概要

半導體領域：高溫石英全球前三，國產唯一；低溫石英有序推進，突破在即；石英器件穩紮穩打，步步為營。石英材料在半導體工藝過程中按照使用環境的不同，劃分為高溫石英及低溫石英，其中高溫石英因其極高的工作溫度和極低的羥基含量，技術壁壘極高，全球僅德國賀利氏和美國邁圖可以供應。2019年12月石英股份順利通過半導體高溫石英全球最高標準——TEL認證，標誌著公司成為全球第三家，也是國內唯一一家供應商。此外，在具備高溫材料技術的基礎上，其半導體低溫石英材料也有望取得突破，從而實現半導體石英材料的全系列覆蓋。在半導體石英器件加工領域，公司先後對下游北京凱德石英、上海強華石英等進行投資，穩紮穩打，進一步打通半導體石英全產業鏈格局。

光纖套管全球前二，國產鰲頭。在光纖預製棒的生產過程中，石英套管作為外層核心原材料，長期以來受德國賀利氏獨家壟斷，這在一定程度上限制了光纖成本的進一步降低，且對光纖企業構成較大供應鏈風險。石英股份於2018年成功研發出光纖套管，打破海外壟斷，並於2019年成功推向市場並得到下游主流光纖廠商的廣泛認可。我們認為，隨著5G基建提速，光纖市場有望逐步回暖，屆時具備核心技術和客戶基礎的石英股份，有望深度收益。

高純石英砂全球前三，國產龍頭，助力光伏平價上網。無論是半導體、光伏、光纖還是特種光源，其共同的上游原材料均為高純石英砂，且多年以來被美國為首的海外公司壟斷。石英股份經過多年研發積累，順利成為全球第三家也是當前國內唯一一家掌握批量生產高純石英砂的企業，從原材料上有效保障了自身供應鏈安全，並大幅降低生產成本。此外，在光伏單晶硅片生產過程中，高純石英砂所製備的石英坩堝是一項重要耗材。公司高純石英砂現已開始批量供應隆基中環等國內單晶龍頭，與海外對手相比，具備較大競爭優勢，可以有效助力光伏成本下降，實現平價上網。

一、公司概況

公司是國內屈指可數的從高純石英砂到石英管棒類材料及下游石英器件全產業鏈佈局的縱深型企業，公司主營業務包含石英砂提純，高純石英管（棒、坨）的生產、高純石英坩堝及其他石英材料的研發、生產與銷售；其產品廣泛應用於光源、光伏、光纖、半導體等領域。雖然近年來光源行業趨於穩定，但公司通過多年努力，掌握高純石英砂提純技術，並研發出半導體及光纖石英耗材，成功在光纖、半導體、光伏等高端電子級石英應用領域打開成長空間。

傳統電光源市場轉型特種光源。電光源石英燈管，作為公司最早起家的優勢領域，近年在民用領域逐步被LED所衝擊和取代，公司積極採取應對策略，放棄低端民品市場，深耕挖掘工業、醫療與特殊場景的細分市場應用，譬如城市環保領域水處理所應用的紫外消毒燈，以及深海捕魚燈、影院放映燈、紫外固化燈等特種光源。通過精細化耕耘搶佔全球高端光源石英材料至高點。

二、營收情況

半導體及光纖產品佔比提升，盈利能力不斷增強。傳統電光源市場下滑，並未對公司的業績帶來明顯的負面效應，相反，最近幾年公司的營收、利潤及毛淨利率水平仍保持著穩健上升，究其原因在於盈利能力較強的半導體、光纖、光伏類產品銷售收入保持快速增長。

半導體石英行業壁壘和價值含量更高，設備廠商認證是關鍵。與傳統主營中的電光源及光伏應用領域相比，光纖半導體類石英產品具有純度更高、技術壁壘更高、行業集中度更高的特徵，因而價值含量更高，全球僅賀利氏、邁圖等少數玩家參與。由於石英產品對半導體產品質量影響較大，屬於半導體工藝中的關鍵耗材，所以石英廠商只有通過TEL、AMAT、LAM等半導體設備商的認證之後，才有可能進入主流半導體供應鏈系統。石英股份經過多年的努力，其半導體高溫石英材料終於2019年底順利通過TEL認證，標誌著公司從此進入全球一流的半導體材料供應鏈體系。

