金博股份研究報(bào)告光伏助力景氣熱場(chǎng)材料隱形冠軍

金博股份研究報(bào)告-光伏助力景氣熱場(chǎng)材料隱形冠軍公司簡(jiǎn)介：熱場(chǎng)系統(tǒng)材料小巨人公司從事先進(jìn)碳基復(fù)合材料及產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，現(xiàn)階段聚焦于碳/碳復(fù)合材料

及產(chǎn)品，主要應(yīng)用于光伏行業(yè)的晶硅制造熱場(chǎng)。公司主要客戶包括隆基股份、中環(huán)股

份、晶科能源、晶澳科技等公司。從生產(chǎn)流程來(lái)看，先進(jìn)碳基復(fù)合材料是指以碳纖維為增強(qiáng)體，以碳或碳化硅等為基體，

以化學(xué)氣相沉積或液相浸漬等工藝形成的復(fù)合材料，主要包括碳/碳復(fù)合材料產(chǎn)品（碳

纖維增強(qiáng)基體碳）、碳/陶復(fù)合材料產(chǎn)品（碳纖維增強(qiáng)碳化硅）等。行業(yè)需求：光伏景氣β與產(chǎn)品滲透α的共振光伏裝機(jī)加速，行業(yè)需求長(zhǎng)景氣β確定根據(jù)國(guó)家發(fā)展改革委能源研究所發(fā)布《中國(guó)

2050

年光伏發(fā)展展望（2019）》，2025

年

前光伏發(fā)電將成為最經(jīng)濟(jì)新增發(fā)電技術(shù)之一。在光伏電站投資下降、技術(shù)進(jìn)步帶動(dòng)系

統(tǒng)效率提升和光衰降低等驅(qū)動(dòng)下，光伏發(fā)電成本也快速下降。到

2025

年，光伏當(dāng)年新

增裝機(jī)度電成本預(yù)計(jì)將低于

0.3

元/kWh，在所有發(fā)電技術(shù)新增裝機(jī)中度電成本處于較

低水平。大力發(fā)展清潔能源成為全球共識(shí)，“十四五”光伏裝機(jī)加速度。2020

年我國(guó)光伏新增

裝機(jī)規(guī)模

48.2GW，同比增長(zhǎng)約

60%，累計(jì)裝機(jī)規(guī)模已達(dá)

253GW。2021

年前

3

季度

來(lái)看，全國(guó)光伏新增裝機(jī)

2555.6

萬(wàn)千瓦（含

915

萬(wàn)千瓦集中電站、1640.6

萬(wàn)千瓦分

布式光伏）。中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，2021

年全球光伏年均新增裝機(jī)

150-170GW，我

國(guó)

2021

年新增規(guī)模在

55-65GW，“十四五”我國(guó)年均光伏新增規(guī)模

70-90GW。從硅棒產(chǎn)量來(lái)看，2020

年全球多晶硅產(chǎn)量

52.1

萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)

2.56%，國(guó)內(nèi)多晶硅

產(chǎn)量

39.6

萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)

15.8%。隨著光伏行業(yè)市場(chǎng)空間快速釋放，2020

年以來(lái)，主導(dǎo)企業(yè)隆基股份、中環(huán)股份、晶澳

科技、京運(yùn)通、晶科能源、通威股份、上機(jī)數(shù)控、包頭美科、青海高景等均進(jìn)行產(chǎn)能

擴(kuò)建，以適應(yīng)不斷增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求。單晶硅未來(lái)市場(chǎng)份額高于多晶硅，且趨勢(shì)仍在延續(xù)隨著光伏市場(chǎng)不斷發(fā)展，高效電池將成為市場(chǎng)主導(dǎo)，單晶硅電池市場(chǎng)份額逐步增大，

預(yù)計(jì)當(dāng)前多晶份額不到

20%，未來(lái)單晶硅電池有望全面取代多晶硅電池。單晶硅電池轉(zhuǎn)換效率高于多晶硅電池。在《光伏制造行業(yè)規(guī)范條件》和“領(lǐng)跑者”計(jì)

劃推動(dòng)下，各種晶硅電池生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步迅速，轉(zhuǎn)換效率逐步提升?；诰w結(jié)構(gòu)差異，

單晶硅電池較多晶硅電池，具有更高轉(zhuǎn)換效率，市場(chǎng)份額逐步提高。中長(zhǎng)期來(lái)看，半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展迅速，對(duì)先進(jìn)碳基復(fù)合材料的需求帶來(lái)增量。半導(dǎo)體制

造材料主要包括硅片、電子氣體、光掩模、光刻膠配套化學(xué)品等。硅是目前最重要半

導(dǎo)體材料，全球

95%以上半導(dǎo)體芯片和器件是用硅片作為基底功能材料而生產(chǎn)出來(lái)，

通過(guò)對(duì)芯層進(jìn)行光刻、離子注入等手段，可以制成集成電路和各種半導(dǎo)體器件。半導(dǎo)體材料是半導(dǎo)體行業(yè)的重要上游行業(yè)，全球生產(chǎn)重心向中國(guó)轉(zhuǎn)移。2020

年全球半

導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模約占全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)總規(guī)模的

12.77%。根據(jù)

MaximizeMarketResearch數(shù)據(jù)，2019

年全球半導(dǎo)體材料顯著向中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)、韓國(guó)、中國(guó)大陸轉(zhuǎn)移，

市場(chǎng)份額呈現(xiàn)階梯式上升。中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)從

