（报告出品方/作者：华泰证券，申建国、周敦伟）
专注于碳基复合材料研发，成为行业引领者
金博股份专注于碳基复合材料的研发，为第一批入选专精特新“小巨人”的高新技术企业。 湖南金博碳素股份有限公司前身是湖南博云高科技有限公司，成立于 2005 年，专注于碳 基复合材料的研发、生产和销售。公司整体发展可分为三个阶段：1）2005-2009 年为技 术开发阶段：突破碳纤维预制体制备关键技术，首款产品坩埚被评为“国家重点新产品”； 2）2010-2015 年为技术提升阶段：公司突破大尺寸碳碳复合材料制备关键技术和快速化 学气相沉积技术；3）2016 年至今为先进碳基复合材料推广阶段：2019 年公司成为唯一 一家入选工信部第一批专精特新“小巨人”名单的先进碳基复合材料制造企业，2020 年 于科创板成功上市。
公司成长迅速，21 年营收再创新高
公司营业收入和归母净利润增长迅速，热场产品为公司主要收入来源。2017-2021 年，公 司营业收入呈加速增长趋势，从 1.42 亿元增长至 13.38 亿元，CAGR 为 75.24%；归母净 利润由 2017 年的 0.29 亿元增长至 2021 年的 5.01 亿元，CAGR 为 103.94%。其中单晶拉 制炉热场系统产品 2021 年实现营收 13.31 亿元，占总营业收入 99.5%，为公司主要收入来 源。2022 年 Q1-Q3，公司总营业收入为 11.47 亿元，同比增长 29.13%；总归母净利润为 4.97 亿元，同比增长 48.54%。营收和归母净利润增速下降的主要原因为 2022 年光伏热场 价格战，公司实行了降价策略。
期间费用率呈下降趋势，公司控费能力优秀
公司通过规模效应和管理效率提升快速降低期间费用率，净利率不断提升。2017 年，公 司期间费用率为 39.67%，2021 年下降至 15.32%，控费能力优秀，主要得益于规模效应 和管理效率的提升。优秀的控费能力大幅提升公司净利率，由 2017 年的 20.42%提升至 2021 年的 37.45%。2022 年 Q1-Q3，公司整体期间费用率小幅提升的原因主要是由于销 售规模增加的同时，营业收入受光伏热场价格战影响增速下滑；其中研发费用率大幅提升 的原因是公司 2022 年积极开展碳陶制动、锂电负极相关业务，加大了研发投入。
管理团队技术背景深厚
公司高管团队材料学背景扎实。董事长（公司实际控制人）廖寄乔为公司首席科学家，从 1992 年起从事粉末冶金研究，是“十二五”国家科技重点专项（高性能纤维及复合材料 专项）专家组专家、“十二五”863 计划新材料技术领域“高性能纤维及复合材料制备关键 技术”重大项目总体专家组专家。
历经三大阶段，光伏行业向全球化发展，并进入平价新周期。光伏行业发展可大致分为三 个阶段：1）第一阶段（2012 年以前）始于德国、西班牙等欧洲传统强国率先实施电价补 贴，该阶段主要是政策激励支撑光伏装机需求，欧洲新增装机需求占据主导。第一阶段光 伏需求周期性低谷源于欧债危机、欧美双反和补贴退坡；2）第二阶段（2013 年-2018 年） 始于中国 2013 年公布光伏标杆电价及补贴政策，行业重心向中国转移，新增装机需求以 中美日为主导，光伏行业增速大幅下滑主要是因为中国 2018 年出台“531”政策带来的补 贴退坡；3）第三阶段（2019 年-至今）始于光伏发电步入平价+全球碳中和目标确立，行 业需求开始由光伏发电经济性提升驱动，并且各国的双碳规划为光伏行业设定了明确的中 长期发展目标。2019 年后印度、南美、中东等新兴市场光伏装机明显增长，光伏行业全 球化发展进入平价新周期。
