中國粉體網(wǎng)訊 石英坩堝實際上就是一種容器,是由高純石英砂通過模具定型,使用電弧法高溫制作而成。屬于石英玻璃制品中的細分產(chǎn)品,具有潔凈、同質(zhì)、耐高溫等性能。目前廣泛應用于太陽能和半導體領(lǐng)域提煉晶體硅的生產(chǎn)工藝中,是晶體硅生產(chǎn)過程中的消耗品。
圖片來源:晶盛機電
1石英坩堝發(fā)展歷程
我國石英坩堝行業(yè)發(fā)展可分為幾個歷史時期:
1978-1988 年,我國的電弧法石英坩堝、高純涂層坩堝同激光用石英玻璃、高純耐高溫石英玻璃管等石英制品已完成研制并實現(xiàn)規(guī);a(chǎn)。
1989-2000 年,此階段主要是在引進國外先進技術(shù)吸收消化的基礎(chǔ)上實現(xiàn)國有化。
2000 年以后,隨著技術(shù)的進步,坩堝尺寸從 12 英寸一直發(fā)展到 32 英寸,近年來我國拉晶生產(chǎn)的主流是 28 英寸坩堝,新項目普遍采用 28 英寸-32 英寸坩堝,少數(shù)企業(yè)如歐晶科技研發(fā)的石英坩堝已達到40 英寸。
與發(fā)達國家相比,我國石英坩堝行業(yè)起步較晚,雖然經(jīng)過多年的生產(chǎn)經(jīng)驗積累,部分工藝已達到國際先進水平,但總體而言,行業(yè)內(nèi)的工藝技術(shù)和產(chǎn)品與國外領(lǐng)先企業(yè)仍有一定的差距。
2石英坩堝上下游產(chǎn)業(yè)鏈
石英坩堝行業(yè)上游主要為高純石英砂行業(yè)和坩堝設(shè)備制造等行業(yè),其中高純石英砂是石英坩堝的上游關(guān)鍵原材料。下游行業(yè)為單晶硅材料制造行業(yè)。
石英坩堝上下游產(chǎn)業(yè)鏈
3上游原材料價格波動對石英坩堝的影響
高純石英砂是石英坩堝制造的重要原料,對石英坩堝制造行業(yè)利潤率影響較大。近年來,隨著高純石英開采、提純、合成技術(shù)的持續(xù)進步,高純石英原材料供應日趨充足,石英坩堝企業(yè)供應商選擇范圍將進一步擴大,有利于企業(yè)穩(wěn)定供貨及原材料成本控制。但如果未來需求爆發(fā),高純石英砂價格上漲,則石英坩堝行業(yè)利潤空間將受到擠壓。
另外,受國家政治政策變動影響,原材料的價格也會隨著匯率、關(guān)稅等調(diào)整。
4下游需求推動工藝技術(shù)
由于下游行業(yè)對于石英坩堝的純度、潔凈度、精度具有嚴格標準,同時大硅片的演進也對坩堝產(chǎn)品提出更高的要求,石英坩堝工藝技術(shù)一直向“高純度、大尺寸、低成本、長壽命”方向發(fā)展,逐漸提高產(chǎn)品尺寸、純度和其他性能指標。未來石英坩堝行業(yè)發(fā)展前景如下:
(1)光伏領(lǐng)域
光伏行業(yè)的景氣延續(xù),硅料新建產(chǎn)能投產(chǎn)將直接拉動石英坩堝需求。
N型硅片滲透率持續(xù)提升,高性能坩堝需求激增。從生產(chǎn)要求看,N型硅片對于控碳、含氧量和純度要求高,因此對石英坩堝等材料性能要求提升;從耗材角度看,基于N型硅片對純度的要求,石英坩堝更換頻率加快,高性能坩堝需求激增。
同時,隨著硅片大型化趨勢,帶動石英坩堝尺寸升級。光伏硅片12英寸時代將對石英坩堝尺寸提出更高要求。目前,國內(nèi)石英坩堝廠商產(chǎn)品普遍達到28-32英寸,少數(shù)廠商如歐晶科技成功研發(fā)40英寸石英坩堝。
(2)半導體領(lǐng)域
中國半導體行業(yè)市場規(guī)模在國家政策、下游終端應用市場擴展的推動下快速增長。在半導體石英坩堝領(lǐng)域,伴隨著國外半導體產(chǎn)業(yè)逐漸轉(zhuǎn)移至國內(nèi),作為其重要配套原輔料供應行業(yè),石英坩堝制造領(lǐng)域獲得了較快的發(fā)展,產(chǎn)品正逐漸實現(xiàn)進口替代。
總體而言,我國石英制品行業(yè)的技術(shù)進步較為明顯,尤其是石英坩堝技術(shù)水平與國外企業(yè)產(chǎn)品的差距逐步縮小,在坩堝尺寸、純度、拉晶時間和拉晶次數(shù)等方面均取得顯著進步。同時,國產(chǎn)石英坩堝具備成本優(yōu)勢,為石英坩堝國產(chǎn)替代創(chuàng)造條件。
2023年4月21日,中國粉體網(wǎng)將在安徽鳳陽舉辦“第一屆光伏行業(yè)用石英砂技術(shù)與市場交流大會”。資深石英材料技術(shù)專家韓東博士將帶來題為《石英坩堝上下游變化對于坩堝技術(shù)發(fā)展的影響》的報告。
專家介紹:
韓東(博士)
資深石英材料技術(shù)專家
哈爾濱工程大學材料精密加工方向博士、沈陽工業(yè)大學電弧法納米材料方向碩士,曾任職于隆基、歐晶、昱輝、圣戈班等龍頭光伏企業(yè),分別擔任隆基保山40GW坩堝項目負責人、坩堝廠負責人、隆基銀川40GW坩堝項目負責人、隆基坩堝與石英材料技術(shù)和研發(fā)帶頭人、隆基技術(shù)專家、歐晶技術(shù)與研發(fā)副總、昱輝坩堝廠技術(shù)部高級經(jīng)理和新建坩堝廠項目技術(shù)質(zhì)量負責人、圣戈班石英研發(fā)負責人等職務。
十四年坩堝技術(shù)與研發(fā)和生產(chǎn)管理經(jīng)驗;組建和帶領(lǐng)碩博士技術(shù)研發(fā)團隊以及生產(chǎn)團隊制造高端石英材料產(chǎn)品,石英坩堝產(chǎn)品壽命領(lǐng)先20%以上;開發(fā)的多項核心技術(shù)可以顯著提升產(chǎn)品品質(zhì),并有兩項技術(shù)被行業(yè)全面推廣應用;發(fā)明與實用新型專利23項(包括5項發(fā)明型專利),其中17項為第一發(fā)明人。精通石英坩堝質(zhì)量控制與石英砂的關(guān)系、石英坩堝質(zhì)量缺陷對單晶影響、石英坩堝熔制以及后處理過程中帶來的坩堝質(zhì)量缺陷、石英砂制作過程中的可能污染源以及污染帶來的坩堝質(zhì)量問題。通曉美國矽比科砂、挪威砂、國產(chǎn)印度砂以及國產(chǎn)各廠家石英砂的優(yōu)缺點以及它們在拉晶時帶來的問題和解決辦法。
參考來源:
【1】華經(jīng)情報網(wǎng).一文看懂石英坩堝行業(yè)發(fā)展趨勢:半導體和光伏雙向驅(qū)動
【2】中國粉體網(wǎng).石英坩堝產(chǎn)業(yè)鏈全景圖
【3】歐晶科技招股說明書
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/星耀)
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