高纯石英砂供需偏紧，市占率有望加速提升

高纯石英砂：石英坩埚核心材料，未来价格弹性充足，核心看供给 高纯石英砂是硅片生产耗材石英坩埚的主要原材料，供给集中度较高（21年CR3达85%），我们认为行业核心在供给，未来供应增量有望主要来自石英股份，供需有望持续偏紧，价格弹性可观。 需求端，若22/23年硅片产量330/450GW，1GW对应单晶炉75/70台，10天坩埚更换周期计算，考虑石英坩埚减薄及损耗的因素，单只坩埚石英砂耗量分别为82/80kg，对应石英砂需求分别为7.3/9.1万吨。若考虑N型硅片坩埚更换周期缩短，22/23年对石英砂需求量约7.8、10.0万吨。 而供给端的增量主要在国内的石英股份，其他增量有限。海外主要供给为尤尼明和TQC，根据估算，二者22年光伏石英砂外销产能约4.2万吨（近50%份额），其矿源均在美国，受到严苛环保限制+70%的新增尾矿长石产能无法处理，未来几无增量；其他厂商规模较小，寻找新矿源能力较弱，预计年新增供给约5000吨。主要增量来自石英股份22/23年外销分别为3.2/4.6万吨（21年仅1.4万吨），按估算，行业22/23年总外销产能8.8/10.8万吨，供需比仅为1.13/1.08。按内层砂占比30%计算，其22/23年需求分别为2.3/3万吨，而内层砂供给以海外为主，石英砂结构性紧缺将更严重。 供需紧平衡状态下，我们认为石英砂价格弹性充足：高纯石英砂仅占硅片成本的9.4%，石英砂价格上涨50%，对应单瓦硅片成本仅上升约3分，下游对石英砂涨价接受度较高。综上，我们认为，在供需格局的催化下，未来石英砂价格有望大幅上涨。 与海外厂商相比，公司成本优势可观：石英股份的原材料成本占比80%以上，制造费用占比较低，从而拉开了与海外厂商的成本差距。过去3年，尤尼明价格3-4万元/吨，而公司仅1.8-2.1万元/吨，尽管产品质量上存在差距，但公司产品综合性价比优于国外厂商。 与国内厂商相比，先发优势+规模效应显著：经验上，公司早在09年就突破石英砂提纯技术，实现高纯石英砂量产，10余年积累了丰富的不同矿源提纯经验，在提纯工艺方面处于国内领先水平。规模上，公司目前总产能超过4万吨，外销光伏产能超过3万吨，而国内其他厂商均在万吨以下，规模优势让公司更容易与矿主签订保量协议，在海外矿源开发上占优。产能方面，随着二期2万吨产能投产以及强邦石英收购完成，22年底总产能有望达到4.6万吨。此外，公司规划1.5万吨产能预计在23年投产，23年底总产能有望突破6万吨。21年底公司市占率21%，23年底有望超过40%。 盈利预测：石英砂供需持续偏紧，23/24年均价有望提升至4.5/5万元/吨，22-24年归母净利润分别为5.92/12.78/18.84亿元，22-24年增速78%。给予对应22年PE 78倍，对应目标价130.5元，首次覆盖给予“买入”评级。 风险提示：石英砂矿源开发不及预期；石英坩埚产品替代风险；产能扩张不及预期；半导体产品认证不及预期；测算具有一定主观性,仅供参考。 财务数据和估值 1.石英股份：国内石英领域龙头，高纯石英砂放量在即 1.1.石英制品起家，突破高纯石英砂提纯技术 以主业石英管材为基础，布局上游高纯石英砂。平明石英由陈士斌于1993年4月设立，翌年更名为太平洋制品，公司设立之初，结合自身的技术优势及地处石英矿石原产地的资源优势，一直专注于石英管的制造。为保持自身的技术领先地位、提高产品附加值，公司开始研究石英管原料石英砂的提纯技术及石英管的精细加工工艺，并因此进入了高附加值的光伏石英材料及电子级石英管等高新材料领域。 1995年—2004年，设立子公司金浩石英，布局上游高纯石英砂。1995年，石英股份开始投资上游石英砂，设立子公司金浩石英。1999年四月，陈士斌等人以太平洋制品资产出资设立太平洋有限。 2003年-2009年，突破石英砂提纯技术。2003年起，公司致力于研究石英砂的提纯制备工艺，最终于2009年攻克石英砂提纯技术的突破并实现量产。 