石英砂，是石英石经破碎加工而成的石英颗粒，是重要的工业矿物原料。石英砂按照SiO2的含量主要分为普通石英砂、精制石英砂、高纯石英砂。其中SiO2的含量≥99.5—99.9%的，被称为高纯石英砂。

高纯石英砂作为重要的原辅料，被广泛运用于许多高端制造业中——包括半导体、光纤、光伏等产业，可谓是“砂中贵族”。

尤其是光伏市场的迅速火热，让高纯石英砂企业受益匪浅。

近日，中环2022年归母净利润增长69%，但实际上去年因为受高价硅料影响，营业成本偏高，硅片和组件的毛利率都略有下滑。但今年不一样，因为今年硅片行业因高纯石英砂紧缺有望重新夺回产业链定价权，而中环既具备生产大硅片的成本优势，又具备石英砂的保供优势，今年的中环或许极具竞争力。

一、石英砂应用遍布各行各业

玻璃工业

玻璃行业是使用石英原料的大户，石英原料赋予了硅酸盐玻璃及其制品许多优异的性能，如透明性、机械强度、化学稳定性等。原料中SiO2含量对硅酸盐玻璃制品的性能会产生重要的影响，在普通硅酸盐玻璃的组成中，SiO2一般占65%～75%左右。现代浮法玻璃一般要求石英原料中SiO2含量在96％以上，Al2O3含量在2％以下，Fe2O3在0.01％～0.1％之间，粒度在0.4mm左右，粒度在0.5mm以上及0.1mm以下的颗粒均不得超过5％。

机械铸造工业

在机械铸造行业，石英原料被广泛用作型砂、铸造模芯和铸造模具等，这是因为石英砂除了具有熔点高的特点外，在冶炼过程中还具有增温、脱硫、脱氧等作用。石英砂在铸造行业的用量比较大，一般生产1吨铸件需要1吨型砂和粘土。随着铸件精密化程度的提高，对石英原料的纯度也有了更高的要求，如铸造中比较先进的树脂砂工艺所需要的石英砂中SiO2的含量要高于97%，粒度要在40～320目之间。在机械铸造行业所使用的石英砂大约占全球总产量的33%。

陶瓷工业

作为一种瘠性原料，石英原料可调节陶瓷坯体的可塑性和结合性，在烧成过程中可抵消坯体收缩并与氧化铝反应形成陶瓷材料的结构骨架，提高陶瓷制品机械强度的同时还可增加其透光度和白度。

耐火材料工业

石英原料在耐火材料行业的主要用途是用来生产硅质耐火砖，包括硅砖、轻质硅砖和熔融石英制品。为保证硅质耐火材料的耐火度高于1650～1700℃，荷重软化温度高于1650℃，并且具有热稳定性好、化学稳定性好、热膨胀系数小和机械性能高等特点，需对石英原料中SiO2的含量以及石英颗粒的级配严格控制，否则将会严重影响耐火材料的使用性能。一般要求石英原料中SiO2含量在93%以上，对结晶状态较差的石英原料，粗颗粒应限制在2mm以下。

化工工业

石英砂在化工工业中的应用一般常见于水玻璃、硅胶和泡花碱等产品中。以泡花碱为例，根据其用途不同可以分为固体和液体泡花碱，作为洗涤用品和纸箱粘合剂的液体泡花碱要求SiO2的含量高于98%，Fe2O3的含量低于0.2%，粒度要求在0.2~2mm之间，而作为石油炼制催化剂的固体泡花碱则要求严格些，SiO2的含量高于99%，Fe2O3的含量低于0.03%。

净水材料

石英砂是一种广泛用于各种给水处理、污水处理和环境治理的净水材料。但是由于石英砂滤料表面孔隙少，比表面积和等电点较低，在正常条件下带负电，使得它对水中有毒物质(重金属离子等)、细菌、病毒和有机物的去除效果很不理想。近年来，研究者提出了对普通石英砂滤料改性的想法，通过在石英砂表面附着不同功能的物质，改善滤料表面的性质，制成具有优良吸附性能和一定机械强度的改性滤料。鉴于我国目前的经济水平，这一技术将在给水处理中有广阔的应用前景。

