近(jin)年(nian)來(lai)，隨(sui)著(zhe)太(tai)陽能(neng)光伏(fu)發(fa)電(dian)穩(wen)步發(fa)展(zhan)，作為(wei)直拉單(dan)晶矽熱(re)場材料的(de)碳(tan)/碳(tan)復(fu)合材料需(xu)求大(da)增(zeng)。2022年(nian)太(tai)陽能(neng)發電(dian)可(ke)實現平價上(shang)網，更進壹(yi)步刺(ci)激碳(tan)/碳(tan)復(fu)合材料的(de)需(xu)求。碳(tan)/碳(tan)復(fu)合材料目前(qian)處於供(gong)不應求狀(zhuang)態(tai)，毛(mao)利率不低於60%，將(jiang)成(cheng)為(wei)繼風(feng)電(dian)之後(hou)又壹(yi)碳(tan)纖(xian)維應(ying)用(yong)風口(kou)。
文/蘇格(ge)拉偉（微(wei)信號(hao)：zahawe）
2013年(nian)5月，我(wo)離(li)開(kai)了(le)濟(ji)南(nan)工作(zuo)的(de)公司(si)，赴杭(hang)州讀博(bo)士(shi)後(hou)。在濟(ji)南(nan)，這是(shi)壹家(jia)做(zuo)太(tai)陽能(neng)光伏(fu)熱(re)場材料的(de)高(gao)新技(ji)術(shu)企業，主要做(zuo)碳(tan)/碳(tan)復(fu)合材料、碳(tan)纖(xian)維保(bao)溫(wen)氈（固(gu)化碳(tan)氈(zhan)）、石(shi)墨(mo)材料部件的(de)生產，主要應用(yong)領域是(shi)太(tai)陽能(neng)光伏(fu)產業鏈(lian)中(zhong)的(de)直拉(la)單晶(jing)矽爐和(he)多(duo)晶矽鑄錠爐內(nei)部件。
這完(wan)全(quan)是(shi)計劃(hua)之外(wai)的(de)安排(pai)，在此(ci)之前(qian)重(zhong)來(lai)沒(mei)考(kao)慮(lv)過(guo)離(li)開(kai)這(zhe)個(ge)行業，也沒(mei)想(xiang)過(guo)離(li)開(kai)濟(ji)南(nan)這座(zuo)城(cheng)市和(he)這家(jia)公(gong)司(si)。
因為(wei)，在這(zhe)半(ban)年(nian)之前(qian)，2012年(nian)12月，我(wo)剛(gang)博(bo)士(shi)畢(bi)業(ye)，從碩士(shi)到博(bo)士(shi)的(de)課(ke)題，壹(yi)直(zhi)都是(shi)直拉(la)單(dan)晶(jing)矽爐用(yong)熱(re)場材料的(de)研究。涉(she)及碳(tan)纖(xian)維保(bao)溫(wen)氈、固(gu)化碳(tan)氈(zhan)、碳(tan)/碳(tan)復(fu)合材料、碳(tan)材料高(gao)純(chun)化(hua)處理、防(fang)護塗層等等。我(wo)的(de)課(ke)題和(he)公司(si)業(ye)務(wu)高(gao)度(du)吻(wen)合，所以(yi)從2009年(nian)開(kai)始(shi)，我(wo)的(de)課(ke)題研(yan)究都(dou)是(shi)在企業做(zuo)的(de)。也得(de)以(yi)和(he)吳羽(yu)化(hua)學(xue)、西格(ge)裏、東(dong)海炭(tan)素等先(xian)進碳(tan)材料企業，學(xue)到很多(duo)。
但是(shi)2012年(nian)下(xia)半年(nian)之後(hou)，太(tai)陽能(neng)光伏(fu)市場經歷(li)歐(ou)美的(de)“雙反(fan)”打(da)擊(ji)，反(fan)壟斷反(fan)傾(qing)銷(xiao)，打(da)的(de)中(zhong)國光(guang)伏(fu)熱(re)場材料情勢(shi)急(ji)轉(zhuan)直(zhi)下。
當時(shi)，中(zhong)國光(guang)伏(fu)產業鏈(lian)處於兩(liang)頭在外(wai)的(de)狀(zhuang)態(tai)，先進技(ji)術(shu)被(bei)歐(ou)美企業控(kong)制，市場也在歐(ou)美國(guo)家。作(zuo)為(wei)依(yi)靠補貼生存(cun)的(de)太(tai)陽能(neng)光伏(fu)行(xing)業(ye)，面(mian)對這樣的(de)打擊(ji)，似乎(hu)沒有任(ren)何招架(jia)之力(li)。而(er)且，中(zhong)國光(guang)伏(fu)產業經(jing)歷(li)過(guo)2007和(he)2010年(nian)飛(fei)速(su)發(fa)展(zhan)，已(yi)經是(shi)產能過(guo)剩狀(zhuang)態(tai)，更是(shi)加(jia)劇(ju)了(le)行(xing)業(ye)洗(xi)牌(pai)。