行业驱动力由补贴向内生增长转换。光伏行业发展前期主要靠政府补贴为驱动力，行业周 期性大于成长性，2019 年行业进入平价阶段后，光伏度电成本持续下降，已低于传统煤 电，经济性逐步显露，光伏装机驱动力也逐步由政府补贴转向内生增长。2021 年全球光 伏新增装机约 170GW，据 CPIA 预测，2025 年全球光伏装机或将达到 330GW，2022- 2025 年全球光伏年新增装机量 CAGR 达到 18%。
公司目前销售产品主要服务于硅片，是拉晶过程中的必要耗材
公司目前销售产品主要应用于光伏产业链中上游，是拉晶过程中的必要耗材。硅片环节作 为光伏行业主产业链中的重要一环，可主要分为拉晶和切片两个生产步骤，其中拉晶需要 将硅料放入单晶炉中加热、熔化后通过悬浮区熔法（Fz-floatzone）或直拉法（Czczochralski）生长成硅棒。公司的主营产品是由碳基复合材料制成的碳碳复合材料及产品， 包括坩埚、导流筒、保温筒、异形件等单晶拉制炉热场系统产品，主要应用于光伏和半导 体行业中晶硅拉制步骤。碳基复合材料是以碳纤维为增强体，以碳或碳化硅等为基体，以 化学气相沉积、液相浸渍或两者结合等工艺形成的复合材料，主要包括碳碳复合材料产品 （碳纤维增强基体碳）、碳陶复合材料产品（碳纤维增强碳化硅）等。先进碳基复合材料 上游主要原材料是碳纤维，下游应用横跨光伏、半导体、真空热处理、航空航天、刹车制 动、化学防腐蚀和密封等多个场景，公司现阶段销售产品主要应用于光伏领域。
碳基复合材料优点突出，渗透率持续提升
先进碳基复合材料热场产品优势显著。全球能源加速转型的大背景下，光伏行业高度景气， 热场系统产品作为硅片拉晶过程中的必要耗材，起到支撑、隔热以及导流的作用，需求量 随光伏装机量逐年增加。我国光伏行业起步时，其单晶拉制炉、多晶铸锭炉的热场系统部 件材料主要为海外进口的高纯、高强等静压石墨。由于等静压石墨是一种由石墨颗粒压制 成型的脆性材料，而碳基复合材料以碳纤维为增强体，具备较高的韧性、耐腐蚀性和耐摩 擦性，因此在光伏生产过程中，碳基复合材料相较于等静压石墨具备以下优势： 1）使用寿命长：碳基复合材料产品的使用寿命更长，可以有效减少生产过程中更换部件 的次数，从而节省更换部件的时间，进而提高设备利用率和效率； 2）单位成本低：由于碳基复合材料可以做得更薄，因此可以利用现有设备生产直径更大 的单晶产品，故而降低单位成本； 3）安全性高：碳基复合材料在反复高温热震下不易产生裂纹，降低事故风险； 4）可设计性强：大型石墨材料成型困难，而先进碳基复合材料可以实现近净成形，因此 它更适合大直径单晶炉热场系统产品。
碳碳复合材料逐步替代等静压石墨，在光伏热场中的市占率逐步提升。根据公司招股书， 2010 年在坩埚、导流筒、保温筒、加热器等产品中，国内等静压石墨的市占率均超过 90%。随着光伏行业降本进程推进，碳基复合材料应用愈发广泛。2019 年，碳基复合材 料在坩埚市场的占有率已提升至 85%以上，在导流筒、保温筒中的渗透率也有显著增长。 在硅片大尺寸化、薄片化以及 N 型化的发展趋势下，导流筒、保温筒、加热器等热场部件 的渗透率仍有较大提升空间。
下游需求旺盛，市场空间广阔
