大硅片趋势带动单晶炉热场吨耗提升,碳纤维在碳碳热场的需求结构变化主要体现在两方面:新建单晶炉的单炉碳碳复材用量从0.27吨/个提升至0.297吨/个,而存量替换需求维持在0.225吨/个。需求驱动从“新增装机拉动”逐步转向“新增与存量替换双轮驱动”,碳纤维需求总量随硅片产能扩张同步跃迁。

碳碳热场需求测算逻辑

碳碳热场的需求测算遵循“硅片产能→单晶炉数量→热场碳碳复材需求→碳纤维需求”的传导链条。硅片产能分为新增与存量两部分:新增产能对应新建单晶炉的热场部件需求,存量产能则对应单晶炉运行中的热场部件替换需求。

需求分项新建单晶炉存量替换
单炉碳碳复材需求0.27吨/个提升至0.297吨/个0.225吨/个
驱动因素大硅片带来单炉投料量增大热场部件定期更换

按单GW所需单晶炉80个计算,我国硅片产能从240GW向569GW扩张的过程中,碳纤维需求也从3000吨向9092吨跃迁。新建需求的单炉吨耗提升,反映了硅片变大对热场部件承重与尺寸的新要求;存量替换需求则构成了持续稳定的基本盘。

大硅片对碳纤维需求结构的重塑

硅片尺寸变大,一炉料的质量随之增大,对热场部件的承重能力提出了更高要求。碳基复合材料凭借≥150MPa的抗折强度(等静压石墨仅38-60MPa),在承载大重量时具备安全性优势。同时,碳碳材料采取“编织预制体+气相沉积”的制备工艺,类似3D打印,部件体积变大时边际成本变动更小,相比从整块石墨中“挖”出部件的等静压石墨工艺更适应大尺寸趋势。

这一变化传导至碳纤维需求结构,体现在对预制体编织工艺的更高要求上。热场部件形状复杂、厚度大,传统缝合技术只能生产薄壁规则部件,而布网复合针刺等工艺突破了这一限制。大尺寸坩埚对碳碳材料强度和预制体编织工艺的新要求,推动碳纤维向更高性能、更适配复杂编织的牌号集中

常见问题

碳碳热场对碳纤维价格为何不敏感?

碳碳热场对碳纤维价格的容忍度较高,主要因为它纵向替代石墨、横向替代海外供应。碳基热场凭借承重能力和隔热性能优势,在2016年后逐渐取代石墨成为主流;同时所用碳纤维多来自海外,国内厂商替代海外企业时在成本上具备天然优势。

存量替换需求在碳纤维需求中占比如何变化?

存量替换是碳碳热场需求的稳定支撑。随着硅片产能持续扩张,存量单晶炉数量不断累积,按0.225吨/个的替换需求计算,这部分需求构成了持续增长的底仓。新建需求则随着单炉吨耗从0.27吨提升至0.297吨而获得额外增量,两者共同推动碳纤维总需求上行。

热场企业如何应对需求结构变化?

热场企业普遍采取“预制体自供+业务横向拓展”的策略。预制体是碳碳热场的核心环节,掌握预制体制备技术意味着赚取两个环节的利润。同时,热场企业基于“把碳纤维做成物品”的共通能力,向储氢瓶、碳陶制动盘、碳纸等方向延伸,形成第二增长曲线。