2013年(nian)的(de)太(tai)陽能(neng)光伏(fu)行(xing)業(ye)處於單(dan)晶(jing)矽和(he)多(duo)晶矽同時(shi)發展(zhan)的(de)格(ge)局，當(dang)時(shi)多(duo)晶矽光伏(fu)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率雖然(ran)沒(mei)有單(dan)晶矽高(gao)，但是(shi)成本(ben)有很大(da)的(de)優(you)勢(shi)。單(dan)晶(jing)矽工藝(yi)采用(yong)的(de)是(shi)直拉(la)單(dan)晶(jing)矽工藝(yi)，成本(ben)高(gao)，但是(shi)光伏(fu)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率有優(you)勢(shi)。
直(zhi)拉(la)單(dan)晶(jing)矽爐內(nei)已(yi)經采(cai)用(yong)了(le)大(da)量(liang)碳(tan)素熱(re)場材料，包括石(shi)墨(mo)加(jia)熱(re)器、石(shi)墨(mo)坩(gan)堝、石(shi)墨(mo)保溫桶、碳(tan)/碳(tan)復(fu)合材料螺(luo)栓(shuan)螺(luo)母、碳(tan)/碳(tan)復(fu)合材料的(de)保溫(wen)桶、固(gu)化碳(tan)氈(zhan)保溫材料、矽蒸汽腐蝕(shi)等等。
圖片(pian)

這些(xie)碳(tan)素材料是(shi)其(qi)他材料無法替(ti)代的(de)。以(yi)直(zhi)拉(la)單晶(jing)矽爐內(nei)的(de)坩(gan)堝為(wei)例，高(gao)純(chun)矽料要在1500℃左(zuo)右(you)熔融，需(xu)要用石(shi)英(ying)坩(gan)堝承(cheng)載，但是(shi)石(shi)英(ying)坩(gan)堝高(gao)溫(wen)強度(du)太(tai)低，不足以(yi)承(cheng)載(zai)200-300公斤(jin)的(de)矽料，所以(yi)外(wai)邊必須(xu)套壹(yi)個(ge)石(shi)墨(mo)坩(gan)堝，作(zuo)為(wei)承載部(bu)件。這裏(li)就完(wan)全(quan)發揮出碳(tan)材料的(de)優(you)勢(shi)了(le)，因(yin)為(wei)碳(tan)材料是(shi)唯壹壹(yi)種在高(gao)溫(wen)下(xia)力學(xue)性能不降反(fan)升(sheng)的(de)材料。
2013年(nian)的(de)直拉(la)單晶(jing)矽爐坩(gan)堝直(zhi)徑(jing)只有24-28寸(cun)，裝載(zai)矽料少(shao)，石(shi)墨(mo)材料可(ke)以(yi)完(wan)全(quan)承受這個(ge)載荷。石(shi)墨(mo)材料主要就是(shi)等靜壓石(shi)墨(mo)。
到了(le)2021年(nian)，情(qing)況(kuang)發(fa)生了(le)翻天(tian)覆(fu)地(di)的(de)變(bian)化。
2021年(nian)的(de)直拉(la)單晶(jing)矽爐坩(gan)堝直(zhi)徑(jing)達(da)到了(le)36寸(cun)，裝(zhuang)載(zai)矽料更多(duo)了(le)，壹(yi)次可(ke)以(yi)裝(zhuang)在700-800公(gong)斤(jin)矽料。要求碳(tan)素坩(gan)堝尺寸(cun)變(bian)大了(le)、強度(du)也(ye)要提高(gao)。這(zhe)時(shi)候等靜壓石(shi)墨(mo)成本就急劇(ju)升高(gao)了(le)，逐(zhu)步被(bei)碳(tan)/碳(tan)復(fu)合材料代替(ti)。
等靜壓石(shi)墨(mo)被碳(tan)/碳(tan)取(qu)代還(hai)有更重要的(de)原因(yin)。因為(wei)等靜壓石(shi)墨(mo)是(shi)脆性材料，它(ta)的(de)斷裂是(shi)沒有先(xian)兆的(de)，所以(yi)，萬(wan)壹(yi)發生坩(gan)堝損(sun)壞，熔融(rong)的(de)矽料會把爐底(di)燒(shao)穿(chuan)。而(er)碳(tan)/碳(tan)復(fu)合材料，是(shi)碳(tan)纖(xian)維增(zeng)強碳(tan)基(ji)體復合(he)材料，不會發生脆(cui)斷的(de)事故(gu)，安全(quan)性大大(da)提高(gao)。