光伏用碳基复合材料下游需求主要由三部分组成：新增需求、改造需求以及替换需求。近 年来光伏行业快速发展，装机量稳步提升，碳碳热场新增需求旺盛，随着碳碳热场渗透率 持续提升，新增需求进一步增长。改造需求是指为提升现有设备生产效率或顺应技术发展， 对热场进行改造，如硅片大尺寸化趋势下，各企业纷纷将原有小尺寸热场进行改造引发的 改造需求。替换需求则是指热场零部件达到最长使用寿命时需要进行替换，热场零部件作 为消耗件，使用寿命有限，坩埚和加热器的使用寿命在 6 个月左右，保温筒的使用寿命在 1 年半左右，导流筒的使用寿命在 2 年左右。
由于改造需求受硅片企业自身产能规划影响较大，可获得数据有限。此处我们仅对新增产 能对应需求和存量产能的替换需求进行测算： 1） 随着全球光伏装机量不断上升，各硅片企业纷纷扩产，据我们统计，2021-2024 年国 内光伏硅片名义总产能分别为 380.56、623.96、835.11、966.71GW，其中对应 2022-2024 年光伏新增单晶硅片产能为 243.40、211.15、131.60GW； 2） 根据公司 2021 年公告，单 GW 产能对应所需单晶拉制炉约 80-90 台，随着硅片大尺 寸化，单 GW 所需拉制炉将减少，因此我们假设 2022-2024 年所需拉制炉为 81、79、 78 台； 3） 坩埚、导流筒、保温筒和加热器的渗透率、重量及使用寿命我们参考公司 2021-2022 年与投资者交流披露公告：其中加热器渗透率提升较缓慢，原因主要是加热器部件对 材料的力学、化学、热学、电学性能要求高，且形状较为复杂，制备难度较大，在性 能满足要求的情况下制备成本较高、价格昂贵，下游替换意愿较低；此外，跟随硅片 大尺寸化趋势，各部件重量都将增加； 4） 根据公司 2022 年 11 月底公告，热场系统中碳基复合材料热场占比约 55%，我们据此 假设 22-24 年平均渗透率为 54%、60%、70%； 5） 据全球光伏统计，国内 2016-2020 年硅片平均产能利用率为 77%；据我们统计， 2021 年各硅片企业产能利用率约 80%-89%。22-24 年硅片产能大幅扩张，预计将高 于 CWEA 预计的光伏新增装机需求，结合历史数据，我们假设 2022-2024 年单晶硅 片产能利用率整体呈下降趋势。 根据以上参数假设，我们测得 2022-2024 年光伏用碳碳热场的新增需求和替换需求合计为 5957、7956、10266 吨，叠加对存量产能的改造，实际需求将略高于测算值。
碳碳热场应用领域广泛，公司产品实际需求将不止于光伏。除光伏单晶拉制炉热场系统外， 公司碳基复合材料还可用于半导体领域、真空热处理领域、机械密封耐磨领域、高温高压 成型领域、碳陶领域、氢能领域、锂电负极等多个下游行业。
碳基复合材料具有技术难度高、产品研发投入高、建设周期长等特点。公司自设立以来潜 心研发碳基复合材料，拥有一支集材料、机械、电气等多领域的研发团队，依次突破碳纤 维预制体、快速化学气相沉积法、低成本设备等核心技术，能够有效降低生产成本，并在 多年的技术积累中成为行业龙头，引领行业发展。2022 年由于光伏碳碳热场行业供过于 求，热场产品价格承压，公司热场产品售价由一季度 75 万元/吨下降至三季度的 50 万元/ 吨，我们预计 Q4 热场价格将进一步下降至 40+万元/吨后趋于稳定。我们认为，凭借成本 领先战略，公司 23-24 年在光伏碳碳热场中的市场份额将提升至 40%+。
上游一体化，有效降低直接材料成本
