高纯石英产业链主要包括上游原料矿、中游高纯石英砂、下游高纯石英玻璃材料及高纯石英玻璃制品终端半导体等应用领域(图 2)。
1. 高纯石英加工技术研究现状
高纯石英的概念诞生于 20 世纪 60 年代。最初以天然水晶为原料。20 世纪 80 年代以来随着新材料新能源产业不断发展，高纯石英得到广泛应用，欧美国家开始采用脉石英、花岗伟晶岩和变质石英岩等加工高纯石英实验研究。例如，美国尤尼明公司采用 Spruce Pine 花岗伟晶岩开展了高纯石英加工利用研究，目前已有成熟的花岗伟晶岩型高纯石英原料矿加工提纯技术以及优质原料矿选择标准。
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由于受高纯石英加工技术壁垒等原因影响,中国高纯石英研究和生产起步较晚，20 世纪 90年代才有学者开展高纯石英研究。2010 年太平洋石英公司高纯石英砂项目投产，奠定了中国高纯石英砂产业崛起。21 世纪以来，中国众多学者针对高纯石英加工技术实验、脉石英和花岗伟晶岩等加工高纯石英可行性研究、综合研究等开展了前瞻性工作。特别是近年来，部分学者对阿尔泰和秦岭等成矿带内的花岗伟晶岩和脉石英开展高纯石英勘查及加工可行性分析，并已取得加工提纯到4N5 以上高纯石英的成果。
2. 上游中国高纯石英原料矿对外依赖度高
中国目前没有严格意义上的高纯石英原料矿储量。中国高纯石英原料以水晶和脉石英为主,根据推断能提纯高纯石英(3N)的脉石英资源量共计 685万 t其中水晶资源量不足 7000t。中国高纯石英产业链上游原料矿严重不足。且已有的脉石英原料矿以中小型为主、加工提纯难度大等问题。因此，国内太平洋石英公司近年来依靠进口解决原料短缺的问题，特别是 2019 年以来太平洋石英公司高纯石英原料矿 93%以上需要进口(图 5),主要为印度和巴西等国家。
3. 中游中国高纯石英砂企业与国外垄断企业差距逐渐缩小
高纯石英制备主要有原料物理化学加工提纯和四氯化硅合成等 2 种技术，受资源和成本等因素影响目前以物理化学加工提纯为主。
目前，全球仅美国尤尼明公司、挪威 TQC 公司以及太平洋石英公司等 3 家企业具备量产高纯石英砂的能力。尤尼明公司和 TQC 公司已经具有 5N高纯石英量产，中国尚处 4N5 阶段，多数 4N8 及以上产品依赖进口。美国尤尼明公司和挪威 TQC 公司等 2家公司长期处于高端高纯石英市场垄断地位。原因是上述公司拥有矿源充足的斯普鲁斯派恩花岗伟晶岩型矿床，并拥有成熟的加工提纯技术。
海外高纯石英砂企业高度垄断市场，随着中国企业快速发展而逐渐缩小差距。太平洋石英公司国内外矿源类型以脉石英型为主。不同地区的矿源因杂质含量、杂质种类等存在较大差异,提纯工艺存在一定差距。经过近 20 年的科技攻关，太平洋石英公司高纯石英砂生产能力逐渐提高(图 6)，该公司目前除满足自用于生产石英甘塌等高纯石英砂产品外,还将部分高纯石英砂外销给国内企业等。但因缺少优质矿源、加工技术相对落后等原因，目前高端高纯石英砂产能不足，公司石英坩埚内层用等 4N8 及以上高纯石英砂主要依靠美国、挪威等国家进口(图 7)。随着企业加工技术逐渐改进和企业新建高纯石英砂生产线积极扩能.将逐步解决我国高纯石英砂对外依赖度高的问题。
4. 中国高纯石英下游制品逐渐实现半导体国际认证
石英玻璃材料一般会以锭、筒、棒、管等形态保存,高纯石英玻璃制品是以石英玻璃为材料制成的一系列器件，包括石英坩埚等。石英玻璃质量主要受制备方法、工艺等影响，国外龙头企业掌握高端玻璃市场。例如，美国迈图在熔炼法制备石英玻璃处于国际领先地位，贺利氏掌握气炼法制备石英玻璃技术已有120余年历史。
中国的太平洋石英公司和菲利华石英公司已逐渐突破生产工艺制约，但在高纯度和大尺寸石英玻璃制备等与国外领先企业存在一定差距。半导体领域是石英制品附加值最高且需求量最大的领域。石英制品应用与半导体行业需要设备厂商认证，同时存在半导体厂商高度集中、认证难和程序复杂等问题。目前，太平洋石英公司等国内企业石英制品主要应用在光伏等低附加值领域：利氏信越(中国)等外资企业占据着国内高端石英市场的主要份额。随着国内中资石英玻璃制品企业积极扩能、改进加工技术和加速半导体设备厂商认证,如菲利华公司产品已通过了TEL 扩散环节、TEL 刻蚀环节认证LAM 认证和 AMAT 认证，太平洋石英公司产品已通过了TEL扩散环节、TEL 刻蚀环节认证和 LAM 认证国内企业在半导体等行业市场占有率逐步提高，半导体等各领域石英玻璃制品将逐步实现国产化。
