石英玻璃以天然石英或硅化合物為原料，在潔凈環境中經高溫熔制而成。具備硬度大、耐高溫、膨脹系數低、耐腐蝕性、透光性能好、化學穩定性和電絕緣性能良好等特性，被稱為“玻璃王”，廣泛應用于半導體、光通信、軍工等領域。

    高性能石英玻璃材料是電子信息、光學光源、光伏能源、航空航天等行業不可或缺的重要基礎性材料，在國家重大工程、航天、信息產業、化工、電子等領域具有關鍵作用。十三五時期，國家逐步推出的一系列加快突破新一代信息通信、新能源、新材料、航空航天、生物醫藥、智能制造等領域核心技術的產業政策，帶動石英材料的發展進步，我國石英玻璃材料及制品行業將實現跨越式的發展。《中國制造2025》更是將以特種金屬功能材料、高性能結構材料、功能性高分子材料、特種無機非金屬材料和先進復合材料等題材作為發展重點，以加快基礎材料的升級換代，彰顯了國家支持新材料領域發展的決心和信心。

數據來源：公開資料整理

    相關報告：智研咨詢發布的《2019-2025年中國鋼化玻璃行業市場需求預測及投資未來發展趨勢報告》

    一、石英玻璃行業產業鏈分析

    （一）、石英玻璃行業上游情況分析

    石英砂作為石英玻璃材料及制品行業的重要原材料，其價格直接影響到生產成本。由于國外石英礦石總體質量較好，且國內對石英礦石的開采有一定政策限制，目前國內石英制品所用原材料多從國外進口。根據其下游應用行業不同，原材料被大致分為普通石英砂及電子信息領域用高純石英砂。

    普通石英砂大多來自安哥拉、馬達加斯加、巴西等地，經我國東海縣石英礦石加工廠粉碎、打磨、清洗后，出售給石英制品生產廠商。普通石英砂價格多年維持在較穩定的水平，其價格波動對行業內企業產品不會產生重大影響。

    而電子信息行業中半導體器件則需要高純石英砂作為基礎原材料，其總體雜質含量在22ppm以下、單類堿金屬（鉀、鈉、鋰）含量均小于1ppm的石英砂，該純度標準對應的產品為美國Unimin的IOTA-STANDARD等級石英砂，該產品被全球公認為高純石英砂的標準產品，其產品純度指標被視為該行業“國際標準純度”，目前世界上其他廠家的產品皆以此標準衡量質量，其產品純度指標多種。

    最初的高純石英砂是由水晶加工而成，隨著水晶資源的逐步枯竭，自上世紀70年代，美國等國家開始探索用普通石英代替水晶來制備高純石英砂，從天然巖石礦中提取高純石英砂是目前世界上生產高純石英砂的最先進技術。世界上只有美國的Unimin等少數幾家公司能夠大批量生產高純石英砂,基本壟斷了高純石英砂的國際貿易市場。除此之外，俄羅斯、德國、日本等國家的優質石英礦產資源也較為豐富且具有高純砂的提純技術，但至今未有形成較大的供應能力。

（二）、下游應用領域分析
2014年全球石英玻璃行業規模為223億元。根據2014年數據以及各細分子行業近幾年的增長情況，預計2017年全球石英玻璃市場規模約250億元（未統計軍工領域規模）。半導體市場石英規模約160億元，占比65%；光通信和光學占比分別為14%和10%。其中半導體用石英材料、制品和光掩膜基板占比分別是18%、27%和20%，分別約為45、68和50億。

石英玻璃下游行業中半導體占比達65%

半導體用石英分為石英器件、基板和材料

    1、半導體：短期看滲透率提高+品類擴張，中長期看國產替代

    石英玻璃憑借其高純度、耐高溫、低熱膨脹性、化學穩定性強等優良性能，在半導體芯片制造加工中被廣泛應用。半導體石英產品種類繁多，主要用于硅片制造環節的拉制單晶的石英坩堝、多個晶圓制造的核心環節的硅片承載器具（擴散、氧化環節的擴散管、舟、支架等；刻蝕環節的石英環等；清洗環節的石英玻璃花籃、清洗槽等）以及光刻環節使用的光掩膜版的基板材料。

    石英玻璃最早起源于國外，至今已有一百六十多年的歷史，1839年法國人首先用氫氧燃燒火焰熔化石英礦石制造石英制品，1902年英國人用石墨棒通電獲得高溫制造石英制品，但直到二十世紀50年代，隨著半導體技術和石英電光源產品（石英管為其泡殼材料）的發展，石英玻璃材料及制品行業才迅速發展起來。

