中國碳基復(fù)合材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢分析

中國碳基復(fù)合材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢分析一、碳基復(fù)合材料概述碳基復(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/陶復(fù)合材料產(chǎn)品等。目前先進(jìn)碳基復(fù)合材料被廣泛應(yīng)用到光伏、半導(dǎo)體、剎車制動等多個領(lǐng)域中。碳基復(fù)合材料的上游分為基體、增強(qiáng)體和其他材料，其中基體包括石墨碳和碳纖維，增強(qiáng)體則有碳化硅；中游包括碳/碳復(fù)合材料產(chǎn)品、碳/陶復(fù)合材料產(chǎn)品；下游應(yīng)用在半導(dǎo)體、航天航空、汽車行業(yè)、光伏發(fā)電以及化工行業(yè)等。半導(dǎo)體硅片由于產(chǎn)品附加值高、認(rèn)證門檻高，對于應(yīng)用新材料降本的需求相對光伏行業(yè)較低，碳基復(fù)合材料在半導(dǎo)體行業(yè)的替代率也較低。我國晶硅制造熱場材料行業(yè)起步較晚，光伏行業(yè)發(fā)展前期，其單晶拉制爐、多晶鑄錠爐熱場系統(tǒng)部件材料主要采用國外進(jìn)口的高純、高強(qiáng)等靜壓石墨。石墨熱場系統(tǒng)產(chǎn)品具有成本高、供貨周期長、依賴進(jìn)口等特點，阻礙了光伏行業(yè)降成本、擴(kuò)規(guī)模的發(fā)展進(jìn)程。且等靜壓石墨在安全性方面不能適應(yīng)26英寸和28英寸大熱場的使用要求，在經(jīng)濟(jì)性方面也落后于碳基復(fù)合材料。二、碳基復(fù)合材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀碳纖維是由聚丙烯腈等有機(jī)母體纖維，在高溫環(huán)境下裂解碳化形成碳主鏈機(jī)構(gòu)，含碳量在90%以上的高強(qiáng)度高模量纖維，具有耐高溫、抗摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐腐蝕等特性。數(shù)據(jù)顯示，2020年我國碳纖維產(chǎn)能及產(chǎn)量分別達(dá)3.62萬噸、1.85萬噸，預(yù)計2021年我國碳纖維產(chǎn)能及產(chǎn)量分別可達(dá)3.94萬噸、2.04萬噸。碳纖維是碳基復(fù)合材料的上游，隨著未來碳纖維產(chǎn)量的不斷上升，碳基復(fù)合材料市場有望繼續(xù)壯大。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2020年中國碳基復(fù)合材料的產(chǎn)量為48.27萬噸。未來，隨著中國科研能力的增加和碳基復(fù)合材料行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，中國碳基復(fù)合材料的產(chǎn)量將呈現(xiàn)出一個上升的態(tài)勢，中國也將逐步擺脫對國外進(jìn)口碳基復(fù)合材料的依賴，在世界碳基復(fù)合材料市場占據(jù)一定的市場份額，預(yù)計至2021年，中國碳基復(fù)合材料產(chǎn)量可達(dá)52.68萬噸。三、碳基復(fù)合材料行業(yè)相關(guān)企業(yè)中國和碳基復(fù)合材料相關(guān)的上市企業(yè)共有21家，其中金博股份是龍頭企業(yè)。金博股份主要從事先進(jìn)碳基復(fù)合材料及產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，主要產(chǎn)品為熱場系統(tǒng)系列產(chǎn)品，包括單晶拉制爐熱場系統(tǒng)，多晶鑄錠爐熱場系統(tǒng)和真空熱處理領(lǐng)域。其中，單晶拉制爐熱場系統(tǒng)部件為公司現(xiàn)階段的主要產(chǎn)品。四、碳基復(fù)合材料未來發(fā)展前景1、政策推動行業(yè)持續(xù)、快速發(fā)展先進(jìn)碳基復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)對推動技術(shù)創(chuàng)新、支撐產(chǎn)業(yè)升級具有重要意義，是國家重點扶持、優(yōu)先發(fā)展的行業(yè)之一。政府主管部門先后出臺了一系列政策對行業(yè)的發(fā)展予以支持，要求積極開發(fā)新型超大規(guī)格、特殊結(jié)構(gòu)材料的一體化制備工藝，推進(jìn)高性能復(fù)合材料生產(chǎn)制備低成本化、產(chǎn)品品種多樣化和裝備設(shè)計自主化。2、應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，市場空間廣闊先進(jìn)碳基復(fù)合材料作為性能優(yōu)異的新型材料，可應(yīng)用于高溫?zé)崽幚眍I(lǐng)域、耐磨領(lǐng)域、耐腐蝕領(lǐng)域等，隨著航空航天、光伏、半導(dǎo)體、機(jī)械、汽車、化工等行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，對先進(jìn)碳基復(fù)合材料的需求將會保持穩(wěn)定增長。3、產(chǎn)品向大尺寸方向發(fā)展我國大尺寸晶硅制造熱場系統(tǒng)中的高純度石墨部件主要依賴進(jìn)口，亟需通過技術(shù)進(jìn)步進(jìn)行進(jìn)口替代及升級換代，實現(xiàn)關(guān)鍵基礎(chǔ)部件的自給自足。與傳統(tǒng)石墨相比，先進(jìn)碳基復(fù)合材料具有強(qiáng)度更高、耐