Die Quarzwerkstoffindustrie mit ultrahoher Reinheit beschleunigt die Substitution durch den Inlandsmarkt; Durchbrüche in der 4N+-Technologie brechen das ausländische Monopol.

Die heimische Industrie für hochreine Quarzwerkstoffe hat in letzter Zeit einen tiefgreifenden Wandel durchlaufen. Hochwertige Quarzwerkstoffe mit einer Reinheit von 99,99 % (4N) und höher haben in Forschung und Entwicklung, Produktionskapazitätsausbau und Anwendungsanpassung zahlreiche Durchbrüche erzielt. Mit der schrittweisen Modernisierung nachgelagerter High-End-Fertigungsindustrien wie Halbleiter, High-End-Optik, Photovoltaik und Luft- und Raumfahrt erlebt hochreiner Quarz als wichtiger Hilfsstoff eine beschleunigte heimische Produktion. Dadurch wird das langjährige Monopol ausländischer Unternehmen gebrochen und er entwickelt sich zu einem der Kernbereiche für die Weiterentwicklung der neuen Werkstoffindustrie.

Laut Branchenanalysen optimierte sich die Marktstruktur für hochreine Quarzmaterialien in China auch 2025 weiter. Ultrahochreine Quarzprodukte mit einer Reinheit von ≥ 99,995 % erreichten einen Marktanteil von 38,6 %, ein Anstieg um 9,5 Prozentpunkte gegenüber 2023. Der Fokus der Branche verlagert sich zunehmend auf ultrahochreine und wertschöpfungsintensive Produkte. Aus Sicht des Produktwerts liegt der Stückpreis ultrahochreiner Quarzmaterialien deutlich über dem von herkömmlichen Quarzprodukten. Der durchschnittliche Stückpreis für hochwertigen ultrahochreinen Quarzsand erreicht 28.600 Yuan/Tonne und ist damit mehr als 89-mal so hoch wie der von herkömmlichem Bauquarzsand. Technologische Hürden sind zur zentralen Stütze für die Rentabilität der Branche geworden.

Im Hinblick auf die Weiterentwicklung der Kerntechnologien hat die heimische Industrie drei ausgereifte Technologiezweige etabliert: Mineralreinigung, Kristallschmelzen und chemische Synthese. Der Industrialisierungsfortschritt der einzelnen Zweige variiert erheblich. Branchenzahlen aus dem Jahr 2025 zeigen, dass mineralgereinigter Quarzglas mit seinem technologischen Reifegrad 68,3 % des Marktwerts ausmacht und damit das derzeit gängigste Verfahren darstellt. Kristallgeschmolzener Quarzglas erreicht einen Marktanteil von 22,1 % und eignet sich für optische und photovoltaische Anwendungen im mittleren bis gehobenen Preissegment. Synthetischer Quarzglas hat zwar aktuell nur einen Marktanteil von 9,6 %, seine Vorteile hinsichtlich ultrahoher Reinheit und Anpassungsfähigkeit haben jedoch zu einer jährlichen Wachstumsrate von 142 % geführt und ihn damit zum am schnellsten wachsenden Technologiezweig der Branche gemacht.

Die Massenproduktion hochreiner Produkte hat einen entscheidenden Durchbruch erzielt und die technologischen Defizite der heimischen Industrie grundlegend beseitigt. Bislang waren hochreine Quarzmaterialien der Güteklassen 6N (99,9999 %) und 7N (99,99999 %) lange Zeit ein Monopol ausländischer Unternehmen. Im Inland konnten lediglich Basisprodukte der Güteklasse 4N in Massenproduktion hergestellt werden, die den Anforderungen zukunftsweisender Anwendungen wie EUV-Optiksystemen und der Herstellung von High-End-Halbleiterwafern nicht genügten. Nun ist es heimischen Unternehmen gelungen, einen technologischen Durchbruch zu erzielen. Mehrere führende Unternehmen haben die Massenproduktion von Quarzblöcken der Güteklasse 6N abgeschlossen und erfolgreich Anpassungstests mit führenden Herstellern durchgeführt. Hongyang Quartz beispielsweise hat erfolgreich synthetischen Quarzsand der Güteklasse 7N mit vollständig unabhängigen Schutzrechten in Massenproduktion hergestellt und damit eine vollständige Technologiematrix von der Vorläufertechnologie und den chemischen Syntheseverfahren bis hin zu Kernanlagen und Anwendungsverifizierung aufgebaut. Gleichzeitig investieren führende Unternehmen wie Kaisheng Technology, Feilihua und Quartz Shares weiterhin verstärkt in Forschung und Entwicklung. Das 5.000-Tonnen-Projekt von Kaisheng Technology zur Herstellung von synthetischem Siliciumdioxid wurde erfolgreich in Betrieb genommen und ist in der Lage, stabil Produkte der Reinheitsklasse 6N-7N herzustellen, wodurch die Marktversorgung mit High-End-Produkten schrittweise realisiert wird.

