（报告出品方/作者：安信证券，诸海滨、赵昊）

1. 问题一：光伏&半导体产业链，公司目前的业务占比情况如何？

凯德石英成立于 1997 年，前身是电子信息产业部军工定点厂—北京半导体器件五厂的石英 加工部，具有十几年为军用半导体集成电路生产线生产配套石英制品的历史。2015 公司登 陆新三板，并在随后多年获北方华创核心供应商 Top100 等称号。公司于 2019 年 1 月通过 了 TEL 的认证资质初审，并开始寄送样品。2020 年 1 月通过中芯国际 12 英寸核心零部件 石英晶舟认证。公司于 2019 年 12 月 31 日完成高性能宽条式立式石英槽舟和高稳定性石英 扩散炉用保温桶项目，项目分别达到中芯国际质量验收标准和 JC/T181-2011 行业标准。2020 年 12 月 31 日，公司完成大尺寸、高精度、多层级立式石英环舟，超大管体双层工艺管，均 达到 TEL 质量检测标准。公司成为了国内第一家通过中芯国际 12 英寸石英零部件认证的集 成电路工艺用石英部件生产企业。

公司的主要产品包括石英管道、石英舟、石英仪器等石英玻璃制品，应用于半导体集成电路 芯片领域、光伏太阳能行业领域及其他领域，具有高纯、耐高温、化学稳定性好的特点。2020 年，公司总收入为 16352.51 万元。其中，半导体集成电路收入为 9119.06 万元，占总收入 比重为 55.77%；光伏太阳能收入为 7099.1 万元，占比为 43.41%，其他类收入为 134.36 万元，占比为 0.82%。

2019 年凯德石英光伏太阳能收入占比较 2018 年有极大的提升，由 2018 年的 22.82%上升 到 2019 年的 47.85%，在 2020 年又略有下降，为 43.41%。相反，2019 年半导体集成电路 收入占营业收入比重较前一年有显著下降，由 2018 年的 76.80%下降至 2019 年的 51.86%， 2020 年又略有上升，为 55.77%。2019 年相对 2018 年光伏太阳能收入占比有大幅提高，主 要原因是 2019 年国家对光伏市场政策进行调整，同时欧盟区域提高了光伏装机总量，且取 消了对于我国最低光伏进口价格的限制，光伏市场迅速回暖，公司光伏太阳能类收入占比也 有大幅提高。半导体集成电路下游领域收入占比近三年逐年提升。

其中在公司主营业务之一半导体集成电路应用领域，凯德石英产品按照尺寸分为高端产品、 中端产品、低端产品。具体而言，8 英寸及以上为高端产品，6 英寸为中端产品，6 英寸以 下为低端产品。从占比方面来看，高中低端产品占比基本保持稳定，2019 年低端产品比例 略有下降，高端产品比例略有上升。2020年低端产品比例较2019年上升了8.48%，达52.01%。

由于公司提供的光伏产品用石英制品大多是电池片生产过程中需要的，电池片通常是正方形， 与晶圆的尺寸有所区别，无法按上述尺寸标准来归类。通常，光伏用石英制品的纯度和客户 认证的难易程度要低于半导体用石英制品，因此光伏产品属于中低端产品。2018-2021 年上 半年，中低端产品收入占比基本保持稳定，在 85%-90%左右，高端产品收入也基本保持在 10%左右。其中 2020 年高端产品收入占比略有下降，降至 9.66%，但在 2021 年上半年又 出现一定回升，为 10.76%。

公司中低端产品现阶段占比较高主要有三方面原因：第一，2018-2021H1，公司光伏及其他 领域收入分别 2,580.31 万元、7,437.78 万元、7,233.45 万元、2,575.10 万元，对应比例为 23.04%、48.14%、44.23%和 32.80%，而光伏及其他领域的产品收入统一划分为中低端产 品。第二，公司中端产品占比较大，2018-2021H1，6 英寸半导体用石英产品的收入贡献为 2,857.55 万元、2,659.65 万元、2,796.23 万元和1,731.48 万元，对应比例为 25.70%、17.21%、 17.10%、22.05%。第三，高端产品，尤其是 12 英寸产品，客户验证需要的时间周期较长， 产品逐渐量产需要一个较长的过程。

从客户角度来看，凯德石英的主要客户可以分为芯片制造客户、设备厂商、研究所、境外客 户和其他客户。其中，芯片制造客户主要指半导体领域与芯片制造相关的各类型半导体材料 公司及各类型半导体 IC 制造公司等，例如：华微电子、扬杰电子、通美晶体、厦门吉顺芯 微电子有限公司、有研半导体硅材料股份公司、台基股份、中科晶电等；设备厂商主要是半 导体、光伏太阳能设备厂商，例如：北方华创、捷佳伟创等；研究所客户主要指各类科研院 所与研究单位，例如：昆明物理研究所；境外客户主要指境外销售的客户，例如：Unimin Quartz Material Inc、WQE、EIKOH CO., LTD 等；其他类指不包含在上述四类的客户，主要为同行 业客户、偶发性销售客户、所在行业销售占比较少的客户等，例如：北京凯利达石英玻璃仪 器厂、武汉云晶飞光纤材料有限公司等。

2018-2021H1，凯德石英的主要客户为芯片制造客户，除 2019 年芯片制造客户收入比重略 有下降，其余均保持上升趋势，2020 年芯片制造客户收入占比达 45.91%。2019 年芯片制 造客户比重略下降主要系光伏产业发展向好，设备厂商收入占比提高所致。

从 2019 年开始，芯片制造类客户占比稳步提升，设备厂商占比稳中有降，研究所类型的客 户在 2021 年上半年占比接近 10%。从单体客户来看，设备厂商的客户每家贡献量较大。

1.1. 半导体领域：主要有石英舟、石英管道、石英仪器，8 英寸以上晶圆产品加 速发展

公司半导体用石英制品，主要有石英舟、石英管道、石英仪器三个类别，具有高纯、耐高温、 化学稳定性好的特点，主要应用的环节有氧化、扩散、化学气相沉积（CVD）、清洗、刻蚀。

