全球石英材料應(yīng)用領(lǐng)域需求

全球石英材料應(yīng)用領(lǐng)域需求

一、石英玻璃

石英玻璃被業(yè)內(nèi)稱為“玻璃王”，是一種物理化學(xué)性能優(yōu)異的功能性材料。石英玻璃通常在潔凈環(huán)境中經(jīng)高溫熔制而成，具備硬度大、耐高溫、膨脹系數(shù)低、耐腐蝕性、透光性能好、化學(xué)穩(wěn)定性和電絕緣性能良好等特性，石英玻璃材料的純度是保證石英玻璃上述良好特性的核心指標(biāo)。

石英砂作為石英玻璃材料及制品行業(yè)的重要原材料，其價格直接影響到生產(chǎn)成本。根據(jù)品質(zhì)和下游市場的不同，原材料被大致分為普通石英砂及電子信息領(lǐng)域用高純石英砂。原材料經(jīng)粉碎、水洗、烘干、水解、合成等工序形成石英玻璃，其中品質(zhì)較低的不透明石英玻璃多用于制備石英坩堝，透明石英玻璃及品質(zhì)更高的合成石英玻璃，經(jīng)過深加工形成石英纖維、石英管、石英棒、石英錠等石英制品，供航空航天、半導(dǎo)體等下游市場使用。國外石英礦石總體質(zhì)量較好，且國內(nèi)對石英礦石的開采有一定政策限制，目前國內(nèi)石英制品所用原材料多從國外進(jìn)口。

石英玻璃廣泛應(yīng)用于光通訊、半導(dǎo)體、光伏、航空航天等高端領(lǐng)域，半導(dǎo)體是其最大的下游市場。石英玻璃錠材、管材、棒材、板材、坩堝、各種器皿和器件，以及石英玻璃纖維和織物等產(chǎn)品，憑借其優(yōu)良的物理化學(xué)性能，適用于各類需要高溫、潔凈、耐蝕、透光、濾波等特定需要的工作場景中，被半導(dǎo)體、光伏、航空航天、冶金、核能激光等行業(yè)廣泛應(yīng)用。

石英玻璃市場是典型的壟斷市場，全球市場主要還是由賀利氏、邁圖、東曹、尤尼明、昆希等海外龍頭企業(yè)掌握。這些海外龍頭企業(yè)歷史悠久，具備獨特的技術(shù)優(yōu)勢，各自有其擅長的領(lǐng)域和市場，產(chǎn)品附加值高、競爭力強，且在長期市場耕耘過程中，積累了較強的上下游產(chǎn)業(yè)渠道優(yōu)勢和產(chǎn)業(yè)規(guī)模優(yōu)勢。目前全球高端石英玻璃市場，尤其是其中的半導(dǎo)體、光通訊、光學(xué)等高新技術(shù)領(lǐng)域的石英玻璃市場，美國、日本、德國等海外國家企業(yè)占據(jù)明顯的優(yōu)勢競爭地位。全球一共5家企業(yè)獲得國際主要半導(dǎo)體設(shè)備制造商認(rèn)證，公司外的其他四家外商分別是美國邁圖、德國賀利氏、德國昆希、日本東曹，賀利氏、邁圖、東曹全球市場份額占比超過一半，公司在全球市場份額約10%左右。

二、航空航天應(yīng)用

石英纖維物理化學(xué)性能優(yōu)異，是航空航天領(lǐng)域必需的戰(zhàn)略材料。石英纖維由于具有強度高、介電常數(shù)和介電損耗小、耐高溫、膨脹系數(shù)小、耐腐蝕、可設(shè)計性能好等一系列特點，是航空航天領(lǐng)域不可或缺的戰(zhàn)略材料，上述優(yōu)異的性能使石英纖維成為多種航空、航天飛行器關(guān)鍵部位的結(jié)構(gòu)增強、透波、隔熱材料：在航空領(lǐng)域，石英材料主要用于制作透波增強材料，包括機載雷達(dá)罩、導(dǎo)彈雷達(dá)罩、干擾電磁發(fā)射窗口等；在航天領(lǐng)域，石英產(chǎn)品可以被用作航天飛行器的隔熱和耐高溫材料。

