在碳碳热场中,碳纤维占比已超95%,但等静压石墨在部分领域(如加热器)仍具成本竞争力,核心原因在于其成本结构中的原料与加工环节仍存在优化空间,且碳碳热场的规模效应尚未完全覆盖所有部件。

碳纤维为何成为热场主流?

自2016年金博、超码等企业突破低成本生产碳基复材后,碳碳热场(碳纤维增强复合材料)逐渐取代等静压石墨成为主流。在坩埚、导流筒等部件中,碳基复合材料占比已超过95%,这得益于其更高的抗折强度(≥150 MPa,等静压石墨为38-60 MPa)和更低的导热系数(<30 W/(m·K),等静压石墨为80-140 W/(m·K)),更适应大硅片趋势下的承重与隔热需求。

等静压石墨的成本竞争力来源

等静压石墨的制备需经过等静压、石墨化处理,再机加工挖成产品形状,挖空部分即为损耗。尽管碳碳热场在工艺上(类似3D打印)比石墨“木雕式”加工更省料,但等静压石墨在加热器中占比仍超95%,因其在该部件上技术成熟且成本控制较好。此外,等静压石墨的原材料(石墨)价格相对稳定,而碳纤维价格受海外供应影响较大(碳碳热场早期依赖海外碳纤维),这为等静压石墨保留了利润空间。

碳碳热场的盈利模式与规模效应

碳碳热场的盈利关键在于自制预制体。头部企业(如金博)从碳纤维成网、布网复合针刺到自动送料针刺技术均具备特有技术,能赚取预制体和沉积两个环节的利润。随着产能扩大(2020年金博产能481.61吨,2023年规划3450吨),规模效应逐步显现,但碳纤维原料成本仍占主导。当国产碳纤维完全替代海外后,价格压力才会逐渐浮现。

常见问题

碳碳热场是否完全取代了等静压石墨?

不完全。在加热器部件中,等静压石墨占比仍超95%;在保温筒、导流筒中,碳基复材占比虽超55%-60%,但石墨仍占40%-45%左右。碳碳热场主要在坩埚等承重部件上实现了绝对替代。

等静压石墨未来的成本优化空间在哪里?

等静压石墨可通过优化机加工工艺减少原料损耗,或通过规模化生产降低单件加工成本。但碳碳热场在抗折强度、隔热性上的性能优势,使其在新增硅片产能中更受青睐,石墨份额可能进一步收窄。

碳碳热场的毛利率会因规模效应持续提升吗?

规模效应可降低设备折旧和预制体制备成本,但碳纤维原料价格波动是主要变量。若国产碳纤维(如中复神鹰等3家企业)供应稳定,毛利率有望维持较高水平;但国产替代完成后,价格压力将逐步显现。

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