石英坩埚行业发展报告2024-2025

汇报人：刘茹旺2024-08-012024-2025石英坩埚行业发展报告contents目录定义或者分类特点产业链发展历程政治环境商业模式政治环境contents目录经济环境社会环境技术环境发展驱动因素行业壁垒行业风险行业现状行业痛点问题及解决方案行业发展趋势前景机遇与挑战竞争格局代表性企业01石英坩埚定义定义石英坩埚实际上就是一种容器，是由高纯石英砂通过模具定型，使用电弧法高温制作而成。具有耐高温、使用时间长、高纯度等特点，主要使用于半导体与太阳能拉制单晶硅棒的辅助性耗材。石英坩埚可在1450℃以下使用，分为透明和不透明两种。最早期的石英坩埚是全部透明的，这种透明的构造容易导致不均匀的热传输条件，增加晶棒生长的困难度，所以这种坩埚被淘汰使用。石英坩埚是由高纯石英砂制成的容器，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。按内层石英的种类可分为合成石英坩埚（SQC）和天然石英坩埚（NQC）两类。石英坩埚生产工艺较为成熟:将高纯石英粉装入可任意倾动角度的旋转成型模内，利用离心力作用和成型棒手工成型，将已成坩埚形的旋转装置移动至电极棒处，然后将电极送电启弧并插入已成型的粉料腔内，同时启动真空系统，使其快速熔化成坩埚形状的熔融石英，经冷却后取出，即完成一个石英坩埚的毛坯生产。我国石英制品行业的技术进步较为明显，尤其是石英坩埚技术水平与国外企业产品的差距逐步缩小，在坩埚尺寸、纯度、拉晶时间和拉晶次数等方面均取得显著进步。同时，国产石英坩埚具备成本优势，为石英坩埚国产化创造条件。目前在光伏石英坩埚领域，凭借着价格优势，我国企业已占据绝大部分的市场份额；在半导体石英坩埚领域，伴随着国外半导体产业逐渐转移至国内，作为其重要配套原辅料供应行业，石英坩埚制造领域获得了较快的发展，产品正逐渐实现进口替代。目前，半透明石英坩埚是拉制大直径单晶硅、发展大规模集成电路必不可少的基础材料。当今，世界半导体工业发达国家已用此坩埚取代了小的透明石英坩埚。半透明石英坩埚具有高纯度、耐温性强、尺寸大精度高、保温性好、节约能源、质量稳定等优点。石英坩埚定义02产业链多晶硅上游中游产业链010203从产业链来看，石英坩埚是高纯石英砂的主要制品，主要应用于支持高温条件下连续拉晶，是用来装放多晶硅原料的消耗型石英器件。下游应用领域为新能源产业和半导体产业。多晶硅单晶硅片、棒新能源产业和半导体产业单晶硅片、棒新能源产业和半导体产业下游03发展历程04政治环境描述中国电子材料行业协会:《半导体单晶硅生长用石英绀蜗标准》(TCEMIA023-2021):本文件界定了半导体单晶硅生长用石英绀蜗的术语和定义，规定了规格尺寸、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、储存。中国电子材料行业协会:《半导体单晶硅生长用右英绀蜗生产规范标准》(TCENIA024-2021):本文件确立了半导体单晶硅生长用石英绀蜗从业人员、生产设备、主要原辅材料、生产工艺、作业环境及产品质量管控的程序和总体原则。本文件适用于半导体单晶硅生长用石英绀巳生产过程。中国电子材料行业协会:《单晶硅生长用石英绀巳》(JC/T1048-2018):本标准规定了单晶硅生长用石英绀蜗的术语和定义、分类和标记、要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输和贮存。本标准适用于，用高纯石英砂做原料，采用电弧法工艺生产,应用子直拉法生长单晶硅材料的石英绀竭。政治环境1政治环境1中国电子材料行业协会《半导体单晶硅生长用石英绀蜗标准》(TCEMIA023-2021):本文件界定了半导体单晶硅生长用石英绀蜗的术语和定义，规定了规格尺寸、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、储存。