22-23 年行业供需格局逐步宽松。据我们测算，随着行业内各企业积极 扩产，我们预计 22-23 年行业有效供给（产量）将达 6958、9917 吨， YoY 76.8%、42.5%，总体供需格局将逐步偏宽松。但考虑到部分产能 无法满足大尺寸热场产品生产需求，因此我们认为行业仍将有所分化， 具备大尺寸热场部件生产能力的公司更具优势。
1.3 核心竞争力取决于制造费用&原材料成本控制能力
龙头企业毛利率处于行业领先地位。根据工艺流程的不同，碳碳热场行 业主要公司可分为自制预制体（金博股份、隆基股份）与外购预制体（西 安超码）公司。其中金博股份作为行业龙头，预制体自制、单一碳源快 速化学气相沉积技术、自制自研沉积炉与高温炉，2021 年金博股份热场 系统毛利率保持在 57%高位水平，在行业中处于领先地位。
行业产品性能指标相当，均价接近。根据中天火箭招股书，单晶直拉炉 用的坩埚、导流筒、保温筒等产品作为热场系统的结构件，其核心作用 为支撑整个高温热场，密度和强度系上述部件的关键指标，而导热系数 不属于关键指标。通过金博股份与西安超码的主要产品的抗弯强度、灰 分等指标进行对比，两者产品性能指标相当。从产品均价走势来看，2021 年金博股份、西安超码产品均价分别为 86.1、81.9 万元/吨，均价接近。
企业间毛利率差异主要来自成本，成本差异主要来自制造费用及直接材 料成本。各企业间产品性能指标相当，均价接近，因此在行业走向供过 于求阶段，龙头竞争优势主要在于对成本端的控制。2021 年金博股份产 品单位成本为 367.7 元/kg，同期西安超码单位成本 614.5 元/kg。金博 股份成本优势主要体现在制造费用和直接材料成本，我们认为金博股份 制造费用低的原因主要在于减少工艺步骤的同时，利用快速化学气相沉积大幅缩短沉积时间以摊薄折旧成本等；而直接材料成本优势在于金博 股份自制预制体，直接材料主要碳纤维，而同行企业则通过外购预制体 制备成品，直接材料主要是预制体。
制造费用差异主要来自辅料及折旧等成本。在辅料环节，金博股份采用 气相沉积工艺仅需使用天然气作为辅料，单位辅料成本仅为 16 元/kg； 而西安超码在生产过程需要使用到丙烯、树脂及氮气等作为辅料，单位 辅料成本达 70 元/kg。在折旧等成本方面，金博股份为 73 元/kg，较西 安超码 185 元/kg 低 112 元/kg。电力耗用方面，金博单位电力耗用成本 为 90 元/kg，高于西安超码的 54 元/kg，我们判断主要由于二者所用工 艺的不同，化学气相沉积法在耗电量上相对液相浸渍法（西安超码采用 的工艺）更高。
工艺流程差异带来设备折旧成本的节省。金博股份采用生产工艺流程较 同行减少浸渍、固化、碳化三个环节，对应减少相关浸渍炉、固化炉和 碳化炉设备，可节省一定折旧成本。为排除规模效应影响，我们对比 2018 年金博股份和西安超码碳纤维预制体到碳基复合材料阶段所使用设备原 值情况（2018 年金博股份和西安超码产量差异不大，仅 20 吨）。2018年金博股份单位设备原值产量为 43.83 千克/万元，西安超码仅为 12.91 千克/万元，生产流程简化可带来设备投资明显减少，从而降低折旧成本。 虽然同业在新建项目上进行优化并逐步追赶，但金博股份单吨设备投资 额仍具备优势，通过比较金博股份与西安超码最新产能情况，金博股份 单吨设备投资额约 38.0 万元/吨，较西安超码 43.8 万元/吨低约 13%。
快速化学气相沉积，大幅缩短沉积时间从而摊薄人工、折旧成本。在保 证材料性能前提下的短周期、低成本复合工艺是先进碳基复合材料制备 领域的重要核心技术和发展趋势。金博股份采用的致密化方法为化学气 相沉积法，衡量其先进性的主要指标为致密化周期，目前国内外大尺寸 批量制备碳基复合材料工艺的最高水平为 300 小时以内，主流水平为约 800-1000 小时，部分优秀企业可以做到约 600 小时。未来发展方向是 进一步缩短致密化周期，从而进一步降低碳基复合材料制备成本。
龙头企业掌控核心工艺，关键设备自研。在热场制备所需设备方面，金 博股份作为早期进行热场产品研发的企业，具备沉积炉的设计能力以及 高温炉的生产能力，为产品批量化、工程化生产奠定关键装备基础的同 时也降低来了设备的投资折旧成本。此外，凭借自产的高温炉，金博股 份无需氯气或氟利昂等纯化辅助气体，通过高温处理即可满足生产需求， 除降低材料成本外，也可避免了氯气受环保管控导致供应问题的风险。
自制预制体制备具有技术壁垒，带来直接材料成本绝对优势。预制体是 碳/碳复材制作流程的中间材料，是将碳纤维利用编织、梭织、针织等方 式成型。预制体行业龙头江苏天鸟预制体业务毛利率达 50%左右（20H1 数据）。金博股份自 2006 年起持续优化迭代预制体制备工艺，具有先发 优势。根据金博股份招股说明书测算，金博股份自制预制体模拟毛利率 与江苏天鸟相当，表明金博在预制体制备成本上具有优势。预制体技术 工艺难点在于需要将碳纤维按照一定的构型做成三维结构，由于碳纤维 丝易发生损伤，造成碳纤维耗量增加，因此在低损伤的同时低成本制备 预制体是行业主要竞争点。
二、半导体热场渗透率提升加速，航空航天领域需求高景气2.1 半导体热场：国产碳基材料有望加速替代进口石墨材料
相较于光伏热场材料，半导体热场材料对灰分要求更高。根据金博股份 招股说明书，光伏单晶制造工艺是由半导体硅单晶演变而来，两者在设 备、工艺、热场系统方面框架一致，主要差异体现在硅单晶产品的纯度 和对热场材料纯度要求不一样。半导体用硅单晶要求纯度高于 99.999999999%（11 个 9），太阳能光伏单晶纯度高于 99.9999999%（9 个 9）即可；对热场材料灰分的要求方面，太阳能光伏 P 型单晶：<200ppm； N 型单晶：<100ppm；半导体硅单晶要求<30ppm。对于芯片级单晶， 要求在部分热场部件（导流筒）表面制备灰分小于 5ppm 的高纯涂层。
半导体热场材料仍以高纯等静压石墨产品为主，国产化程度低。从全球 来看，半导体硅材料行业具有高度垄断性，根据中晶科技招股说明书， 2018 年全球半导体硅片供应商 CR5 高达 93%。我国半导体相关产业起 步较晚，技术水平与发达国家相比还有一定差距，尤其是大尺寸半导体 硅片进口依赖度高。热场系统作为晶体生产的关键部件，其品质直接影 响晶体质量，因此下游客户会对供应商执行严格的考察和全面认证程序， 认证周期较长，认证时间成本较高，且为了保证产品质量的持续性、控 制供应商开发与维护成本，客户一般不会轻易改变已定型的产品供应结 构，新进入者面临极高的认证壁垒。因此目前半导体热场材料中，碳碳 复材替代率较低，主要以高纯等静压石墨产品为主，且供应商主要为西 格里、东洋碳素等企业，半导体热场材料国产化程度低。
