从硅片产能倒推碳碳热场碳纤维需求,核心路径是**“硅片产能 → 单晶炉数量 → 热场部件耗用量 → 碳纤维需求”,并严格区分新增产能存量产能**两条测算链条。以申万宏源研究框架为例,我国硅片产能由某基准年的240GW增长至预测期的374GW、569GW,对应的碳纤维需求由3000吨提升至9092.16吨。新增产能对应新建单晶炉的初始热场部件装填,存量产能对应炉龄到期后的热场部件替换,两者换算系数不同,是拆解上下游环节的关键。

测算链条:从硅片到碳纤维的四步拆解

第一步:拆解硅片产能为新增与存量

需求测算的起点是硅片产能,必须将其拆分为新增产能存量产能两部分。新增产能指当年投产的硅片产线,存量产能指此前已建成并持续运行的产线。测算期内,新增硅片产能由134GW增至195GW,是拉动碳纤维需求的主要增量来源。

第二步:换算为单晶炉数量

单晶炉是拉晶环节的核心设备,热场部件即安装于单晶炉内部。单GW硅片产能所需单晶炉数量为80个,这是一个关键换算系数。由此可得:新增产能所需单晶炉由10720个增至15600个;存量单晶炉个数由19200个增至29920个。这一环节的意义在于,将宏观的硅片产能(GW)转化为可计数的设备台数。

第三步:区分新建装填与存量替换的耗用量

热场部件(坩埚、导流筒、保温筒等)的碳碳复材需求,在新建与存量两种场景下系数不同:

测算环节换算系数(吨/个)
新建单晶炉热场部件碳碳复材需求0.27(后增至0.297)
存量单晶炉热场部件替换需求0.225

新建炉的装填量高于存量炉的替换量,原因在于新建炉需要对全部热场部件进行初始配置,而存量炉仅需更换到寿损部件。由此可分别算出新增与存量对应的碳碳复材需求,加总得到单晶炉热场部件碳碳复材总需求,由7214.4吨增至11365.2吨。

第四步:由碳碳复材映射至碳纤维需求

碳碳复材以碳纤维为原材料,通过预制体编织与沉积工艺制成热场部件。碳碳复材需求乘以碳纤维在其中的用量比例(即碳纤维需求与碳碳复材总需求之间的换算关系),即得到碳纤维需求:由5771.52吨增至9092.16吨。这一环节完成了从光伏硅片辅材需求向上游碳纤维原材料的传导映射。

常见问题

为什么存量炉替换需求不可忽略?

存量单晶炉数量庞大(测算期内由19200个增至29920个),且热场部件属于消耗品,随拉晶炉次增加逐步磨损,需要定期更换。虽然单台替换量(0.225吨/个)低于新建装填量,但存量基数大,合计替换需求在总需求中占比可观,是碳纤维需求的稳定基本盘。

单晶炉数量与热场部件需求为何呈线性关系?

热场部件是单晶炉的内部构件,每台单晶炉对应一套热场部件,因此单晶炉数量乘以单台耗用量即可得到热场部件总需求。这一线性关系成立的前提是单晶炉规格相对标准化,若未来大尺寸炉型占比提升,单台耗用量可能随之变化。

该测算框架的局限在哪里?

测算结果对换算系数较为敏感,尤其是新建单晶炉热场部件碳碳复材需求由0.27吨/个调整至0.297吨/个,反映了部件大型化带来的单耗提升。实际需求还受硅片开工率、热场部件使用寿命、碳纤维利用率等因素影响,建议结合后续行业数据持续跟踪验证。