中國(guó)粉體網(wǎng)訊 高純石英在半導(dǎo)體、光伏、光纖、電光源等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和支柱性產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中不可替代的基礎(chǔ)性材料。
高純石英砂資源現(xiàn)狀
石英在自然界中的分布十分廣、成因多種多樣,據(jù)了解,目前能夠作為工業(yè)應(yīng)用的石英礦物資源主要有7種礦床工業(yè)類型:天然水晶、石英砂巖、石英巖、脈石英、粉石英、天然石英砂和花崗巖石英。
石英礦床工業(yè)類型與應(yīng)用特點(diǎn)的關(guān)系
高純石英一般都是以一、二級(jí)天然水晶為原料,但由于儲(chǔ)量很小,開(kāi)采技術(shù)條件差,以及開(kāi)采資源逐步枯竭等原因,后期通過(guò)改進(jìn)技術(shù),以脈石英和花崗巖石英替代天然水晶為原料,制備高純石英成為一種趨勢(shì)。
按照能夠加工成 SiO2 含量≥ 99.9% 高純石英砂的資源統(tǒng)計(jì),巴西是全球第一大資源量國(guó),2019年資源量為 2111 萬(wàn) t,在全球中占比 28.97%,礦石類型主要為天然水晶。美國(guó)是第二大資源量國(guó), 2019 年資源量為 1822萬(wàn) t, 在全球中占比 25.0%,礦石類型主要為花崗巖石英。我國(guó)的脈石英和水晶 2019 年資源量為 685 萬(wàn) t,其中水晶資源量?jī)H為 0.69 萬(wàn) t。
2012~2019 年高純石英原料資源儲(chǔ)量情況
數(shù)據(jù)來(lái)源:CBC 金屬網(wǎng)整理
高純石英生產(chǎn)情況
由于天然水晶資源逐漸枯竭,而化學(xué)合成法缺點(diǎn)較多,目前以脈石英、石英巖和石英砂巖等石英礦物替代水晶生產(chǎn)高純石英是主要研究方向。
高純石英制備方法
據(jù)聯(lián)合國(guó)統(tǒng)計(jì)司數(shù)據(jù),2012 年以來(lái) SiO2 含量≥ 99.9% 高純石英砂生產(chǎn)整體呈上升趨勢(shì)。2012 年生產(chǎn)量 74.85 萬(wàn) t,2019 年增長(zhǎng)到 123.62 萬(wàn) t,增長(zhǎng)幅度 65.16%。中國(guó)生產(chǎn)量由 6.72 萬(wàn) t,增長(zhǎng)到23.7 萬(wàn) t,增長(zhǎng)率 251.11%。
2012~2019 年高純石英砂產(chǎn)量情況
高純石英消費(fèi)概況
高純石英砂具有高的耐溫性,極好的化學(xué)特性,優(yōu)良的電絕緣性和透光性等,是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)不可替代的礦物原料。通過(guò)加工成石英玻璃等相關(guān)制品廣泛應(yīng)用在新一代信息產(chǎn)業(yè)、節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)、高端裝備產(chǎn)業(yè)、生物產(chǎn)業(yè)以及新材料產(chǎn)業(yè)等高新技術(shù)領(lǐng)域。
據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)(協(xié)會(huì))WSTS、中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院、建筑材料工業(yè)技術(shù)情報(bào)研究所數(shù)據(jù),2019 年全球消費(fèi)高純石英 121.44 萬(wàn) t,其中用于電光源領(lǐng)域消費(fèi) 4.74 萬(wàn) t(3.90%)、半導(dǎo)體領(lǐng)域消費(fèi) 79.30 萬(wàn) t (65.30%),光伏領(lǐng)域消費(fèi) 14.52 萬(wàn) t(11.93%),光通訊領(lǐng)域消費(fèi) 17.97 萬(wàn) t(14.80%),其他領(lǐng)域消費(fèi)4.91萬(wàn)t(4.04%),半導(dǎo)體、光伏、光通訊、電光源等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域約占消費(fèi)量的 96%。
2012~2019 年全球高純石英分領(lǐng)域消費(fèi)變化
根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體用高純石英材料的市場(chǎng)規(guī)模的保守測(cè)算,到 2025 年中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)將需要消耗近 8 萬(wàn) t 高純石英 ( ≥ 4N)。據(jù)此推算,到 2025 年國(guó)內(nèi)整個(gè)石英玻璃市場(chǎng)將需要消耗近 12萬(wàn) t 的高純石英。
2015 ~2019 年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模
資料來(lái)源:世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì) (WTST)
高純石英進(jìn)口概況