石英玻璃制品的发展紧跟下游行业的发展，以半导体硅片为例，硅片主要有 2 英寸（50mm）、 3 英寸（75mm）、4 英寸（100mm）、6 英寸（150mm）、8 英寸（200mm）和 12 英寸（300mm） 等规格。硅片的尺寸（直径）越大，每一个硅片上可制造的芯片数量就越多，单位芯片的成 本随之降低。在半导体工业领域中，用量较大的石英制品是扩散、氧化、退火等高温工艺中 所使用的石英炉管及石英舟等。在高温工艺中晶圆直接暴露在密闭的石英环境中，故石英的 纯度、有害杂质释放量、几何尺寸等将会直接影响集成电路器件的良率和生产效率。

从石英制品加工复杂程度角度，产品尺寸越大，加工环节越复杂，从产品纯度角度，产品越 高端，选用材料纯度等级越高，对制成品表层洁净度要求越高。对于半导体用石英制品，按 照行业惯例，目前国内石英制品会根据使用石英制品的下游厂商生产晶圆的尺寸来区分产品 的高、中、低档次，通常 6 英寸以下半导体芯片生产线用石英制品为低端产品，6 英寸半导 体芯片生产线用石英制品为中端产品，8 英寸及以上半导体芯片生产线用石英制品为高端产 品。

从销量来看，2019 年凯德石英产品在半导体集成电路应用方面的销售量较 2018 年有明显下 降，减少了 24,895 件，降幅达 22.53%。2020 年在半导体集成电路应用的销售量较 2019 年有明显增加，超过 2018 年销售量，达 114,972 件。

从收入端来看，2020 年，凯德石英在半导体集成电路方面收入 9119.05 万元，营收逐年提 升，主要产品是石英舟、石英管道和石英仪器。其中，8 英寸及以上尺寸的产品中石英管道 收入较高。

2020 年，凯德石英在用于生产 8 英寸晶圆的石英制品方面收入 1580.31 万元，在用于生产 6 英寸晶圆的石英制品方面收入 2796.23 万元，在用于生产 6 英寸以下晶圆的石英制品方面收 入 4742.52 万元。2018-2020 年凯德石英在用于生产 8 英寸晶圆的石英制品方面的收入分别 为 1469.74 万元、1862.79 万元、1580.31 万元，在生产 6 英寸晶圆的石英制品分别为2857.56 万元、2659.66 万元、2796.23 万元，在生产 6 英寸以下晶圆的石英制品分别为 4106 万元、 3487.28 万元、4742.52 万元。根据收入、毛利率及销售量可以看出，用于生产 6 英寸以下 晶圆的石英制品始终是公司的主要产品，在各类占比中始终保持最大比重。

2019-2020 年，凯德石英产品在半导体集成电路应用的毛利润方面呈现明显的上升趋势，主 要原因是随着生产成本、技术工艺的调整，前期投入得到明显回报，收入、毛利润增长明显。

1.2. 光伏领域：主要应用于氧化、扩散、CVD 等环节，2020 年产能达 12520 件

公司用于光伏领域的石英制品种类相对于半导体领域较少，主要有卧式石英舟、卧式炉管以 及接液瓶、源瓶、石英挡板等石英仪器，主要应用于氧化、扩散、CVD 等具体工艺环节。

对于光伏用石英制品，产品在化学纯度、气泡数量和夹杂物上往往较半导体行业中应用的石 英制品有较低要求，光伏石英制品整体划分至中低端类别。

光伏行业收入及占比变动原因主要在于，光伏行业总体受政策影响波动较大。2018 年受国 家“531 新政”影响，当期光伏行业整体市场有较大幅度下降。而 2019 年随着国家对光伏 市场政策进行调整，同时欧盟区域提高了光伏装机总量，且取消了对于我国最低光伏进口价 格的限制，当期光伏市场迅速回暖，需求量较 2018 年度大幅提高。2020 年我国光伏行业市 场总体稳定，境外光伏市场受新冠肺炎疫情影响有所波动。光伏行业作为清洁能源及非化石 能源产业，是实现“碳中和”目标的重要手段之一。我国已将光伏产业列为国家战略性新兴 产业之一，具有较强的市场发展潜力。凯德石英 2019 年度、2020 年度光伏太阳能类业务收 入，基本与当期行业情况保持一致。2018-2020 年凯德石英在光伏太阳能方面的产品销售量 保持上升趋势，分别为 9,215 件、9,402 件、12,520 件，2020 年销售量上升尤其明显。

2020 年，凯德石英在光伏太阳能应用方面收入 7099.10 万元，毛利润为 2289.08 万元，较 前两年基本保持稳定上升趋势。2019-2020 年，受国家政策影响，公司光伏收入和销售量有 大幅提升，收入占比达 43.41%，目前公司在光伏太阳能领域具有较强的市场发展潜力。 2018-2020 年凯德石英在光伏太阳能方面的收入分别为 2537.68 万元，7393.76 万元， 7099.10 万元，2019 年呈明显的上升趋势，主要原因是石英管道的收入明显增加。

2019-2020 年，凯德石英在光伏太阳能收入方面呈现明显的上升趋势，光伏太阳能领域收入 占总营业收入比重也有明显上升，分别为 47.85%、43.41%。

2018-2020 年凯德石英在光伏太阳能方面的毛利润基本保持上升趋势。2019 年达 2995.39 万元，增幅为 173.17%。2020 年较 2019 年有小幅下降。但 2021 年上半年由于石英管道毛 利润为负，2021 年上半年光伏太阳能类毛利润降低至 263.31 万元。

2. 问题二：公司护城河和竞争壁垒怎么看？

2.1. 整体优势：数十年经验积累+工艺+客户资源+人才，解决国产替代的关键

几十年专注石英领域+中美合资技术引进，奠定公司底蕴。公司前身是电子信息产业部军工 定点厂—北京半导体器件五厂的石英加工部，具有几十年为军用半导体集成电路生产线加工 配套石英制品的历史。1997 年与美国加州设备材料有限公司合资（以现金及技术产权出资 形式，占注册资本 70%），引进国外先进技术和高纯度石英材料，成为一家专业制造高精度 石英制品的中美合资公司。后经多次股权变换，于 2013 年由中外合资企业转为内资企业。

