碳碳热场对石墨的替代进程，本质上是碳基复合材料凭借性能与工艺优势，在光伏单晶炉热场部件中逐步取代等静压石墨的过程，而碳纤维正是这一替代得以实现的核心原材料。碳碳热场自2016年起加速替代石墨，以坩埚部件为例，碳基复合材料占比从2010年不足10%升至2020年超过95%，碳纤维作为碳基复材的骨架材料，其产业链地位随替代进程持续提升。
替代进程：性能与工艺的双重驱动
碳基复合材料对石墨的替代并非偶然，而是源于两大核心优势。性能上，碳基复材的抗折强度不低于150 MPa，远高于等静压石墨的38-60 MPa，能够承载更大重量，契合大硅片趋势下的一炉多料需求；同时其导热系数低于30 W/(m·K)，隔热性能优于石墨的80-140 W/(m·K)。工艺上，碳基复材采用“碳纤维预制体+气相沉积”的增材制造方式，类似3D打印，而石墨热场需从整块材料中机加工挖出，类似木雕，随着部件体积增大，碳基复材的成本边际变动更小。
从市场占比看，替代进程在不同部件中推进速度不一：
| 部件 | 2010年碳基复材占比 | 2016年碳基复材占比 | 2020年碳基复材占比 |
|---|---|---|---|
| 坩埚 | <10% | >50% | >95% |
| 导流筒 | <10% | <30% | >60% |
| 保温筒 | <10% | <30% | >55% |
| 加热器 | <1% | <3% | <5% |
碳纤维的角色：从原料到产业链重构
碳纤维在碳碳热场替代进程中扮演着基石原材料的角色。碳基复材热场的制备路径为“碳纤维→预制体→沉积纯化→热场部件”，与石墨热场的“等静压石墨→机加工”路径截然不同。这一转变推动了产业链从“石墨-机加工”模式向“碳纤维-预制体-沉积”模式转型。
预制体制备环节成为产业链价值核心。金博股份从十年前即开始布局预制体，其碳纤维成网技术、布网复合针刺技术、自动送料针刺技术等均为特有技术，实现了碳纤维连续成网、复杂形状部件复合及生产效率的提升。头部热场企业之所以产能领先，正是因为它们自制预制体，赚取了“预制体+沉积”两个环节的利润。此外，碳碳热场使用的碳纤维早期多来自海外，近些年国内企业如中复神鹰等被选中进行替代，国产碳纤维厂商在成本上具备一定优势。
常见问题
碳碳热场替代石墨是必须的过程吗？
是的。基于抗折强度、隔热性能等材料优势，以及更贴合大硅片趋势的制备工艺，碳基热场对石墨的替代是必然趋势。在替代进行期间，热场对碳纤维价格的敏感度相对较低，这为碳纤维厂商提供了较好的盈利空间。
碳纤维需求如何测算？
碳纤维需求由硅片产能驱动，测算路径为：硅片产能（新增+存量）→所需单晶炉数量→热场部件碳碳复材需求→碳纤维需求。其中新增产能对应新建单晶炉的热场部件需求，存量产能对应热场部件的替换需求。
热场公司的产业链延伸方向有哪些？
由于碳基热场的本质是“将碳纤维制成部件”，这一能力可横向延伸至储氢瓶、碳陶制动盘、碳纸（燃料电池气体扩散层）等领域。这些业务与预制体工艺相通，构成了热场公司的第二增长曲线。