在光通信領(lǐng)域，石英主要用于光纖預制棒和輔材，而高純石英砂是光纖預制棒的重要上游原料，其中芯棒的純度要求最高，需要四氯化硅水解的合成石英砂。高純天然石英砂可用于制作光纖預制棒的套管、以及純度相對要求較低的輔助材料靶棒、尾棒等。目前全球芯棒、套管的制作原料的供應仍是科維亞（美國尤尼明）占壟斷地位，國內高純石英砂主要集中應用于輔助材料。
 

▲光通訊用石英產(chǎn)業(yè)鏈示意圖

1、石英材料在光通訊領(lǐng)域中的應用

（1）光纖預制棒
 
　　光纖預制棒是制造石英系列光纖的核心原材料，而石英材料是光纖預制棒的關(guān)鍵原料。預制棒是利用化工原料（石英為主）以復雜的工藝制成；中間環(huán)節是利用預制棒進(jìn)行拉絲制成光纖；產(chǎn)業(yè)鏈的下游是將光纖、化工材料和金屬線(xiàn)纜加工成不同種類(lèi)的光纜。
 

▲光纖預制棒的制備過(guò)程

　　光纖預制棒是光纖制作領(lǐng)域中的核心組件，由芯棒+外包層套管組合而成。早期光棒制造技術(shù)采用一步法，經(jīng)過(guò)三十多年的發(fā)展最終確定了兩步法的工藝路線(xiàn)。即先制造芯棒，然后在芯棒外采用不同技術(shù)制造外包層套管。
　　芯棒的制造決定了光纖的傳輸性能，外包層決定了光纖的制造成本和質(zhì)量。作為光纖預制棒的核心材料，芯棒和外包層對材料純度的要求非常高。
　　芯棒制備：主要制造工藝有管內沉積法和管外沉積法。管內沉積法包括改進(jìn)管內化學(xué)氣相沉積法（MVCD）和等離子體管內化學(xué)氣相沉積法（PCVD）；管外法沉積法包括氣相軸向沉積法（VAD）、管外氣相沉積法（OVD）。管內法芯層質(zhì)量好，管外法沉積速率快、成本低。
　　外包層制備：外包層的技術(shù)主要有套管法和全合成法。套管法包括小尺寸套管法（RIT）和大尺寸套管法(RIT)；而全合成法又稱(chēng)火焰水解法（SOOT），同樣使用了氣相軸向沉積法（VAD）和管外氣相沉積法（OVD）。套管法設備簡(jiǎn)單但是依賴(lài)進(jìn)口套管，全合成法設備成本較高但原材料國產(chǎn)化率高生產(chǎn)成本低。
 
（2）輔材
 
　　光通訊領(lǐng)域中，石英還被廣泛應用于各種輔助材料：靶棒、尾棒、燒結管等。石英可被用于光纖預制棒生產(chǎn)支撐材料、光纖拉絲用支撐材料等。這包括MCVD、PCVD工藝中的頭管、尾管，OVD、VAD工藝中使用的靶棒、石英燒結管，預制棒拉絲過(guò)程使用的把持棒、把手管、石英罩等。由于一些金屬雜質(zhì)和含羥基雜質(zhì)對光纖衰耗的影響很大，所以光纖對石英純度要求較高；其中OVD法就需要一根靶棒，當使用高純石英作為靶棒時(shí)，只需要沉積包層玻璃，在OVD工藝中靶棒邊旋轉邊來(lái)回移動(dòng)，進(jìn)行逐層沉積便可以形成多孔玻璃體。

2、網(wǎng)絡(luò )提速加劇光纖光纜建設，帶動(dòng)石英材料需求

（1）全球市場(chǎng)
 
　　通信市場(chǎng)研究機構Absolute Markets Insights數據，2017年全球光纖光纜需求量4.89億芯公里，市場(chǎng)規模約110.7億美元。
 

▲2011-2017全球光纖需求量

　　隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)、寬帶建設在全球范圍內的不斷開(kāi)展，新的通信工程在一些新興市場(chǎng)如印度、中東和非洲展開(kāi)；而通信發(fā)達國家如北美、西歐和日本等國大量推進(jìn)FTTx工程；中國、巴西、俄羅斯等地域廣闊地區大力扶持網(wǎng)絡(luò )建設，這三方面因素致使全球的光纖市場(chǎng)需求保持穩定高速增長(cháng)。
　　根據未來(lái)各主要國家行業(yè)政策情況，Absolute Markets Insights預計，到2021年全球光纖電纜市場(chǎng)規模將達到138.70億美元，期間年復合增率約為5.8%。
 