品牌和客户积累赋予公司高知名度。自 1997 年成立至今，公司一直为国内各大型微电子集 团、半导体研究所、国防科工委生产配套石英玻璃制品，是多家重要客户的石英制品合格供 应商，与客户多年保持良好合作关系。 目前公司国内客户超 200 家，遍及半导体、光伏等多个下游行业。其中公司连续 10 多年为 国外客户负责 4、6 英寸和 8、12 英寸半导体芯片生产线用石英玻璃制品的出口加工业务， 产品主要销往德国、美国和中国台湾等地区，产品种类多达上百种。公司在长期发展中不断 完善升级，以独特的加工风格和特色提高品牌鲜明度，以稳固的客户关系和丰富的产品种类 逐步塑造业内高信誉和高知名度形象。

公司生产工艺流程中，火加工主要应用于焊接、抛光等工序，其中，焊接工艺是用氢氧火焰加热石英材料达到 2,500 摄氏度左右，根据图纸需要的形状和尺寸将石英材料在加热的状态 下改变形状或将两个石英材料连接在一起。抛光工艺是用氢氧火焰对焊接好后的石英制品内 外表面进行高温烘烤，去除焊接时产生的白色石英云雾，使其表面更加透亮光滑。

2005 年起至今，凯德石英已完成 7 项重要科研项目，逐步解决了半导体用高性能石英保温 筒、立式石英笼舟等产品配件多、结构复杂、尺寸精度高、加工难度大、整体组装焊接技术 含量高等问题。通过研究新工艺，避免由于局部过热引起铝纤维块炸裂而导致报废的问题弥 补传统化工原料提纯设备的不足，消除化学工业上的跑、冒、滴、漏与环境污染五大痼疾， 在保证提纯纯度的同时，使产量达到最高，实现了一定的技术壁垒。

其中高端石英制品方面，由于高端石英制品的产品图纸普遍较为复杂，对火加工工艺有硬性 要求。公司掌握了多项大尺寸石英加工环节中的焊接、退火控制等技术，并申请了多项发明 专利，技术储备是公司加工复杂产品、保持产品加工效率和合格率的重要保证。

公司石英舟、石英管产品加工过程中，需要采用火加工技术焊接。公司的石英笼舟，属于 8-12 英寸石英舟类产品，特点是加工难度大、加工程序比较复杂，加工技术要求高。石英环片最 薄厚度只有 0.5mm，焊接、抛光过程中特别容易变形。

2.2. 生产能力：与外资加工设备水平持平领先国内厂商，具备万级加工洁净间

公司为目前国内具备 8、12 英寸半导体集成电路芯片生产线配套石英玻璃制品加工能力的 企业之一。公司具备 8、12 英寸半导体生产线配套石英制品的生产能力，目前来看整体实现 收入较少。公司产品以中低端石英制品为主，2018-2021H1 公司 8、12 英寸石英制品销售 收入分别为 1,576.11 万元、1,865.75 万元、1,580.31 万元、845.01 万元，占当年销售收入 比重分别为 14.17%、12.08%、9.66%、10.76%。2018-2021H1，公司生产 8 英寸及以上产 品数量超 1 万件（支），加工图纸超 3000 张。

公司目前在研项目为 12 英寸外延用石英腔体上、下顶盖和旋转托举轴，上述产品系应用在 12 英寸晶圆 RTP 工序上的关键石英零部件，晶圆制程 28-65 纳米。公司已经研发成功的 8 英寸外延用石英腔体上、下顶盖和旋转托举轴，是应用在 8 英寸晶圆 RTP 工序上的关键石 英零部件，晶圆制程 90 纳米。从产品制程上 12 英寸外延腔体更具有先进性。8 英寸外延腔 体外形尺寸为直径 400 毫米，厚度 20 毫米，12 英寸外延腔体外形尺寸为直径 600 毫米，厚 度 60 毫米，在产品的加工技术和难度上，尺寸越大的石英制品加工难度越大，先进性越高。 目前国内 12 英寸外延腔体全部依赖进口和国内的外资石英厂商供应，内资石英厂商不具备 此类产品的成熟加工技术和能力。

其中，部分结项项目已达到国际质量检验标准。如公司结项项目大尺寸、高精度、多层级立 式石英环舟及超大管体双层工艺管，结项验收时达到 TEL 质量检测标准；高性能宽条式立式 石英槽舟结项时达中芯国际质量验收标准。

根据中国电子材料协会石英分会相关说明，目前凯德石英高端石英产品的加工洁净间净化级 别为万级，检验、清洗、包装间为千级，加工环境级别与在中外资石英企业（杭州大和、沈 阳贺利氏、沈阳汉科）持平，大部分国内同行业企业不具备百级清洗、包装间。凯德石英所 使用的阿诺德火加工车床、三菱五轴激光切割机、日本原装兄弟 CNC 数控加工中心、美国 哈斯 CNC 数控加工中心、美国赫克 CNC 数控加工中心、高纯退火炉等主要加工设备，与 外资石英企业加工设备水平持平，在国内同行业企业中处于领先水平。

公司已拥有上千平方米高端石英生产车间，其中，十万级火加工车间超 400 平方米，可同时 满足 20 人生产操作，独特的排风和净化系统可满足 8、12 英寸高端石英制品生产的需求。 随之配套的化学清洗室，选用一流的全自动清洗设备，确保产品清洗洁净无污染，高纯退火 炉采用日本进口高纯 1600 型保温棉，保证了产品退火的纯度；该车间内配套建设了千级检 验室，化学清洗室，烘干室和包装室等，为了满足更高级别石英制品的加工还设臵了百级清 洗烘干间，配有表面颗粒度测量仪等，车间配臵优良。

精良的生产设备对加工环节产品的精度和生产效率可提供可靠保障，公司用于高端产品加工 的设备主要包括 1 台德国阿诺德扩管设备、2 台德国阿诺德成型设备等用于产品加工的进 口设备和先进的数控加工中心（机床）等。（报告来源：未来智库）

