碳浓度对硅片的影响（受益于硅片生产的增量以及存量市场）

进口替代 升级换代，碳碳热场渗透率快速提升，同时受益于硅片生产的增量以及存量市场！

当前新能源、汽车行业景气度较高，带动设备需求旺盛。民生证券认为，疫情期间压制的扩产需求接下来有望批量释放，设备厂商从而收获大量订单。而作为光伏单晶炉生产中所必需耗材的碳碳热场，有望享受光伏市场增量以及存量红利。

1）低成本 高性能的高性能碳碳复合材料是目前的主要发展趋势

通常，由于硅晶体、碳化硅晶体等的生长需要在高于1500℃的高温条件下进行，碳纤维由于其优异的力学性能、耐高温属性、容易成型等多项特点被广泛应用于高温热场保温领域，且扮演着至关重要的角色。

①碳碳复合材料为热场大尺寸化提供了可能，大尺寸热场部件产品对单晶硅棒的直径大型化发展起到支撑作用。

②碳基复合材料热场部件较大程度提高拉晶热场系统安全性，提升拉晶速率，显著降低单晶拉制炉的运行功率，对节能降耗起到较大促进作用。

碳碳复合材料制备因致密化工艺不同可以分为化学气相沉积、液相浸渍法以及两种方法的综合使用。其中，化学气相成绩是制备高性能碳碳复合材料的首选方案，但由于技术工艺时间较长导致制造成本相对较高。目前，为实现高性能碳碳复合材料的产业化应用，低成本、高性能成为主要发展趋势。

2）三大成长动能接力，碳碳热场进入需求上行周期

受益于光伏行业的高景气度，碳碳热场快速进入需求上行周期。碳碳热场之所以成为光伏产业链核心关注的细分赛道，民生证券认为核心原因有三：

①短期看，顺应产业机遇，进口替代 升级换代，碳碳热场渗透率快速提升。

碳碳复合材料最先开始被市场关注的核心原因在宇国内产业链希望通过新材料的研发以降低中国对于进口新材料的依赖。2005年之前，晶硅制造热场系统的部件主要采用等静压石墨等石墨特种石墨为主，国内以西安超码，金博股份为代表的企业开始研发新材料以实现对等静压石墨产品的进口替代。

硅片大尺寸化核心目的是为了实现光伏电池单瓦成本的降低，在直拉单晶硅生产中，随着单晶硅棒尺寸变大，热场尺寸也随之要求变大，由早期的18英寸（1英寸=0.025m)逐步拓展到24英寸，以及现在的36英寸热场。对于石墨材料来说，尺寸越大，浪费越严重、成本越高，而对于碳碳复合材料而言，尺寸越大单位生产成本就越低。并且在同等使用条件下，碳碳复合材料的使用寿命比石墨材料延长1倍，因此也更大程度地提升了材料应用的性价比。

根据下表，坩埚产品中碳碳热场的渗透率从2010年的不到10%，迅速提升到2020年的95%以上，基本趋于饱和，导流筒以及保温筒等的渗透率也均超过50%，但是在加热器领域，渗透率仅不到5%，随着碳碳热场材料的改进以及生产工艺的优化，渗透率仍存在提升空间。

②中期看，碳碳热场作为一项耗材，同时受益于硅片生产的增量以及存量市场。

单晶炉碳基复合材料部件主要包括坩埚、导流筒、保温桶、加热器等四大部分，更换周期分别是0.5/2/1.5/0.5年，而四大部件的单件重量分别是70/25/35/48kg，因此年化单台单晶炉消耗碳基复合材料重量约为0.32吨，根据单台单晶炉的容量变化趋势以及全球单晶炉产量需求，估算出2022-2025年全球单晶炉碳基复合材料需求为0.60/0.84/1.15/1.41万吨，同比增速分别是58%/41%/37%/23%，而全球碳碳复合材料年需求2021年为1.31万吨，意味着单晶炉热场材料占比仅为29%，更大的市场在刹车盘、航天部件等市场，但单晶炉热场材料的增速较快。

③长期看，碳碳复合材料本身具备较强的技术延展性，随着技术成熟度不断提升，可应用在半导体热场、碳碳&碳陶刹车片、氢能（制氢、储氢以及氢燃料电池）等多项领域，延展空间大。

3）对标：天宜上佳、金博股份及中天火箭（西安超码母公司）。

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