单GW新增硅片产能对应约80个单晶炉,按新建单晶炉热场部件碳碳复材需求0.297吨/个测算,对应碳纤维需求约11.3吨/GW(按0.8比例折算)。碳碳热场的成本核心在于预制体编织与气相沉积两大环节,盈利差异的关键则在于企业是否实现预制体自产——一体化厂商可以“赚两个环节的钱”,利润率显著占优。

碳碳热场的成本结构拆解

碳碳热场的制备工艺决定了其成本结构。碳碳复材的制造路径是:先将碳纤维编织成产品形状的预制体,再通过气相沉积(CVD)工艺将碳沉积到预制体上,最终形成热场部件。这一过程与石墨热场“从整块石墨中机加工挖出部件”的工艺截然不同。

两种工艺的成本特性差异明显:

对比维度碳碳热场(碳基复材)石墨热场(等静压石墨)
制备方法预制体编织 + 气相沉积等静压、石墨化后机加工挖出
材料损耗类似3D打印,材料利用率高挖空部分均为损耗,损耗大
边际成本随体积增大边际变动更小随体积增大成本上升明显

预制体是成本与工艺的核心。 预制体编织环节的技术壁垒较高,涉及碳纤维成网、布网复合针刺、自动送料针刺等特有工艺。以金博股份为例,其自十年前即开始布局预制体,在成网连续性、针刺密度均匀性、生产效率等方面形成了独有的技术积累。由于预制体自产企业同时赚取预制体和热场成品两个环节的利润,头部两家产能较多的企业均为预制体自产厂商。

盈利模式:一体化自产是关键

碳碳热场行业的盈利模式,核心在于产业链一体化程度。单纯做热场成品加工的企业,需要外购预制体,利润空间被上游挤压;而具备预制体自产能力的企业,如金博股份等头部厂商,能够将预制体环节的利润内部化。

从行业供给格局看,头部企业的产能优势与其预制体自产能力直接相关。此外,由于碳基热场对石墨热场的替代在近年持续推进,且国产碳纤维厂商替代的是原先海外供应商的份额,因此在成本端具备一定优势,价格压力相对可控。

常见问题

为什么碳碳热场对碳纤维价格不敏感?

核心原因是纵向替代与横向替代的双重逻辑。纵向上,碳碳热场正在替代传统石墨热场,替代期对价格容忍度较高;横向上,碳碳热场使用的碳纤维此前多来自海外,国内厂商替代的是海外高价份额。不过,待国产渗透完成后,价格压力会逐渐显现。

碳碳热场企业还能拓展哪些业务?

碳碳热场的本质是“把碳纤维做成物品”,因此该能力可横向延伸。储氢瓶、碳陶制动盘、碳纸是三个主要方向,它们与预制体工艺相通:储氢瓶通过碳纤维缠绕定型,碳陶制动盘在预制体基础上增加陶瓷化与机械加工,碳纸同样在预制体基础上加工。

石墨热场与碳碳热场的成本差异在哪里?

石墨热场需从整块石墨中机加工挖出部件,挖空部分均为损耗;碳碳热场则类似3D打印,先编织预制体再沉积成型,材料利用率更高。随着部件体积变大,碳碳热场的边际成本变动更小,在大尺寸化趋势下成本优势更为明显。