公司布局碳纤维预制体，实现上游一体化。碳碳复合材料的生产可分为两个环节，预制体 制备和致密化。碳纤维预制体作为热场配件的必要材料，是将碳纤维做成三维结构，制备 过程中碳纤维易损伤、断裂，具有较高技术门槛。公司自 2006 年起持续优化、迭代预制 体制备工艺，具有先发优势，目前已突破碳纤维预制体三维编织技术，能够保持较低碳纤 维损耗量，直接材料成本为采购碳纤维的成本。2021 年公司自制碳纤维预制体的直接材 料成本约 19.12 万元/吨，而竞争对手如中天火箭等需外购碳纤维预制体，外购价约为 24.53 万元/吨，成本差距明显。
快速气相沉积法技术壁垒高筑，制造成本差距拉大
根据致密化方法的不同，碳基复合材料制备工艺大致可分为化学气相沉积法、液相浸渍法 或气液结合法。化学气相沉积法利用碳氢化合物如甲烷、丙烯等高温下分解出来的碳，在 碳纤维预制体的孔隙中形成固态沉积物，实现碳纤维预制体的致密化，进而形成碳碳复合 材料。液相浸渍法是将碳纤维预制体浸入到液态的浸渍剂中，通过真空、加压等方式使浸 渍剂渗入碳纤维与肢体的孔隙中，再通过固化、碳化、石墨化等形成碳碳复合材料。 行业内普遍结合化学气相沉积法和液相浸渍法进行碳碳复合材料的生产制造。在预制体致 密化初期，化学气相沉积法效率高，但沉积在预制体表面的碳会阻碍气体进一步向内部扩 散，造成预制体内形成浓度差，进而导致生产出来的碳碳复合材料密度分布不均。液相浸 渍法渗透效果好，但对碳纤维有一定的伤害，影响碳碳复合材料性能。行业内企业大多无 法单独使用化学气相沉积法实现高密度沉积，或使用化学气相沉积法时用时较长，故多数 企业工艺路线为气液结合法。
生产设备精简，有效降低折旧成本。行业内其他企业结合两种生产方法制造碳碳复合材料， 生产工序包含化学气相沉积、浸渍、固化、碳化、高温热处理、机加工等多个步骤，而公 司自主研发的快速化学气相沉积法免除了浸渍、固化及碳化等步骤，可免去浸渍炉、固化 炉和碳化炉等设备投资。对比公司 2019 年与中天火箭 2018 年主要设备原值及产量，假设 折旧期为 10 年，残值率为 5%，中天火箭设备单位折旧为 73.61 元/kg，公司设备单位折 旧仅 23.83 元/kg，有效降低单吨折旧成本。
公司快速化学气相沉积法辅料简单，有效降低制造成本。结合两种方法制造碳基复合材料 的企业在生产过程中需要其他辅料，如丙烯和氮气等。截至 2022 年 11 月 30 日，丙烯市 场主流成交价达到 7525 元/吨，且辅料运输成本较高，拉高制造成本。公司的快速化学气 相沉积法仅使用天然气作为辅料，截至 2022 年 11 月 30 日，天然气价格相较于丙烯价格 有明显的价格优势，液化天然气市场主流成交价为 5683.40 元/吨，能够有效降低公司制造 成本。根据公司招股书披露的 2018 年数据，公司使用天然气，而使用气液结合的中天火 箭则使用丙烯作为辅料，其单位产量对应的材料成本为 30.07 元/千克，远高于金博股份。
公司自研核心生产设备提高生产效率，致密化周期远低于同业水平，降低单位能耗。碳基 复合材料的生产设备技术壁垒较高，大部分由企业自主设计，且多为高耗能、低产出的设 备。公司凭借其较高的研发能力自主设计多种型号的化学气相沉积炉等核心生产设备，最 高可提高 40%生产效率，降低 30%单位能耗，并获得多项专利授权。此外，公司通过调 整预制体孔隙大小、温度和气流等方法，大幅缩短致密化周期，行业内致密化周期普遍在 800-1000 小时，优秀企业可做到 600 小时，公司致密化周期低于 300 小时，通过降低单 位能耗，公司制造成本进一步下降。
拥有下游优质客户资源，龙头地位稳固