    我國石英制品工業起步較晚，基礎薄弱，產品主要作為工業用基礎性材料，然而近年來由于電子信息等高科技行業對石英材料的高度需求，石英玻璃材料及制品行業也迎來了新的發展空間和機遇。伴隨著國外先進技術及設備的引進以及自主研發，我國石英玻璃材料及制品行業在石英制品工藝、設備制造方面均得到大幅提升，正逐漸從能源和勞動密集型行業向技術密集型、資金密集型方向轉變。但與西方發達國家同行相比，仍處于技術發展實力整體薄弱，具有極強發展潛力階段。近年來，受到下游光源、光伏、光纖半導體（電子信息）等三大應用領域快速發展需求的拉動，行業進步態勢明顯。

    2、半導體需求短期有所波動，產業鏈向國內轉移是大趨勢

    2018Q3全球和中國半導體銷售額同比增長13.8%和26.3%，增速均有所放緩，但國內增速依然維持在較高水平。2018年9、10月全球半導體銷售額同比增長13.8%、12.7%（去年同期增速22.2%、21.9%），中國大陸半導體銷售額同比增長26.3%和23.3%（去年同期增速為20%、19.1%），國內銷售增速同比均有所上升。從設備銷售來看，2018Q3全球和中國半導體設備銷售額分別為158.4和39.8億美金，同比增速為10.5%和106.2%（去年同期增速為30.5%和35%），其中中國半導體設備銷售額占比為25%，呈現逐季加速的狀態，表明國內晶圓廠建設及設備需求較旺盛。另外，根據預測，全球半導體材料在2019年時將達到595億美元的市場規模，復合增長率為11%，石英玻璃材料作為其中一員，也將保持較高增速。

2018Q3全球和中國半導體銷售額同比增速為13.8%和26.3%

2018Q3全球和中國半導體設備銷售額同比增速為10.5%和106.2%

    一方面，市場競爭加劇推動生產地向需求地轉移，另一方面，在國家戰略和一系列產業政策的支持下，國內半導體企業大干快上，加速國內產能建設。資本大量注入將助推行業快速發展：國家成立“大基金”，募集超過1300億元。各地政府也紛紛設立相應基金。隨著晶圓制造環節向中國轉移，半導體上游環節的轉移也將加快：2017~2020年間全球新建62座晶圓廠，其中大陸有26座，占全球總數42%。隨著晶圓制造環節向國內轉移，上游原材料環節的國產替代也將逐步推進。

國家近年來扶持集成電路產業的政策

國家和政府成立集成電路產業基金

全球新建晶圓廠數量（座）

    3、市場規模增長+市占率

    2016年，應用材料、LamResearch和東京電子在設備制造商中市場份額達到47.6%，集中度較高。細分來看，刻蝕設備全球市場CR3=91%，LamResearch為53%、東京電子20%、應用材料18%。設備商集中度較高，頭部設備商的認證是市場準入及獲得市場份額大小的關鍵因素

16年全球前五大半導體設備商占比68%

2017年刻蝕機全球CR3為91%

    二、石英玻璃行業市場需求情況分析

    （一）、軍工領域新增需求及產業鏈延伸值得期待

    石英纖維性能突出，廣泛應用在軍工領域

    軍用石英產品包括石英纖維棉、石英纖維紗、石英纖維氈、石英纖維布、石英纖維套管和短切石英纖維等。得益于優越的耐高溫、透波性能、耐熱沖擊性等，石英纖維制品在軍工領域得到了大量應用，主要用作軍用雷達罩、導彈頭防護層、飛船倉門蓋和隔熱保溫材料等。

石英纖維產品特性及用途

    （二）、國防裝備升級+產業鏈延伸，市場空間和利潤率不斷擴大

    我國國防預算在經歷了近10年的高速增長后，在2014年增速開始呈現逐年下降趨勢，2017年7.1%的同比增速則再創近十年新低。2018年中央一般公共預算本級支出32466億元，其中國防支出11069.51億元，同比增長8.1%，這是近年來國防預算增速首次出現回升。菲利華具備軍方供貨資質，技術壁壘深厚，未來受益明顯：軍用石英纖維技術壁壘深厚，目前全球僅有4-5家企業具有石英纖維量產能力，國外企業龍頭有法國圣戈班等。菲利華產品質量已達到國際先進水平，部分科研院所有少量試驗材料研制，整個國內軍用市場暫無明顯的競爭對手。

