碳碳热场(预制体+气相沉积)与石墨热场(机加工)两种工艺路线并存,行业主要风险集中在技术路线押注、设备投资沉没成本与下游需求波动三方面。碳碳路线设备投资大、沉积周期长,但大尺寸部件成本边际优势明显;石墨路线从整块石墨中机加工挖出部件,材料损耗随部件体积增大而放大。两种路线并行意味着企业需在产能扩张前做出路线选择,一旦技术迭代方向或下游尺寸升级节奏不及预期,前期投入可能面临沉没风险。
工艺路线差异与路线押注风险
碳碳热场的制备是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,类似“3D打印”;石墨热场则是从整块等静压石墨中机加工挖出所需部件,类似“做木雕”,挖空部分均为损耗。随着硅片大型化趋势推进,一炉料质量变大,对热场部件承重要求更高,碳基复合材料抗折强度显著优于等静压石墨,且隔热性更好,因此在坩埚、导流筒、保温筒等部件上,碳基复合材料占比自2016年后快速提升。
但两种路线并存意味着企业面临“押注”风险:碳碳路线前期设备投入大、沉积周期长,若下游尺寸迭代不及预期,产能利用率可能承压;石墨路线虽工艺成熟,但材料损耗随部件尺寸放大而增加,大尺寸趋势下成本劣势逐步显现。企业若在路线切换时点判断失误,已投入的设备与产线可能形成沉没成本。
技术迭代与产能扩张风险
碳碳热场行业的技术迭代不确定性还体现在预制体环节——头部企业自制预制体可赚取两个环节利润,但预制体针刺、成网等工艺的持续优化需要长期积累。同时,行业产能扩张速度较快,多家企业规划产能持续增长,若下游硅片产能投放节奏放缓,热场需求(新增炉子+存量替换)可能不及供给增速,行业或面临阶段性供需失衡。
此外,碳碳热场对碳纤维价格容忍度较高,源于其纵向替代石墨、横向替代海外供应商的双重逻辑,但需注意,待国产替代渗透完成后,价格压力将逐渐浮现,届时行业盈利空间可能受到挤压。
常见问题
碳碳热场和石墨热场哪个是主流?
自2016年企业突破低成本生产碳基复材后,碳碳热场逐渐成为主流。在坩埚部件中,碳基复合材料占比已从2010年的不足10%提升至2020年的超过95%,等静压石墨份额相应萎缩。但加热器等部分部件仍以石墨为主,两种路线在细分部件上并存。
碳碳热场企业如何对冲单一业务风险?
热场企业可利用“把碳纤维做成物品”的共通工艺横向拓展,常见方向包括储氢瓶、碳陶制动盘、碳纸等,这些产品均在预制体基础上加工,工艺相通。例如碳陶制动盘是在预制体基础上增加陶瓷化(石墨化)及机械加工步骤。
行业产能扩张情况如何?
多家热场企业规划产能持续增长,头部企业产能领先且自制预制体,一体化程度较高。但需注意规划产能与实际达产可能存在差异,且下游硅片产能投放节奏将直接影响热场需求释放,行业需警惕产能过度扩张带来的供需失衡风险。