光纤：5G 推动光纤用高纯石英砂需求平稳增长
高纯石英砂在光通讯领域主要用于制造光纤预制棒和辅材：光纤预制棒是具有特定折射率剖面、用 以制造光纤的石英玻璃棒，是光纤拉制工艺中的重要材料，由芯棒和外包层套管组合而成。芯棒决 定了光 纤的传输性能，而外包层决定了光纤的制造成本和质量，两个部件对于石英材料纯度的要求 均非常高。除了光纤预制棒外，石英还应用在靶棒、尾棒、烧结管等辅材，也可以用于光纤预制棒 生产支撑材料、光纤拉丝用支撑材料等。
5G 建设步入正轨有望推动全球光纤光缆需求量平稳增长：受政策支持及 5G 需求推动，国产光纤迎 来快速增长。根据 CRU 研究数据，2011-2018 年全球光纤光缆需求量保持平稳增长，年均复合增速为 14.13%，其中 2018 年全球光纤光缆需求量为 5.12 亿芯公里。光纤作为 5G 智能时代的神经网络，随着 未来 5-10 年的 5G 建网周期，光纤的需求量将会持续增长，尤其是 5G 从 NSA 到 SA 组网演变以后， 全球光纤需求将增长上量。此外，随着疫情逐步得到有效控制，全球经济恢复正常，运营商的固网、 5G 建设将步入正轨，全球光纤需求有望迎来快速增长。根据 CRU 的预测，2021 年全球光纤光缆需求 量将达到 6.17 亿芯公里，同比增长 7%。到 2025 年，全球光纤电缆市场规模将达到 278.8 亿美元，期 间年均复合增速将达到 11.7%。
光源：光源市场整体需求保持稳步发展
光源市场整体需求保持稳步发展：光源石英管是传统光源的重要原材料，一般用于生产卤素灯、HID 灯、汽车灯等照明产品以及红外加热灯、紫外*菌灯等特种光源，是上述电光源产品的基本泡壳材 料。根据 QYR（恒州博智）的统计及预测， 2021 年全球光源市场销售额达到了 319.8 亿美元，预计 2028 年将达到 439 亿美元，年复合增长率（CAGR）为 4.2%（2022-2028）。
特种光源市场需求快速增长：近年来，特种光源仍在深度发展，农用植物生长灯、影院灯、激光灯、 半导体光清洗灯等高端光源石英材料市场需求仍保持一定的增速，尤其是在紫外领域特种光源更有 着 LED 无法比拟的优势。特种光源是采用特种石英材料作为主体材料的光源产品，这些特种石英材 料一般具有高透紫外光谱或红外光谱等性能的石英主体材料。红外加热、紫外固化、紫外线消毒、 紫外活化处理、紫外氧化、高品质分析等高端光源应用快速提升，其中红外光源广泛应用于热加工 工艺，紫外固化应用于涂料、颜料涂层领域。随着人们的个人卫生及公共安全意识大幅度提高，促 使消毒*菌的紫外光源行业获得了空前的发展。紫外活化处理及紫外氧化应用于污水处理及废气降 解领域，也可应用于饮用水过滤领域，广受环保行业青睐，高品质分析及测量灯具越来越多的应用 于分析及测量设备领域；因此，随着我国工业技术的进一步发展、人们大健康意识日益提高以及高 尖端设备仪器的应用推广，促使未掺杂/掺杂浓度不一的天然石英玻璃管和合成熔融石英管的需求呈 现新高。
高端供给有限，光伏用高纯石英砂供需或偏紧全球高纯石英原料储量有限，高纯石英砂产能平稳提升
全球共有 14 处高纯石英原料矿床，美国斯普鲁斯派恩(Spruce Pine) 矿的高纯石英原料资源规模最大： 目前，全球高纯石英原料矿床分布于美国、挪威、澳大利亚、俄罗斯、印度、中国、加拿大等 7 个 国家。除中国外，共有 14 处矿床，其中，有生产矿山的 7 处，尚未开采生产的 7 处。美国斯普鲁斯 派恩（Spruce Pine） 矿的高纯石英原料主要为花岗伟晶岩（白岗岩），矿源质量较高，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。
全球高纯石英原料存储量有限，呈现下滑趋势：随着新兴战略行业的不断发展，市场对高纯石英的 需求量逐渐增多，高纯石英原料存储量呈现下滑的趋势。根据智研咨询数据，以 SiO2 含量≥ 99.9% 为 口径，2014 年以来，高纯石英原料的存储量从 9494 万吨下降至 2019 年的 7287 万吨。储量结构方面， 巴西是高纯石英砂全球第一大资源量国，2019 年存储量为 2111 万吨，占比 28.97%，矿石类型主要为 天然水晶。但由于巴西政府强令禁止原矿出口，加上基础设施的落后和矿石质量变化大，出口量较 小；美国是第二大资源量国，2019 年资源量为 1822 万吨，在全球占比 25.0%，矿石类型主要为花岗 伟晶岩，分布在北卡罗来纳州 Spruce Pine 地区；加拿大位列全球第三，2019 年资源量为 1000 万吨， 占比 13.72%，矿石类型主要为脉石英，主要分布在魁北克省东南部约翰比兹湾的海岸带。我国的脉 石英和水晶 2019 年资源量为 685 万吨，其中水晶资源量仅为 0.69 万吨。挪威、俄罗斯和印度的脉石 英资源，马达加斯加的水晶资源在全球占一定比例。
