄断，开启国产替代。受制于优质矿源的匮乏，降低我国高纯石英对外依存度、提升供应链稳定性与安全性的途径，中短期重点仍在于产业竞争推动的高壁垒提纯工艺突破，长期可关注合成石英砂的产业化进程。随高纯砂价格高涨，国内产业链投资加速，随2024年扩产落地，高纯砂紧缺现状将得到改善，但内层砂供应增量短期或仍然有限，格局仍相对集中。 风险提示：需求释放不及预期、产品开发不及预期 请务必阅读正文之后的免责条款部分 2.石英资源应用高端化，硅微粉与高纯石英砂值得关 注 石英是几乎所有硅基材料的原料，在自然界中分布广泛，矿床类型多样。 石英的主要成分为Si O2 ，物理和化学性质稳定，是一种重要的矿产资源。 其工业应用领域十分广泛，使用量和工业产值巨大，尤其是在电子信息、新材料和新能源等战略性新兴产业中得到广泛应用。目前能够作为工业应用的石英矿物资源主要有七种矿床工业类型:天然水晶、石英砂岩、石英岩、脉石英、粉石英、天然石英砂和花岗岩石英。不同矿床工业类型的石英具有各自的应用特性，这种差异性导致石英资源的开发与利用具有多样性和复杂性。因此，根据不同矿床工业类型石英的特点有针对性地进行开发与利用，是石英矿物原料加工技术及相关应用的关键。 表1：不同矿床工业类型的石英在应用特点上存在差异 不同的原矿品位及加工工艺，对应的石英砂下游应用存在差异。石英矿一般都含有伴生矿物和杂质，往往需要经过选矿提纯、破碎等加工流程，制成石英砂/粉，应用于各个行业。我们参考中旗新材所公告的脉石英矿资源利用，结合当前产业应用现状，对不同原矿石品位对应的石英砂应用进行分类。依据原矿石品位的差异，中等及以下品位可作为人造石材、传统浮法玻璃、铸造材料等用普通石英砂，以及光伏玻璃低铁砂、工业硅冶炼石英砂等；中等偏上品位可深加工为TFT粉、硅微粉等；最高等级品位可经提纯制得高纯石英砂等。 除天然石英砂外，目前已有企业尝试生产合成石英砂，其主要以含硅化合物为原料，通过化学合成的方式制得。合成石英砂的主要优势在于高纯度，但其成本高昂，现阶段尚未实现大规模工业化生产。 /dzYM9MsZHcBaiD54AOHRKyLlwIBM/wYFxLPOVmRh84lkCExgVpbyt2V0AiHq2aW 图1：石英资源的综合利用 依据Si O2 含量的差异划分，可以将石英砂大致分为普通砂、精制砂、高纯砂三类。按Si O2 的含量可以将石英砂分成不同等级，但石英砂应用领域广泛，不同的应用下各有分类，目前尚无统一标准。在此简要划分：1）普通石英砂：w(SiO2)≤99%的石英砂，主要用于传统领域，如浮法玻璃、陶瓷、铸造、耐火材料、人造石材等；2）精制石英砂：99%＜w(SiO2)≤99.9%的石英砂，主要用于光伏玻璃、光学及仪器玻璃等； 3）高纯石英砂：w(SiO2)＞99.9%的石英砂，主要用于生产高端光学器件、激光器件、光纤通信、光伏、半导体等领域用石英制品。 我国石英砂产量逐年增长，结构上以普通砂和精制砂为主。2015-2022年，我国石英砂产量持续增长，由6786万吨增长至9407万吨。然而在结构上，以2021年数据为例，价值量较低的普通石英砂和精制石英砂占比分别为50%和42%，高纯石英砂占比仅8%左右。 图2：我国石英砂产量逐年增长 图3：结构上仍以普通和精制砂为主 结合我们在《硅基材料研究框架》中所提出的“硅基新材料的核心在于纳米化和高纯化”的主要观点，以及各类石英砂/粉的制备难度和下游的增长态势，我们认为有两类新材料值得关注：1）硅微粉、2）高纯石英砂，以下我们分别就这两个品类展开分析。 3.硅微粉：电子级球硅壁垒高筑，高频高速CCL+先 进封装EMC驱动增长 硅微粉的类别及相应用途多样，我们认为值得关注的品类在于国产化率仍然较低的高壁垒电子级球硅。