3. 问题三：行业可比公司产品认证的进度情况如何？

在半导体领域应用的石英制品通常需要通过设备厂商或晶圆制造厂商的直接认证。国内厂商 在 12 英寸石英制品领域以提供测试样品为主，主要市场被外资企业占据。半导体用石英加 工门槛通常较高，下游半导体客户的认证工序是进入主流供应体系的重要前臵条件，高端产 品整个认证时间通常在 1-2 年，认证流程也较为复杂，产品能否通过认证是产品是否能够大 规模放量，提升下游渗透率的核心要素。

集成电路制造工艺繁多，主要包括氧化扩散、薄膜沉积、匀胶、光刻和显影、刻蚀、离子注 入等重要工艺。其中，氧化扩散工艺主要是在高温条件下对半导体晶圆进行掺杂，即将元素 磷、硼扩散入硅片，从而改变和控制半导体内杂质的类型、浓度和分布，以便建立起不同的 电特性区域，采用不同的掺杂工艺，通过扩散作用，将 P 型半导体与 N 型半导体制作在同一 块半导体硅片上。半导体中的扩散属于三种输送现象（质量传输、热传递和动量传输）中的 质量传输，需要在 850℃以上的高温环境下效应才够明显；卧式炉的扩散、氧化和退火工序 需要在高温环境下（>1150℃）也能保持稳定性能的特种石英材料；薄膜沉积工艺是在晶圆 上沉积一层待处理的薄膜；匀胶工艺是把光刻胶涂抹在薄膜上；光刻和显影工艺是把光罩上 的图形转移到光刻胶；刻蚀工艺即把光刻胶上图形转移到薄膜，去除光刻胶后，即完成图形 从光罩到晶圆的转移，刻蚀的目的是把图形从光刻胶转移到待刻蚀的薄膜上；离子注入工艺 是离子束射到固体材料以后，受到固体材料的抵抗而速度慢慢减低下来，并最终停留在固体 材料中。

进入主流半导体石英供应链的方法有两种，一种是通过半导体设备厂商认证；一种是通过终 端晶圆制造商内部认证。凯德石英目前在推进 TEL 设备厂商认证的同时，也在积极与终端 晶圆制造商和国内半导体设备厂商积极接触寻求终端认证，所以通过 TEL 认证有助于加快 凯德石英进入终端晶圆制造商进程。

日本东京电子有限公司（TEL）是全球领先的半导体生产设备供货商之一，凯德石英正在申 请日本东电（TEL）8 英寸产品认证。TEL 认证流程包括资质初审、原料准备（向已认证材 料厂商购买合格原材料）、现场改造（包括生产环境、设备设施、生产布局等）、样品试制、 产品送样及检测及现场审核。公司披露，凯德石英已通过 TEL 认证资格初审，2019 年正式 为TEL提供试制样品，2019年11月，凯德石英的第一批样品由于外观等原因未能通过审核， 目前公司正在加工第 2 批样品，认证进程正常持续推进中。由于认证周期较长及认证程序的 复杂性，认证过程中存在诸多不确定因素。目前国内市场中，3 家通过 TEL 认证的石英制品 厂商全部为外商独资企业，包括杭州大和、贺利氏信越和沈阳汉科。

中芯国际目前 12 英寸石英舟主要供应商为外资企业，国家对集成电路产业的扶持政策陆续 出台，高端半导体芯片制造企业对石英零部件的采购逐步转向国内企业，给国内石英零部件 制造企业带来了新的机遇。

中芯国际从认证到供货的环节包括选择样品制作商→质量、工艺工程师、采购三方会议→质 量管理人员组织验厂→上会通过→送样→预约机台测试 （在中芯国际的晶圆制造机台对石 英厂商提供的石英制品进行测试）→样品测试→小量试产→批量试产。2020 年 1 月，凯德 石英的首批送往中芯国际的 12 英寸核心石英零部件样品，已经测试合格。公司现有火加工 工艺、相关技工的技能水平和熟练度能够匹配目前行业内进行相关技工的技能水平和熟练度 能够匹配目前行业内进行 8、12 英寸相关石英制品英寸相关石英制品的技术和工艺路线。

目前国内企业的国际认证情况仍处于较前期阶段，绝大部分公司并没有得到类似 TEL、KE 等半导体设备领先企业的国际认证，凯德石英目前正在进行 TEL 的 8 英寸产品认证，其 12 英寸石英晶舟产品已通过中芯国际的认证。 公司披露，凯德石英为国内第一家通过中芯国际 12 英寸核心零部件石英晶舟认证的内资企 业。通过中芯国际 12 英寸核心零部件石英晶舟认证后，进入中芯国际合格供应商名录，可 为中芯国际进行小批量供货。同时，利于其在中芯国际 8 英寸产品中尽快进行机台测试，加 快样品验证过程。除此之外，随着市场影响力的提升，其他新增客户亦可对其的营收增加产 生协同效应。

4. 问题四：光伏&半导体产业链对石英玻璃制品的需求判断？

石英玻璃片是由石英熔炼并切开磨制而成，由于其二氧化硅含量接近 100%，故具备着许多 良好特点，例如耐高温性、硬度高、耐热震性和电绝缘性能良好等等，通常被用于制作半导 体、半导通信装臵、光学仪器、电光源器、激光器、医疗设备和耐高温耐腐蚀的化学仪器， 广泛应用于电子、冶金、建材、化工、以及国防等工业。

在石英产业链的下游终端应用市场中，根据《中国硅产业年鉴 2014》数据显示，半导体、 光纤、光学、光伏和电光源行业的应用规模占比分别为 65%、14%、10%、7%和 4%，其中 半导体、光伏是增长较快的领域，将成为石英制品业绩新的增长点。

光伏行业和半导体行业用石英材料的使用寿命和频率主要受应用场景、工作环境、石英制品 纯度等因素的影响。使用寿命*频率=1 年，如使用寿命 3 个月左右的产品，一年更换频率约 为 4 次，使用寿命 6 个月左右的产品，一年更换频率约为 2 次，使用寿命 12 个月左右的产 品，1 年更换频率约为 1 次。