我國國防預算支出2018年增速為8.3%

    當前，我國軍機規模與美國相比還存在較大差距，我國全部軍機數量約為其1/4；運輸機數量約為其1/9；武裝直升機數量不到其1/10；教練機數量約為其1/6；戰斗機總量約為其3/4，但其中含有超過500架二代戰機。在數量和結構方面與美軍差距明顯，僅戰斗機數量提升和老舊裝備更新換代需求就超過千架。隨著世界一流軍隊建設目標的提出，以及J-20、Y-20等新一代軍機列裝進度加快，航空裝備產業鏈景氣度有望進一步提升。雷達罩作為軍機結構的重要組成部分，其需要將隨著軍機需求的增長而快速增長。

中美全部軍機數量對比

    （三）、光纖行業需求情況分析：中長期受益于5G，石英輔材需求提升

    石英玻璃是光纖生產必備輔助材料

    在光纖光纜行業中，光纖預制棒處于產業鏈最上游，其原料為高純度合成石英，光纖預制棒拉絲成光纖，光纖再加工成光纜。常見的生產光纖預制棒的方法為氣相沉積法，分為管外（OVD和VAD）和管內法（MCVD和PCVD）。光纖預制棒90%以上為合成石英套管，系核心材料。另外在MCVD、PCVD工藝中的頭管、尾管，OVD和VAD工藝中使用的把持棒和石英玻璃燒結管等也是石英材料（耗材）。在將預制棒拉成光纖的過程中，也會消耗大量天然石英玻璃材料，比如把手棒、把手管、石英罩杯等。

    我國是世界上最大的光纖光纜產地：2010-2017年全球和中國光纖產量的復合增長率分別為14.42%和23.10%，中國光纖產業快速發展，增速遠高于全球。2017年，中國光纖產量達到3.47億芯公里，占全球光纖產量比例為65%，較2010年占比提高約26個百分點。

預計2018年我國光纜產量同比增加

    數據流量+5G驅動光網絡升級，運營商新一輪光纖集采開啟：按照工信部測算，中國2015年移動數據流量已經達到0.3EB（=0.3×109GB），未來五年將保持年均73%的增速快速增加，光網絡升級勢不可擋。另外，未來5G網絡架構演進增加中傳&層級互連，電信網絡對光纖光纜的需求仍在持續上升。2017年10月31日，中國電信正式啟動2018年光纖光纜集采項目，集采包括引入光纜400萬芯公里、室外光纜5000萬芯公里。2017年11月16日中國移動發布2018年1-6月光纜集采：普通光纜集采（第一批次）需求約1.1億芯公里和骨架式帶狀光纜集采（第一批次）需求約549.83萬芯公里。預計中國移動明年全年需求有望達到2億芯公里左右，聯通需求為0.3-0.4億芯公里。除傳統運營商以外，廣電每年會以省為單位進行招標，預計每年也有0.3億芯公里的需求。2018年國內光纖需求有望達到3.5億芯公里，同比增長超過20%。

國內光纖需求2018年同增超過20%

    光纖采購促石英輔材需求增加：根據測算，每制作1000芯公里需要使用31kg預制棒，同時消耗3.1kg的把持棒，按照2018年3.25億芯公里的需求量計算，預制棒和把持棒的需求量分別為10075噸和1007.5噸，對應市場規模分別約為60億元和2億元。

    隨著5G發展的不斷推進，5G建設將進一步拉動對光纖的需求。由于5G網絡對數據傳輸量、傳輸速度要遠高于4G網絡，5G承載網全光網絡化勢在必行。5G全網覆蓋需要數量約為4G時代1.5-2倍，共需約900萬。在前傳環節50%場景將會采用光纖直連方案、中傳、回傳全面采用OTN技術組網，光纖需求量將大幅增長。電信集團科技委主任韋樂平任在2017全球光纖光纜大會強調，5G時代規模估計是4G的2-3倍，5G建設需要光纖互聯，光纖將是光通信產業鏈的第1受益者。5G時代的光纖用量將是4G時代的數十倍。

    根據預測，未來五年，全球光纖需求量有望持續保持增長，2018年，有望達到5.62億芯公里。我國作為全球光纖的主要生產國和消費國，光纖需求和增速有望超過全球增速。石英材料有充分受益于光纖產業的高景氣度。

2017-2022年全球光纖光纜需求量預測