一、石英产业链
石英的工业应用十分广泛，是重要的工业矿物之一。石英产业链以SiO2为主要原料制成石英制品，普通石英砂主要用于生产玻璃制品、陶瓷制品、机械制品等；高纯石英砂主要用于生产天然石英玻璃，广泛应用于半导体、航空航天等高端制造产业，具有较高的附加值。
高纯石英最初是从一、二级天然水晶中深度提纯得到的，天然水晶制备高纯石英砂工艺较为简单，水晶原矿经过粉碎、磁选、浮选、酸浸、干燥、焙烧后得到成品石英砂，但目前我国水晶资源逐渐匮乏，成本越来越高；且生产过程中杂质含量高、能耗高、产品质量稳定性差。
石英产业链
资料来源：公开资料整理
高纯石英是SiO2纯度大于99.9%的石英系列产品总称，按SiO2含量和有害杂质含量可分为低端产品、中端产品、高端产品。按SiO2纯度高纯石英产品划分：低端ω（SiO2）≥99.9%（3N），中端ω（SiO2）≥99.9%（4N），高端ω（SiO2）≥99.998%（4N8）。按产品中Al、B、Li、K、Na、Ca、Mg、Ti、Fe、Mn、Cu、Cr、Ni等杂质元素总量划分：低端产品≤1000×10-6；中端产品≤100×10-6；高端产品≤20×10-6。
高纯石英的产品分类及技术状况
资料来源：公开资料整理
二、全球高纯石英砂行业市场现状分析
2014年以来，全球能够加工成SiO2含量≥99.9%高纯石英砂的资源量呈减少趋势随着战略性新兴产业快速发展，其需求量持续增长，使全球高纯石英原料资源量持续减少。2014年全球能够加工成高纯石英原料资源储量10354万吨，截至2019年，减少至7287万吨，减少率达到29.62%。
2012-2019年全球高纯石英原料资源储量情况
资料来源：公开资料整理
20世纪80～90年代，美、日、德等少数发达国家采用脉石英、花岗岩石英加工高纯石英，如日本和美国采用花岗岩石英，俄罗斯和德国用脉石英和变质石英岩加工高纯石英，全球能够加工成高纯石英原料资源分布较少，且不均匀。近年来全球生产SiO2含量≥99.9%高纯石英砂产能逐年增长，据统计，截至2019年全球生产SiO2含量≥99.9%高纯石英砂产能为173.14万吨/年，同比增长1.3%。
2012-2019年全球高纯石英砂产能及增长
资料来源：公开资料整理
2019年全球消费高纯石英121.44万吨，其中用于电光源领域消费4.74万吨(3.90%)、半导体领域消费79.30万吨(65.30%)，光伏领域消费14.52万吨(11.93%)，光通讯领域消费17.97万吨(14.80%)，其他领域消费4.91万吨(4.04%)，半导体、光伏、光通讯、电光源等战略性新兴产业领域约占消费量的96%。
2019年全球高纯石英砂消费结构（单位：%）
资料来源：华经产业研究院整理
2019年全球高纯石英进口量20.54万吨，其中中国进口量为14.45万吨，是全球第一大高纯石英进口国，占全球进口总量的70.35%。中国从德国进口5.27万吨，占总进口量的36.47%；从其他国进口9.18万吨，占总进口量的63.53%，主要包括：韩国4.89万吨、马来西亚2.13万吨、美国0.59万吨、日本0.46万吨。
2019年主要国家高纯石英进口量统计
资料来源：中国海关、联合国商品贸易署、华经产业研究院整理
美国、新加坡高纯石英进口价较高，最高为美国高达69634美元/吨，新加坡64196美元/吨。中国进口价中等偏低，为8740美元/吨，捷克、西班牙进口价较低，分别为3710美元/吨、1734美元/吨。
2019年主要国家高纯石英进口价
资料来源：中国海关、联合国商品贸易署、华经产业研究院整理
德国是全球第一大高纯石英出口国，出口量6.37万吨，其出口金额达8.38亿美元。韩国是全球第二大高纯石英出口国，2019年出口高纯石英5.49万吨，约占全球总出口量27.48%，出口金额为4.99亿美元。全球第三大高纯石英出口国为美国，2019年高纯石英出口3.79万吨，出口金额为8.02亿美元。
2019年全球高纯石英出口量Top3国家
资料来源：联合国商品贸易署、华经产业研究院整理
高纯石英产品出口单价相差悬殊，其中美国、日本、韩国、德国等国主要出口高纯石英深加工产品，出口单价较高。而中国及中国香港、西班牙等以出口高纯石英初级产品为主。
2019年主要国家高纯石英出口价
