碳碳热场企业正凭借预制体工艺的共通性,将业务版图从光伏拉晶环节延伸至储氢瓶、碳陶制动盘等新赛道。这一轮横向拓展的核心看点在于:国产碳纤维供应链能否在新领域复制其在热场赛道“纵向替代石墨、横向替代海外”的成功路径。从工艺同源性和替代逻辑看,这一路径具备较强的可复制性,但各赛道的渗透节奏与竞争格局存在差异。

热场替代路径为何能成功

碳碳热场对等静压石墨的替代,是国产碳纤维供应链一次典型的“双替代”样本。在光伏拉晶环节,热场是单晶炉内一系列碳基部件的统称。2016年以前,热场主要材料为石墨;此后随着低成本碳基复材生产技术突破,碳碳热场逐渐成为主流。以坩埚产品为例,碳基复合材料占比从2010年的不足10%,提升至2020年的95%以上,等静压石墨份额则相应萎缩至5%以下。

替代之所以能快速推进,根源在于碳基材料在性能与工艺上的双重优势。碳基复材的抗折强度不低于150MPa,远高于等静压石墨的38-60MPa,更能适应大硅片趋势下的一炉多料承重需求;导热系数低于30W/(m·K),隔热性能优于石墨的80-140W/(m·K)。工艺层面,碳碳热场采用“预制体编织+气相沉积”的增材制造方式,相比石墨热场从整块材料中机加工“挖”出部件,大尺寸部件制备的成本边际增量更小。而在碳纤维供应端,热场用碳纤维早年多依赖海外,国内厂商凭借成本优势,选中包括中复神鹰在内的3家企业逐步实现替代,替代窗口期内对价格敏感度相对较低。

新赛道如何复制替代逻辑

热场企业的横向拓展,本质上是将“把碳纤维做成特定形状物品”的预制体能力迁移至新场景。以金博股份为代表的企业,已在储氢瓶、碳陶制动盘、碳纸三个方向完成布局,三者均与预制体工艺相通。

新赛道与热场工艺的关联当前进展
储氢瓶(III型/IV型)碳纤维缠绕定型,与预制体成型工艺相通III型瓶完成研发,IV型瓶研发中
碳陶制动盘预制体基础上增加陶瓷化与机械加工已有主机厂完成定点,后续形成批量销售
碳纸(燃料电池气体扩散层)基于预制体基础加工已完成送样,后续形成批量销售

储氢瓶赛道的替代逻辑最为清晰。储氢瓶的碳纤维缠绕层制备与预制体成型工艺相通,而高压气态储氢瓶的碳纤维缠绕层长期由东丽等海外供应商主导。热场企业切入后,面对的是与当年热场领域相似的“海外材料高价供应”格局,国产碳纤维在成本端的优势有望复现。碳陶制动盘的替代则面向传统铸铁刹车盘,其核心驱动力在于新能源汽车的减重需求——碳陶制动盘密度更低、耐热性更好,目前已有主机厂完成定点,正处于从小批量向规模化过渡的阶段。碳纸赛道作为燃料电池气体扩散层的核心材料,同样依赖碳纤维预制体加工,国产化率尚低,替代空间可观。

竞争格局与关键变量

从热场业务本身看,一体化布局预制体的企业更具利润优势。碳碳热场产业链中,预制体制备是技术壁垒最高的环节,头部企业如金博自十年前即开始预制体研发,在碳纤维成网、布网复合针刺、自动送料针刺等环节积累了特有技术,相当于赚取了“预制体+热场成品”两个环节的利润。这一能力直接复用到新赛道,构成了横向拓展的底层竞争力。

不过,新赛道的替代节奏仍需观察几个关键变量:其一,储氢瓶和碳陶制动盘的下游验证周期较长,涉及安全认证与主机厂定点,批量放量需要时间;其二,各赛道国产碳纤维的渗透率提升,取决于产品一致性与成本控制能否持续满足下游要求;其三,热场领域“国产渗透完成后价格压力浮现”的规律,在新赛道同样可能重演——替代红利期过后,竞争将回归成本与品质的常态化比拼。总体而言,国产碳纤维供应链在新赛道的替代窗口已经打开,但复制热场路径的斜率与空间,将因各赛道技术门槛与客户结构的差异而有所不同。

常见问题

碳碳热场企业拓展新业务的核心优势是什么?

核心优势在于预制体工艺的可迁移性。碳碳热场、储氢瓶、碳陶制动盘、碳纸的制备均以碳纤维预制体为基础,热场企业长期积累的预制体成型、沉积处理等工艺能力可以直接复用,无需从零搭建技术体系。

储氢瓶赛道的国产替代机会有多大?

储氢瓶的碳纤维缠绕层制备与预制体工艺相通,且该领域长期依赖海外碳纤维供应,与热场领域早年“海外高价供应、国产成本替代”的格局相似。国产碳纤维在成本端的优势有望在这一赛道复现,但需经历产品验证与客户导入周期。

新赛道何时能形成规模收入?

不同赛道节奏不一。储氢瓶方面,已完成III型瓶研发,IV型瓶仍在研发中,后续将根据研发结果决定生产方向;碳陶制动盘已有主机厂完成定点,正在向批量销售过渡;碳纸已完成送样环节,预计后续逐步形成批量销售。各赛道均处于从样品验证向商业化过渡的阶段。