2019年中國國防預(yù)算約為1.19萬億元人民幣，較2018年增長7.5%，作為世界第二大經(jīng)濟體，中國國防支出增長水平與經(jīng)濟發(fā)展水平基本保持一致，與美國、俄羅斯、英國等其他大國相比仍有較大增長空間。受益于武裝力量結(jié)構(gòu)與規(guī)模的優(yōu)化調(diào)整，以及武器裝備建設(shè)投入的提高，裝備費占國防費的比例由2010年的33.2%提高至2017年的41.1%，在提高武器裝備現(xiàn)代化水平的背景下，預(yù)計未來裝備費用占比將保持較高水平。

目前中國共有3187架作戰(zhàn)飛機和支援用飛機，包括戰(zhàn)斗機、直升機、教練機、運輸機、加油機以及各類特種作戰(zhàn)飛機，美國上述各類飛機總數(shù)為13398架，數(shù)量上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過中國。從飛機代際結(jié)構(gòu)上看，與美國、俄羅斯兩個世界強國相比，國內(nèi)二代機數(shù)量占比最高，J-7、J-8等二代機將逐步升級為三代機和四代機，此外教練機、運輸機等其他類型作戰(zhàn)飛機的也會穩(wěn)步列裝。石英纖維在戰(zhàn)機雷達(dá)天線罩總體成本中約占45%，未來國內(nèi)軍用飛機列裝、換裝將帶來大量的石英纖維市場需求。

隨著國內(nèi)商業(yè)航天活動的日益活躍，以及北斗導(dǎo)航、高分專項、民用空間基礎(chǔ)設(shè)施等重大專項的深入推進(jìn)，國內(nèi)航天發(fā)射活動將保持高度活躍。2018年我國完成了39次航天發(fā)射任務(wù)，相比2017年的18次實現(xiàn)了翻倍增長，發(fā)射次數(shù)首次位列全球第一。2019年全年我國共實施了34次航天發(fā)射，再次成為全球發(fā)射次數(shù)最多的國家。全年航天科技集團的發(fā)射次數(shù)將突破40次，考慮到航天科工、商業(yè)航天企業(yè)的發(fā)射任務(wù)，我國2020年全年火箭發(fā)射次數(shù)將超過50次，較2019年有大幅的增長。石英棉、石英布以及石英紗作為航天飛行器隔熱、耐高溫部件的重要原材料，未來需求有望隨著我國航天領(lǐng)域的發(fā)展快速增加。

三、半導(dǎo)體

高純石英材料物理性能優(yōu)異，是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中不可缺少的支撐材料。高純石英材料由于其耐溫，耐酸，低膨脹和極佳的管夠透過性的特殊物理性能，滿足了半導(dǎo)體工業(yè)對載具材料中堿金屬和重金屬含量的苛刻要求，在半導(dǎo)體生產(chǎn)過程中需要消耗大量的石英片、環(huán)、板、法蘭、刻槽舟、擴散爐管、清洗槽等高品質(zhì)石英材料，石英材料的應(yīng)用貫穿了半導(dǎo)體制程擴散、氧化、沉積、蝕刻等關(guān)鍵過程。在電子信息技術(shù)快速發(fā)展的環(huán)境下，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展也將促進(jìn)石英材料和制品的應(yīng)用范圍和使用量的增長。

2019年全球半導(dǎo)體市場銷售總額達(dá)到4183億美元，同比下降11.9%，其中中國市場銷售額為1547億美元，同比下降1.96%，36.98%的市場份額全球領(lǐng)先。隨著全球主要市場5G商用服務(wù)陸續(xù)落地，5G智能手機將迎來高速增長期，從而帶動半導(dǎo)體行業(yè)恢復(fù)增長。預(yù)測，2020年全球半導(dǎo)體市場收入將出現(xiàn)反彈，銷售額將增加至4480億美元，增幅達(dá)到5.9%。若按照平均每1億美元的半導(dǎo)體銷售額需要消耗價值50萬美元的石英材料測算，預(yù)計2020年全球半導(dǎo)體石英材料的市場空間約達(dá)到22億美元。