（2）國內市場(chǎng)
 
　　根據電纜網(wǎng)數據，2017年我國光纖光纜需求量約占全球份額的57%。2011-2017年中國光纖光纜行業(yè)產(chǎn)量從0.95億芯公里上升至2.75億芯公里，年復合增長(cháng)率高達19%，產(chǎn)量和銷(xiāo)量基本相當。
 

▲2011-2017中國光纖需求量

　　隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)進(jìn)步、提速降費政策推動(dòng)、運營(yíng)商競爭加劇，多因素加速?lài)鴥燃彝拵Ы尤胨俾室约傲髁靠焖偬嵘?。我們預計2018年國內主要需求結構為FTTH和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)建設拉動(dòng)。中國產(chǎn)業(yè)信息研究院數預計，FTTH滲透率即將見(jiàn)頂，4G基站建設已經(jīng)進(jìn)入尾聲的情況，判斷2018年將成為國內FTTH建設需求釋放的頂點(diǎn)。除了FTTH以外，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)的4G加上5G的需求雖然增速高，但是只占國內光纖光纜的需求約30%，難以抵消FTTH增速下降幅度。因此，我們預計國內光纖光纜的整體增速將有所下滑。
 

▲2017年底國內FTTH滲透率（%）接近需求釋放頂點(diǎn)

 
3、預計2020年，全球光通訊用石英市場(chǎng)規模將達63億元！

　　2015年開(kāi)始中國商務(wù)部對來(lái)自日本、美國的進(jìn)口光纖預制棒征收反傾銷(xiāo)稅，其中日本公司10%，美國公司40%。隨著(zhù)進(jìn)口光棒價(jià)格有所提升，以及下游運營(yíng)商對高速光網(wǎng)絡(luò )的建設需求持續提升，國內光纖光纜廠(chǎng)商積極擴充光纖預制棒產(chǎn)能，國產(chǎn)預制棒的自給率逐年穩定抬升。2016年中國光纖預制棒產(chǎn)能已經(jīng)成為全球第一，達到6677噸，比第二、第三的美國和日本的總和還多，預制棒自給率已經(jīng)達到80%。國內主要光纖預制棒生產(chǎn)企業(yè)包括長(cháng)飛光纖、亨通光電、中天科技、烽火通訊、富通集團和通鼎互聯(lián)等。

▲國內主要廠(chǎng)商光纖預制棒生產(chǎn)工藝

　　據統計數據顯示，3萬(wàn)芯公里光纖大約需要消耗光纖預制棒1噸，且光棒價(jià)格經(jīng)過(guò)2016-2017年價(jià)格提升后下游產(chǎn)能擴充導致近2年光纖預制棒回到一個(gè)穩定的盈利水平，售價(jià)也基本保持穩定，售價(jià)與15年漲價(jià)前水平接近，考慮到光纖預制棒進(jìn)入穩定發(fā)展期，我們假設2018-2020年價(jià)格基本持平。2015年全球光通訊相關(guān)石英市場(chǎng)規模為38億元，而2015-2017全球光纖需求量從3.52億芯公里增加到4.89億芯公里，增加38.92%，則預計2017年全球光纖光纜用石英規模53億元。
　　按照Absolute Markets Insights預計2018-2021年全球光纖需求量復合增速5.8%，則算得「2018-2020年全球光纖用石英需求為56、59、63億元」。
　　但是，目前芯棒多采用四氯化硅水解合成法，全部依賴(lài)進(jìn)口；套管約90%來(lái)自進(jìn)口，而國產(chǎn)光纖用石英產(chǎn)品多集中在低端輔材上。目前國內少數企業(yè)如菲利華和石英股份，已具備生產(chǎn)光纖預制棒外包層管套能力，可滿(mǎn)足國內小部分市場(chǎng)對石英光纖套管的需求。
 
來(lái)源：華泰證券
獨家編輯整理：粉體技術(shù)網(wǎng)
 

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