4.1. 半导体：产业链向国内转移趋势明显，为国内石英制品市场提供增长空间

4.1.1. 市场需求：2020 年全球石英制品市场规模约 292 亿元，国内规模约 97 亿元

石英制品主要应用于单晶硅制造和晶圆制造两个环节。半导体领域分为芯片设计、芯片制造 和封装测试三个步骤，其中芯片制造又可分为单晶硅片制造环节和晶圆制造环节，石英材料 就主要应用在这两个环节之中，石英舟、石英管、石英仪器是半导体芯片加工过程清洗、氧 化、光刻、刻蚀、扩散等环节中所需要的材料。

从产品结构来看，半导体石英器件、半导体石英基板、半导体石英玻璃(含坩埚)是石英玻璃 在半导体领域的主要产品，三类产品的市场规模大致按 4/3/3 的占比分布。

从市场规模看，2014-2020 年中国半导体行业销售额增幅达 193.43%，半导体产业链向中国 转移。从全球半导体芯片销售额和中国集成电路行业销售额的对比中发现，根据 SIA 数据显 示，全球半导体行业销售额从 2014 年的 3358.43 亿美元升至 2020 年的 4390 亿美元，增幅 达 30.72%；根据中国半导体行业协会数据显示，中国半导体行业销售额从 2014 年的 3015.4 亿元升至 2020 年的 8848 亿元，增幅高达 193.43%。对比表明，半导体产业链正逐渐向中 国市场转移，且国内半导体行业需求端增速较快。

按石英制品市场中半导体领域占比 65%测算，2020 年全球石英制品行业规模约为 291.60 亿 元。其中，中国市场约占全球半导体销售额的 1/3，按此测算，国内石英制品 2020 年的市场 需求约为 97.2 亿元。

2020 年全球半导体芯片销售额为 4,390 亿美元，按石英制品规模与半导体销售规模的比例 约为 6.6:1000 估算，则 2020 年半导体石英制品市场规模约为 189.53 亿元。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。根据 SIA 发布的数据，2020 年全球半导体芯片销售额为 4,390 亿美元，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 品的种类和数量相应增加，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，则 据此估算 2020 年半导体石英制品市场规模约为 189.53 亿元。

对于国内市场来说，以中芯国际为例，来推算其石英制品的需求量。中芯国际作为中国内地 最大的晶圆厂，公司是中国内地技术先进、配套完善、规模最大、跨国经营的集成电路制造 企业集团，提供 0.35 微米到 14 纳米不同技术节点的晶圆代工与技术服务。

2020年中芯国际 8英寸销量约为 570万片，经测算 2020年中芯国际石英制品需求约为 1.61 亿元。若晶圆产量、销量按照约当 8 英寸统计，则 2020 年度中芯国际 8 英寸石英制品产量 约为 565.99 万片，销量约为 569.86 万片，按照 8 英寸与 12 英寸的面积换算比例，则中芯 国际 12 英寸石英制品产量约为 251.55 万片，销量约为 253.27 万片。根据 SIA 发布的数据， 2020 年全球芯片销售额 4390 亿美元，按 6.44 汇率测算，对应人民币约为 2.83 万亿人民币。 根据中芯国际2020年报，其晶圆代工收入为239.89 亿元，约占全球芯片总销售额的0.85%。 综合考虑，2020 年半导体石英制品行业规模约为 291.60 亿元，2020 年半导体石英市场规 模约为 189.53 亿元，对应中芯国际石英制品需求约为 1.61 亿元。

目前，国内主要晶圆厂的产能在 4、6、8、12 英寸均有分布，但新建产能基本上以 8、12 英寸为主。SEMI 的数据显示，2017-2020 年间全球投产的半导体晶圆厂为 62 座，其中有 26 座设于中国大陆，占全球总数的 42%。并预计从 2020 年到 2024 年至少新增 38 个 12 英 寸晶圆厂。国内 12 英寸晶圆制造厂产品主要包括两大方向，一方面为主攻先进制程代工和 特色工艺的晶圆厂，包括中芯国际、华虹半导体、粤芯半导体等；另一方向主要是以存储晶 圆制造为主攻方向的晶圆厂，包括长江存储、合肥长鑫、福建晋华、武汉新芯等。

国内晶圆厂规划产能中 65nm 以下制程占比 60%，主要使用 12 英寸硅片。据统计的国内晶 圆厂目前已公布制程在建项目中，65nm 以下制程占比 60%，高于目前 50%的比例。未来随 着新的晶圆厂投产，预计 65nm 以下制程占比将得以提升。而由于 65nm 以下制程主要使用 12 英寸硅片，对应晶圆制程产能的提高将推动未来国内 12 英寸硅片市场增长。

4.1.2. 未来看点：晶圆扩产+政策推进半导体全产业链布局，石英制品将快速发展

晶圆厂进入扩产期，2018-2022 年中国大陆硅晶圆产能增速高于全球，CAGR 达 14%，为 石英需求增长提供驱动力。根据 ICInsight《2021-2025 年全球晶圆产能报告》中数据显示， 2018 年中国硅晶圆产能为 243 万片/月，全球硅晶圆产能为 1945 万片/月，中国大陆硅晶圆 产能占全球硅晶圆产能 12.5%；而随着半导体制造硅晶圆产能向中国转移，2022 年中国大 陆晶圆厂产能将达 410 万片/月，全球硅晶圆产能将达 2391 万片/月，中国大陆硅晶圆产能 占全球硅晶圆产能将升至 17.15%。由于石英制品主要应用于晶圆制造，故中国及全球晶圆 厂的扩产将会增加石英制品的市场需求。

在国产化率和国内产品技术水平均有成长空间的情况下，国家为扶持集成电路相关产业链， 也出台了一系列政策，先后颁布了《鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策》、《中国集 成电路产业发展推进纲要》、《关于进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展企业所得税政策 的通知》等政策。《国家集成电路产业发展推进纲要》中，明确提出要突出芯片设计-芯片制 造-封装测试-装备与材料全产业链布局。此外，在资金方面，国家也对半导体制造材料行业 予以了大力支持。

