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碳化硅陶瓷性能優(yōu)異，半導(dǎo)體和光伏領(lǐng)域的用量巨大

陶瓷分為工業(yè)陶瓷和特種陶瓷。特種陶瓷，又稱“先進(jìn)陶瓷”、“精密陶瓷”、“高性能陶瓷”，是指具有特殊力學(xué)、物理或化學(xué)性能的陶瓷。特種陶瓷以無機(jī)非金屬材料為基礎(chǔ)原料，以特定比例混配其他化合物，經(jīng)成型、燒結(jié)等工藝制備而成。按照用途的不同，特種陶瓷可分為結(jié)構(gòu)陶瓷和功能陶瓷。結(jié)構(gòu)陶瓷具有高強(qiáng)度、高硬度、耐高溫、耐腐蝕、抗氧化等特性，適用于嚴(yán)苛的環(huán)境或工程應(yīng)用條件，應(yīng)用領(lǐng)域包括泛半導(dǎo)體設(shè)備、耐磨機(jī)械、國防軍工、航空航天等。

常見的結(jié)構(gòu)陶瓷材料有碳化硅、氧化鋁、氮化硅等，其中碳化硅材料因其具有極高的彈性模量、導(dǎo)熱系數(shù)和較低的熱膨脹系數(shù)，不易產(chǎn)生彎曲應(yīng)力變形和熱應(yīng)變，并且具有極佳的可拋光性，可以通過機(jī)械加工至優(yōu)良的鏡面。其作為性能優(yōu)異的結(jié)構(gòu)陶瓷和高溫材料，碳化硅陶瓷已在核電、風(fēng)電、鋰電、半導(dǎo)體、光伏等領(lǐng)域得到越來越多的應(yīng)用。2022年中國碳化硅結(jié)構(gòu)陶瓷市場規(guī)模182億元，隨著應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步拓寬及下游增長需要,預(yù)計(jì)2025年碳化硅結(jié)構(gòu)陶瓷市場規(guī)模達(dá)296億元。

一、受正、負(fù)極材料擴(kuò)產(chǎn)帶動(dòng)，中國鋰電材料用輥道窯爐系統(tǒng)市場規(guī)模持續(xù)穩(wěn)定增長

輥道窯爐是一種連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備，主要用于鋰離子電池正極材料、負(fù)極材料和電解液的烘干、燒結(jié)和熱處理等工序。從需求端來看，中國鋰電正、負(fù)極材料用輥道窯系統(tǒng)發(fā)展驅(qū)動(dòng)力主要包括下游需求旺盛、成本優(yōu)勢明顯、技術(shù)優(yōu)勢帶動(dòng)。隨著新能源車滲透率上升，供給增加疊加需求增速放緩，推動(dòng)周期周而復(fù)始。在經(jīng)歷了持續(xù)的產(chǎn)能大擴(kuò)張后，相應(yīng)窯爐22年增速進(jìn)入放緩周期，預(yù)計(jì)26年開始新的建設(shè)周期，屆時(shí)增速再次攀升。

窯具是窯爐的關(guān)鍵配件，其工業(yè)窯爐中循環(huán)使用，用于支撐或保護(hù)被燒產(chǎn)品的耐火制品，受正極材料擴(kuò)產(chǎn)帶動(dòng)，窯具的應(yīng)用規(guī)模擴(kuò)大，碳化硅窯具以其優(yōu)異的高溫機(jī)械性能，耐火性能以及抗熱震性能應(yīng)用于陶瓷窯中，可提高窯爐生產(chǎn)能力，大幅度降低能耗，成為各類窯爐材料窯具材料中的理想選擇。

二、碳化硅結(jié)構(gòu)陶瓷應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大，成為光伏電池片生產(chǎn)過程關(guān)鍵載具材料方面的良好選擇

在碳化硅結(jié)構(gòu)陶瓷當(dāng)中，碳化硅舟托光伏產(chǎn)業(yè)高景氣度發(fā)展，成為光伏電池片生產(chǎn)工藝過程中關(guān)鍵載具材料方面的良好選擇，其市場需求日益受到業(yè)界關(guān)注。

目前普遍使用的石英舟托、舟盒、管件等受制于國內(nèi)、國際高純石英砂礦源限制，產(chǎn)能較小，且在光伏行業(yè)上游單晶爐用坩堝、中游硅片電池片載具耗材需求不斷增加的背景下，高純度石英砂存在供需緊張，價(jià)格長期高位運(yùn)行的特點(diǎn)，石英載具作為光伏電池片生產(chǎn)過程中承載硅片的器件性能穩(wěn)定，但是與物美價(jià)廉的耗材選型標(biāo)準(zhǔn)背道而馳。

