碳纤维在碳碳热场领域之所以对价格不敏感、议价能力强于风电叶片等下游,核心在于其纵向替代石墨、横向替代海外供应商的双重替代逻辑,这使其价格容忍度远高于风电叶片等对成本极度敏感的领域。碳碳热场作为光伏拉晶环节单晶炉的关键部件,其碳纤维需求在替代周期内具备刚性,议价能力自然更强。

双重替代逻辑支撑价格容忍度

碳碳热场对碳纤维价格不敏感,首先源于纵向对石墨的替代。在2016年以前,热场主要材料是石墨,此后金博、超码等企业突破低成本生产碳基复材技术后,碳碳热场逐渐成为主流。以坩埚为例,碳基复合材料渗透率从小于10%提升至大于95%,而等静压石墨从大于90%降至小于5%,替代进程仍在推进,因此在替代过程中对价格敏感度相对较低。

其次,横向替代海外供应商进一步缓解了国内碳纤维厂商的价格压力。碳基热场使用的碳纤维大多来自海外,近些年为了应对碳纤维短缺,业内选中了包括中复神鹰在内的3家企业进行替代。有了高高在上的海外价格作为参照,国内碳纤维厂商的压力自然小了很多,议价空间更为从容。

性能与工艺优势强化议价能力

碳碳热场对碳纤维价格容忍度高,还源于碳基材料相比石墨的显著性能优势。碳基复合材料抗折强度不低于150MPa,远高于等静压石墨的38-60MPa,能承载更大重量,契合大硅片趋势;导热系数低于30W/(m·K),隔热性更优,且密度更小。这些性能差异使得碳碳热场对石墨的替代成为“必须的过程”,替代的必然性进一步弱化了价格敏感度。

在制备工艺上,碳碳材料先制得碳纤维预制体,再用气相法沉积碳形成热场,类似3D打印;而石墨热场需从整块石墨中挖出部件,类似木雕,挖空部分全是损耗。随着部件体积变大,碳碳热场在成本上的边际变动更小,这一工艺优势也支撑了其价格传导能力。

与风电叶片的对比

与风电叶片相比,碳碳热场在产业链中的议价能力显著更强。风电叶片用碳纤维面临的是大规模工业化应用场景,对成本高度敏感;而碳碳热场处于替代石墨和海外供应商的双重替代窗口期,需求具备刚性,价格容忍度更高。不过需注意,一旦国产替代渗透完成,对价格的压力就会慢慢浮现出来。

常见问题

碳碳热场对碳纤维的需求如何测算?

碳纤维需求测算与硅片环节耗材类似:先算硅片产能(分新增和存量),再算出对应的单晶炉数量,最后得出热场所对应的碳纤维需求。以申万宏源预测为例,单晶炉热场部件碳碳复材总需求从2021年的7214.4吨增至2022年的11365.2吨,对应碳纤维需求从5771.52吨增至9092.16吨。

热场公司为何要自己做预制体?

头部热场公司产能较多,是因为它们都自己做预制体,等于赚了两个环节的钱。以金博为例,其从十年前就开始做预制体,在这一块技术最为领先,拥有碳纤维成网技术、布网复合针刺技术、自动送料针刺技术等特有技术。

热场公司还有哪些拓展方向?

碳基热场本质是把碳纤维做成物品,造物能力可横向衍生。主要方向包括储氢瓶(与预制体工艺相通,通过碳纤维缠绕定型)、碳陶制动盘(在预制体基础上增加陶瓷化和机械加工)以及碳纸(燃料电池气体扩散层),这些领域与热场在预制体工艺上相通。