2019 年全球高純石英進(jìn)口量 20.54 萬(wàn) t,其中中國(guó)進(jìn)口量為 14.45 萬(wàn) t,是全球第一大高純石英進(jìn)口國(guó),占全球進(jìn)口總量的 70.35%。其次是日本、馬來(lái)西亞、韓國(guó)等。
2019 年主要國(guó)家高純石英進(jìn)口量
數(shù)據(jù)來(lái)源:海關(guān)總署、聯(lián)合國(guó)商品貿(mào)易署 UN Comtrade
2015~2019 年,我國(guó)進(jìn)口高純石英 ( ≥ 4N) 的平均單價(jià)為 1.47 萬(wàn)美元 /t。
2015~2019 年我國(guó)進(jìn)口高純石英 ( ≥ 4N)
資料來(lái)源:2015 ~ 2018 年數(shù)據(jù)來(lái)自聯(lián)合國(guó)商品貿(mào)易數(shù)據(jù)庫(kù)、
2019 年數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)海關(guān)總署 (HS28046190)
中美經(jīng)貿(mào)摩擦以來(lái),經(jīng)濟(jì)政治上的競(jìng)合關(guān)系直接影響著雙方各領(lǐng)域的重大制度安排,貿(mào)易的安全性也變得越來(lái)越不可琢磨。自 2018 年以來(lái)我國(guó)從美國(guó)進(jìn)口高純石英(≥4N)的進(jìn)口數(shù)量逐年下降。
2018 ~2020 年6月我國(guó)從美國(guó)進(jìn)口的高純石英 ( ≥ 4N)
資料來(lái)源:中國(guó)海關(guān)總署 (HS28046190)
高純石英出口概況
2019 年全球高純石英出口量 19.98 萬(wàn) t,其中德國(guó)出口量 6.37 萬(wàn) t,約占全球總出口量31.88%,是全球第一大高純石英出口國(guó),其出口金額達(dá) 8.38 億美元。其次是韓國(guó)、美國(guó)、馬來(lái)西亞等。
2019 年主要國(guó)家(地區(qū))高純石英出口量
數(shù)據(jù)來(lái)源:海關(guān)總署、聯(lián)合國(guó)商品貿(mào)易署 UN Comtrade
高純石英產(chǎn)品出口單價(jià)相差懸殊,其中美國(guó)、日本、韓國(guó)、德國(guó)等國(guó)主要出口高純石英深加工產(chǎn)品,出口單價(jià)較高。日本 29 114.95 美元 /t、美國(guó) 21 163.88 美元 /t、德國(guó) 13 159.38 美元 /t、韓國(guó)9 093.04 美元 /t。
2019 年主要國(guó)家高純石英進(jìn)口價(jià)
數(shù)據(jù)來(lái)源:海關(guān)總署、聯(lián)合國(guó)商品貿(mào)易署 UN Comtrade
國(guó)外生產(chǎn)集中度
目前,全球范圍內(nèi)可以供應(yīng)高純石英的主要有美國(guó)矽比科公司、挪威 TQC 公司、德國(guó)的 ANZAPLAN 公司、俄羅斯石英公司以及中國(guó)江蘇太平洋石英股份有限公司等為數(shù)不多的幾家公司。美國(guó)為高純石英的主要生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó),世界上 4N8 及以上的高純石英產(chǎn)品幾乎被美國(guó)矽比科公司一家壟斷。
隨著國(guó)際政治局勢(shì)的不斷變化,未來(lái)我國(guó)高純石英及其原料的貿(mào)易通道將面臨巨大的不安全性,獲取境外的高純石英資源將越來(lái)越困難。
目前國(guó)內(nèi)江蘇太平洋石英股份有限公司具備大規(guī);慨a(chǎn)高純石英砂的技術(shù)能力,可占據(jù)國(guó)內(nèi)總產(chǎn)值 90%,其余廠商存在規(guī)模小、生產(chǎn)不穩(wěn)定等問(wèn)題。整體上我國(guó)生產(chǎn)的高純石英及其原料所占比例極低。
2010-2019江蘇太平洋石英股份有限公司高純石英砂產(chǎn)銷存數(shù)據(jù)
小結(jié)
我國(guó)高純石英資源少而散、資源稟賦差;可提純高純石英用脈石英資源非常緊缺,但是高純石英產(chǎn)量逐年上升,中低端產(chǎn)品部分出口,高端石英產(chǎn)品仍然依賴進(jìn)口,未來(lái)高純石英需求呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。
脈石英等作為制備高純石英的礦源及其加工提純技術(shù)是未來(lái)重點(diǎn)研究方向。對(duì)于高純石英及其原料的核心技術(shù)突破,我國(guó)未來(lái)還有很多工作需要做。一方面,需要國(guó)家從政策的角度予以支持;另一方面,也需要集中各行業(yè)的技術(shù)力量進(jìn)行集中的攻關(guān)。
參考資料:
郝文俊等.全球高純石英資源現(xiàn)狀、生產(chǎn)、消費(fèi)及貿(mào)易格局
李光惠等.高純石英原料作為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)的分析及建議
顏玲亞等.中國(guó)高純石英資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀及供需形勢(shì)
(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/三昧)
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