2014 年，工信部成立国家集成电路产业投资基金（简称“大基金”），大基金一期从成立到 投资完毕历时将近 4 年，一期总投资额为 1,387 亿元，其中投资装备材料业的投资比重为 7%， 约 98 亿元。2019 年 10 月，大基金二期成立，根据《关于征集浙江省数字经济产业投资基 金项目的通知》，大基金二期将重点投向芯片制造及设备材料、芯片设计、封装测试等产业 链环节。未来待大基金二期投资项目落地，预计半导体材料行业将得到进一步的资金支持， 行业景气度将持续提升，石英制品市场规模有望进一步扩大。

台积电和中芯国际积极布局 28nm 产能，为 12 英寸石英制品提供需求端空间。台积电正在 扩充特殊制程产能，计划扩增中国大陆南京厂 28nm 新产能，2022 下半年预计产能逐步释 放，2023 年中达到月产 4 万片规模。中芯国际于北京兴建了 28nm 制程、12 英寸晶圆厂， 并在上海、深圳投入约 110 亿美元进行扩产。（来源：半导体行业观察）

4.2. 光伏：政策引导能源结构调整，石英制品下游光伏产业链持续向好

4.2.1. 市场需求：2020 年全国光伏累计装机量达 253GW，均居世界首位

石英制品在光伏产业链中主要应用在硅棒/锭生产过程中和电池片生产过程中。石英坩埚是硅 棒/锭生产过程中，多晶硅铸锭炉的关键元器件，用于盛装熔融硅并制成后续所需硅锭的一次 性消耗品。石英舟、管、瓶、清洗槽等器件，应用于电池片生产过程中扩散、清洗等环节， 主要是承载功能。光伏生产工艺属于低温工艺，对石英制品性能的要求主要是耐腐蚀、透光 性好、杂质含量低，对羟基无要求。

2020 年全国光伏新增装机量达 48.2GW，累计达 253GW，新增与累计均居世界首位。2020 年，受新冠肺炎疫情的影响，全球经济倒退，然而我国光伏行业逆流而上，取得了令人瞩目 的成就，保持并延续了多项世界第一。我国已将光伏产业列为国家战略性新兴产业之一，在 产业政策引导和市场需求驱动的双重作用下，全国光伏产业实现了快速发展。应用市场实现 恢复性增长，根据中国光伏行业协会的数据，2020 年我国光伏新增装机 48.2GW，连续 8 年位居全球首位；累计装机量达到 253GW，比 2019 年同比增长 24.00%，全年光伏发电量 为 2,605 亿千瓦时，约占全国全年总发电量的 3.5%。

4.2.2. 未来看点：硅片、电池片产量持续增长，预计 2030 年光伏发电装机占比 27%

从我国当前的能源发电结构角度来看，2020 年火电装机占比达到 49%，依然是我国能源发 电结构的主力，而光伏、风电、水电这类非化石燃料发电装机占比较小，分别为 11%、13%、 17%。

“双碳”政策积极引导能源结构调整和光伏行业发展，预计光伏发电装机占比将从 2020 年 的 11%升至 2030 年的 27%，预测到 2050 年中国光伏发电装机将达到 5,000GW。2021 年 9 月 22 日，中共中央下发《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》， 强调要坚定不移地走生态化优先、绿色低碳的高质量发展道路，确保如期实现“碳达峰”、“碳 中和”目标，并将大力支持发展屋顶光伏和绿色低碳建筑。在“碳中和”的状态下，到 2030 年，火电装机将从 49%下降至 28%，光伏发电装机从 11%上升至 27%，风电装机从 13%上升至 21%。合理预测，2030 年之后光伏发电装 机将超越火电装机，在各项政策引导下，中国光伏行业积极增长趋势明显，预计未来国内年 均光伏发电装机新增规模在 70-90GW，将有效促进我国能源转型。根据国家发改委能源所 的展望，2050 年中国光伏发电装机将达到 5,000GW。

预测 2021 年多晶硅产量达 45 万吨（+14.8%），单晶硅产量达 149GW（+26.3%）。其中， 多晶硅可作拉制单晶硅的原料。多晶硅方面，2020 年，全国多晶硅产量达 39.2 万吨，同比 增长 14.6%。其中，排名前五企业产量占国内多晶硅总产量 87.5%，前 4 名企业产量均超过 5 万吨。2021 年随着多晶硅企业技改及新建产能的释放，多晶硅产量预计将达到 45 万吨。 单晶硅方面，据中国有色金属工业协会硅业分会统计数据，我国单晶硅产量由 2017 年 29GW 增至 2019 年 90GW，年均复合增长率为 76.17%，预测 2021 年我国单晶硅产量可达 149GW。

预计 2021 年中国硅片产量达 181GW（+12.2%）。硅片方面，2020 年全国硅片产量约为 161.3GW，2016-2020 年产量涨幅达 148%。其中，排名前五企业产量占国内硅片总产量的 88.1%，且产量均超过 10GW。随着头部企业加速扩张和中国光伏产业链积极发展，预计 2021 年全国硅片产量将达到 181GW。

预测 2021 年中国太阳能电池片产量将达 152GW（+12.8%）。我国太阳能电池产能已稳居世 界第一，全球电池片产业将随着中国光伏行业发展持续向中国转移。根据中国光伏协会数据 显示，2020 年全球晶硅太阳电池片产量前十企业中中国企业占据九席，2020 年中国晶硅电 池片产量约为 134.8GW，较 2019 年的 110.3GW 同比增长 22.2%，预计 2021 年中国电池 片产量将超过 152GW。

5. 问题五：国内外石英玻璃加工行业竞争格局及未来产能布局？

5.1. 整体情况：国外加工技术领先于国内，半导体及关键基础材料国产替代势在 必行

随着我国半导体技术的发展，国产集成电路行业逐渐崛起，集成电路石英制品作为半导体关 键材料，其重要性不断凸显，是国家战略性产业和支柱性产业发展中不可替代的高纯基础材 料。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，石英制品作为晶圆的载体，其发展速度也同步得到了提升。但国外石英加工技术领先 于国内，并对国内石英行业进行技术封锁，我国高端石英制品制造技术仍受制于人，因此未 来半导体产业及关键基础材料国产替代势在必行。