2009年—2010年，利用技术优势，布局下游光伏用石英坩埚及半导体领域。2009年石英股份业务扩展至石英陶瓷坩埚和陶瓷制品，2010年公司设立太平洋光伏，正式迈入光伏用石英坩埚领域。此外，成功研发生产出电子级大口径石英管等高附加值产品并向下游光伏行业及半导体行业客户进行销售。 2017年—2018年，参股凯德，收购润辉石英，进军石英玻璃领域。凯德主要生产电子用石英玻璃，为半导体设备加工配套使用的高纯度、大尺寸石英器件的新三板挂牌公司；润辉石英主营石英玻璃切片加工，主要应用于光学材料和石英环。完成对两家公司的投资收购后，石英股份正式进军石英玻璃，延伸自身产业链条，完善公司在半导体领域布局。 2021年—至今，扩大高纯石英砂产能。2021年末，公司拟在江苏省赣榆经济开发区建设年产1.5万吨高纯石英砂项目；为扩大公司高纯石英砂生产规模，满足下游高纯石英砂的需求，提升公司在高纯石英砂生产中的竞争优势，2022年1月，公司完成对强邦石英的收购，持股比例51%。 图1：石英股份发展历程 公司股权结构清晰，核心技术成员稳定，具备丰富石英砂研究储备。截至2022年3月末，石英股份实控人为陈士斌，邵静为其一致行动人，两人直接持股比例31.38%；由于陈士斌先生控股富腾发展100%股权，陈士斌和邵静夫妇合计持有石英股份54.60%，股权结构清晰稳定。公司核心技术成员稳定。陈培荣从2000年至今为公司技术顾问，与陈士斌全程参与公司高纯石英砂研制工作，曾历任南京大学地球科学系副主任、南京大学地球科学系（现更名为地球科学与工程学院）矿产普查与勘探专业主任、学术带头人。周明强从2010年末至今担任公司总工程师，曾于连云港市丝织总厂、连云港德兰压缩机有限公司任职； 顾金泉自2007年7月起历任公司技术研发工程师、石英砂品质经理，现主管石英砂生产运营。 图2：石英股份发展历程 1.2.高纯石英砂产销增长，利润水平持续提升 高纯石英砂和石英管棒销量双增，拉升公司营业收入。2021年公司实现营业收入9.61亿元，同比增长48.81%。其中石英管棒实现营业收入6.25亿元，同比增长28.43%，占营业总收入65.06%，同比下降10.32pct；高纯石英砂实现营业收入3.02亿元，同比增长110.95%，占营业总收入31.43%，同比提高9.26pct。受益于外销高纯石英砂占比提升和石英管棒毛利率改善，2021年公司毛利率45.63%，同比提高4.9pct。 图3：2017-2021年公司营收结构（亿元） 图4：2017-2022Q1公司毛利率变化（%） 高纯石英砂外销增长近一倍，量价齐升实现收入翻倍，毛利率提升近10pct。2021年公司高纯石英砂总销量2.36万吨，同比增加48.10%；其中外销1.41万吨，同比增加93.44%，自用0.95万吨，同比增加10.07%。随着石英砂产销量持续提升，公司外销占比持续提升。 截至2021年末，外销占比达到59.58%，同比增加13.97pct，公司高纯石英砂业务实现收入3.02亿元，同比增长110.95%；毛利率达到56.69%，同比增加9.55pct。 图5：2017-2021年公司高纯石英砂销量（万吨） 图6：2017-2021年公司高纯石英砂业务收入（亿元）及毛利率 光伏行业实现营收翻倍，毛利率提升显著。石英股份高纯石英砂和石英坩埚主要销售至光伏行业，石英管棒销售至光源和半导体行业。分行业来看，2021年石英股份光源、光伏和光纤半导体行业收入约各占33%，其中光伏行业实现营业收入3.19亿元，同比增加108.46%。 光伏行业的毛利率在各行业中最高、提升最为明显，2021年光伏行业毛利率达到55.14%，同比增加9.87pct，光源行业和光纤半导体行业毛利率分别为43.57%、38.86%，同比小幅提升。 图7：2017-2021年公司分行业营收分布（亿元） 图8：2017-2021年公司各业务毛利率变动情况 2.