光伏超白玻璃

超白玻璃作为一种新材料，以其高透光率、晶莹剔透的特性，在太阳能光伏产业、高档轿车、高级建筑、高档园艺建筑和高档家具等方面应用前景广阔。“十四五”期间，根据国家“碳达峰、碳中和”的战略规划，光伏行业将引来爆发式的发展，其基础材料光伏超白玻璃所用的低铁石英砂需求量预计将以每年30%以上的速度飞速增长。

人造石英石板材

人造石英石是由93%～95%石英和7%左右的不饱和聚酯树脂粘合剂、色料、固化引发剂及其他辅助试剂，经固化成型所制得的一种复合材料，它质地坚硬、结构致密、色泽丰富、耐磨、耐压、耐高温、抗腐蚀、防渗透，在市场上得到广泛应用，是人造石材中发展最快的品种。

石英坩埚

石英坩埚属于石英玻璃制品中的细分产品，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，是晶体硅生产过程中的消耗品。受益于硅片产能加速扩张、N型硅片渗透率提高，高纯石英砂和石英砂坩埚需求有望快速增长。

光纤

光纤，光导纤维的简称，是用于长距离传输光能或光信号的圆柱形光波导，其结构是由各种导光材料制成的纤维丝。目前通信光纤的主流是石英光纤。作为光纤光缆生产的“源头”，光纤预制棒一直被认为是光纤光缆产业链的核心竞争点。其中，石英套管占光纤的石英材料90％以上的比例，其作为外包层材料与大尺寸掺杂芯棒匹配成光纤预制棒以降低光纤预制棒的生产成本。

电子玻璃

TFT-LCD玻璃基板作为液晶显示面板的核心部件，是电子信息显示产业的关键战略材料，其生产控制精度与半导体行业相当，代表着目前全球现代玻璃规模化制造领域的最高水平。SiO2是TFT-LCD玻璃基板重要的结构元素，SiO2以硅氧四面体［SiO4］的结构形成不规则的连续网络而成为玻璃的骨架，占玻璃组成58%～63%，它能降低玻璃的热膨胀系数，提高玻璃的热稳定性、化学稳定性、软化温度、应变点、耐热性、硬度、机械强度、黏度和透紫外光性。

疫苗玻璃瓶

疫苗瓶，用的是“耐水性”级别最高的中硼硅玻璃。虽然中硼硅玻璃的主要成分，就是普普通通的石英砂（二氧化硅），但是，制备工艺却不普通。中硼硅玻璃的含硼量大于10%、氧化铝含量接近7%，这一特性，导致在熔化过程中，面临着粘度大、熔化温度较高等问题。同时，中硼硅玻璃的气泡含量、化学均匀性、温度均匀性都比普通玻璃要求高很多。

玻璃纤维

玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高。玻璃纤维是以石英砂、叶腊石、高岭土、石灰石等矿石为原料经高温熔制、拉丝、烘干、络纱等工艺制造而成，其单丝直径为几微米到二十几微米，相当于一根头发丝的1/20-1/5，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料、电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等国民经济各个领域，是国家重点鼓励发展的新材料产业。

石英纤维

石英纤维是一种高性能无机纤维，制备原料为高纯度二氧化硅或天然的石英晶体。它保持了固体石英的部分性能和特点，是一种良好的耐高温材料，并可作为先进复合材料的增强体。石英纤维的纯度很高(≥99.9%)，这使得其具备一些良好的特性，如抗烧蚀性强、耐温性好、导热率低，且其化学稳定性高，介电性能也较为优良。

石油压裂支撑剂

支撑剂是具有一定粒度和强度、一定圆球度和级配的天然砂或人造高强陶瓷固体颗粒。自世界上第一例油气田水力压裂技术成功应用以来，支撑剂的发展已经有数十年。目前工业上使用的支撑剂主要有天然石英砂、人造陶粒、覆膜支撑剂3种。

硅酸钙板

石英砂是硅酸钙制品中最重要的原材料之一，占硅酸钙板原材料质量的40%，石英砂中SiO2的纯度对水化反应过程中托勃莫来石晶体的生成影响很大，未参与化学反应的石英粉也作为水泥胶结物中的骨料。但石英砂湿磨耗能很大，为了减少石英砂的湿磨能耗，并更多地使用工业废料，在生产硅酸钙板时优选SiO2含量高于90%的石英砂，并可适当掺加一定数量的粉煤灰以降低生产成本。