中国电子材料行业协会《半导体单晶硅生长用右英绀蜗生产规范标准》(TCENIA024-2021):本文件确立了半导体单晶硅生长用石英绀蜗从业人员、生产设备、主要原辅材料、生产工艺、作业环境及产品质量管控的程序和总体原则。本文件适用于半导体单晶硅生长用石英绀巳生产过程。中国电子材料行业协会《单晶硅生长用石英绀巳》(JC/T1048-2018):本标准规定了单晶硅生长用石英绀蜗的术语和定义、分类和标记、要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输和贮存。本标准适用于，用高纯石英砂做原料，采用电弧法工艺生产,应用子直拉法生长单晶硅材料的石英绀竭。《光伏单晶硅生长用石英绀蜗》(T/CEMIA004-2018)本标准规定了光伏单晶硅生长用石英绀蜗的产品术语和定义、规格尺寸、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、储存等。本标准适用子以高纯石英砂(二氧化硅)为原料，采用电弧工艺生产的用于直拉光伏单晶硅生长用石英绀竭。政治环境2《光伏单晶硅生长用石英绀蜗生产规范》(T/CEMIA005-2018)本标准规定了光伏单晶硅生长用石英绀蜗从业人员、生产设备、原辅材料、生产工艺、作亚环境及产品质量管控等。本标准适用于光伏单晶硅生长用石英绀蜗生产过程。《单晶硅生长用石英柑蜗》(JC/T1048-2007)标准规定了单晶硅生长用石英绀巳的产品分类与标记、规格尺寸、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、储存、运输。本标准适用于用高纯石英(二氧化硅)做原料，采用电弧法工艺生产，应用于直拉法生长单晶硅生长用石英绀蜗。《新材料产业发展指南》提升先进半导体材料装备配套能力。开发大尺寸单晶硅直拉生长炉、垂直区熔下降炉、全自动变速拉晶定向凝固炉、天尺寸蓝宝石长晶炉、金属有机化学气相汽积系统、卤化物气相外延系统以及大规格研磨抛光设备。05商业模式06经济环境我国经济不断发展，几度赶超世界各国，一跃而上，成为GDP总量仅次于美国的唯一一个发展中国家。我国经济赶超我国人口基数大，改革开放后人才竞争激烈，大学生就业情况一直困扰着我国发展过程中。就业问题挑战促进社会就业公平问题需持续关注并及时解决，个人需提前做好职业规划、人生规划。公平就业关注经济环境07社会环境关注就业公平与提前规划促进社会就业公平问题需持续关注并及时解决，对于个人来说提前做好职业规划、人生规划也是人生发展的重中之重。政治体系与法治化进程自改革开放以来，政治体系日趋完善，法治化进程也逐步趋近完美，市场经济体系也在不断蓬勃发展。总体发展稳中向好我国总体发展稳中向好，宏观环境稳定繁荣，对于青年人来说，也是机遇无限的时代。就业问题与人才竞争我国人口基数大，就业问题一直是发展过程中面临的挑战，人才竞争激烈，大学生毕业后就业情况、失业人士困扰国家发展。当前的环境下我国经济不断发展赶超世界各国，成为第二大经济体我国经济不断发展，几度赶超世界各国，一跃而上，成为GDP总量仅次于美国的唯一一个发展中国家。就业问题与人才竞争我国人口基数大，就业问题一直是发展过程中面临的挑战，人才竞争激烈，大学生毕业后就业情况、失业人士困扰国家发展。关注就业公平与提前规划促进社会就业公平问题需持续关注并及时解决，对于个人来说提前做好职业规划、人生规划也是人生发展的重中之重。08技术环境技术驱动技术环境的发展为行业带来了新的机遇，是行业发展的重要驱动力。创新动力技术环境的不断创新和进步，为行业的创新发展提供了有力支持。人才需求技术环境的发展促进了人才的需求和流动，为行业的人才队伍建设提供了机遇。团队建设技术环境的发展要求企业加强团队建设，提高员工的技能和素质，以适应快速变化的市场需求。