与下游优质客户合作密切，长协助力营收。2021 年公司前五大客户销售额占年度总销售 额的 64.79%，客户集中度高，且均为硅片环节龙头，客户资源优质。公司凭借优秀的研 发能力和出色的产品性能获得了业内广泛认可，与多家知名硅片制造企业建立了稳定的合 作关系，并与隆基股份、上机数控等公司签订了长期合作协议，合同总金额达 39 亿元， 订单充沛，龙头地位稳固。
碳碳热场行业产能出清，公司市场份额有望进一步提升
金博股份为碳基复合材料行业龙头，销量远超其他公司。生产碳基复合材料的企业主要有 金博股份、中天火箭、博云新材、北摩高科、美兰德碳素、保山隆基、南方博云等，其中， 博云新材和北摩高科产品偏军用，其他的产品偏民用。金博股份为行业龙头，2021 年碳 基复合材料销量为 1553 吨，中天火箭排名第二，其碳基复合材料销售量约为 479 吨，与 金博股份差距明显。
2022 年公司光伏碳碳热场产品受供需影响价格下降。国内碳碳热场材料规模化供应商主 要有金博股份、陕西美兰德等。展望 2022 年，金博股份、美兰德、中天火箭、宇晶股份 有效产能约 2500 吨、1000 吨、700 吨、500 吨，隆基股份保山工厂是由隆基股份自产自 销，约 600 吨产能，合计已有 5300 吨产能。此外再考虑行业中其他小厂商仍有部分产能， 行业出现供过于求的问题。2021 公司碳碳热场销量为 1553 吨，根据公司投资者公开交流， 其 2022 年 Q1-Q3 每季度销量约为 600 吨，我们测算出其碳碳热场单吨产品价格由 2021 年的 86 万元/吨已跌至 2022 年 Q3 的 50 万元/吨。
光伏碳碳行业产能出清，行业格局有望重塑。受碳碳热场 2022 年价格下跌影响，行 业产能开始出清，行业格局有望进一步集中。我们认为公司的市场份额将凭借领先的 产能和成本优势持续提升，23-24 年在光伏碳碳热场市占率有望提升至 40%、41%。
公司毛利率领先，长期看仍有望保持在 40%以上
2018 年以来公司生产成本呈下降趋势，毛利率较竞争对手更高。2018-2020 年公司单吨 碳碳热场生产成本由 45 万元/吨降至 36 万元/吨，2021 年升至 37 万元/吨主要原因为原材 料碳纤维价格上升。对比公司与中天火箭，自 2018-2022H1 其碳碳热场业务毛利率保 持约 30pct 领先优势，其中 2022H1 领先 37pct。
公司后续仍有望通过降低碳纤维耗量、碳纤维降价和降低电耗等多种手段降本。 1） 价格端看：我们预计 Q4 热场价格将进一步下降至 40+万元/吨后趋于稳定。 2） 成本端来看：根据 2022 年公司披露的环评公告书，其现有的 200 吨碳碳热场产线对 应的单吨碳纤维耗量为 0.86 吨，天然气耗量为 6500 立方米/吨，单吨电耗为 15 万度。 2021 年公司原材料成本占比超过 50%，主要原因在于 2021 年原材料碳纤维价格呈上 升趋势，2022 年下半年开始国产碳纤维开始降价。我们根据 2021 年国产小丝束碳纤 维价格、公司环境影响评价报告披露的单耗、公司公告采购电价等数据对 2021 年公 司碳碳热场成本进行了详细拆分。 3） 受益于碳纤维行业降价趋势，我们预计明年公司碳纤维采购价格有望降至 150 元/kg 水平。同时，随着 1500 吨定增项目完全投产的规模化效应显现和工艺控制水平的进 步，公司的天然气、用电、人工单吨成本有望进一步降低。2023 年热场价格有望维持 在 42-43 万元/吨水平，公司毛利率有望保持在 44%。