大(da)尺寸(cun)等靜壓石(shi)墨(mo)成本升高(gao)，慢(man)慢(man)接(jie)近(jin)碳(tan)/碳(tan)復(fu)合材料成本，安(an)全性又低，被取(qu)代就理所當然(ran)了(le)。所以(yi)，目前(qian)直(zhi)拉(la)單(dan)晶(jing)矽爐內(nei)碳(tan)素結(jie)構(gou)材料，還(hai)剩(sheng)加(jia)熱(re)器還(hai)在采(cai)用(yong)導電率高(gao)的(de)石(shi)墨(mo)材料，其(qi)他的(de)逐步被(bei)碳(tan)碳(tan)復(fu)合材料替(ti)代。
除了(le)石(shi)墨(mo)方面(mian)的(de)原因(yin)，碳(tan)/碳(tan)復(fu)合材料能夠(gou)替(ti)代石(shi)墨(mo)材料另(ling)壹(yi)個(ge)原因，就是(shi)碳(tan)/碳(tan)這(zhe)幾年(nian)技(ji)術(shu)飛(fei)速(su)發(fa)展(zhan)。關(guan)於碳(tan)/碳(tan)復(fu)合材料的(de)制造(zao)技術(shu)，我(wo)們(men)以(yi)後(hou)再說，單說市場價格(ge)，以(yi)前(qian)壹(yi)公(gong)斤(jin)碳(tan)/碳(tan)復(fu)合材料市場價格(ge)在2000-3000元(yuan)，現在已(yi)經降(jiang)到1100-1200元(yuan)每公(gong)斤(jin)了(le)。極大地(di)降(jiang)低了(le)太(tai)陽能(neng)光伏(fu)發(fa)電(dian)組(zu)件每瓦(wa)成本(ben)。
現在，全(quan)球(qiu)太(tai)陽能(neng)光伏(fu)市場，中(zhong)國占了(le)70%以(yi)上(shang)。核心技術(shu)也(ye)掌(zhang)握在中(zhong)國企業手(shou)裏。十(shi)年(nian)前(qian)兩(liang)頭在外(wai)的(de)格(ge)局不復存在了(le)，取(qu)而(er)代之的(de)是(shi)中(zhong)國的(de)領導地位(wei)。而(er)且原(yuan)來(lai)高(gao)能(neng)耗、低價值(zhi)的(de)企業，經歷(li)了(le)2012-2013年(nian)的(de)洗(xi)牌(pai)，逐(zhu)漸集中(zhong)在隆(long)基(ji)系、晶科(ke)系(xi)、中(zhong)環系、晶(jing)澳(ao)系(xi)、協(xie)鑫(xin)系(xi)、京運(yun)通(tong)系(xi)等幾(ji)大企業。
其(qi)中(zhong)隆(long)基(ji)系主要包括(kuo)隆(long)基(ji)綠能科(ke)技(ji)股份(fen)有限公司(si)、銀(yin)川(chuan)隆(long)基(ji)矽材料有限公司(si)、麗江隆(long)基(ji)矽材料有限公司(si)、寧夏(xia)隆(long)基(ji)矽材料有限公司(si)、保(bao)山隆(long)基(ji)矽材料有限公司(si)、隆(long)基(ji)（古(gu)晉）有限公司(si)、寧夏(xia)隆(long)基(ji)半導體材料有限公司(si)；晶(jing)科(ke)系(xi)主(zhu)要包括(kuo)晶科(ke)能(neng)源(yuan)有限公司(si)、新疆(jiang)晶科(ke)能(neng)源(yuan)有限公司(si)；
中(zhong)環系主(zhu)要包括(kuo)天(tian)津(jin)鑫(xin)天(tian)和(he)電子(zi)科(ke)技(ji)有限公司(si)、天(tian)津(jin)環歐(ou)國(guo)際矽材料有限公司(si)等；
