碳碳热场对等静压石墨的替代已进入后半程,坩埚等核心部件的碳基复合材料渗透率已超过95%,替代空间收窄后,供需节奏将从“替代红利”转向“产能消化”,价格压力将逐步显现。供给端头部企业产能持续扩张,而需求端增速放缓,未来价格走势取决于新增产能释放节奏与硅片扩产周期的匹配程度。

替代进程与渗透率变化

碳碳热场对石墨的替代自2016年起明显加速。据行业招股书及研究机构数据,坩埚部件的碳基复合材料占比从2010年的不足10%,升至2016年的超过50%,到2020年已达95%以上,等静压石墨份额相应萎缩至5%以下。导流筒、保温筒等部件的碳基渗透率在2020年也已超过55%—60%,但加热器部件仍以石墨为主(碳基占比不足5%),是替代尚未完全覆盖的领域。

替代的核心驱动力在于性能与工艺双重优势:碳基复材抗折强度不低于150 MPa,远高于等静压石墨的38—60 MPa,更适配大硅片趋势下的一炉多棒需求;导热系数低于30 W/(m·K),隔热性能更好。工艺上,碳碳采用“预制体+气相沉积”的近似3D打印方式,相比石墨的“整块挖雕”模式,在大尺寸部件上边际成本更低。

供需节奏与价格压力

替代红利期,碳碳热场对碳纤维价格敏感度较低——一方面纵向替代石墨、另一方面横向替代海外供应商,国内厂商在成本上具备天然优势。但随着渗透率见顶,价格敏感度将显著上升,国产替代完成之时,即是价格压力浮现之始

供给端,头部企业产能扩张明显。以公开测算口径看,碳碳复材热场材料总供给从2020年的约1752吨,预计增至2023年的约9890吨,其中金博股份、天宜上佳、西安超码等为主要扩产方。需求端,碳纤维需求测算由硅片新增产能与存量替换两部分构成,2022年预计碳纤维需求约9092吨,增速可观但追赶供给扩张速度存在压力。供需平衡的关键在于:新增硅片产能对应的单晶炉需求(单GW约80个炉子)能否消化同步放大的热场供给。

常见问题

碳碳热场替代石墨的进程结束了吗?

尚未完全结束,但核心部件已接近尾声。 坩埚的碳基渗透率已超过95%,导流筒、保温筒超过55%—60%,基本完成替代;但加热器部件碳基占比仍不足5%,等静压石墨仍占绝对主导,是后续替代的主要空间。

替代完成后价格压力主要来自哪里?

来自供给扩张与需求增速的赛跑。 替代红利期,热场企业享受“替代石墨+替代海外”的双重溢价;渗透率见顶后,产品同质化程度提升,价格竞争将更多取决于产能利用率。头部企业若继续按规划扩产,而硅片扩产节奏放缓,供过于求的压力将率先在价格端体现。

热场企业的第二增长曲线有哪些方向?

储氢瓶、碳陶制动盘、碳纸是三大主要方向。 三者与热场在工艺上相通,均基于碳纤维预制体或缠绕成型技术。例如储氢瓶的纤维缠绕与预制体成型工艺相通,碳陶制动盘在预制体基础上增加陶瓷化与机加工,碳纸同样依托预制体加工能力。这些横向拓展有助于平滑单一热场业务的周期波动。