资料来源：中国海关、联合国商品贸易署、华经产业研究院整理
相关报告：华经产业研究院发布的《2020-2025年中国高纯石英砂行业市场运营现状及投资战略咨询报告》
三、中国高纯石英砂行业市场现状分析
全球生产SiO2含量≥99.9%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。据统计，2019年国内生产SiO2含量≥99.9%高纯石英砂产能为27万吨/年。
2012-2019年中国高纯石英砂产量统计
资料来源：公开资料整理
2019年随着新兴产业的快速发展，我国对高纯石英的消费结构有所变化，其中电光源领域消费占5.73%，半导体领域消费占50.49%，光伏领域消费占17.15%，光通讯领域消费占23.02%、其他领域消费占3.62%，半导体、光伏、光通讯、电光源等战略性新兴产业领域约占消费量的96.38%。
2019年中国高纯石英砂消费结构（单位：%）
资料来源：华经产业研究院整理
进口方面，2017-2019年我国高纯石英进口数量变化不大，但成交额逐年减少，成交价格逐渐减少，据统计，2019年我国高纯石英进口量为14.45万吨，同比增长3.51%，进口额为12.63亿美元，同比下降36.88%，进口均价为8740美元/吨，同比下降39.03%。
2017-2019年中国高纯石英进口情况
资料来源：中国海关，华经产业研究院整理
出口方面，2017-2019年我国高纯石英出口量逐年减少，成交额大幅缩减，成交价格变化较大，据统计，2019年我国高纯石英出口量为1187吨，同比下降34.49%，出口额为0.09亿美元，同比下降67.86%，出口均价为7218美元/吨，同比下降53.23%。
2017-2019年中国高纯石英出口情况
资料来源：中国海关、华经产业研究院整理
四、中国高纯石英砂行业竞争格局分析
高纯石英砂是生产半导体、光纤、光伏、光源用等石英材料的主要原料，多年来被美国尤尼明公司、挪威TQC公司等海外公司垄断。我国高纯石英制备技术虽然起步较晚，但研究和开发也已近25年。2010年以前，我国高纯石英一直依赖进口，国内高纯石英砂市场基本为美国尤尼明公司所垄断。
2010年，江苏太平洋石英股份有限公司的高纯石英项目投产，填补了我国高纯石英砂生产的空白。目前江苏太平洋石英股份有限公司是全球第三家、我国唯一一家实现规模化量产高纯石英砂的企业，是唯一一家具备完整产业链布局行业的企业，掌握较强的行业话语权。
高纯石英砂行业竞争格局
资料来源：公开资料整理
我国从事石英材料业务的企业主要有石英股份、菲利华、亿仕达与凯德石英等，从四家公司营业收入来看，据统计，截至2020年前三季度，石英股份营收4.7亿元，同比增长1.48%，菲利华营业收入为6.01亿元，同比增长5.3%；2020年上半年，凯德石英营收0.77亿元，同比增长1.17%；2019年上半年亿仕达营收0.63亿元，同比下降19.03%。
2016-2020年石英材料主要企业营收情况
注：亿仕达2019年数据为2019年H1数据，凯德石英2020年数据为2020年H1数据。
资料来源：各公司公告，华经产业研究院整理
五、全球高纯石英砂行业发展趋势
1、全球能够加工高纯石英资源分布较少，且不均匀广泛。随着高纯石英消耗量不断增加，保有储量不断减少。
2、全球形成以中国、美国、德国、日本、韩国、英国、法国、荷兰等高新技术产业快速发展发达及发展中国家，为高纯石英消费国，主要用于半导体、光伏、光通讯、电光源等战略性新兴产业领域，随着5G时代的来临，将给相关产业带来一轮新的大增长，也将推动高纯石英行业的加速发展。
3、全球高纯石英形成以德国、韩国、美国、马来西亚、日本、挪威等国为主要供应方，以中国、日本、马来西亚、韩国、德国、捷克等国为主要需求方的供需格局，随着战略性新兴产业的快速发展，将会使全球高纯石英供需格局发生一定的变化。
4、制备高纯石英主要通过化学合成、天然水晶加工及石英矿物深度提纯，但由于化学合成、天然水晶加工的制备受原料、成本、产量等方面的制约，难以大规模工业应用，因此，脉石英等作为制备高纯石英的矿源及其加工提纯技术是未来重点研究方向。
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