（1）石英砂、石英材料行业发展概况：石英主要成分为二氧化硅（SiO2），分布广泛。石英质地坚硬，具有稳定的物理和化学性质，是生产石英砂的主要原料。根据不同成矿特性和理化特性，石英矿物可分为岩浆岩型、变质型、热液型和沉积型；对应的石英岩分别为花岗伟晶岩、脉石英岩、石英岩和石英砂岩。

目前，高纯石英已在科技、工业和商业等领域广泛使用，但对高纯石英的定义并没有统一的国家标准。《矿产资源工业要求手册》(2014年修订版)根据企业标准(QB/T2196—1996)，对玻璃工业和化工用的高纯石英砂和超纯石英砂进行了划分：

石英砂分类

石英玻璃由高纯度的二氧化硅组成，一般以棒或锭的形态保存。按目前国家标准规定：不透明石英玻璃二氧化硅的含量为99.5%以上，气炼透明石英玻璃的二氧化硅含量在99.97%以上，高纯石英玻璃二氧化硅的含量在99.999%以上，采用四氯化硅合成的石英玻璃，其二氧化硅含量可达99.9999%以上。其中，天然和人工合成的石英玻璃在性能和制备方法上均有显著差异。

中金企信国际咨询公布的《2022-2028年中国石英砂行业市场调查及投资战略预测报告》

石英玻璃性能及特点

目前主要的石英玻璃制备方法是用天然水晶或者石英砂通过电熔法和气炼法制备，或通过化学气相沉积法将四氯化硅制成合成石英玻璃。电熔法的优点是羟基含量少，但金属杂质多，气炼法的羟基含量高，但是杂质少，四氯化硅合成的石英玻璃杂质和羟基含量都较少，但是制备成本较高。

影响石英玻璃质量的主要是其气泡数量、金属杂质含量和羟基含量，这些缺陷与原料和制备方法密切相关，是衡量石英玻璃质量的主要标准。气泡主要来源于水晶粉颗粒内含的天然气液包裹体，或者是水晶粉颗粒之间孔隙所裹带的空气、燃烧气等。铁元素通常存在于石英颗粒表面赤铁矿、云母等含铁矿相中，钠钾钙等碱金属主要存在于杂质矿相和液固包裹体中，羟基则主要来源于制备过程中使用的燃料和保护气体氢气。

石英玻璃的气泡数量、金属杂质和羟基含量越低越好，只有特定的羟基才有利于光掩模基板的制作，如何降低杂质含量是制备石英玻璃的技术难点和技术壁垒。石英玻璃中的气泡会严重影响产品透明度并缩短其使用寿命。铁元素含量过高会降低石英制品的光透过率和电导率；钠钾钙等碱金属杂质含量过高会降低石英制品的耐高温性能，进而影响其热稳定性和光学特性。羟基过多会降低石英玻璃的化学稳定性，增加结构的疏松度，降低熔拉单晶硅工艺所需的强度和形状；引起光波信号的衰减，缩短光信号传输的距离。最近研究光刻集成电路的光掩膜表明，石英玻璃中特定形式的羟基才有利于紫外光刻工艺，其他形式的羟基反而降低光刻效率，影响超大规模集成电路的制作。因此，高新技术领域对石英玻璃的纯度、金属杂质和羟基含量都有严格的要求，如何通过改善制备工艺降低气泡数量和杂质含量是石英玻璃生产企业的重要关注点。

（2）石英制品的应用与现状：石英制品是以石英玻璃为材料制成的一系列器件，在半导体、光纤、光伏、光学、电光源等领域广泛应用。目前石英制品最主要的应用领域是半导体，占比已经超过60%，其次分别是光纤、光学、光伏和电光源。半导体行业生产硅单晶的坩埚、晶舟、扩散炉炉芯管必须使用高纯石英玻璃制品。在光纤通信方面，石英玻璃用于制作芯棒、靶棒和石英套管。在光学方面，石英玻璃可以做优质高级光学棱镜、透镜、透光窗、吸收盒、比色槽。在新型电光源方面，由石英玻璃作灯管的高压水银灯、长弧氙灯、杀菌灯等光效高、寿命长。在高温工业方面，石英玻璃制品可作熔融光学玻璃的坩埚、烧成荧光体的容器、电炉炉芯管、热电偶保护管。

