2023年我国碳/碳复合材料行业市场需求量、市场规模增长及竞争格局分析

发布时间：2023-08-18　　来源：立鼎产业研究网　点击量： 1215　

碳/碳复合材料是由碳纤维及其织物增强碳基体所形成的高性能复合材料。该材料具有比重轻、热膨胀系数低、耐高温、耐腐蚀、摩擦系数稳定、导热导电性能好等优良性能，是制造高温热场部件和摩擦部件的优质候选材料，被认为是21世纪最具潜力的高温结构材料之一。

碳/碳复合材料工艺流程图（化学气相沉积法）

资料来源：金博股份公司招股书

因致密化工艺的不同，碳/碳复合材料的制备方法可主要分为化学气相沉积法、液相浸渍法以及这两种方法的综合使用。

1、化学气相沉积法：利用甲烷、丙烯等碳氢化合物在高温下热解产生的碳沉积在碳纤维预制体孔隙内，实现碳纤维预制体的致密化，得到碳/碳复合材料。

化学气相沉积法因基体碳与纤维结合紧密、结构可调，是制备高性能碳/碳复合材料的首选方法，但是该技术工艺时间长，生产成本高昂。

2、液相浸渍法：将碳纤维预制体浸入液态浸渍剂中，通过真空、加压等措施使浸渍剂渗入预制体的孔隙，再经固化、碳化、石墨化等一系列处理过程，得到碳/碳复合材料。

光伏行业中，碳/碳复合材料主要应用于单晶拉制炉、多晶铸锭炉热场系统，包括坩埚、导流筒、保温筒、加热器等硅片拉晶过程中的耗材部件，其对单晶硅、多晶硅的纯度、均匀性等品质具有关键性的影响。

单晶拉制炉热场系统

资料来源：金博股份公司公告

多晶铸锭炉热场系统

资料来源：金博股份公司公告

光伏行业发展前期，单晶拉制炉、多晶铸锭炉热场系统部件材料主要采用国外进口高纯、高强等静压石墨，但石墨材料已不能适应热场系统向安全、高效、大型化发展的趋势。未来随着N型硅片市场渗透率的逐步提升，对热场部件的综合性能要求也越来越高，大尺寸化及N型技术趋势进一步凸显碳/碳复合材料性能优势。相较石墨热场，碳/碳复合材料热场相比具有以下优点：

（1）性价比高，产品使用寿命长；

（2）利用现有设备生产直径更大的单晶产品，节约新设备投资费用；

（3）安全性高，在反复高温热震下不易产生裂纹；

（4）可设计性强等特点成为降低硅晶体制备成本、提高硅晶体质量的优质选择。

2022年光伏碳碳复合材料竞争格局集中度有所提升，CR2约为69%，同比+12pcts。其中金博股份销售量2481吨，同比+60%，以45%的市占率位列行业第一；天宜上佳销售量1332吨，同比+473%，以24%的市占率上升至行业第二。预计未来随着N型硅片出货占比提升，具有技术优势和资金储备的碳复合材料头部企业有望受益，光伏碳/碳热场行业集中度有望提高。

当前光伏行业热场单位用量约为20万吨/GW，预计2023-2026年光伏热场需求分别为0.9/1.1/1.3/1.6万吨，CAGR约为22%。

2021-2022年光伏碳碳复合材料竞争格局

资料来源：金博股份等

光伏热场需求（万吨）

资料来源：金博股份等

N 型硅片热场材料灰分要求较P 型更为严苛，售价较 P 型约提升 10%-15%。考虑 N型硅片出货占比提升，叠加硅料价格大幅下降刺激行业装机及碳/碳热场需求，预计2023-2026 年光伏热场单价由 36 万元/吨逐步提升至 60 万元/吨。预计2023-2026年光伏热场市场规模有望分别达到 31/47/67/94 亿元，CAGR 约为 44%。