彩砂地坪

彩色石英砂是彩砂地坪涂料的主要原料。彩砂地坪涂料是一种以彩色石英砂为骨料，主要以改性环氧树脂为粘接剂制成的地坪材料，施工厚度一般为3～30mm，适用于宾馆、办公楼、展馆、商场、医院等场所。近年来环氧彩坪装饰地坪在发达国家非常流行，被欧美国家誉为“彩砂无缝硬地毯”。

工业填料

石英砂作为工业填料是其又一个重要的应用领域，受到了普遍的重视。主要用于有机高分子材料中，比如塑料及其塑料薄膜、橡胶、涂料、油漆和粘结剂等，以改善它们的物化特性或者提高某一方面的特性，例如加入石英砂后可以提高塑料的抗压和抗拉强度。一般对石英砂质量的要求比较高，SiO2的含量达到99%以上，Fe2O3的含量要在0.05%以下。有时对石英砂质量的要求可以达到高纯石英的要求。

二、托光伏的福起飞的石英砂

石英砂按照SiO2的含量主要分为普通石英砂、精制石英砂、高纯石英砂。其中SiO2的含量≥99.5—99.9%的，被称为高纯石英砂。高纯石英砂作为重要的原辅料，被广泛运用于许多高端制造业中——包括半导体、光纤、光伏等产业，可谓是“砂中贵族”。

尤其是光伏市场的迅速火热，让高纯石英砂企业受益匪浅。

根据国家能源局数据，2021年我国新增光伏发电并网装机容量约5300万千瓦，连续9年稳居世界首位；新增装机容量达5493万千瓦，同比增长14%。截至2021年底，光伏发电并网装机容量达到3.06亿千瓦，突破3亿千瓦大关。

光伏产业链从上游到中游分为硅料、硅片、电池片、组件四大环节，其中高纯石英砂是生产单晶硅片所使用的石英坩埚的主要原材料。

如今高纯石英砂“一砂难求”。2022年至2024年，全球光伏坩埚高纯石英砂需求量分别为6.75万吨、8.96万吨、11.00万吨，供需缺口将分别达到0.45万吨、1.36万吨、2.05万吨。

高纯石英砂供应缺口逐渐增大，意味着其价格正在不断走高。2020年末，石英股份在互动平台回复投资者问题时表示，彼时公司生产的高纯石英砂市场价格为每吨2万元以上。而在今年初，进口的高纯石英砂价格已经涨至每吨4.5万元至5万元。从而拉动国产高纯石英砂价格也随之飙升。

由于高纯石英砂仅占硅片成本的9.4%，使得下游对高纯石英砂涨价容忍度较高，给了其价格大幅上涨更大的空间。

有业内人士透露，有海外大企业甚至有意与国内厂商签每吨7万元的两三年长单。这意味着有人判断高纯石英砂价格甚至在长期内仍将“涨声不断”。此外，光伏企业受行业周期性波动、政策补贴等因素影响大，也推动了石英砂价格行情的变化。

由于高纯石英砂在产业链中成本占比较小，因此在高补贴时代，企业使用进口产品情况比较多见。

但是在2018年5月31日，国家发改委、财政部、国家能源局联合出台了《关于2018 年光伏发电有关事项的通知》，补贴开始退坡。光伏产业链上下游企业均开始注重“勒紧裤腰带”降成本，性价比更高的国产高纯石英砂成为了越来越多企业的选择。国产高纯石英砂企业迎来了替代进口的市场机会。

此外，半导体、光通讯等产业的跨越式发展，也都在带动着高纯石英砂的“砂疯狂”表演。

那么问题来了，为什么最终走向聚光灯的是石英股份？

三、为什么是石英股份

国内“玩砂子”的人太少了。

2021年，石英股份营业收入约9.61亿元，同比增加48.81%；净利润约2.81亿元，同比增加49.37%，扣非净利润同比增长高达94.06%。

如果不出大的意外，2022年将又是石英股份实控人陈士斌财富飞涨的一年。截至目前，石英股份市值已经超过500亿，超上市之初的25倍，按照陈士斌28.19%的持股比例计算，他的个人财富也随之超过150亿元。

