随着“十五五”规划即将拉开帷幕，高纯石英砂作为新一代信息技术、新能源等领域所需核心材料被重点关注。本文将回顾“十四五”期间取得的成绩、介绍“十五五”高纯石英总体规划并对行业发展做出预测。
高纯石英是经选矿、提纯可获得二氧化硅的纯度不低于 99.995%，杂质、包裹体含量满足半导体、光伏等高新领域应用要求的岩石。因为具有优质的耐高温、耐腐蚀、低热膨胀性、高绝缘性和透光性等特性，是半导体 ( 晶圆制造、芯片封装等 )、光伏、电子信息、高端电光源和国防军工特种材料等战略性新兴产业的关键基础材料。
石英原料的矿石类型非常广泛，按石英矿床的工艺类型可分为天然水晶、石英砂岩、石英岩、脉石英、粉石英、天然石英砂和花岗岩石英。虽然矿石类型多样且资源丰富，但高纯石英原料矿床极为稀缺，其成矿温度和压力等是影响其最终产品质量的决定性因素。大部分高纯石英原料矿床产于太古宙 － 元古宙黑云母片麻岩、花岗片麻岩、片岩等古老变质岩系中，受古生代 － 中生代花岗质岩浆活动控制。岩浆型花岗伟晶岩石英由高温岩浆缓慢结晶而成，石英体系中杂质易析出，因而气液包裹体极少，石英纯度极高。
回顾“十四五”初期，中国高纯石英产业面临严峻形势：高端产品自给率不足30%，2023年进口依赖度高达70%，进口贸易逆差达百亿元级别，相关产业链安全面临重大挑战。美国矽比科公司凭借Spruce Pine矿区的独特地质条件，垄断全球4N8级以上高端市场90%份额，其IOTA系列石英砂成为半导体行业的标准材料。这种“卡脖子”局面不仅制约了中国半导体产业的发展，也对光伏、光通讯等战略新兴领域构成供应链风险。
面对这一严峻挑战，国家在“十四五”规划中明确提出要将高纯石英及其制备技术作为重点突破领域，通过政策引导、资金支持、技术攻关三位一体的战略举措，全力推动产业转型升级。五年来，中央各部委密集出台了一系列支持政策，包括《产业结构调整指导目录（2024年本）》将高纯石英原料（纯度≥99.999%）、半导体用高端石英坩埚等产品列入鼓励类目录；科技部设立国家重点研发计划专项，中央财政资助经费达2391.2万元，企业配套1000万元，用于支持高纯石英原料矿床成矿机制与提纯关键技术研究。这些政策为产业发展创造了有利环境，加速了国产替代进程。
2.1“十四五”全球高纯石英砂市场结构
“十四五”期间，中国高纯石英产业取得了突飞猛进的发展。2025年中国高纯石英市场规模达120亿元，同比增长28.4%，其中光伏领域占比38%，半导体领域占比35%，光纤通信占比15%，新兴领域(5G、航空航天、锂电池)占比12%。
2.2资源勘探
2025年4月，自然资源部将高纯石英矿列为第174号新矿种，这一里程碑事件为资源勘探和开发提供了制度保障。中国地质调查局郑州矿产综合利用研究所牵头开展的“高纯石英原料矿床成矿机制与提纯关键技术”研究，揭示了我国花岗伟晶岩、脉石英、白岗岩等类型高纯石英原料矿床的成矿机制，为找矿突破提供了理论指导。该研究通过“成矿基础理论研究-勘查方法构建-提纯技术研发-工程应用示范”系统研究，构建了高纯石英原料矿床高效勘查方法，建立了规范有效的资源评价技术体系。
“十四五”期间，中国在河南东秦岭、新疆、湖南等地发现多个4N8级矿脉，储量超2亿吨，彻底改写“资源受制于人”的局面。湖南溆浦县发现全国乃至亚洲范围内优质的硅砂基地，二氧化硅含量均在98.5% 以上。勘探数据显示，溆浦县硅砂已探明储量有10亿吨以上，远景工业储量更是超过100亿吨，堪称“南部硅都”。这些资源的发现和评价，为高纯石英产业发展提供了坚实的资源保障。
2.3技术创新
“十四五”期间，中国高纯石英产业实现了技术跨越式发展，从跟跑、并跑到部分领域的领跑，突破了多项卡脖子技术难题。
国内企业形成三大创新路径：物理法通过超导磁选机将铁含量降至5ppm以下；化学法采用混合酸体系使提纯周期缩短40%；生物法利用特定菌种去除杂质效率达78%。此外，合成石英砂技术也取得重大突破，气相沉积法生产的7N级产品已通过国际认证。
在高端应用领域方面，半导体领域，石英股份半导体级石英砂已通过TEL、LAM等国际主流半导体设备商认证并获批量订单。光伏领域，N型电池技术路线催生新标准：TOPCon电池用砂需控制钠钾杂质在1ppm以下，HJT电池对羟基含量敏感度达ppb级。新兴应用领域，高纯石英砂的应用边界持续拓展：在氢能领域，石英纤维增强复合材料可耐受700℃高温，成为储氢罐内胆的理想材料；在量子计算领域，超高纯石英砂用于制造单光子源基板；在航空航天领域，耐高温石英纤维需求年增速超40%。
2.4产能扩张
根据代表性企业公布的产能建设情况，2017-2023年，中国高纯石英砂产能加速增长。截至2023年底，行业总产能达到13万吨以上，较2022年同比增长127.3%，行业已经进入产能建设加速期。到2025年末，头部企业石英股份总产能将大于17万吨；菲利华总产能将大于2万吨；行业总产能预计达到24万吨。石英股份规划2025年半导体产能达12万吨，目标占据全球20%市场份额。
3.1高纯石英砂行业“十五五”规划主要目标
中国高新技术产业经济研究院8月13日发布的《“十五五”新材料产业发展规划》，依据国家“十五五”规划纲要总体部署和《中国制造2035》战略要求，制定的规划中明确指出：在电子信息领域，“十五五” 规划将集成电路制造用 12 英寸超高纯硅片列为核心材料，明确要求其纯度需达到 11N（99.999999999%），并着重强调要突破该材料的国产化瓶颈。