公司突破预制体制备技术，掌握低成本、大规模制备先进碳基复合材料的关键技术，打开 了碳碳热场市场，并进军碳陶汽车制动行业，依靠强大的研发能力和竞争优势，积极扩展 公司业务和产品应用领域。公司远期战略规划涵盖光伏热场、碳陶汽车制动、半导体热场、 氢能、锂电负极领域五大业务，碳陶汽车制动业务已初见成效，公司预计锂电负极热场明 年开始出货，多场景应用打开公司成长曲线。
汽车轻量化推动碳陶复合材料应用，已导入下游优质客户
全球汽车电动化率不断提升，新能源汽车需求不断提升。全球新能源车销量快速增长， 2021 年全球新能源汽车销量达到 650 万辆，同比增长 99%。新能源车凭借着绿色环保、 噪音小、舒适和出行成本低等诸多因素已获得大量消费者认可，2019-2021 年，中国、德 国、美国、法国和英国的新能源车渗透率均大幅提升。据德勤分析数据，2025 年全球新 能源汽车销量预计将超 2000 万辆。
汽车轻量化有助于续航里程的提升。续航里程作为目前新能源汽车长途行驶的最大痛点， 也是当前消费者最迫切的需求之一。汽车电动化及智能化过程中，电池、电机、电控取代 了燃油车的动力系统，并配备了大量的智能化设备，加重了纯电动车重量，同时挤压了新 能源汽车的续航里程。根据华经产业研究院数据，对于纯电动汽车来说，整车质量每降低 10kg，续航里程将增加 2.5km；对于燃油车来说，汽车整车重量降低 10%，燃油效率可提 高 6%-8%，汽车整车质量每减少 100 公斤，百公里油耗可降低 0.3-0.6 升，可见汽车轻量 化对续航里程具有一定积极作用。
碳陶复合材料应用领域向汽车制动及高速列车制动方向扩展，作为刹车盘优势明显。碳陶 复合材料是由碳纤维作为增强体，碳化硅作为基体的一类新型复合材料，目前主要应用于 航空航天、国防等高技术领域，并逐步向汽车制动与高速列车制动领域扩展。制动盘是盘 式制动器的摩擦偶件，其原材料通常是灰铸铁，当车辆行驶时会跟随车轮转动，当制动踏 板踩下时制动卡钳会夹住制动盘实现减速或停车。作为汽车制动系统的关键零部件，刹车 盘的质量和性能不仅关乎汽车质量，更是直接影响驾乘人员的人身安全。相较于传统灰铸 铁刹车盘，碳陶复合材料在制动领域具有以下优势：
1） 摩擦系数高：以灰铸铁刹车盘为基准，碳陶复合材料摩擦系数更高，能够大幅提升制 动效率，缩短制动距离至 30 米； 2） 质量小：碳陶复合材料密度小，能够有效减轻汽车重量，提升续航里程； 3） 安全性高：碳陶复合材料在 2000℃内仍较稳定，几乎不会产生形变，而灰铸铁在 900℃ 左右就会发生变形、熔融，致使车轮抖动，降低刹车效率，严重时甚至会造成刹车失 败、车辆失控的情况。
碳陶刹车盘目前仍受限于成本较高，但目前行业已有较为清晰的降本路径。随着碳陶复合 材料制备技术的提升和规模效益的展现，预计碳陶复合材料成本将进一步下降，在摩擦制 动领域有望得到广泛的应用。目前国内碳陶刹车盘尚处于厂商与整车厂定向开发阶段，随 着成本下降，碳陶刹车盘在 C 级车、商用车中的渗透率有望逐步提升。结合中汽协的销量 数据，我们预计碳陶刹车盘 2025 年市场空间约 46.3 亿元，22-25 年 CAGR 为 122%。
公司积极研发碳陶复合材料，碳陶刹车盘产品已导入广汽、比亚迪。公司于 2021 年 10 月 成立子公司湖南金博碳陶科技有限公司，主要进行碳陶复合材料的研发和建设。2021 年 12 月与湖南艾盛汽车签署合作协议，共同推进碳陶复合材料的应用。目前，公司已成功完 成高性能碳陶复合材料的关键技术研发，并于 2022 年 3 月取得了由徳世爱普认证（上海） 有限公司（DQS）颁发的 IATF 16949：2016 质量管理体系认证证书，意味着公司已成功 获得进入汽车供应链的资格。2022 年 6 月和 7 月，公司分别成为广汽埃安新能源汽车有 限公司和比亚迪汽车工业有限公司的定点供应商，为其开发及供应碳陶刹车盘，优质客户 有望加速推动公司碳陶刹车盘业务发展。