根据中国电子材料行业协会石英分会提供的数据，石英制品行业的发展伴随着下游半导体、 光伏等行业的发展。国外 4、6 英寸集成电路生产线已基本处于淘汰状态，集成电路生产线 主要以 12 英寸生产线为主。作为配套单位，国外 4、6 英寸石英加工企业较少。像外资竞争 对手杭州大和热磁电子、贺利氏信越、沈阳汉科等，占据着国外 8、12 英寸集成电路用石英 市场的主要份额，上述企业不直接与 4、6 英寸集成电路石英制品企业进行竞争。

国内市场与国外市场相比有所区别，目前国内市场半导体生产线主要集中在 6 英寸及以下和 8 英寸生产线，对应石英制品的配套也主要集中在该领域。根据行业协会提供的数据，目前 4、6 英寸的半导体单晶炉数量较多，配套的石英制品制造商超 50 家，但考虑集成电路用石 英制品整体门槛较高，对于部分供应商来说，其产品进入客户供应体系难度较大，客户在选 定合适的供应商后，更换供应商的几率较低，因此，公司取得客户认可后，如果可以保证交 货质量和时间，复购情况较为理想，国内 4、6 英寸市场竞争主要体现在产品质量和交货能 力上。根据北方集成电路技术创新中心（北京）有限公司相关说明，凯德石英已成为国内最 具实力能提供集成电路用超高纯高性能石英系列产品全解决方案的国产厂商，解决了中芯国 际石英产品国产替代的关键问题，为未来实现完全自主可控打下基础。

5.2. 竞争格局：国内高端石英制品技术尚未成熟，市场份额主要由外资企业占据

上游产业为高纯石英砂和高端石英材料行业，有集中化和规模化特征。从石英制品上游来看， 产品主要包括石英锭、石英棒、石英管等石英材料，主要生产厂商包括迈图、贺利氏、东曹 株式会社、菲利华、石英股份等；高纯石英砂为石英材料的上游原材料，主要生产厂商包括 尤尼明、挪威 TQC、石英股份等。上游行业集中化和规模化的特征相对明显，高纯石英砂 及高端石英材料主要集中在少数国内外厂商手中。

石英玻璃制品行业市场比较细分，其中 4 英寸、6 英寸等中低端石英玻璃制品供应商之间技 术差别不大，竞争较为激烈，尤其像光源行业、光伏行业用石英制品，整体门槛较低；高端 石英制品是应用在 8、12 英寸半导体集成电路的基本原料，半导体行业持续保持快速发展， 带来市场对高端石英制品的大量需求。

5.2.1. 全球视角：贺利氏、迈图历史悠久，技术产品体系齐全

高纯石英砂经过电熔工艺、气炼工艺、等离子体沉积法等工艺可加工成石英玻璃，其中，电 熔法出品率高、经济，但杂质含量高，国内使用较为普遍，其成品率不仅取决于工艺，更多 与原材料有关，这也是我国要大量进口高纯石英砂的原因之一。而采用氢氧焰的气炼法制备 的石英玻璃虽然能减少杂质含量，但是成品羟基含量高，羟基既是杂质缺陷，又具有结构缺 陷的性质，不仅影响石英玻璃的物理、化学性能,也改变石英玻璃的熔制性能。而等离子体沉 积法虽然可以同时解决杂质和羟基含量问题，但成本高，实现大量产业化较为困难。

国内主要从事石英制品生产的企业包括杭州大和、沈阳汉科等外资企业，其特点是发展时间 长，主要生产 12 英寸等高端石英制品，技术领先，其中如杭州大和已具备 18 英寸石英制品 的研发能力（公司官网）。 从事石英制品生产的中资企业则主要有凯德石英、东科石英、强华股份等公司，而如菲利华 等公司在主营石英玻璃材料业务的同时，也从事部分石英玻璃制品业务。 根据公司 2020 年报，菲利华石英玻璃制品收入占比 21.43%，石英玻璃材料收入占比 76.41%。 国内中资企业普遍从事中低端石英制品业务，但近两年发展较快，已有凯德石英等公司逐渐 进入 12 英寸等高端市场，并取得一定市场认可。

5.2.1.1. 贺利氏：300+年历史，40%+收入来自亚洲，2019 年收入达 224 亿欧元

贺利氏（Heraeus）科技集团，总部位于德国哈瑙市，是一家产品和业务多元化的国际领先 家族企业。如今，贺利氏集团的业务包括环境、电子、健康和工业应用领域。2019 年，贺 利氏的总销售收入为 224 亿欧元，在 40 个国家拥有近 1.49 万名员工。贺利氏被评选为“德 国家族企业十强”，在全球市场上占据领导地位。

亚洲收入占比超 40%，2019 年贺利氏收入达 224 亿欧元。根据官网，贺利氏客户遍布超 50 个国家，2019 年营业收入达到 224 亿欧元，同比增长 10.34%。2018 年亚洲地区收入贡献 最高，占比 43%，欧洲（含德国）其次，占比 30%，美洲收入占比 25%，亚欧美三大洲合 计占比 98%。

5.2.1.2. 迈图：75+年历史，2018 年收入达 27.05 亿美元，以 31 亿美元价格被收购

迈图（Momentive）的创立可追溯到 1940 年 5 月，当时研究化学家 Eugene G. Rochow 发 现了制作有机硅的直接反应工艺。公司以有机硅、石英和陶瓷科技为基础，已发展成为特种 有机硅和材料方面的顶级供应商，从第一双走过月球表面的鞋底，到地球上抓地力更强的轮 胎。而在 2018 年，由韩国公司 KCC、半导体设备生产商 Wonik 和私募股权基金 SJL 组成 的财团达成协议，以约 31 亿美元对公司进行收购。

迈图核心制备工艺是电熔法，而且已经通过全球主要的半导体设备商 TEL 的认证（根据智芯 咨询），是高纯度熔融石英制品的全球领军企业。其半导体领域产品体系较为齐全，微量元 素含量可达到 ppm 或 ppb 级别，同时在较大直径范围内可保持尺寸的一致性，而依据不同 细分产品又拥有耐高温、低羟基等一系列优点。（报告来源：未来智库）

