2020年全球碳纤维销量中大丝束占比达45%,而碳碳热场正是大丝束碳纤维的重要下游应用之一。其市场增长空间主要来自三方面:光伏单晶硅拉棒热场系统需求的持续增长、大尺寸硅片渗透率提升带来的单炉用量增加,以及碳碳复合材料在光伏热场材料中对石墨的替代渗透。
碳碳热场:大丝束碳纤维的核心工业下游
碳纤维按丝束规格分为小丝束与大丝束:小于24K为小丝束,主要用于国防军工、航空航天等高精尖领域;48K以上为大丝束,下游覆盖风电、轨道交通等工业领域。碳碳热场属于典型的工业级应用场景,与大丝束碳纤维“工业级”定位高度匹配。
碳碳热场材料主要用于光伏单晶硅拉棒环节的热场系统,包括坩埚、导流筒、保温筒等部件。在单晶硅拉制过程中,热场系统需在高温下保持结构稳定与热场均匀性,碳碳复合材料凭借其耐高温、抗热震、可设计性强等特性,逐步成为该环节的关键材料。
增长驱动力:光伏需求与渗透率提升
碳碳热场的增长空间,与光伏产业链的扩张节奏紧密相关:
光伏装机需求拉动:光伏单晶硅拉棒是碳碳热场的核心应用场景,光伏装机的持续增长直接带动单晶硅产能扩张,进而拉动热场系统的配套需求。随着全球能源转型推进,光伏新增装机量保持增长态势,为碳碳热场提供了稳定的需求底座。
大尺寸硅片渗透率提升:光伏硅片向大尺寸方向发展是明确的产业趋势。大尺寸硅片对应的单晶炉热场系统尺寸更大,单炉碳碳热场材料的用量随之增加。即便硅片总产量不变,大尺寸化本身就会带来碳碳热场需求的结构性扩容。
对石墨材料的替代渗透:在光伏热场材料中,碳碳复合材料和石墨是两种主要方案。碳碳材料在强度、抗热震性、使用寿命等方面具备优势,随着碳纤维成本下降和制备工艺成熟,碳碳热场对石墨热场的替代渗透率仍有提升空间。这一替代过程是碳碳热场市场扩容的另一重要来源。
市场规模测算思路
碳碳热场市场规模可沿以下路径测算:
| 测算环节 | 关键变量 |
|---|---|
| 需求端 | 光伏单晶硅产量、单GW硅片对应的热场消耗量 |
| 结构端 | 大尺寸硅片渗透率、单炉碳碳热场用量 |
| 替代端 | 碳碳材料在热场中对石墨的替代比例 |
| 价值端 | 碳碳热场单位价值量及更新替换周期 |
其中,需求端取决于光伏装机与单晶硅片产量,结构端与替代端决定碳碳材料的单吨用量弹性,价值端则反映材料升级带来的附加值提升。四者相乘即可得到碳碳热场的市场空间估算。
常见问题
碳碳热场用的碳纤维是大丝束还是小丝束?
碳碳热场主要使用大丝束碳纤维。大丝束碳纤维面向风电、轨道交通等工业领域,成本相对可控,适合碳碳热场这类对材料性能和成本均有要求的工业应用场景。
碳碳热场的增长是否只依赖光伏装机?
不完全是。除光伏装机增长外,大尺寸硅片渗透率提升和碳碳材料对石墨的替代也是重要驱动力。即使光伏装机增速平稳,大尺寸化与替代渗透仍能为碳碳热场带来结构性增长。
碳碳热场对石墨的替代空间有多大?
碳碳材料在强度、抗热震性、使用寿命等方面具备优势,随着碳纤维降本推进,替代渗透率有望逐步提升。具体替代节奏受碳纤维价格、制备工艺成熟度等因素影响,需结合后续产业数据持续跟踪。