Durchbrüche im Rohstoffsektor haben die Lücken in der vorgelagerten Wertschöpfungskette geschlossen und eine solide Grundlage für die großflächige Entwicklung der Branche geschaffen. Hochwertige Quarzvorkommen waren in China lange Zeit Mangelware. Die durchschnittliche SiO₂-Reinheit in heimischen Erzen liegt bei lediglich 99,3–99,7 %, was nicht ausreicht, um den Produktionsbedarf an Produkten mit ultrahoher Reinheit (4N5 und höher) zu decken. Weltweit werden über 90 % des Marktes für hochwertige Rohstoffe von amerikanischen und norwegischen Unternehmen monopolisiert. Im Jahr 2025 wurden bedeutende Durchbrüche bei der Exploration heimischer Rohstoffe erzielt. Hochreine Quarzvorkommen wurden im östlichen Qinling-Gebirge in Henan und in der Altai-Region in Xinjiang entdeckt und offiziell als neue nationale Bodenschätze anerkannt. Dadurch wurde die Lücke bei den heimischen hochwertigen Quarzvorkommen geschlossen. Dies milderte die Abhängigkeit der Branche von importierten Rohstoffen und sicherte die Ressourcen für die großflächige und kostengünstige Produktion von Quarzmaterialien mit ultrahoher Reinheit.

Der Markt für hochreine Quarzmaterialien zeigt eine zunehmende Konzentration führender Unternehmen und eine technologische Differenzierung, wobei die Branchenkonzentration weiter zunimmt. Bis 2025 hielten die fünf größten Unternehmen der heimischen Branche zusammen 63,4 % Marktanteil und demonstrierten damit eine signifikante Führungsrolle. Feilihua und Quartz Shares haben sich mit ihrer vollständigen Wertschöpfungskette und stabilen Lieferkapazitäten im High-End-Bereich fest in der Spitzengruppe etabliert. Ihre Produkte decken ein breites Spektrum an Anwendungen in den Bereichen Halbleiter, Optik und Photovoltaik ab, und sie sind erfolgreich in die Lieferketten führender heimischer Halbleiterunternehmen wie SMIC, Yangtze Memory Technologies und NAURA Technology Group integriert. Kleine und mittlere Unternehmen (KMU) konzentrieren sich auf Nischenmärkte und nutzen differenzierte Prozesse, um den Markt für hochreine Quarzmaterialien im mittleren Preissegment zu erobern. Die Branche verabschiedet sich zunehmend von einer extensiven Expansion und tritt in eine Phase der differenzierten Entwicklung ein, die durch umfassenden Wettbewerb in Technologie, Qualität und Produktionskapazität gekennzeichnet ist.

Die Nachfrage im nachgelagerten High-End-Markt wächst stetig und treibt damit das Wachstum bei Quarzwerkstoffen mit ultrahoher Reinheit an. Im Photovoltaiksektor sorgt die zunehmende Verbreitung hocheffizienter N-Typ-Photovoltaikzellen und großformatiger Quarztiegel weiterhin für eine steigende Nachfrage nach Quarzsand der Reinheitsklasse 4N und höher. Der weltweite Bedarf an Quarzsand mit ultrahoher Reinheit für Photovoltaikanwendungen wird bis 2030 voraussichtlich 300.000 Tonnen übersteigen. Im Halbleitersektor führen Modernisierungen der Chipfertigungsprozesse zu einem sprunghaften Anstieg der Nachfrage nach Kernkomponenten wie hochreinen Quarztiegeln, Quarzflanschen und Reaktionskammern. Synthetische Quarzwerkstoffe mit ultrahoher Reinheit der Reinheitsklassen 6N und 7N sind zu unverzichtbaren Materialien für fortschrittliche Prozesse und EUV-Optiken geworden. Darüber hinaus erweitern die High-End-Modernisierungen in der Luft- und Raumfahrt, der Präzisionsoptik und der Glasfaserkommunikation kontinuierlich die Anwendungsbereiche von Quarzwerkstoffen mit ultrahoher Reinheit.

Die Branche insgesamt kehrt zu einem rationalen Entwicklungstrend zurück und wendet sich von der vorangegangenen chaotischen Expansion ab. In China sind 2023/24 über 170 Projekte zur Gewinnung von hochreinem Quarzsand geplant oder im Bau, die eine neue Kapazität von über 2,3 Millionen Tonnen schaffen. Diese vorübergehende Überkapazität führte zu einem Preisrückgang bei Produkten mittlerer Preisklasse, und die Investitionslust der Branche ließ allmählich nach. Anfang 2025 beschleunigte sich die Marktkonsolidierung, wobei minderwertige und ineffiziente Produktionskapazitäten schrittweise vom Markt verschwanden. Die Unternehmen verlagerten ihren Forschungs- und Entwicklungsschwerpunkt vollständig auf hochreine High-End-Produkte der Reinheitsklasse 4N und höher. Dadurch wandelte sich die Branche von der „Skalenexpansion“ zur „Technologieverbesserung“, was zu einer kontinuierlichen Optimierung der Industriestruktur führte.

Branchenexperten zufolge hat Chinas Industrie für hochreine Quarzwerkstoffe den Sprung von der Nichtverfügbarkeit zur praktischen Anwendung geschafft, doch bestehen im High-End-Bereich weiterhin Defizite. Inländisch hergestellte synthetische Quarzwerkstoffe hinken japanischen und US-amerikanischen Spitzenprodukten in Details wie der Kontrolle von Metallverunreinigungen, der Präzision der Blasenbildung und der Chargenstabilität noch leicht hinterher. Für eine vollständige Substitution in High-End-Halbleitern und Anwendungen in der Hochleistungsoptik sind weitere zwei bis drei Jahre intensiver technologischer Weiterentwicklung erforderlich. Sobald chinesische Unternehmen ihre Kernprozesse weiter optimieren, die gesamte Wertschöpfungskette verbessern und lokale hochwertige Mineralressourcen zur Kostensenkung und Effizienzsteigerung nutzen, werden hochreine Quarzwerkstoffe eine umfassende inländische Substitution erreichen und zu einem entscheidenden Maßstab für die eigenständige Kontrolle der chinesischen High-End-Werkstoffindustrie werden.