这个数字，在去年的胡润内地百富排行中，能进入前500名行列。

那光环为何“独宠”石英股份呢？

最主因就是：国内“玩砂子”的人太少了！

以“石英砂”为关键词，在A股、中概股、港股和科创板查找相关的上市企业，结果仅有16家。

如果关键词再严苛一点，改为“高纯石英砂”，那么结果仅为一条，就是：江苏太平洋石英股份有限公司。

可以说，目前国内可以批量化生产高纯石英砂的大型规模企业，仅石英股份一家。

这样的地位并非一蹴而就。

石英股份始建于1992年。到2009 年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。一举打破了国外垄断，成为国内高纯石英砂市场的龙头企业。

经过三十年的创新发展，已成为国产石英材料中的标杆企业。而只有在专业领域长期聚焦，才使得企业能在风口到来时及时迎风起舞。

在市场刺激之下，其他相关企业不是没有入局。

国内航空航天用石英纤维材料主导供应商菲利华，今年2月公告称，孙公司融鉴科技拟进行增资扩股，用于投资新建“年产20000 吨超高纯石英砂项目”。

今年6月份，凯盛科技表示，在建年产5000吨超纯合成二氧化硅项目主要包括年产 1000吨电子级硅溶胶、3000吨半导体用二氧化硅、1000吨光伏用二氧化硅，计划于明年年底建成。此外，凯盛科技还入局合成石英砂市场，以求开辟不一样的石英砂赛道。

但由于生产高纯石英砂是一项复杂的系统工程，不仅需要高质量的 天然石英矿石、先进的生产设备，更需要严谨的粗碎、细碎、磨矿、浮选、磁选、化学、物理等多个步骤的复杂工艺和核心的提纯技术，具备较高的技术门槛。

石英股份从2010年至今积累了很多技术与工艺，在技术上相对领先。国内其他企业入局较晚，技术壁垒和规模效应方面都有短板。

四、中国砂打败世界？

国内“卷起来”之前走向海外。

目前国内外只有少数几家公司掌握了高纯石英砂的生产技术。前三家美国尤尼明、中国的石英股份和挪威TQC的总量约5.6万吨，全球行业前三名的市占率近85%。

根据香港财华社报道，以光伏用石英砂产能来看，2021年世界龙头美国尤尼明出货约3万吨，占据约45%的市场份额，石英股份市场占有率为21%，

往后看，尤尼明和 TQC 暂未公开披露扩产计划，而石英股份则除在建的2万吨/年高纯石英砂项目外，决定继续再扩1.5万吨/年高纯石英砂产能，产能储备充足，市占率有望进一步提升。

高纯度石英砂价格不断上涨

但是，还有三个痛点亟待解决。

第一，矿产资源的掣肘

高纯石英生产需要高纯石英矿，我国已发现的石英矿产资源品位高低不一，使得国产高纯石英质量不稳定。

目前市场上公认适合作为高纯石英砂原来的矿仅有美国和印度。美国矿供给尤尼明和TQC，石英股份使用的是印度的矿产资源，并已经锁定了印度矿主体。

但印度矿也绝非长久之计，后期可能会面临开采量或者其他一些市场以外的因素的影响，值得警惕。

第二，技术的提升

高纯石英砂的顶尖提纯技术仍在国外。尤其是一些最高附加值的产品，仍然没有突破。

美国尤尼明公司是世界上著名的生产高纯石英砂的企业，是世界上最大的石英原料制造商，几乎垄断了国际市场上高端石英砂产品。其纯度被当作“国际标准纯度”，世界上其他厂家的产品皆以此标准衡量质量。

技术水平的提升有赖于行业的繁荣和生产规模的扩大。向世界提供更多中国标准之前，中国石英砂行业首先要在产能、技术方面走到世界前列。

第三，海外市场的开拓速度。

石英股份曾在年报中提到，要把握住印度、智利、中东地区等海外光伏装机市场的需求，大力开拓海外市场，保持其市场竞争力以及稳定的盈利能力。

但是从2021年的数据来看，石英股份的海外业务占比仅为25%，比2014年上市之初反而下降不少。公司的国际化战略推行进度较为缓慢。

其中最重要的原因当然是目前国内市场的繁荣和乐观，但按照此前多个行业的“惯例”，如果在市场“卷起来”之前，没能更多地开拓国外市场，那么在国内也必然会被同行企业的价格战所冲击。