碳碳热场对石墨坩埚的替代已基本完成,碳纤维企业主要通过技术降本和产业链垂直整合(尤其是自制预制体)来获取替代红利。2016年后,金博、超码等企业突破低成本碳基复材技术,推动碳碳热场在坩埚中的占比从不足10%升至95%以上,碳纤维作为核心原材料,其供应端通过替代海外供应商、绑定国内头部热场企业,在价格敏感度较低的市场中实现了利润分配。
替代红利的核心来源:性能与成本优势
碳碳热场相比传统等静压石墨,在性能上具备显著优势:抗折强度更高(≥150 MPa,石墨为38-60 MPa),能承载更大重量,适配大硅片趋势;导热系数更低(<30 W/(m·K),石墨为80-140 W/(m·K)),隔热性更好。此外,碳碳材料采用“编织预制体+气相沉积”工艺(类似3D打印),而石墨需从整块材料中挖出部件,材料损耗大。随着部件体积增大,碳碳热场的边际成本变动更小,进一步强化了替代的经济性。
价值分配:自制预制体是关键利润环节
在碳碳热场产业链中,利润最厚的环节是预制体的制备。头部热场企业(如金博、天宜上佳)均自行生产预制体,相当于赚取了“碳纤维加工”和“热场成型”两个环节的利润。金博在预制体技术上具有领先性,其特有技术包括碳纤维成网技术、布网复合针刺技术等,实现了连续化生产并大幅提升效率。相比之下,仅做热场成型的企业利润空间被压缩。根据供给测算,2020-2023年间,金博的碳碳复材热场产能从481.61吨预计增长至3450吨,是产能最大的企业。
常见问题
碳纤维企业如何应对价格压力?
碳碳热场对碳纤维价格容忍度较高,主要因为其替代的是海外供应商,国内碳纤维厂商在成本上本身就有一定优势。但随着国产渗透完成,价格压力将逐渐显现。
热场企业有哪些横向拓展方向?
热场企业可基于预制体工艺横向延伸至储氢瓶、碳陶制动盘、碳纸等产品。例如,金博已完成III型储氢瓶研发,碳陶制动盘预计2022年有两家主机厂完成定点,碳纸已完成送样。
热场需求如何计算?
热场需求主要分为新增炉子和存量炉子两部分,通过硅片产能(新增+存量)换算为单晶炉数量,再乘以单台炉子的碳碳复材需求(新增炉约0.27-0.297吨/个,存量炉约0.225吨/个)得出。