芯粒概念爆火，天然砂也能淘出金光大道

作者/星空下的烤包子

编辑/菠菜的星空

排版/星空下的韭菜

最近一段时间，半导体圈因为三件事成为热点：

• 紫光大佬的纷纷落马，这件事我们团队上周已经研究过了；
• 半导体上游石英砂禁止出口某省（下文会讲到）；
• “芯粒”概念的出圈。

“芯粒”是什么，如果对芯片产业链熟悉的朋友肯定知道，设计、制造、封装与测试是半导体的四大环节。芯粒（Chiplet）也叫做小芯片，是一种先进的封装技术，将原有的系统单芯片打散成多个独立的芯粒，再将多个模块芯片与底层基础芯片封装在一起，形成系统芯片。它的杀手锏就在于成本低、灵活性更高、提高产品良率的特点，它也成了延续摩尔定律的新法宝。

理论美好，也被英特尔、台积电、英伟达等国际巨头积极实践，也有不少行业内人士喊出，这是实现半导体弯道超车的另一个机会，就像N多年前新能源汽车可能来临的时候，我们喊出的口号。

当前，国内发展先进制程严重受限的状态下，发展先进封装成为另一个发展逻辑，像华为的鲲鹏920就推出了相关的产品，毕竟华为海思半导体是最早研究Chiplet技术的公司之一，早期还和台积电有过合作。此外，芯原股份（688521）也是国内首批推出商用芯粒的玩家，是国内领先的芯片IP公司。

芯粒板块涨幅情况

已经有研究机构提出预测，未来十年芯粒的市场规模将增长近10倍，十年十倍，上一次听到还是在新能源领域。

除此之外，因为众所周知的原因，天然砂禁止对宝岛出口。消息一出，市场立马给予回应，宝岛的这个产品价格出现了大幅上涨（上涨了三倍还多），出现了有价无市的局面。虽然据去年的统计数据，该省进口砂石的比例较低，仅有567.4万吨（占比不到8%），但是市场的恐慌有时候就是基于非理性的分析。

言归正传。你可能要问这究竟是什么东西呢？其实，它在自然条件的作用下（比如岩石风化或海水冲刷），形成的岩石颗粒，主要包括了河沙、海沙和石英砂。

示意图

河沙和海沙相对比较普通，主要应用建筑、工程建设、耐火材料等领域。某省进口主要也是以河沙、海沙为主。石英砂则是制作芯片晶圆和光伏玻璃的重要原材料，而且必须是高纯的石英砂（二氧化硅含量超过99.9%），这说明需要对原矿石进行提炼。

这么看来，禁止出口可能对某省建筑行业有一些影响，半导体行业影响十分有限，针对半导体的炒作真的是空穴来风。

某省石英砂进口情况

今天我们就继续向聚焦半导体行业，向其上游石英砂行业看去，看看这里是否蕴藏着宝藏。

一、提纯工艺成了护城河

说到石英砂，就不得不提到源头的石英矿。从全球的已经探明的高纯石英矿中可以看出，高纯石英矿的储量、品质分布很不均匀，只有美国的斯普鲁斯派恩是唯一一个储量超过1000万吨的矿床。除此之外，尤尼明公司基本垄断了超纯石英砂的生产和销售。

高纯石英矿分布

原矿不能拿来就直接用对吧。提纯工艺就显得格外重要。目前可行的方法主要有矿物提纯法和化学合成法，前者因为成本更低而成为主流。提纯的难点主要在于对不同品位的矿进行提纯剔除杂质，得到最终性能达标的石英砂。

相对来说，海外巨头在研发、检测和检测设备的制造等全流程方面占据优势。国内的石英矿源矿体规模小、矿石品质不稳定，这对国内矿石的提纯技术和工艺提出了更高的要求。所以按照官方统计，仅硅砂及石英砂这个类别，上半年进口金额就接近7亿元。

上半年石英砂进口情况

开个玩笑说，如果对方真想要卡脖子，甚至可以从砂子入手。

二、需求是值得想象的

开篇也说到了，石英砂尤其是高纯的石英砂主要用在光伏、半导体、高端光电源等领域，其中半导体当仁不让占据了大头（65%左右），每年消费量大约有80万吨。

石英砂应用领域

但要说最大的增量空间，那可能就要数光伏了。高纯石英砂在光伏领域的应用为制造石英坩埚，电弧法是主流的制备技术。据主流机构预测，未来三年，光伏行业对高纯石英砂的需求量将持续增长，2025年将突破12万吨，增长率超过25%。

石英坩埚应用光伏领域

而石英砂在半导体行业的重要性更是不言而喻。国内仍是半导体行业的最大市场，从近二十年半导体行业消耗石英砂的情况看，呈现较为明显的周期性。目前来看，笔者判断石英砂正在新一轮周期的上升期，所以还是值得期待的。

半导体行业消耗石英砂情况

三、能打的不多

刚才也讲到了，从全球石英矿的供给来看，高纯矿全球一共也就十多处，属于垄断性资源。而像尤尼明、挪威的TQC也基本垄断了石英砂的供应，国内的石英砂需求主要依赖进口，每年进口量占全球进口量的70%还要多。国内石英股份（603688）除了半导体高端领域，其他领域的石英砂基本能实现自产，但国外货源长期居高不下。

想要从源头上解决疑问，一方面，积极研究化学合成高纯石英砂，这样就直接绕过了原矿石提纯这条所谓的必经之路，比如国内的凯盛科技（600552）、菲利华（300395），但是目前产量还比较小，实现弯道超车尚需假以时日。

另一方面，就是加大勘探力度，寻找高品质的、半导体用的石英砂，防止某一天卡脖子真的来临。

注：本文不构成任何投资建议。股市有风险，入市需谨慎。没有买卖就没有伤害。