目前全球高端石英制品市场，尤其是以半导体、光通讯为主的电子级石英制品市场，主要还是由海外龙头企业掌握，这些公司均具备独特的技术优势，各自有其占领的领域和市场，且下游应用领域集中于半导体、光伏、航空航天等高端领域，产品附加值高，竞争力强。主要的行业巨头有：美国应用材料、德国贺利氏、日本信越、台湾崇越、韩国金刚、韩国Wonik、日本泰谷诺等。

我国半导体工业发展较晚，国内半导体市场8-12英寸生产线使用的石英制品一直依赖进口，虽然国外石英加工技术领先，但对于国内同行业实行技术封锁，国内企业只能依靠自主创新，占领中低端石英制品市场。虽然，近几年国家对集成电路产业出台了若干鼓励政策，我国的集成电路产业有了突飞猛进的发展。但我国与发达国家石英制品的生产规模、技术水平差距仍然很大。

②行业市场规模：2019年全球石英制品市场超过200亿元，其中，国内市场约为65亿元。目前国内高端领域用高纯、高精度石英新材料市场大部分被进口产品垄断，国产化迫在眉睫。

根据《中国硅产业年鉴2014》统计的数据，2014年全球石英玻璃制品终端市场应用中，半导体市场石英制品规模约145亿元，占比65%；光通讯、光学、光伏、电光源等领域石英制品的市场规模分别占比14%、10%、7%和4%。考虑石英玻璃制品在半导体生产线中属于硬性消耗品，且随着晶圆尺寸的增加，在半导体生产线中使用的石英玻璃制品的种类和数量也都更多，估算出石英制品规模与半导体销售规模的比例约为6.6:1000。

随着此轮半导体景气周期带来的全球晶圆厂规模扩张，与之对应的石英市场也将保持同比例的增长。2014年全球半导体销售额为3,358.43亿美元，2020年全球半导体销售额预计为4,901.42亿美元，据此估算出2020年半导体石英市场规模约为190亿元，按半导体领域市场份额65%测算，对应2020年石英玻璃制品行业规模约为292.52亿元。

中金企信国际咨询公布的《2022-2028年中国石英材料市场发展规划及投资战略可行性预测报告》

全球半导体销售额与石英制品市场空间分析

数据统计：中金企信国际咨询

③行业发展趋势：随着半导体行业硅片尺寸的不断升级，并根据摩尔定律：约每隔18个月芯片的制程就会发生一次变化，下游行业对石英制品的尺寸、纯度、精度的要求会越来越高，行业迫使产业链的公司不断提升研发大尺寸、高规格产品，以满足下游行业的需要。从技术路线上看，未来电熔法和合成石英玻璃需求量较大。相比于传统的气炼法，电熔法成本更高，成品羟基含量更低，更符合未来高端石英玻璃材料的需要。光掩膜基板、芯棒等的制造主要是合成石英玻璃，随着物联网和5G的快速发展，高性能合成石英玻璃需求将会越来越大。越来越多的石英玻璃材料高端制造厂家均已布局合成石英玻璃生产。

从材料本身性能来看，制造厂家已不满足于单纯提高石英玻璃纯度和减少杂质，还通过添加其他化学元素增强石英材料性能，满足产品的个性化需要。目前已经研制出具有超低膨胀系数（零膨胀）的含二氧化锑石英玻璃、耐辐射石英玻璃、掺稀土或过渡金属元素的发光和滤光石英玻璃、掺锇石英玻璃光纤放大器（EDFA）、光纤陀螺仪（FOG）、光线光栅滤波器、光栅光纤激光器、平面光波导、智能光学传感器等。

从下游应用领域的扩展来看，移动智能终端及芯片呈爆发式增长，云计算、物联网、大数据等新业态快速发展，石英材料作为高端制造的重要辅材的石英产业也将持续增长。5G基站的建设推动光纤需求增长，为光纤领域提供配套产品的石英企业或迎来新的增长点。此外，石英纤维在光纤、汽车、医学等非军工领域应用良好。

石英玻璃产品正逐渐向“纯、精、净、大、专”方向发展基础材料的纯度更高，器件产品的加工精度更高，产品生产和应用环境洁净度更高，产品器型尺寸更大，产品对各种专门应用场合的适应性更强。未来石英产业可以更好服务于半导体、光纤、航空航天等尖端领域，向高性能、高技术含量、高附加值发展。