三、高純石英砂，石英產業戰略高地

掌握高純石英砂規模化提純技術，完成全產業鏈縱深佈局。高純石英砂是石英行業的核心戰略性原材料，其供應量與儲備情況直接關係到石英企業的存續發展，我國大部分石英從業企業均不具備高純石英砂的規模化提純技術，其生產原料大多數從海外進口（主要進口源美國Unimin公司）。與國內其他石英行業從業者不同，石英股份地處我國石英加工重鎮東海縣，在石英砂的原料獲取與製造積累方面有先發優勢，經過多年的研發與積累，目前已具備石英砂規模化的提純和生產能力，這從原材料上有效保障了自身供應鏈安全，同時也有效提升自身產品毛利率和市場競爭力。

東海地區優秀的石英礦床為石英股份高純石英砂的技術積累奠定了堅實基礎。多年以前石英提純技術相對落後，石英行業從業者大多數利用水晶礦石來提純石英，而東海縣具備我國水晶儲量較大的礦床資源，這給石英股份早年的高純石英提純技術積累提供了良好的自然條件。隨著石英砂提出技術進步，水晶已不再作為高純石英砂的主要原料來源，然石英股份由於提純技術起步早、積累深的原因，其高純石英砂相關技術指標業已達到國際先進水平，且部分理化技術指標甚至超過國際競爭對手的規格。近年來，石英股份早已走出東海，在全球範圍內尋找優質石英礦源，並具備相當數量的戰略儲備，這一點我們在後文還將繼續展開。

四、全產業縱深佈局

半導體石英產業鏈自上而下可以分為高純石英砂——石英材料（石英管、石英錠、石英棒）——石英器件——半導體設備商——晶圓廠。由於半導體產業具有嚴格合格供應商質量管理體系，石英材料商需經主流半導體設備商（TEL、AMAT、Lam）認證之後，才有機會進入半導體供應鏈生態系統。

高純石英砂只二氧化硅含量在99.99%以上的石英砂，是集成電路行業重要的戰略性原材料之一。其獲得方式之一為硅礦石通過加工、提純等生產工藝實現，主要工序包含破碎、篩分、磁選、浮選、重選、酸洗、過濾、煅燒、氯洗、熱脫等處理工藝，該方式對硅礦石品相和純化工藝要求較高。另一種高純石英的製備方式為人工合成，合成石英砂雜質含量極低，但由於生產能耗大、成本高，故不適用於大規模生產。目前集成電路用高純石英砂的主要來源為美國Unimin公司硅礦石提純石英砂。

1970年，Unimin公司便展開對石英砂提純工藝的研究，其Spruce Pine地區的礦床處於獨特的地殼運動中，石英在此發生重結晶，雜質溶解並析出，成為高純石英砂的極佳原料。優質的礦床和獨特的純化工藝相結合，使得Unimin公司的IOTA系列高純石英砂遠銷世界各地，並被公認為國際標準。2016年12月工業礦物雜質報道，全球90%太陽能級和半導體級的高純石英砂來自Spruce Pine礦床。

(二)石英管棒類材料

獲取高純石英砂以後需要進一步將其熔融加工為石英管、棒、板、坨等多種類型的石英玻璃材料。常見的石英的熔制方法有真空、氣煉、合成、電連熔等四種方法，其雜質和羥基含量因生產工藝的不同而差別較大。

(三)石英爐管，半導體用量較大的石英制品

半導體工業中，用量較大的石英制品是擴散、氧化、退火等高溫工藝中所使用的石英爐管及與之相配套的石英舟等。在高溫工藝中晶圓直接暴露在密閉的石英環境中，故石英的純度、有害雜質釋放、幾何尺寸等將會直接影響集成電路器件的良率和生產效率。此外，隨著硅片尺寸的不斷擴大，半導體石英爐管的尺寸也不斷加大，在長時間高溫工藝下（1100-1200度）石英材質的穩定性也受到較大的考驗。而石英體內的羥基雜質含量過高，將會直接影響石英制品的高溫表現，使其在高溫下軟化變形，最終影響半導體工藝製程。太平洋石英股份有限公司經過多年研發，形成其獨特的石英管拉制工藝和脫羥基工藝，各項技術指標達到國際先進水平，足以滿足目前主流的半導體工藝，尤其是要求嚴苛的高溫製程。

