碳纤维复合材料在抗折强度、隔热性等关键性能上优于等静压石墨,且制备工艺更适配大硅片趋势,碳碳热场对石墨热场的替代是产业演进的方向,而非简单的“碾压”式排位洗牌。在约投顾跟踪的产业逻辑中,大硅片时代的竞争格局更可能体现为技术路线储备与一体化产能的比拼,而非单一材料的绝对胜负。

碳纤维 vs 等静压石墨:性能与工艺的代际差异

从材料性能看,碳基复合材料在核心指标上具备明确优势。据金博股份招股说明书及天风证券研究所数据,碳基复合材料抗折强度≥150MPa,显著高于等静压石墨的38-60MPa;导热系数方面,碳基复材低于30W/(m·K),等静压石墨则为80-140W/(m·K),意味着碳基材料的隔热性更好。此外,碳基复材密度为1.6g/cm³,低于石墨的1.8g/cm³,更轻且承重能力更强。

指标碳基复合材料等静压石墨
抗折强度 (MPa)≥15038-60
导热系数 (W/(m·K))<3080-140
密度 (g/cm³)1.61.8

制备工艺上,碳基复材采用“编织预制体+气相沉积”的方式,类似3D打印,材料利用率高;等静压石墨则需从整块石墨中机加工挖出部件,损耗较大。随着部件体积变大,碳碳热场在成本上的边际变动更小,更贴合大硅片带来的大尺寸、高承重需求。

热场材料龙头的技术路线与竞争格局

热场并非单一部件,而是单晶炉内坩埚、导流筒、保温筒、加热器等一系列部件的统称。从渗透率看,碳基复合材料在坩埚、导流筒、保温筒等部件中已逐步占据主流,而加热器仍以等静压石墨为主(2020年占比超95%),说明替代是分部件、分阶段推进的。

供给端,具备预制体自制能力的企业在成本与利润上更具优势。据申万宏源研究测算,金博股份、天宜上佳等头部厂商产能领先,其中金博股份在预制体制备技术上积累深厚,拥有碳纤维成网、布网复合针刺、自动送料针刺等多项特有技术,实现了连续化生产与效率提升。硅片龙头隆基股份则拥有自供热场产能,主要用于一体化自供。

常见问题

碳碳热场会完全取代等静压石墨吗?

不会“完全取代”。在坩埚、导流筒、保温筒等部件中碳基复材渗透率已较高,但加热器部件仍以等静压石墨为主,替代是分部件逐步推进的,而非整体切换。

大硅片趋势下,哪类厂商更受益?

具备预制体自制能力的热场厂商更受益。碳碳热场制备工艺更贴近大硅片的大尺寸趋势,而预制体自制意味着赚取两个环节的利润,头部厂商在此布局更深。

热场龙头企业的成长空间仅限于光伏吗?

不限于。热场企业的预制体工艺可横向延伸至储氢瓶、碳陶制动盘、碳纸(燃料电池气体扩散层)等领域,这些方向构成了热场公司的第二增长曲线,但具体进展需以各公司后续披露为准。