全球 3N（SiO2>99.9%）以上高纯石英产能不断提升：全球生产高纯石英砂的国家主要有美国、中国、 挪威、加拿大、俄罗斯、巴西等国。随着技术的不断进步，全球及各国的高纯是石英产能在不断提 升。根据智研咨询数据，全球纯度在 3N 以上的高纯石英砂的产能从 2012 年的 105.22 万吨/年增长到 2019 年的 173.14 万吨/年，其中美国高纯石英砂的产能由 55.77 万吨/年增长到 95.23 万吨/年，中国高纯 石英砂的产能由 10 万吨/年增长到 27 万吨/年。
适用于光伏、半导体纯度等级的高纯石英砂产能有限：目前，纯度等级在 4N5（SiO2=99.995%）以上 的高端产品产能较少，这类高端产品主要用于制造石英坩埚、石英管、石英棒、石英舟和石英锭。 其中，石英坩埚内涂层对高纯石英砂纯度要求更高，纯度等级需要达到 4N8（SiO2=99.998%），而石 英坩埚外涂层、石英管、石英棒、石英舟和石英锭等产品达到 4N5 即可。根据我们的统计，目前 4N5 以上高纯石英砂产能较少，总产能不超过 10 万吨。
海外企业主导供应格局
美国尤尼明（现矽比科）、挪威 TQC 等海外企业主导高纯石英砂供应：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。
1）矽比科：美国尤尼明自 1970 年起即在美国 Spruce Pine 矿区采矿，采用 MRL 改进的提纯工艺生产 高纯石英砂，并建立了超纯石英的 IOTA 标准，一度垄断了世界高纯石英砂市场。2018 年美国尤尼明 的高纯石英砂业务被整合至比利时矽比科集团，负责位于美国 Spruce Pine 的石英矿开发及高纯石英 砂生产。美国矽比科拥有的白岗岩矿石，矿体规模大、流体杂质少， 品质稳定，加之其领先的高纯 砂提纯技术，在全球高纯石英砂市场占据垄断地位。据统计，矽比科的高纯石英保有资源量可满足 数十年的矿山服务年限。
2）挪威 TQC： 挪威 The Quartz Corp（TQC）由挪威微晶公司( Norwegian Crystallites AS) 与斯普鲁斯派恩 的 KT 长石公司(K-T Feldspar Corp.) 、长石公司(The Feldspar Corp.) 于 2011 年合并而成。其石英矿石来源 有：一是和矽比科一样，来自北卡罗来纳州 Spruce Pine 地区的花岗质伟晶岩；二是挪威当地的石英。 TQC 将在美国 Spruce Pine 矿区开采的矿石在当地进行碎磨、分选和初次浮选，然后将半成品海运至 挪威的深加工厂，经二次浮选、磁选、酸浸、高温焙烧后，制得质量类似于矽比科高纯石英砂的产 品。据统计，TQC 公司拥有的高纯石英原料资源量大于 1000 万吨。
3）石英股份：2009 年，石英股份成功攻克了高纯石英砂提纯技术难题，实现了高纯石英砂规模化生 产。目前，石英股份高纯石英原料主要来源于印度、挪威、俄罗斯和美国的进口石英砂，以及部分 高质量国产石英矿。
光伏用高纯石英砂供需或偏紧
下游需求旺盛叠加海运交期延长，2021 年高纯石英砂价格上涨：2021 年，单晶硅片企业扩产速度加 快，对石英坩埚需求大幅上升，造成光伏用高纯石英砂价格持续上升。此外，受疫情影响，海运交 付周期延长，货运成本上升，也推动了光伏用进口高纯石英砂价格进一步上升。
2022-2023 年高纯石英砂供需或偏紧：根据矽比科、挪威 TQC、石英股份等现有国内外企业产能和扩 产规划，我们预计 2022 年光伏用高纯石英砂可能的供给量范围在 6.2-6.3 万吨，对应 6.2 万吨的需求， 供需或处于紧平衡状态；2023 年光伏用高纯石英砂可能的供给量范围在 7.7-7.8 万吨，对应 7.6 万吨的 需求，供需或仍将处于紧平衡的状态。其中，进口砂供应量在 2.5 万吨，对应 2022-2023 年的 3.1 万吨 和 3.8 万吨的需求更显紧俏。 在紧张的供需格局下，高纯石英砂存在持续涨价的可能。此外，随着 下半年硅料新增产能的逐步释放，硅料价格松动有望推动拉晶厂商开工率提升，从而带动光伏石英 坩埚用高纯石英砂需求的快速上升，光伏用高纯石英砂在季度拉晶需求波动的过程中可能会出现阶 段性的短缺，届时高纯石英砂价格仍有短期上涨的可能性。
