天風證券發布了行業報告《碳碳熱場:高成長+可延展,降本能力決定想象空間》,《報告》對碳碳熱場行業進行了詳細的研究。
熱場是用于硅片拉晶過程當中的耗材。它主要包括了坩堝、導流筒、保溫筒、加熱器等部件。
各個部件的作用:
坩堝:承載石英坩堝,保持液面穩定。
導流筒:引導氣流,形成溫度梯度,提高硅棒生長速率。
保溫筒:構建熱場空間,隔熱保溫。
加熱器:提供熱源,熔化硅料。
因為所使用的原材料和制備方法的不同,熱場又分成了等靜壓石墨、碳碳熱場。它們的原材料分別是石墨、碳纖維。

在2016年之前,熱場系統的主要配置是等靜壓石墨產品。之后,隨著一些企業技術的不斷突破,等靜壓石墨產品逐漸開始被碳基復材代替。下面是等靜壓石墨與碳基復合材料熱場產品占比情況。

碳基復材將會成為主流選擇。
碳基復合材料抗折強度≥150MPa,而等靜壓石墨的僅在38-60MPa之間,和等靜壓石墨相比較,碳基復合材料能承載的重量大,安全性高,使用壽命長。未來,坩堝的承載強度要求會越來越高,碳基復合材料可以勝任。

碳基復合材料是用碳纖維作為增強體,以C或者是SiC作為基體,所制成的復合材料。生產流程是將碳纖維絲編織成三維的碳纖維預制體,之后,通過化學氣相沉積技術將碳原子沉積到預制體上,最后再來進行機器加工。
等靜壓石墨先要進行石墨的破碎、磨粉,之后,通過等靜壓裝置做成石墨圓柱,之后進行機器加工,再從整個石墨當中,挖出坩堝和各種管道設備。
整體來看,在制備制作大尺寸熱場的時候,使用碳基復材成本較等靜壓石墨要小。更加經濟。

高純等靜壓石墨依賴進口。
在光伏行業發展的初期,國內的硅片企業主要采用的是進口的高純等靜壓石墨。生產企業主要是德國西格里、日本東洋炭素、美國布高、法國羅蘭等外國企業。
德國西格里:西格里為全球最大的石墨相關產品供應商,其可提供特種石墨和復合材料的全產業鏈產品,涵蓋從原材料、中間體到成品部件的所有階段。
日本東洋炭素:東洋碳素為全球主要的碳素相關產品制造商之一,其主要產品涵蓋特種石墨、石墨紙級板材、碳/碳復合材料、機械用碳、碳刷等炭素產品。
美國布高:全球最早突破等靜壓成型技術難關的公司,以多品種電火花加工用石墨,能平均顆粒度為1μm超細結構等靜壓石墨而馳名于世。
法國羅蘭:石墨換熱器產品(基體采用等靜壓石墨材料)在國際上居領先地位,2017年就可制作直徑2m的等靜壓石墨產品。
碳基復材國產,更能滿足國內N型硅片生產需求。
隨著N型電池的不斷發展,N型硅片的需求不斷增加,依賴進口會對行業的發展造成制約。后期,進口的等靜壓石墨產品將會逐漸的被國產碳碳熱場代替。

作為一種耗材,未來,隨著光伏新增裝機的不斷增加,下游企業,對于熱場產品的需求也將會不斷的增加。
就IEA數據來看,全球光伏裝機從2013年的41GW,增長到了2020年的130GW。硅片生產量從2013年的39GW,增長到了2020年的168GW。
預計,2025年,裝機將會增長到380GW,對硅片的需求,將會增長到428GW,這5年的CAGR為24%。

2020年熱場行業的市場規模為16億元。據天風證券研究所預測,2021年,熱場行業的市場規模將會達到26億元。2022年熱場行業的市場規模為39億元。2025年,熱場行業的市場規模為71億元。2020年-2025年,CAGR為35%。

數據來源:《碳碳熱場:高成長+可延展,降本能力決定想象空間》
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