高纯石英砂：供需紧平衡，石英股份量利双增 2.1.石英砂分布集中，供应增量有限 高纯石英砂是指SiO2含量高于99.99%的石英砂，国际标准由由美国尤尼明公司定义，其IOTA-CG标准中，要求Al、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Cr、Ni、B的杂质含量小于20ppm，K、Na、Li的杂质含量小于1ppm。 图9：高纯石英砂品质标准 高纯石英砂在光伏领域主要应用于制造高纯石英坩埚、石英舟等产品，其中石英坩埚用量最大。石英坩埚主要应用在硅棒的拉制过程中，需要在1500℃以上的高温下连续工作200小时以上，高温会使石英坩埚内壁所含气泡受热释放，影响晶硅拉晶成功率及晶棒品质，使用高纯石英砂制成的坩埚杂质较少，拉晶过程中坩埚内壁不容易产生黑点气泡。由于高温烧制耗损速度快，因此石英坩埚更换周期较短，属于消耗性生产设备，下游需求量大。 图10：石英坩埚产品 按照矿床类型、以及成矿时代的差异，石英矿物可分为岩浆岩型、变质型、热液型、沉积型；对应的矿石分别为花岗伟晶岩、脉石英岩、石英岩和石英砂岩。行业早期使用水晶矿石提纯石英，但水晶矿石储量稀少，采掘导致资源枯竭。由于石英岩和石英砂岩纯度较低，目前主流光伏用高纯石英原矿以脉石英和花岗伟晶岩为主。 图11：不同成因类型的石英原料特点与优先应用领域 高纯石英砂矿产集中，资源稀缺性较强。目前全球高纯石英原料矿床集中在美国、挪威、澳大利亚、俄罗斯、毛里塔尼亚、中国、加拿大7个国家，共14处矿床，在产矿山仅7座。资源集中度极高，且部分矿床储量有限，因此于高纯石英原料矿床极为稀缺。 图12：全球高纯石英原料矿床分布 得矿者得天下，高纯石英砂供应商三足鼎立。美国斯普鲁斯派恩( Spruce Pine)矿的高纯石英原料资源规模最大，超过1000万吨;资源量最小的是挪威德拉格( Drag)矿，仅有26．7万吨。Spruce Pine是全球前高纯石英砂两大巨头美国尤尼明（子公司矽比科）和挪威TQC的主要矿源。 图13：全球高纯石英原料矿床的资源分布和开发现状 海外产能几无增量，仅石英股份规划扩张。从光伏级石英砂产能来看，根据我们估算，21年龙头尤尼明出货约3万吨，占据约45%的市场份额，前三家尤尼明、TQC和石英股份的总量约5.6万吨，CR3市占率近85%。往后看，尤尼明和TQC暂未公开披露光伏方面的扩产计划，仅石英股份有较大增量，行业22年和23年总产能预计分别为8.8和10.8万吨。 图14：全球光伏级高纯石英砂外销产能（万吨） 海外扩张受限的原因： 1、环保限制。石英砂的提纯过程需要酸洗等化学处理，海外尤其美国对环保要求趋紧，致使其产能扩张受限。Sibelco在Sprue Pine的设施报告的氯化物排放量已经是当地水质标准的10到25倍，当前排污许可证没有限制。国家污染物排放消除系统(NPDES)废水许可证的有效期最长为五年，新的许可证大概率会涉及酸、氟化物和氯化物等化合物的限制。 2、尾矿处理难。由于海外最大矿床Spruce Pine属于花岗伟晶岩，其仅有20%石英含量，其余70%为长石，而美国没有水泥、陶瓷产能来消化长石，海外巨头继续扩产会导致尾矿处理难，成本高。 3、寻找新矿源风险较大。由于不同矿源杂质包裹体的成本和含量完全不同，其对应的提纯工艺和设备差别较大，寻找到新矿源并匹配合适的提纯技术需要半年以上时间，且纯度很难与Spruce Pine的品质保持一致。在目前半导体高端产品需求旺盛的情况下（海外：半导体级石英砂价格6万元/吨，光伏级石英砂仅4万元/吨），光伏产品更注重成本而非技术，在没有绝对优势的情况下，海外巨头没有意愿去扩张光伏级的产能。 2.2.硅片产能高速增长，需求端增速可观 根据各家硅片厂产能规划，2021-2023E硅片产能对应分别为210/330/450GW，最新1600单晶炉1GW产能对应约70台，因此我们按21-23E1GW对应单晶炉分别为80/75/70台，10天坩埚更换周期计算