碳碳热场中坩埚的碳基复合材料占比已从2010年的不到10%增长至2020年的超过95%,这一变化标志着碳基复合材料在热场部件中已占据绝对主导地位。下游需求结构随之发生显著变化:光伏单晶硅片生产领域成为核心增长引擎,新增产能和存量替换需求共同驱动碳碳热场需求持续扩大;而半导体硅片等领域的需求尚在培育阶段。
碳基复合材料替代石墨:性能与工艺驱动
碳碳热场包含坩埚、导流筒、保温筒、加热器等六个部件。碳基复合材料相对于传统等静压石墨,在抗折强度(≥150 MPa,石墨为38-60 MPa)和导热系数(低于30 W/(m·K),石墨为80-140 W/(m·K))上具有明显优势,更适应大硅片趋势下对承重和隔热的要求。同时,碳碳材料采用预制体+气相沉积工艺(类似3D打印),相比石墨的机加工挖制(类似木雕),在大尺寸部件上成本边际变动更小,加速了替代进程。
光伏单晶硅片:需求结构核心
光伏拉晶环节的单晶炉是碳碳热场的主要应用场景。需求测算分为两部分:新增硅片产能对应的新建单晶炉热场需求,以及存量单晶炉的替换需求。以某预测模型为例,硅片产能增长带动单晶炉需求,进而拉动碳碳复材总需求(预测数据详见资料)。这一需求结构决定了碳碳热场市场与光伏硅片扩产周期高度相关。
常见问题
碳碳热场仅用于光伏吗?
目前碳碳热场主要应用于光伏单晶硅片生产领域,半导体硅片等领域的需求尚处于发展早期。热场公司正横向拓展至储氢瓶、碳陶制动盘、碳纸等新赛道,但热场业务仍是当前核心。
碳基复合材料占比提升后,价格压力如何?
碳碳热场对碳纤维价格敏感度较低,因其替代的是传统石墨和海外供应商,成本上具有一定优势。但需注意,待国产渗透完成后,价格压力可能会逐步显现。
哪些公司是碳碳热场的主要供应商?
头部供应商包括金博股份、天宜上佳等,其中金博股份产能领先且自研预制体技术。隆基股份拥有自供产能以平衡供应链。各公司产能规划详见资料。