合作与交流技术环境的发展促进了企业间的合作与交流，推动了行业的整体发展。技术环境010203040509发展驱动因素发展驱动因素近年来，中国石英坩埚行业受到各级政府的高度重视和国家产业政策的重点支持。国家陆续出台了多项政策，鼓励石英坩埚行业发展与创新，《半导体单晶硅生长用石英坩埚标准》《半导体单晶硅生长用石英坩埚生产规范标准》《单晶硅生长用石英坩埚》等产业政策为石英坩埚行业的发展提供了明确、广阔的市场前景，为企业提供了良好的生产经营环境。政策支持石英坩埚作为单晶硅生产所需耗材中产量较大、产值较高的一大产品类别，2021年国内半导体坩埚市场年需求约78亿，相较2020年2亿需求量，增幅约48%。近几年来，我国石英制品行业的技术进步较为明显，尤其是石英坩埚技术水平与国外企业产品的差距逐步缩小，在坩埚尺寸、纯度、拉晶时间和拉晶次数等方面均取得显著进步。此外，国内石英坩埚具有一定的成本优势，在质量和性能等方面与进口石英坩埚的差距正逐渐缩小。这些都为国产化创造了条件。国产化根据CPIA数据，2021年N型单晶硅片渗透率约1%，随着下游对单晶产品的需求增大，单晶硅片市场占比也将进一步增大，且N型单晶硅片占比将持续提升。从生产要求看，N型硅片对于控碳、含氧量和纯度要求高，因此对石英坩埚等材料性能要求提升；从耗材角度看，基于N型硅片对纯度的要求，石英坩埚更换频率加快，高性能坩埚需求激增。同时，随着硅片大型化趋势，带动石英坩埚尺寸升级。大尺寸硅片需要上游配套石英坩埚、炉台、线切机和下游组件等方面的全面配合，光伏硅片12英寸时代将对石英坩埚尺寸提出更高要求。目前，国内石英坩埚厂商产品普遍达到28-32英寸，少数厂商如欧晶科技成功研发40英寸石英坩埚。N型硅片渗透率持续提升，高性能坩埚需求激增根据SIA数据显示，2021年我国集成电路销售额达1925亿美元，同比增长21%。我国半导体硅片企业的销售额将继续提升，将以高于全球半导体硅片市场的增速发展，市场份额占比也将持续扩大。半导体硅片的国产化率的持续提升将使得石英坩埚产品显著受益，同时带动行业的高端化发展。半导体硅片的国产化率的持续提升将使得石英坩埚产品显著受益10行业壁垒11行业风险12行业现状市场情况描述行业现状从全球市场需求来看，2020年下半年全球缺芯带动半导体行业景气度高涨，带动行业对上游硅片需求增长，相继带动石英坩埚市场需求的的快速增长。据统计，2021年全球半导体用石英坩埚全球需求金额约23亿美元，2022年半导体石英坩埚需求将同比增长约5%-6%，达到35亿美元以上，而其中24寸以上的需求金额约占65%-70%。从地区需求分布来看，2021年全球半导体石英坩埚需求分布主要分布在日本韩国，分别占比33%和25%，排名第一第二。其次分别为欧洲、中国、中国台湾，占比分别为14%、13%、8%。行业现状01市场份额变化从国内市场需求来看，近几年来，我国石英制品行业的技术进步较为明显。2021年国内半导体坩埚市场年需求约78亿，相较2020年2亿需求量，增幅约48%。2022年将增长至1亿元。行业现状02市场情况分国家和地区来看，2021年中国半导体用石英坩埚全球需求金额为78亿元，占全球半导体用石英坩埚全球需求金额的13%；韩国半导体用石英坩埚全球需求金额为50亿元，占全球半导体用石英坩埚全球需求金额的25%；中国台湾半导体用石英坩埚全球需求金额为12亿元，占全球半导体用石英坩埚全球需求金额的8%；日本半导体用石英坩埚全球需求金额为70亿元，占全球半导体用石英坩埚全球需求金额的33%；欧洲半导体用石英坩埚全球需求金额为98亿元，占全球半导体用石英坩埚全球需求金额的14%。2021年日本半导体坩埚市场总需求约7亿元，其中，32寸半导体级坩埚需求量约4亿，24寸（含）以下约3亿。日本坩埚市场需求主要来源于世界半导体硅片厂商的龙头企业:信越半导体，尚高Sumco，GWJapan。