五、石英之於半導體，高溫低溫各不同

在半導體制程中，硅晶圓需要面對各種複雜的製程環境如等離子體、高溫、強腐蝕性化學品、高能電磁場、高強度紫外線等，這對製程中使用的硅晶圓載具及相關設備零部件的理化性質提出了嚴苛的要求。石英材料由於具備一系列優良的特性，被廣泛的應用於現代化先進半導體工藝製程中，成為支撐半導體產業向前推進的幕後功臣。

• 耐高溫：理論上石英軟化溫度為1730攝氏度，可在1100攝氏度長時間使用。
• 耐腐蝕：除氫氟酸外，石英幾乎不與其他任何化學試劑發生化學反應。熱穩定性好：石英的膨脹係數極小，可承受劇烈的冷熱衝擊。
• 透光性好：石英在紫外線到紅外線整個光譜結構中都具備良好的透光性能。
• 電絕緣性能好：石英電阻率相當於普通玻璃的一萬倍，是極好的電絕緣材料。

由於石英具備上述多種優良特性，被製作成石英坩堝、光掩膜版、光學器件、石英舟、石英支架、石英爐管、石英籠、石英法蘭、石英槽、石英蓋板、石英窗口等多種石英器件，應用領域遍及半導體光刻工藝、等離子工藝、高溫工藝、溼法工藝等多種場合。

根據《中國硅產業年鑑2014》統計的數據，2014 年全球石英玻璃終端市場應用中，半導體市場石英制品規模約145 億元，佔比65%；光通訊、光學、光伏、電光源等領域石英制品的市場規模分別佔比14%、10%、7%和4%。隨著此一輪半導體景氣週期帶來的全球晶圓廠規模擴張，與之對應的石英市場也將保持同比例的成長。參考WSTS發佈數據可知：2014年全球半導體銷售額為3358.43億美元，2019年全球半導體銷售額預計為4901.42億美元，據此估算出2019年半導體石英市場規模約為211億元。

從下圖石英玻璃下游應用佔比可以看出，半導體及光纖作為石英最主要的市場，其市場空間遠遠大於光學、光伏等領域。由此推斷，儘管電光源市場有所放緩，但半導體及光伏、纖市場的蓬勃發展，仍將在未來一段時間推動整個石英行業不斷向前，電子級石英材料以及與之對應的高純石英砂仍將持續景氣。

與高溫石英相對應的，是半導體低溫石英，由於其工作溫度相對較低，不存在耐高溫需求，產品技術規格更多集中在純度與機械加工精度等，技術壁壘略低於高溫石英。除此以外，生產成本也是其重要考量因素。羥基含量，影響石英材料高溫性能的主要因素。在石英材料中，羥基因為改變了SiO2的鍵合結構，降低了材料的熱穩定性，造成石英制品的耐溫性能大幅降低，通常羥基含量超過200ppm的石英材料，1050攝氏度即開始軟化變形，低於低羥基產品100餘攝氏度。故而，在低溫區間的半導體工藝，可以忽略羥基的存在，但高溫半導體工藝（1000攝氏度以上）應該考慮羥基對於材料造成的實際影響，選擇經過脫羥處理的材料，或者氣煉法以外的加工工藝。

六、半導體認證

目前為止我國集成電路製造環節所使用的半導體石英器件幾乎全部依賴進口（尤其是高溫石英，全球僅有美國邁圖和德國賀利氏，石英股份於2019年取得TEL認證成為全球第三家供應商）。

由上圖可知我國集成電路製造企業的所需高端石英供應鏈器件完全掌握在美國邁圖和德國賀利氏手中，而更上游的高純石英砂更是幾乎全部由美國Unimin一家公司掌控。2018年以來，中美兩國博弈的不確定性，進一步凸顯了半導體石英國產化的緊迫性。從中興、晉華、華為案例可以看出，只有掌握半導體產業鏈上核心關鍵環節，國產芯片的發展才不會被國外壟斷者“卡脖子”。一旦兩國博弈出現某種不確定因素，供應商惡意漲價或者斷供，將會使得我國集成電路製造企業面臨無法運轉的尷尬局面。

為承接第三次半導體產業轉移，中國大陸晶圓廠投資加快，為半導體石英行業發展奠定了廣闊的下游市場空間。2016年至今，在政府及國家集成電路產業基金主導下，全國各地晶圓廠的投資熱潮不斷湧現。隨著這一批晶圓廠產能開始釋放，高純石英作為重要的支撐材料，需求量將會迎來持續的高漲。這為國產半導體石英行業的快速發展奠定了良好的市場基礎。