晶(jing)澳(ao)系(xi)主(zhu)要包括(kuo)晶澳(ao)太(tai)陽能(neng)有限公司(si)、包(bao)頭晶(jing)澳(ao)太(tai)陽能(neng)科(ke)技(ji)有限公司(si)、邢(xing)臺(tai)晶(jing)龍新能(neng)源有限責任(ren)公(gong)司、邢臺(tai)晶(jing)龍電子(zi)材料有限公司(si)、寧晉晶興(xing)電(dian)子(zi)材料有限公司(si)、河北(bei)晶(jing)龍陽光(guang)設備(bei)有限公司(si)、北(bei)京晶澳(ao)太(tai)陽能(neng)光伏(fu)科(ke)技(ji)有限公司(si)、寧晉松宮(gong)電子材料有限公司(si)、河北(bei)寧通(tong)電(dian)子材料有限公司(si)、河北(bei)寧晉松宮(gong)半導體有限公司(si)等；
協(xie)鑫(xin)系(xi)主(zhu)要包括(kuo)寧夏(xia)協(xie)鑫(xin)晶(jing)體科(ke)技(ji)發(fa)展(zhan)有限公司(si)、江(jiang)蘇協(xie)鑫(xin)矽材料科(ke)技(ji)發(fa)展(zhan)有限公司(si)、江(jiang)蘇協(xie)鑫(xin)軟控(kong)設備(bei)科(ke)技(ji)發(fa)展(zhan)有限公司(si)、河南(nan)協(xie)鑫(xin)光(guang)伏(fu)科(ke)技(ji)有限公司(si)等；
京運(yun)通(tong)系(xi)主(zhu)要包括(kuo)烏海市京運(yun)通(tong)新材料科(ke)技(ji)有限公司(si)、北(bei)京京運(yun)通(tong)科(ke)技(ji)股份(fen)有限公司(si)等。
2022年(nian)，中(zhong)國太(tai)陽能(neng)光伏(fu)發(fa)電(dian)可(ke)以(yi)實(shi)現平價上(shang)網。這(zhe)是(shi)巨大(da)的(de)進步，因(yin)為(wei)靠政府(fu)補貼的(de)時(shi)代已(yi)經結(jie)束了(le)，太(tai)陽能(neng)這種清潔(jie)能源(yuan)能夠(gou)自給(gei)自(zi)足(zu)的(de)可(ke)持續(xu)發(fa)展(zhan)了(le)。
這(zhe)也(ye)是(shi)為(wei)什(shen)麽中(zhong)國提(ti)出2060年(nian)實(shi)現碳(tan)中(zhong)和(he)目標很大(da)的(de)原因(yin)。因為(wei)，太(tai)陽能(neng)發電(dian)能夠(gou)脫(tuo)離(li)補貼，可(ke)持續(xu)發(fa)展(zhan)之後(hou)，迎來(lai)的(de)將會是(shi)指(zhi)數級(ji)別的(de)增長(chang)。
單晶(jing)矽在與(yu)多(duo)晶矽競(jing)爭(zheng)多(duo)年(nian)後(hou)，逐漸淘汰(tai)多(duo)晶矽的(de)市場。
作為(wei)生產單晶(jing)矽的(de)直拉(la)單晶(jing)矽工藝(yi)，已(yi)經成(cheng)為(wei)主流。而(er)碳(tan)/碳(tan)復(fu)合材料，是(shi)直拉(la)單(dan)晶(jing)矽爐內(nei)的(de)重要材料，而且是(shi)壹種耗材，每1-2年(nian)就(jiu)要更換的(de)，將迎(ying)來更快速(su)的(de)發展(zhan)。
碳(tan)/碳(tan)復(fu)合材料，是(shi)以(yi)碳(tan)纖(xian)維增(zeng)強碳(tan)基(ji)體的(de)材料，碳(tan)纖(xian)維用(yong)量(liang)逐年(nian)快速(su)增(zeng)長(chang)。目前(qian)的(de)碳(tan)/碳(tan)復(fu)合材料處於供(gong)不應求狀(zhuang)態(tai)，毛(mao)利率不低於60%，正是(shi)處於風(feng)口(kou)趨(qu)勢(shi)的(de)初(chu)始(shi)狀(zhuang)態(tai)。
研究了(le)這(zhe)麽多(duo)年(nian)光(guang)伏(fu)熱(re)場材料，非常欣喜看到這(zhe)個(ge)市場走出陰霾，走向光(guang)明，頗有守(shou)得雲(yun)開(kai)見(jian)月明的(de)心情。
以(yi)後(hou)，再對碳(tan)碳(tan)復(fu)合材料、碳(tan)纖(xian)維保(bao)溫(wen)氈、石(shi)墨(mo)材料這些(xie)熱(re)場材料展(zhan)開(kai)來(lai)討論。
關(guan)於成(cheng)本(ben)、關(guan)於制(zhi)造(zao)工藝(yi)、關(guan)於發(fa)展(zhan)趨勢(shi)、關(guan)於市場、關(guan)於核(he)心技術(shu)問(wen)題，有太(tai)多(duo)話想(xiang)說了(le)。