碳碳热场对等静压石墨的替代,是碳基复材在光伏热场环节的一次工艺路线切换。2016年以前,热场主要材料是石墨;2016年之后,金博、超码等企业突破了低成本生产碳基复材,碳碳热场逐渐成为主流。 这一拐点的关键不在碳纤维本身,而在预制体与沉积工艺:坩埚的碳基复材占比从2010年的<10%升至2016年的>50%,到2020年已>95%,导流筒、保温筒同步替代。只做部件的碳纤维企业,未能抓住工艺突破红利;掌握预制体技术的企业则顺势崛起。
替代是怎么发生的
从材料对比看,碳基复材的抗折强度≥150 MPa,等静压石墨为38-60 MPa;导热系数<30 W/(m·K),石墨为80-140 W/(m·K)。碳基材料承重更大、隔热更好,契合大硅片趋势——硅片变大,一炉料质量增加,对承重和隔热的要求同步提高。
工艺差异更关键。碳基复材先编织成产品形状的预制体,再沉积纯化得到成品,类似3D打印;等静压石墨则从整块石墨中机加工挖出部件,挖空部分即为损耗,类似做木雕。部件体积越大,碳碳热场在成本上的边际变动越小。
替代节奏与格局变化
| 部件 | 2010年碳基占比 | 2016年碳基占比 | 2020年碳基占比 |
|---|---|---|---|
| 坩埚 | <10% | >50% | >95% |
| 导流筒 | <10% | <30% | >60% |
| 保温筒 | <10% | <30% | >55% |
| 加热器 | <1% | <3% | <5% |
(资料来源:金博招股说明书,天风证券研究所)
坩埚率先完成替代,导流筒、保温筒跟进,加热器仍以等静压石墨为主。这一节奏意味着:谁能做预制体,谁就能同时赚到预制体和沉积两个环节的利润。 头部热场企业自己做预制体,正是基于这一逻辑;而只做部件、不掌握预制体工艺的碳纤维企业,在替代过程中难以分享工艺突破带来的红利。
常见问题
为什么碳碳热场对碳纤维价格不敏感?
因为碳碳热场替代的是等静压石墨,属于纵向替代,且碳基材料在承重、隔热上具备优势,下游对价格的容忍度相对较高。此外热场使用的碳纤维此前多来自海外,为应对短缺,国内选中包括中复神鹰在内的3家企业进行替代,国内厂商的价格压力相对小一些。
只做部件的碳纤维企业为什么没抓住这轮机会?
碳碳热场的核心工序是预制体编织与气相沉积,价值集中在预制体环节。只做部件而不掌握预制体技术的企业,无法参与这一工艺突破,也就难以在替代过程中获得相应份额。
碳碳热场企业还能延伸到哪里?
由于核心能力是把碳纤维做成制品,热场企业可横向拓展至储氢瓶、碳陶制动盘、碳纸等方向。储氢瓶与预制体在缠绕定型工艺上相通,碳陶制动盘在预制体基础上增加陶瓷化与机械加工,碳纸同样基于预制体加工。