碳碳热场部件中,坩埚的碳基复合材料占比从2010年的不到10%增长到2020年已超过95%,这一替代过程使得上游碳纤维供应商具备预制体自研能力的热场生产商成为产业链中最受益的环节。碳基复合材料凭借更高的抗折强度(≥150 MPa,等静压石墨为38-60 MPa)和更低的导热系数(<30 W/(m·K),等静压石墨为80-140 W/(m·K)),在性能上全面优于传统石墨,驱动了替代趋势。

上游碳纤维与预制体环节受益明显

碳碳热场的主要原材料是碳纤维,其制备过程需先制成碳纤维预制体,再通过气相沉积获得碳基复材产品。随着坩埚碳基复合材料占比的快速提升,对碳纤维的需求显著增长。根据行业预测,2020年碳碳热场对碳纤维的需求约为3000吨,到2022年预计增至约9092吨。上游的碳纤维供应商(如中复神鹰等)成为直接受益方。此外,预制体作为热场制造的关键中间环节,具备自研预制体能力的热场企业(如金博股份)能赚取两个环节的利润,技术领先性更强。

下游光伏单晶硅片生产商受益于成本与性能优势

碳基热场替代石墨热场,对下游光伏单晶硅片生产商而言,带来了成本与品质的双重优化。碳基复合材料在抗折强度上的优势,使其能承载更大的硅料重量,契合大硅片趋势;同时,其制备工艺更贴近“先预制体再沉积”的模式,随着部件体积增大,边际成本增幅更小,相比传统石墨热场的“木雕式”加工,损耗更低。这些特性降低了单晶硅片的生产成本,并提升了拉晶环节的稳定性和安全性。

常见问题

碳碳热场中还有哪些部件也在被碳基复合材料替代?

除坩埚外,导流筒和保温筒的碳基复合材料占比增长也较快,分别从2010年的不到10%增长到2020年的超过60%和超过55%;加热器的碳基复合材料占比仍较低(2020年不到5%),替代进程较慢。

热场公司除了热场业务,还有哪些拓展方向?

热场公司可横向拓展至储氢瓶、碳陶制动盘和碳纸等领域,因为这些产品在工艺上都基于碳纤维预制体加工,与热场制造相通。例如,金博股份已完成了III型储氢瓶的研发,并在碳陶制动盘和碳纸领域有合作与送样进展。

碳碳热场对碳纤维价格敏感吗?

碳碳热场对碳纤维价格敏感度相对较低,因为碳基热场主要替代传统石墨热场,且使用的碳纤维早期多来自海外,国内碳纤维厂商替代海外供应商时在成本上具备优势。

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