18.1%上升至

21.75%，韓國(guó)從

13.1%上

升至

16.94%，中國(guó)大陸從

6.4%上升至

16.67%，上升最為顯著，而日本、北美、歐

洲等地區(qū)市場(chǎng)份額顯著下降。與光伏行業(yè)相比，半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)于單晶硅的純度要求更高，一般須達(dá)到

99.9999999%

及以上。因此單晶硅生長(zhǎng)環(huán)節(jié)為硅片生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。用于半導(dǎo)體單晶硅制備的單晶

硅生長(zhǎng)爐也需滿足高純硅生長(zhǎng)的性能標(biāo)準(zhǔn)。硅片大型化已成為當(dāng)前發(fā)展的主流趨勢(shì)。

我國(guó)硅片需求量巨大，行業(yè)發(fā)展前景良好。目前國(guó)內(nèi)僅對(duì)

8

英寸及以下的硅晶圓制造

技術(shù)有所掌握，8

英寸以上硅晶圓的自給率較低，嚴(yán)重依賴進(jìn)口的局面亟需改變。光伏硅單晶制造工藝是由半導(dǎo)體硅單晶演變而來(lái)的，兩者在設(shè)備、工藝、熱場(chǎng)系統(tǒng)方

面框架一致，主要差異體現(xiàn)在硅單晶產(chǎn)品的純度和對(duì)熱場(chǎng)材料純度要求不一樣。熱場(chǎng)

系統(tǒng)作為晶體生產(chǎn)的關(guān)鍵部件，其品質(zhì)與設(shè)計(jì)直接影響晶體品質(zhì)，半導(dǎo)體晶硅制造企

業(yè)對(duì)于新型熱場(chǎng)系統(tǒng)產(chǎn)品的應(yīng)用較為謹(jǐn)慎，驗(yàn)證周期較長(zhǎng)。未來(lái)，如果半導(dǎo)體領(lǐng)域熱

場(chǎng)材料市場(chǎng)空間逐步鋪開(kāi)，公司有望取得新的市場(chǎng)開(kāi)拓點(diǎn)。性能優(yōu)于石墨材料，滲透率仍在提升目前熱場(chǎng)材料主要是靜態(tài)石墨材料和碳/碳復(fù)合材料兩種。碳/碳復(fù)合材料是碳纖維增強(qiáng)

碳基體的一類復(fù)合材料，其特點(diǎn)是斷裂韌性較高，同時(shí)具備良好的耐腐蝕性、耐摩擦

性。光伏用的碳/碳熱場(chǎng)材料產(chǎn)品經(jīng)過(guò)

1800℃-2000℃的高溫?zé)崽幚?，具備良好的耐?/p>

沖擊性，與石墨相比，性能更優(yōu)異、壽命更長(zhǎng)、綜合性價(jià)比更高，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)

用于光伏晶體生長(zhǎng)設(shè)備中。此外，碳/碳復(fù)合材料具有結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)性。通過(guò)預(yù)制體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和致密化工藝可以制備

不同尺寸和形狀的碳/碳熱場(chǎng)材料制品。而石墨需要先制備實(shí)心坯料，再進(jìn)行機(jī)械加工

后形成最終產(chǎn)品。因此，碳/碳復(fù)合材料相對(duì)于石墨而言，無(wú)余料浪費(fèi)，優(yōu)勢(shì)較明顯；

同時(shí)，碳/碳復(fù)合材料具有功能可設(shè)計(jì)性，通過(guò)制備高、中、低不同密度碳/碳熱場(chǎng)材料

制品，用以匹配晶體硅生長(zhǎng)加熱、隔熱、承載等不同功能需求，該特性可以有效降低

單晶硅生產(chǎn)能源消耗，直拉單晶爐采用碳/碳復(fù)合材料作為隔熱屏，可比采用石墨材料

節(jié)省

20%-25%電能。下游大尺寸的升級(jí)，碳基復(fù)合材料優(yōu)勢(shì)再顯現(xiàn)。公司先進(jìn)碳基復(fù)合材料及產(chǎn)品的主要

應(yīng)用場(chǎng)景為晶硅制造熱場(chǎng)系統(tǒng)，主要包括單晶拉制爐熱場(chǎng)系統(tǒng)、多晶鑄錠爐熱場(chǎng)系統(tǒng)

及部件。在光伏行業(yè)及半導(dǎo)體行業(yè)，由于技術(shù)發(fā)展及產(chǎn)品的快速迭代，硅片向高純度、

大尺寸發(fā)展也是其最基本的趨勢(shì)，同時(shí)也對(duì)大尺寸硅片制備設(shè)備提出了更高要求。因

此，高溫?zé)釄?chǎng)系統(tǒng)應(yīng)用中，先進(jìn)碳基復(fù)合材料產(chǎn)品向高純度、大尺寸方向發(fā)展是必然

趨勢(shì)。這一變化過(guò)程中，碳基材料相較傳統(tǒng)石墨材料性能優(yōu)勢(shì)再次得到體現(xiàn)。競(jìng)爭(zhēng)格局：技術(shù)、品質(zhì)較量，國(guó)內(nèi)龍頭異軍突起國(guó)產(chǎn)替代加速，內(nèi)資龍頭崛起目前，國(guó)內(nèi)外制備方法主要為等溫化學(xué)氣相沉積法和液相浸漬法，均存在成本過(guò)高的

問(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)外大尺寸批量制備碳基復(fù)合材料工藝的最高水平為

300

小時(shí)以內(nèi)，主

流水平為約

800-1000

小時(shí)，部分優(yōu)秀企業(yè)可以做到約

600

小時(shí)。過(guò)長(zhǎng)的致密化周期

增大了