从成长性角度来看，一方面在于下游多领域需求的持续扩充，另一方面在于高频高速CCL、先进封装EMC等需求高端化带来的产品价值量提升。随近年国内技术突破，已有多家厂商相继布局，在国产替代进程中，由于电子级球硅具有技术密集与客户粘性两大壁垒，我们认为率先取得突破、进入下游供应链的厂商或有较为显著的先发优势。 3.1.硅微粉类别多样，技术密集+客户粘性为球硅核心壁垒 硅微粉是一种性能优异、应用广泛的无机非金属功能性填料。硅微粉是以结晶石英、熔融石英等为原料，经研磨、精密分级、除杂等多道工艺加工而成的二氧化硅粉体材料，具有“三高”（高绝缘性、高热传导、高热稳定性）、“三低”（低热膨胀系数、低介电常数、低原料成本）、“两耐”（耐酸碱性、耐磨性）等优良特性，广泛用于电子电路基板、芯片封装材料、新型绝缘制品、胶粘剂、蜂窝陶瓷、3D打印、齿科材料、涂料等领域。 图4：硅微粉产业链 产品分类多样，中低端产品国内供应充足，重点关注电子级球硅的国产替代。1）按颗粒形态分为角形硅微粉（包括结晶和熔融硅微粉）和球形硅微粉；2）按用途分为：普通级、电工级、电子级硅微粉。国内生产的主要是角形结晶硅微粉和角形熔融硅微粉，基本能满足国内市场需求，也有部分出口，但大部分产品档次较低，国内市场需求的高档硅微粉如球形硅微粉仍依赖国外进口，仅少数国内厂商具备电子级球硅的生产能力，国产替代空间广阔。 生产技术正朝着超细、高纯、Lowα、LowDf等方向持续突破。随集成电路行业的持续发展，芯片先进封装、高频高速覆铜板等下游的驱动，对硅微粉的填充性能提出更高要求，例如形态上要求填充率更高的球形，粒度上由微米级逐步迈向亚微米级、纳米级，同时进一步要求高化学纯度、低放射性（Lowα）、低介质损耗（LowDf）等产品特性。 表2：硅微粉产品类别与用途多样，重点关注高价值量电子级球硅 图5：硅微粉工艺流程，难度主要体现在球硅的生产环节 核心壁垒在于技术密集属性和较强的客户粘性。功能性陶瓷粉体填料是典型的技术密集型产品，电子级球硅的核心技术壁垒主要在于球化和纯化，对粒度、球形度、球形化率、磁性异物、放射性元素等含量的控制和产品性能的持续优化，依赖于长期技术工艺积累和研发投入。 同时，硅微粉作为功能性填料，其性能对下游产品质量起着至关重要的影响，客户为了保证其产品质量，通常需要对上游粉体企业进行考察和审查认证，一旦进入其合格材料体系认证供应商中，则不会轻易更换，形成较高的进入壁垒。此外，随着当下产品的快速迭代，性能的提升需要对于技术工艺和装备的研究持续不断地开展，较多高端产品涉及到材料厂商与下游客户的合作开发，需要供应链上下游之间的深度融合，体现出较强的客户粘性。具有品牌、规模、技术优势的企业在高附加值产品、高端应用领域更具竞争优势。 3.2.增长动能充沛，高价值球硅份额持续提升 3.2.1.下游应用广泛，成长空间广阔 2025年国内空间预计达185亿元，电子级球硅占比30%。参考国泰君安产业组《先进封装产业链深度报告（三）——先进封装催化，环氧塑封料产业链迎风起》，以硅微粉的几个主要应用领域覆铜板、环氧塑封料、蜂窝陶瓷、涂料及高端建材测算硅微粉市场需求，预计2025年国内硅微粉市场规模有望达185亿元，2021-2025年CAGR 9.2%，其中，覆铜板及封装用球硅占比由2021年的25%提升至2025年的30%。分领域看，预计2025年覆铜板/环氧塑封料/蜂窝陶瓷/涂料/高级建材用硅微粉市场规模分别达47.7/17.3/2.0/30.7/87.6亿元，2021-2025年CAGR分别为13.2%/7.5%/7.3%/7.7%/8.3%。 其中，球形硅微粉方面，1）覆铜板用：我国2022年覆铜板用球硅需求约17.8万吨，受高频高速覆铜板需求推动，球硅填充比例有望进一步提升，预计2025年将达26.7万吨，2022-