5.2.2. 国内视角：菲利华石创和凯德石英是国内行业龙头，市占率均为 1.7%左右

中国内地晶圆厂 8英寸和 12英寸合计月产能达 238万片，6英寸及以下月产能达 400万片。 由于现阶段国内晶圆生产中 6 英寸及以下的生产线占比较高，故对应相关尺寸的石英制品需 求依然较高。根据《中国内地晶圆制造线白皮书》数据显示，截至 2021 年 6 月，中国内地 12 英寸晶圆制造线装机月产能约 118 万片（其中外资公司装机月产能超过 50 万片）；8 英寸 晶圆制造线装机月产能约 120 万片；6 英寸及以下晶圆制造线装机产能约 400 万片。

根据中国电子材料行业协会石英分会 2020 年发布的《石英制品行业发展报告》显示，国内 从事石英制品加工企业超 50 家，属于公众公司或上市公司子公司的企业有 4 家，主要为菲 利华石创、东科石英、凯德石英、强华股份（已摘牌）。

菲利华石创和凯德石英在国内石英制品行业中规模较大，市占率分别达 1.66%和 1.68%。因 强华股份目前已摘牌，其最新财务数据只更新至 2020 年半年度，故我们统计了菲利华石创、 东科石英和凯德石英的 2020-2021H1 的规模数据。从营收端来看，菲利华石创和凯德石英 近年来营收规模较大，2020 年分别为 1.62 亿元和 1.64 亿元；从利润端来看，凯德石英 2020-2021H1 净利润优势明显，分别达 3444.74 万元和 1553.29 万元。从所占市场份额来 看，按上文测算的国内行业规模 97.2 亿元统计，菲利华石创和凯德石英分别市占率达 1.66% 和 1.68%，而强华股份和东科石英分别仅占 0.71%和 0.49%。

5.3. 产能布局：凯德石英具备规模、生产技工等产能优势，积极布局 8-12 英寸 产品产能

凯德石英产能主要辐射华北区域，具备地域优势。从地域分布看，凯德石英坐落在北京，其 主要辐射华北区域，华北地区有众多的半导体集成电路芯片、光伏太阳能产品的生产制造、 研发企业，也有众多的高校以及研发机构，对芯片制造过程中所必须的石英产品具有较大的 需求。而菲利华石创、东科石英和强化股份在长三角区域居多，故凯德石英的主要产能具备 地域优势。从注册资本规模看，凯德石英现阶段注册资本 6000 万元，在同类型企业中处于 领先地位。

石英加工行业属于劳动密集型行业。从员工规模情况看，截至 2021 年 6 月 30 日，东科石英 共有员工 140 人；凯德石英共有员工 250 人。根据强华股份公司公告，其 2020 年半年报员 工人数 114 人，相比凯德石英员工人数较少。根据菲利华披露的 2020 年报，菲利华石创及 潜江菲利华石英为菲利华公司的两家全资子公司，二者合计员工数为 359 人，考虑菲利华石 创和潜江菲利华石英玻璃材料有限公司的业务规模等指标比较接近，预计菲利华石创现有员 工人数均不超过 200 人，员工规模预计小于凯德石英。因工作环境相对恶劣等因素，各公司

生产员工每日的工作时长上限基本一致，所以生产员工的数量也可以反映一个公司的产能情 况。凯德石英生产人员数量最多，根据 2021 上半年数据，凯德石英为 143 人，东科石英为 95 人。截止到 2020H1 数据，强华股份生产人员为 71 人，相比凯德石英生产员工数量较少。

菲利华石创（47 项）和凯德石英（39 项）专利技术储备数量较多，凯德石英发明专利数量 （12 项）处于领先地位。 截至目前，菲利华石创已授权专利 47 项，其中发明专利 3 项，实用新型专利 44 项；东科石 英已授权的专利共 19 项，其中发明专利 3 项，实用新型专利 16 项；强华股份已授权专利 34 项，其中发明专利 2 项，实用新型专利 32 项。凯德石英已授权专利 39 项，发明专利 12 项、实用新型专利 26 项、外观专利 1 项。在专利技术储备方面，凯德石英专利总数均超过 东科石英和强华股份，略少于菲利华石创。在发明专利数量上，凯德石英的发明专利数量在 同行业企业中处于领先位臵。

凯德石英以火加工产品为主，菲利华石创聚焦冷加工产品，两者产品重合度不高。相对菲利 华石创、东科石英、强华股份等内资公司，凯德石英火加工石英制品技术积淀深厚，并且在 火加工石英制品领域具备一定的认证优势。菲利华石创以冷加工产品为主，该公司产品通过 了中微半导体设备（上海）股份有限公司认证（中微半导体主要生产刻蚀设备等）。通过对 比菲利华石创和凯德石英主要产品可知，两家公司产品大类及应用领域重合度不高，可以形 成错位发展。

凯德石英员工经验足，火加工技工中 10 年以上工龄人数占比达一半。在石英制品加工行业 中，火加工高端产品生产能力的首要条件为火加工人员的数量与工艺水平，其技工技术熟练 程度需要长时间、多品种的加工经验积累。目前凯德石英火加工技工 10 年以上工龄人数 41 人，占比高达 50%；5-10 年工龄人数 15 人，占比达到 18.29%，为高端产品生产提供了人 员保障。

凯德石英本次募投项目生产产品主要是 8-12 英寸石英制品，是目前国际上主流且最常用的 产品规格，而此前公司主要产品为 6 英寸及以下石英制品主要为满足国内主要晶圆产线的需 求，属于中端石英制品。本次募资生产的 8-12 英寸石英制品和此前 4-6 英寸石英制品在寿 命、结构和尺寸等方面存在着诸多区别。

募投项目计划新增生产人员 220 人，为未来公司高端石英制品产能提升铺路。技术人才是企 业持续创新发展的重要保证。凯德石英本次募投项目计划定员 300 人，其中生产技术及辅助 人员 220 人，管理人员 80 人。目前公司现有火加工人员 82 人，冷加工人员 40 人，至投产 第三年时，公司将拥有火加工人员 202 人，冷加工人员 140 人，生产人员的提升将进一步为 公司高端石英制品的产能提供基础支撑。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）

精选报告来源：【未来智库】。