碳纤维成网技术实现连续化生产后,热场行业的主要技术风险已从“能否造出来”转向“能否稳定、低成本地大规模造”,不确定性则集中在量产良率与成本控制、国产替代红利消退后的价格压力,以及储氢瓶、碳陶刹车盘等横向业务的商业化节奏上。
碳纤维成网是碳碳热场预制体制备的核心环节之一。金博股份的官方技术资料显示,其通过设计专用针布和独特的风轮起出辊,降低了纤维损伤及绕辊情形,并开发出全新的成网方案,实现了铺网的连续生产,出网CV(不均匀率)值小于4%,网胎强度高,突破了传统成网方式不能实现碳纤维连续成网的技术难题。这项特有技术解决了连续化生产的工艺难题,但技术突破不等于商业化落地无忧。
从实验室到量产:良率、成本与设备稳定性的考验
连续化成网技术解决了“有无”问题,但规模化量产是另一道坎。热场部件的制备流程为:先制得碳纤维预制体,再用气相法把碳沉积到预制体上形成热场。其中,自动送料针刺技术虽已实现预制体的连续化生产并使生产效率提高2倍以上,但大面积、厚度大的部件在针刺复合过程中的密度均匀性、纤维损伤控制,仍依赖长期工艺积累。从行业经验看,设备长期运行的稳定性、不同批次碳纤维原料的适配性,都会直接影响出网CV值与最终产品的良率。这些变量在实验室环境与连续化产线中的表现可能存在差异,是技术风险的主要来源。
替代深水区:红利消退后的价格与盈利不确定性
碳碳热场对石墨热场的替代已进入后期。从历史渗透率数据看,坩埚领域碳基复合材料占比在2016年已超过50%,2020年超过95%;导流筒、保温筒在2020年的渗透率也分别超过60%和55%。这意味着早期“纵向替代石墨”带来的结构性红利正在收窄。同时,碳碳热场所用碳纤维过去多依赖海外,国内厂商因替代海外供应商而在成本上具备一定优势,价格压力较小。但需要清醒看到:当国产渗透完成后,面对下游光伏客户持续降本的要求,国内碳纤维厂商的价格压力会逐渐浮现。届时,热场企业的盈利水平将更多取决于自身成本控制能力,而非替代红利。
横向拓展:第二曲线的技术成熟度与时间表
热场企业普遍将储氢瓶、碳陶制动盘、碳纸视为第二增长曲线,这些方向与预制体工艺相通,但商业化时间表存在不确定性:
- 储氢瓶:与预制体在工艺上相通,均通过碳纤维缠绕完成定型。以金博为例,其已完成III型瓶研发,IV型瓶仍在研发中,需待研发完成后决定生产方向,后续才有相关收入,大规模投产时间则更晚。
- 碳陶制动盘:在预制体基础上增加陶瓷化(石墨化)及机械加工步骤,主要面向新能源汽车减重需求。其推广节奏取决于主机厂定点与批量销售进程,存在较大不确定性。
- 碳纸(气体扩散层):同样基于预制体加工,但需完成送样、验证等环节后才可能形成批量销售,周期较长。
这些横向业务与热场主业在工艺上确有协同,但从研发完成到形成规模化收入,仍需跨越客户验证、产线建设与市场接受度等多重门槛,时间表存在变数。
常见问题
碳纤维连续成网技术的主要突破点是什么?
该技术通过专用针布和风轮起出辊的设计,降低了纤维损伤及绕辊情形,实现了铺网的连续生产,出网CV值小于4%且网胎强度高,突破了传统成网方式不能实现碳纤维连续成网的技术难题。
碳碳热场对石墨热场的替代是否已完成?
不同部件的替代进度不一。坩埚领域碳基复合材料占比在2020年已超过95%,替代接近完成;但加热器领域碳基复合材料占比在2020年仍低于5%,等静压石墨仍占主导,替代空间依然存在。
热场企业拓展储氢瓶等新业务面临哪些不确定性?
储氢瓶、碳陶制动盘、碳纸等方向虽与热场预制体工艺相通,但从研发到批量销售需经历产品定型、客户验证、产线建设等阶段。以储氢瓶为例,III型瓶与IV型瓶的技术路线选择、投产时间等均存在不确定性,商业化节奏需以企业后续披露为准。