半導(dǎo)體市場主要分為集成電路、光電器件、分立器件和傳感器四大類，其中2018年集成電路市場規(guī)模為3932.9億美元，約占全球半導(dǎo)體市場銷售額的84%。近年來我國集成電路市場規(guī)模迅速增長，2018年全國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額6531.4億元，同比增長20.7%。目前國內(nèi)集成電路成品無法完全滿足下游市場需求，高端集成電路產(chǎn)品依然嚴(yán)重依賴進(jìn)口。海關(guān)總署數(shù)據(jù)表明，2015-2018年中國集成電路貿(mào)易逆差成逐年上升趨勢，由2014年的1613.9億美元上升至2018年的2274.2億美元，年均增長率為12%。集成電路行業(yè)巨大的貿(mào)易逆差，給國產(chǎn)替代提供了非常廣闊的市場空間，在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)景氣向上、國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的快速崛起的情況下，國內(nèi)石英材料的需求將會被大幅拉動。

全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售額從2014年的約375億美元增長至2018年的645億美元，年均復(fù)合增長為14.5%。中國大陸銷售額從2014年的43.7億美元增長至2018年的131.1億美元，年均復(fù)合增長率為31.6%，大量市場銷售額占全球的比重不斷上升。預(yù)計，在經(jīng)歷2019年的短暫調(diào)整之后，2020年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場銷售額將增長5.5%達(dá)到608億美元，中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備市場規(guī)模增長至149億美元。隨著2020年全球半導(dǎo)體市場再度上行，石英材料業(yè)務(wù)經(jīng)營規(guī)模和效益有望持續(xù)提升。

四、光纖光纜

光纖光纜是光通訊產(chǎn)業(yè)鏈的最上游，石英棒是光纖制造的主要原材料。

《2020-2026年中國石英玻璃材料及制品產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢及投資風(fēng)險評估報告》數(shù)據(jù)顯示：國內(nèi)光纖光纜市場總體上呈現(xiàn)較快增長的趨勢：（1）從需求端看，CRU研究數(shù)據(jù)表明，2018年全球光纖光纜需求量為5.12億芯公里，2017-2021年全球光纖需求年復(fù)合增長率為2.8%；亨通光電等五大光纖光纜廠商認(rèn)為中國市場受政策支持及5G需求推動，年復(fù)合增長率可達(dá)7.7%，全球市場年復(fù)合增長率達(dá)到8.2%。（2）從供給端看，2011-2016年，中國光纖光纜行業(yè)產(chǎn)量從0.95億芯公里上升至2.02億芯公里，年均增長率高達(dá)16.7%，截止至2017年中國光纖光纜行業(yè)產(chǎn)量達(dá)到了2.09億芯公里，光纖光纜產(chǎn)量整體呈現(xiàn)增長的趨勢。

5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下光纖使用量將是4G網(wǎng)絡(luò)的16倍。中國電信科技委員會主任韋樂平在2017全球光纖光纜大會上表示，5G時代基站規(guī)模將是4G基站的2-3倍，基站互聯(lián)將為光纖光纜市場帶來巨大需求。為推進(jìn)5G商用進(jìn)程，2018年開始三大運營商正積極加強光纖光纜采購。據(jù)三大運營商官網(wǎng)，2018年三大運營商光纜采集總量近2億芯公里，2019年截至7月底：中國移動采購光纜1.05億芯公里，中國電信采購光纜0.541億芯公里，隨著5G商用的在全國范圍內(nèi)的大規(guī)模推廣，光纖光纜的市場需求有望持續(xù)增長。

國內(nèi)光纖預(yù)制棒一度嚴(yán)重依賴進(jìn)口，反傾銷力度加大的背景下，國內(nèi)光纖預(yù)制棒自口。在近幾年政府對美日光棒