在順利拿到半導體高溫區石英材料TEL認證之外，公司亦在積極推進其半導體低溫石英材料，如石英環，石英法蘭，石英蓋板，石英坨等。不同於門檻極高的高溫區TEL認證，其歷時將近五年，半導體低溫石英的技術壁壘和客戶認可週期都相對容易一點，一旦順利突破之後，公司對於半導體石英材料的覆蓋廣度和供貨能力將進一步增強。

高純石英砂一直是我國高純石英產業鏈的短板，由於我國對石英砂的提純技術研究起步較晚，缺乏先進的純度標準和質量體系，長期以來核心產品依賴進口（大部分進口自美國Unimin）。近年來，隨著光纖、半導體等新型石英市場的崛起，高純石英砂的供應鏈安全成為所有國內石英從業者不得不擔憂和認真思考的問題。作為國內石英行業的領軍企業，石英股份在十餘年前便前瞻性認識到高純石英砂的戰略重要性，並利用自身獨特的地理優勢展開高純石英砂提純技術的研究。2009年底，公司成功實現高純石英砂的產業化，既是國內較少有能力大規模量產高純石英砂的領軍企業，也是全球少數幾家規模量產的企業之一。經過十年耕耘，公司石英砂純度已經達到Unimin純度標準，部分指標甚至有所超越，不僅僅可應用於中高端電光源領域，也廣泛運用光纖半導體制程核心的相關領域，有效打破國外公司在此領域壟斷，佔領石英產業鏈制高點。

七、石英之於光伏，平價上網新助力

在2018 年放緩之後，全球光伏市場在2019 年第二季度又回到了強勁的增長軌道上。根據光伏行業協會的回顧與展望報告，2019 年全球光伏新增裝機量將達到115 吉瓦，比2018 年增長17.5% ，再創新高。究其原因，在於隨著光伏產業鏈成本不斷降低，部分海外國家已經實現或趨近平價上網，太陽能相較於傳統化石能源的優勢逐漸顯現，市場需求被相繼激發，行業迎來持續成長。根據SPE 的預測，到2022 年，全球有望實現累計裝機1000GW ，2050 年更將達到8500GW 。從2020 年-2050 年，全球平均年新增光伏裝機將達到267GW 。

快速增長的光伏行業，同樣催生了大量的石英產品需求，尤其是單晶坩堝石英砂，在石英股份進入之前，該市場全部被美國為代表的外企壟斷，產品價格多年居高不下。近年來，公司高純石英砂推向市場並逐步嶄露頭角，在產品性能不輸海外競爭對手的同時，保持著極具競爭力的價格，受到國內光伏單晶大廠的一致好評，進一步幫助客戶降低成本，助力光伏平價上網。2019年半年報顯示，公司高純石英砂出貨量同步大增126%，便是其市場認可度的有力證明。此外，公司光伏石英管棒始終保持國內市場佔有率前列的地位，已形成品牌效應。著公司產能的不斷提升，各項產品在光伏行業的市場佔有率快速上升，公司完整產業鏈優勢得到進一步加強，強勁的光伏市場將是公司業績的另一個重要增長極。

八、石英之於5G，光纖套管國產擔當

根據2018年長飛光纖招股說明書顯示：滿足技術規格的光纖套管供應商全球僅有德國賀利氏唯一一家，一旦賀利氏無法順利提供原材料供應，長飛將面臨無法生存的困境，鑑於賀利氏在光纖套管市場的強勢地位，長飛與其簽訂協議中包含最低採購量條款，在行業景氣度不佳的時候，其將面臨原材料積壓風險和存貨跌價風險。

2018年，石英股份利用連熔法生產工藝製備出高質量光纖預製棒用石英套管新產品獲得成功，成為全球第二家供應商。該產品的成功推向市場，可緩解國內該類產品主要依賴進口、市場供應緊張等狀況。目前公司光纖預製棒用大口徑石英套管已經開始投放市場，並取得國內主流光纖廠商的廣泛認可，未來有望替代部分進口光棒用石英套管的市場份額。

九、盈利預測

當前時點的石英股份都處在新一輪生命的起點。預計公司2019-2021年整體將分別實現淨利潤1.66、2.52、3.54億元，公司當前市值對應2019-2021年PE分別為38.25、25.18、17.90倍

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