爐的組成部分。

光伏用砂對 K、Na、Li 等堿金屬雜質要求嚴厲，純度在 4N 級以上。相關規范對 光伏用砂的純度要求在 4N 級以上，對石英坩堝用砂的純度要求更是達到了 4N8 級； 因為光伏坩堝處于高溫的工作環境中，對堿金屬雜質的要求已經挨近 IOTASTANDARD 級水平。石英坩堝分為表里兩層結構，外層氣泡密度較高，被稱之為 不透明層；內層為 3~5mm 厚的透明層，工作時將與高溫硅液直接觸摸，故對高純 砂純度有更高要求。

石英坩堝是硅片制備環節的耗費性輔材，需求量與硅片產能深度綁定。原因在于： （1）石英坩堝難以支撐長期高溫工作。在晶硅拉制的高溫環境下（溫度約 1430℃ ~1500℃），一方面，坩堝表里表面的雜質離子局部集聚，可形成析晶，逐步導致 坩堝破裂；另一方面，坩堝內層逐步熔解，進而使坩堝內部的氣泡破裂，氣泡內 雜質會以微顆粒或微氣泡的形式涌入硅液，直接影響成晶率、加工時刻和晶硅質 量。（2）屢次復投后硅液純度會明顯惡化。在屢次拉晶屢次復投的過程中，剩余 硅液的雜質濃度將逐步上升，終究影響到晶硅成長。歸納考慮坩堝耐高溫能力和 硅片純度要求，石英坩堝在數次拉晶后便會報廢替換。

測算 2021 年 TCL 中環單 GW 硅片耗用石英砂 141 噸，同比持平，降勢趨緩。（1） 隨坩堝大型化開展，坩堝的石英砂耗量達 63.6 千克/只，同比增加 18.3 千克/只。 石英砂是石英坩堝主要原材料。據歐晶科技招股書咱們測算，石英砂約占坩堝生 產本錢的 62%，歐晶科技單只坩堝耗用石英砂約 63.6 千克（供給中環股份的部分）。 （2）隨硅片環節工藝優化，單 GW 硅片耗用石英坩堝降至 2224 只，同比削減 898 只/GW。隨硅片環節工藝優化與產品迭代，硅片功率密度、坩堝工作時長等性 能不斷優化，坩堝耗量呈下降趨勢。據中環股份產銷數據，咱們測算 2021 年中環 股份單 GW 硅片耗用石英坩堝 2224 只，同比削減 898 只/GW。

歸納考慮石英坩堝大型化、N 型硅片占比提高等要素，預期單 GW 石英砂耗量后 續將逆勢向上。 （1）硅片環節技能迭代：如硅片大型化可有效提高單位面積硅片的承載功率， 拉棒與切片工藝優化可提高硅片的出產功率；終究反應為每 GW 硅片對應單晶 爐設備臺數下降。 （2）坩堝可拉晶時刻延長：可下降石英坩堝的耗用頻次。如歐晶科技供應中環 股份的石英坩堝已由 2018 年平均拉晶 140 小時提高至 2021 年平均拉晶 350 小時。 （3）坩堝大型化：一方面支撐硅片大型化，可提高單只坩堝對應的硅棒產能； 另一方面石英砂耗量也在提高。 （4）N 型硅片浸透趨勢：據 CPIA 計算，2022 年我國 P 型 PERC 單晶硅片規模 化出產轉化功率平均在 23.2%，同比提高 0.1pct，已近理論極限，提高空間有限； 而 TOPcon、HJT 等 N 型晶硅電池理論轉化功率更高，出產工藝同 PERC 高度兼 容。未來隨本錢與良率改進，N 型硅片或將繼續浸透。而 N 型硅片對硅液純度 要求更高，將明顯縮短石英坩堝工作時長，進而抬高石英坩堝耗量。

測算坩堝用砂需求 2023 年 9.3 萬噸，2022~2025 年 CAGR+36%。其中，單 GW 硅 片的石英砂耗量由 2019 年 175 噸/GW 降至 2020 年 132 噸/GW 后逐步回升至 2022 年 157.2 噸/GW，判斷后續將繼續上升。 關鍵假定： （1）隨光伏產業鏈新一輪降價，預期 2023 年下流需求依然旺盛；判斷全球光伏 裝機 2023~2025 年增速為 30%、15%、10%； （2）單晶爐出產功率優化，2023~2025 年每 GW 硅片對應單晶爐 85/83/82 臺； （3）N 型硅片浸透率 2023~2025 年達 30%/50%/60%； （4）石英坩堝可拉晶時長提高；石英砂單耗提高；坩堝中國產砂用量占比 2022 年敏捷提高至 58%（外層根本使用國產砂），后續提高速度趨緩（能否代替內層 砂需盯梢國產砂純度提高進程）。