中国碳基复合材料行业发展现状及趋势分析

中国碳基复合材料行业发展现状及趋势分析一、碳基复合材料概述碳基复合材料是指以碳纤维为增强体，以碳或碳化硅等为基体，以化学气相沉积或液相浸渍等工艺形成的复合材料，主要包括碳/碳复合材料产品、碳/陶复合材料产品等。目前先进碳基复合材料被广泛应用到光伏、半导体、刹车制动等多个领域中。碳基复合材料的上游分为基体、增强体和其他材料，其中基体包括石墨碳和碳纤维，增强体则有碳化硅；中游包括碳/碳复合材料产品、碳/陶复合材料产品；下游应用在半导体、航天航空、汽车行业、光伏发电以及化工行业等。半导体硅片由于产品附加值高、认证门槛高，对于应用新材料降本的需求相对光伏行业较低，碳基复合材料在半导体行业的替代率也较低。我国晶硅制造热场材料行业起步较晚，光伏行业发展前期，其单晶拉制炉、多晶铸锭炉热场系统部件材料主要采用国外进口的高纯、高强等静压石墨。石墨热场系统产品具有成本高、供货周期长、依赖进口等特点，阻碍了光伏行业降成本、扩规模的发展进程。且等静压石墨在安全性方面不能适应26英寸和28英寸大热场的使用要求，在经济性方面也落后于碳基复合材料。二、碳基复合材料行业发展现状碳纤维是由聚丙烯腈等有机母体纤维，在高温环境下裂解碳化形成碳主链机构，含碳量在90%以上的高强度高模量纤维，具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性。数据显示，2020年我国碳纤维产能及产量分别达3.62万吨、1.85万吨，预计2021年我国碳纤维产能及产量分别可达3.94万吨、2.04万吨。碳纤维是碳基复合材料的上游，随着未来碳纤维产量的不断上升，碳基复合材料市场有望继续壮大。根据数据显示，2020年中国碳基复合材料的产量为48.27万吨。未来，随着中国科研能力的增加和碳基复合材料行业的稳步发展，中国碳基复合材料的产量将呈现出一个上升的态势，中国也将逐步摆脱对国外进口碳基复合材料的依赖，在世界碳基复合材料市场占据一定的市场份额，预计至2021年，中国碳基复合材料产量可达52.68万吨。三、碳基复合材料行业相关企业中国和碳基复合材料相关的上市企业共有21家，其中金博股份是龙头企业。金博股份主要从事先进碳基复合材料及产品的研发、生产和销售，主要产品为热场系统系列产品，包括单晶拉制炉热场系统，多晶铸锭炉热场系统和真空热处理领域。其中，单晶拉制炉热场系统部件为公司现阶段的主要产品。四、碳基复合材料未来发展前景1、政策推动行业持续、快速发展先进碳基复合材料产业对推动技术创新、支撑产业升级具有重要意义，是国家重点扶持、优先发展的行业之一。政府主管部门先后出台了一系列政策对行业的发展予以支持，要求积极开发新型超大规格、特殊结构材料的一体化制备工艺，推进高性能复合材料生产制备低成本化、产品品种多样化和装备设计自主化。2、应用领域不断扩大，市场空间广阔先进碳基复合材料作为性能优异的新型材料，可应用于高温热处理领域、耐磨领域、耐腐蚀领域等，随着航空航天、光伏、半导体、机械、汽车、化工等行业的持续发展，对先进碳基复合材料的需求将会保持稳定增长。3、产品向大尺寸方向发展我国大尺寸晶硅制造热场系统中的高纯度石墨部件主要依赖进口，亟需通过技术进步进行进口替代及升级换代，实现关键基础部件的自给自足。与传统石墨相比，先进碳基复合材料具有强度更高、耐