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碳/碳復(fù)合材料:在光伏領(lǐng)域正逐步替代等靜壓石墨,處于風(fēng)口趨勢(shì)的初始狀態(tài)
日期:2021-09-28   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_lww 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷過(guò)2007和2010年飛速發(fā)展,在2012年已經(jīng)是產(chǎn)能過(guò)剩狀態(tài),更是加劇了行業(yè)洗牌。

2013年的太陽(yáng)能光伏行業(yè)處于單晶硅和多晶硅同時(shí)發(fā)展的格局,當(dāng)時(shí)多晶硅光伏轉(zhuǎn)換效率雖然沒(méi)有單晶硅高,但是成本有很大的優(yōu)勢(shì)。單晶硅工藝采用的是直拉單晶硅工藝,成本高,但是光伏轉(zhuǎn)換效率有優(yōu)勢(shì)。

直拉單晶硅爐內(nèi)已經(jīng)采用了大量碳素?zé)釄?chǎng)材料。這些碳素材料是其他材料無(wú)法替代的。以直拉單晶硅爐內(nèi)的坩堝為例,高純硅料要在1500℃左右熔融,需要用石英坩堝承載,但是石英坩堝高溫強(qiáng)度太低,不足以承載200-300公斤的硅料,所以外邊必須套一個(gè)石墨坩堝,作為承載部件。這里就完全發(fā)揮出碳材料的優(yōu)勢(shì)了,因?yàn)樘疾牧鲜俏ㄒ灰环N在高溫下力學(xué)性能不降反升的材料。

2013年的直拉單晶硅爐坩堝直徑只有24-28寸,裝載硅料少,石墨材料可以完全承受這個(gè)載荷。石墨材料主要就是等靜壓石墨。

到了2021年,情況發(fā)生了翻天覆地的變化。2021年的直拉單晶硅爐坩堝直徑達(dá)到了36寸,裝載硅料更多了,一次可以裝在700-800公斤硅料。要求碳素坩堝尺寸變大了、強(qiáng)度也要提高。這時(shí)候等靜壓石墨成本就急劇升高了,逐步被碳/碳復(fù)合材料代替。

等靜壓石墨被碳/碳取代還有更重要的原因。因?yàn)榈褥o壓石墨是脆性材料,它的斷裂是沒(méi)有先兆的,所以,萬(wàn)一發(fā)生坩堝損壞,熔融的硅料會(huì)把爐底燒穿。而碳/碳復(fù)合材料,是碳纖維增強(qiáng)碳基體復(fù)合材料,不會(huì)發(fā)生脆斷的事故,安全性大大提高。

大尺寸等靜壓石墨成本升高,慢慢接近碳/碳復(fù)合材料成本,安全性又低,被取代就理所當(dāng)然了。所以,目前直拉單晶硅爐內(nèi)碳素結(jié)構(gòu)材料,還剩加熱器還在采用導(dǎo)電率高的石墨材料,其他的逐步被碳碳復(fù)合材料替代。

除了石墨方面的原因,碳/碳復(fù)合材料能夠替代石墨材料另一個(gè)原因,就是碳/碳這幾年技術(shù)飛速發(fā)展。單說(shuō)市場(chǎng)價(jià)格,以前一公斤碳/碳復(fù)合材料市場(chǎng)價(jià)格在2000-3000元,現(xiàn)在已經(jīng)降到1100-1200元每公斤了。極大地降低了太陽(yáng)能光伏發(fā)電組件每瓦成本。

2022年,中國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電可以實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)。太陽(yáng)能發(fā)電能夠脫離補(bǔ)貼,可持續(xù)發(fā)展之后,迎來(lái)的將會(huì)是指數(shù)級(jí)別的增長(zhǎng)。單晶硅在與多晶硅競(jìng)爭(zhēng)多年后,逐漸淘汰多晶硅的市場(chǎng)。

作為生產(chǎn)單晶硅的直拉單晶硅工藝,已經(jīng)成為主流。而碳/碳復(fù)合材料,是直拉單晶硅爐內(nèi)的重要材料,而且是一種耗材,每1-2年就要更換的,將迎來(lái)更快速的發(fā)展。

碳/碳復(fù)合材料,是以碳纖維增強(qiáng)碳基體的材料,碳纖維用量逐年快速增長(zhǎng)。目前的碳/碳復(fù)合材料處于供不應(yīng)求狀態(tài),毛利率不低于60%,正是處于風(fēng)口趨勢(shì)的初始狀態(tài)。 

原標(biāo)題:碳/碳復(fù)合材料:在光伏領(lǐng)域正逐步替代等靜壓石墨,處于風(fēng)口趨勢(shì)的初始狀態(tài)
 
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