同時(shí)，在電池片生產(chǎn)過程中隨著工藝時(shí)間及次數(shù)的增加，石英舟和石英管容易發(fā)生隱裂甚至斷裂，國內(nèi)當(dāng)前主流量產(chǎn)線石英舟和石英管壽命約3-6月，需定期停機(jī)清洗、維護(hù)、更換石英載具。相較于石英材料，碳化硅材料制舟托、舟盒、管件制品等熱穩(wěn)定性能好，高溫使用不變形，無有害析出污染物，作為石英制品的優(yōu)良替代材料，使用壽命可達(dá)1年以上，可顯著降低使用成本及維護(hù)維修停線造成的產(chǎn)能損失，成本優(yōu)勢明顯，其作為載具在光伏領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊。

1、光伏電池片產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速，帶動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)碳化硅結(jié)構(gòu)陶瓷等生產(chǎn)耗材市場需求上升

光伏電池在整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)鏈中，屬于中下游環(huán)節(jié)，是決定組件效率和成本的核心器件，對(duì)于光伏發(fā)電成本的下降具有關(guān)鍵性的作用，2022年光伏產(chǎn)業(yè)用結(jié)構(gòu)陶瓷市場規(guī)模為50億元，預(yù)計(jì)2027年規(guī)模將達(dá)到152.59億元。

在制造過程中不同組件對(duì)材料要求及用量各不相同，從結(jié)構(gòu)陶瓷用料成本端考慮，舟托及舟盒占40%、懸臂槳占18%。可測算2022年光伏產(chǎn)業(yè)舟托及舟盒產(chǎn)值為20億元，隨著技術(shù)迭代升級(jí)2027年產(chǎn)值達(dá)到61.04億元，其中碳化硅舟托及舟盒市場規(guī)模為48.83億元，占比80%，考慮目前光伏產(chǎn)業(yè)用石英舟托及舟盒使用壽命壽命及價(jià)格等替代因素，預(yù)計(jì)未來碳化硅結(jié)構(gòu)陶瓷材料占比將進(jìn)一步提高。

2、光伏產(chǎn)業(yè)高景氣發(fā)展，推動(dòng)電池片新技術(shù)設(shè)備需求上升，碳化硅結(jié)構(gòu)陶瓷材料存在持續(xù)增長的市場規(guī)模

當(dāng)前，世界主要經(jīng)濟(jì)體的光伏滲透率不斷提升，在各國政策引導(dǎo)與市場需求的驅(qū)動(dòng)下，隨著光伏產(chǎn)業(yè)度電成本顯著下降，目前光伏發(fā)電已成為全球最經(jīng)濟(jì)的電力能源，根據(jù)IEA預(yù)測，2020-2030年間光伏裝機(jī)量將以21%的CAGR增長至接近5TW，光伏占全球電力裝機(jī)比重將從9.5%提升至33.2%，2022年，全球光伏制造產(chǎn)能增加超過70%，達(dá)到近450GW。

數(shù)據(jù)來源：IEA

中國占整個(gè)供應(yīng)鏈新增產(chǎn)能的95%以上。2023年和2024年，全球光伏制造產(chǎn)能預(yù)計(jì)將翻倍，中國再次占到增幅的90%以上；根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)，2012-2022年我國光伏電池片產(chǎn)量呈現(xiàn)持續(xù)增長態(tài)勢，年均復(fù)合增長率為31.23%，截至2023年6月底，光伏累計(jì)裝機(jī)約4.7億千瓦，已經(jīng)是我國裝機(jī)規(guī)模的第二大電源，僅次于煤電。終端旺盛裝機(jī)需求持續(xù)帶動(dòng)電池片需求高增，推動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)碳化硅舟托及舟盒替換需求上漲，預(yù)計(jì)到2025年半導(dǎo)體及光伏行業(yè)用碳化硅結(jié)構(gòu)陶瓷占比達(dá)62%，其中光伏行業(yè)用碳化硅結(jié)構(gòu)陶瓷占比將從2022年6%上升至26%，成為最快增長領(lǐng)域。

碳化硅結(jié)構(gòu)陶瓷所展現(xiàn)的高穩(wěn)定性與機(jī)械性能使其應(yīng)用范圍日漸擴(kuò)大，隨著國內(nèi)外業(yè)界對(duì)于高精密度、高耐磨耗、高可靠度機(jī)械零組件或電子元件的要求日趨嚴(yán)格，碳化硅結(jié)構(gòu)陶瓷產(chǎn)品市場發(fā)展?jié)摿薮蟆?/span>

（文章來源于：大象投資控股）