2021年欧洲市场半导体坩埚总需求约在98亿元人民币。其中Siltronic和MEMC占据了整个欧洲半导体石英坩埚市场的91%。2021年，韩国市场半导体坩埚总需求约在5亿元人民币。其中Siltron占了60%。28寸和32寸是韩国市场的主要坩埚类型。2021年中国台湾地区市场半导体坩埚总需求约在12亿元人民币。Sumco和MEMC中德是大尺寸的主要需求客户。行业现状拉晶工艺的提升对石英坩埚提出更高要求近年来，为了提高直拉单晶硅的质量和产量，连续加料、多次加料等一炉多根直拉单晶硅生长技术被开发和应用。直拉单晶硅中，石英坩埚的一次性消耗和拆装炉的耗时在成本费用中占较高比重。在传统的直拉法下，石英坩埚只能用一次，一次仅能产出一根晶棒。而连续直拉法可以在拉晶过程中持续往石英坩埚内加料，并不断产出多根新的晶棒，对石英坩埚的寿命提出了更高要求。国内企业开发的长寿命石英坩埚，连续拉晶时间可以达到200小时以上。通过优化多次加料的拉晶工艺，设计出新型石英加料器，配合长寿命石英坩埚，可最大程度实现石英坩埚利用率，大幅提高了生产效率。01国产石英坩埚正逐渐在各应用领域实现进口替代石英坩埚是单晶硅生产所需耗材中产量较大、产值较高的一大产品类别。近几年来，我国石英制品行业的技术进步较为明显，尤其是石英坩埚技术水平与国外企业产品的差距逐步缩小，在坩埚尺寸、纯度、拉晶时间和拉晶次数等方面均取得显著进步。此外，国内石英坩埚具有一定的成本优势，在质量和性能等方面与进口石英坩埚的差距正逐渐缩小。这些都为国产化创造了条件。目前在光伏石英坩埚领域，凭借着价格优势，我国企业已占据绝大部分的市场份额；在半导体石英坩埚领域，伴随着国外半导体产业逐渐转移至国内，作为其重要配套原辅料供应行业，石英坩埚制造领域获得了较快的发展，产品正逐渐实现进口替代。0213行业痛点14问题及解决方案15行业发展趋势前景行业发展趋势前景描述光伏领域:光伏景气延续，硅料投产拉动石英坩埚直接需求。受益于光伏产业链成本持续下降和全球碳中和提速，2021年全球新增光伏装机容量超175GW。根据CPIA数据，2022年全球新增光伏装机250GW，光伏产业链有望延续较高景气度。2022年国内多晶硅有效产能将达到955万吨，同比增加789%，硅料新建产能投产将直接拉动石英坩埚需求。半导体领域:半导体硅片国产化趋势明显，石英坩埚增量空间巨大。在半导体产业迁移和我国政策强力推动的背景下，全球硅片产能逐渐向内陆地区转移，国产半导体硅片替代空间巨大。根据SIA数据显示，2021年我国集成电路销售额达1925亿美元，同比增长21%。我国半导体硅片企业的销售额将继续提升，将以高于全球半导体硅片市场的增速发展，市场份额占比也将持续扩大。半导体硅片的国产化率的持续提升将使得石英坩埚产品显著受益，同时带动行业的高端化发展。16机遇与挑战17竞争格局竞争格局从整体石英坩埚市场竞争格局来看，石英坩埚的下游硅片行业双寡头企业占据着市场绝大部分市场份额，并且近年来为了将来抢占更多的市场份额，隆基股份及中环股份两家公司凭借着巨大的资金优势仍在进行逆周期产能扩张，两家公司的市场占有率仍占据大部分的市场份额。在此背景下，单晶硅石英坩埚行业仅有少数几家企业分享到下游行业产能扩充的红利，其余的大量中小企业将只能激烈地争夺剩余的市场份额。目前主要的企业为欧晶科技，江阴龙源和宁夏晶隆。在半导体石英坩埚领域，伴随着国外半导体产业逐渐转移至国内，以及国内半导体硅片厂商的蓬勃发展，产品正逐渐实现进口替代，国内半导体坩埚需求主要来自CCMC、上海新昇、北京有研、金瑞泓、内蒙古中环等国产半导体硅片的领军企业。具体从全球市场竞争格局来看，2021年全球半导体石英坩埚占比前三分别为Coorstek、JSQ、shin-Etsu，占比分别为27%、26%、25%，占据了绝大部分市场。国产半导体石英坩埚的代表盾源