碳纤维热场需求从3000吨增至9000吨,硅片扩产周期如何驱动供需节奏?核心逻辑在于:硅片产能扩张直接决定单晶炉新增与存量替换需求,进而传导为碳碳热场及碳纤维的消耗量。据测算,我国硅片产能从2020年的240GW增至2022年预计的569GW,对应碳纤维需求由3000吨增至2022年预计的9092.16吨,两年增长约两倍。

需求端:硅片扩产如何传导至碳纤维

碳碳热场是单晶炉内部件的统称,包括坩埚、导流筒、保温筒等,其需求测算遵循“硅片产能→单晶炉→热场→碳纤维”的链条。需求由两部分构成:新增产能对应的新炉需求,以及存量炉子的替换需求

项目20202021E2022E
我国硅片产能(GW)240374569
新增产能所需单晶炉(个)1072015600
存量单晶炉个数1920029920
单晶炉热场碳碳复材总需求(吨)7214.411365.2
碳纤维需求(吨)30005771.529092.16

从数据看,2022年新增产能所需单晶炉达15600个,存量炉达29920个,两者共同推高热场需求。值得注意的是,碳碳热场相比传统等静压石墨,在抗折强度、隔热性上更适配大硅片趋势,且制备工艺类似“3D打印”,大尺寸下成本边际变动更小,因此对碳纤维价格敏感度相对较低,这为需求释放提供了支撑。

供给端:产能爬坡与供需平衡

供给端主要玩家包括金博股份、天宜上佳、中天火箭(西安超码)等,其中头部企业多自建预制体产能,赚取产业链两个环节的利润。行业总供给从2020年的1752吨预计增至2023年的9890吨,供需逐步走向平衡

由于碳碳热场企业具备将碳纤维“编织成型”的能力,业务可横向拓展至储氢瓶、碳陶制动盘、碳纸等领域,形成第二增长曲线。但就热场主业而言,供需节奏仍紧密跟随硅片扩产周期波动。

常见问题

为什么硅片扩产会带来碳纤维需求的成倍增长?

因为每新增1GW硅片产能,需配置约80个单晶炉,每个新炉需消耗约0.297吨碳碳复材,同时存量炉每炉年均产生约0.225吨替换需求。硅片产能从240GW增至569GW的过程中,新增与存量需求叠加,推动碳纤维需求从3000吨升至9092.16吨。

碳碳热场替代石墨热场的驱动力是什么?

核心驱动力在于性能与工艺双重优势:碳基复材抗折强度更高,能承载大硅片带来的更大炉料重量;同时制备工艺类似“3D打印”,大尺寸下成本增加更少。因此,碳基热场对石墨的替代自2016年起加速推进,至2020年坩埚领域碳基复材占比已超95%。

2023年之后供需格局如何演变?

供给端预计2023年行业总供给达9890吨,主要厂商产能持续爬坡。需求端则取决于硅片扩产节奏与存量替换周期,整体看供需缺口逐步收窄,行业从供不应求走向平衡。具体节奏需结合后续硅片厂商扩产计划及实际开工率跟踪验证。