半导体硅片大尺寸化推动碳基复合材料应用，公司先发优势明显
利好政策频发，半导体硅片国产化进程加快。目前，半导体硅片市场几乎被国际前五大半 导体硅片企业垄断，分别为日本信越化学、日本 SUMCO、中国台湾环球晶圆、德国 Siltroni、韩国 SK Siltron，根据 Omdia 数据， 2021 年国际前五大半导体硅片企业合计占 全球半导体硅片市场份额 94%。国内半导体硅片企业制造技术仍有不足，近年来，国家发 布一系列利好政策推动半导体行业加快国产化步伐。据 SEMI 数据，中国半导体硅片市场 销售额由 2016 年的 5 亿美元增长至 2021 年 16.56 亿美元，年均复合增长率高达 27.06%， 中国半导体硅片市场进入高速发展阶段。
半导体硅片与光伏硅片有较大相似度，公司具备一定先发优势。半导体硅片和光伏硅片在 设备、工艺、热场系统等方面有较大相似度，半导体硅片用碳基复合材料在导热性能、保 温性能等指标要求上也与光伏用碳基复合材料相似，公司具备丰富的光伏硅片用碳基复合 材料制备经验和关键技术，对切入半导体硅片用碳碳复合材料有可借鉴的经验，具备一定 先发优势。
纯化工艺满足半导体硅片热场部件需求，半导体用与光伏用碳基材料可共用部分生产线。 半导体硅片热场对碳基复合材料的性能要求比光伏硅片热场对碳基复合材料的性能要求更 高，主要在于灰分要求上，光伏 P 型单晶硅对灰分的要求是＜200ppm，光伏 N 型单晶硅 对灰分的要求是＜100ppm，而半导体单晶硅对灰分的要求是＜30ppm。基于不同热场部 件的纯度要求，公司不仅开发了热场部件的高温纯化工艺，以满足 P 型单晶硅、N 型单晶 硅以及半导体单晶硅的生产要求，并且进一步研发了表面高纯涂层制备技术，实现了灰分 ＜5ppm 的热解碳涂层或硅化碳涂层的制备。此外，由于半导体硅片热场和光伏硅片热场 有较大相似度，两类热场部件可以共用部分生产线以及生产装备，公司 1500 吨定增产能 中有 300 吨可以用于生产半导体用热场。
半导体硅片大尺寸化趋势助力碳基复合材料渗透率提升。半导体硅片有 2 英寸、3 英寸、 4 英寸、5 英寸、6 英寸、8 英寸以及 12 英寸 7 种尺寸，与光伏硅片类似，为满足降本增 效需求，半导体硅片的尺寸也逐步向大尺寸化发展，当前全球主流尺寸为 8 英寸和 12 英 寸。根据 Gartner 数据，依照全球产值划分，12 英寸硅片产能占比 64%，8 英寸占比 28%。热场尺寸往往需要根据半导体硅片大小进行匹配，目前半导体硅片拉制热场部件以 高纯等静压石墨为主，随着半导体硅片大尺寸化的趋势，传统石墨热场或将难以满足大尺 寸半导体硅片生产需求。与光伏硅片热场类似，公司的碳基复合材料相较于高纯等静压石 墨，具有强度高的优势，公司也在积极向半导体领域发展，与神工半导体、有研半导体等 半导体硅片企业建立了稳定的合作关系。
前瞻布局氢能业务，前景广阔
世界各国纷纷制定氢能源发展计划，氢燃料电池前景可期。为实现绿色低碳，全球各国纷 纷布局新型能源，氢能也逐步走进人们的视线。日本计划 2025 年前普及 20 万辆燃料电池 汽车，到 2030 年实现氢能源发电商业化应用；2019 年 2 月，欧洲燃料电池和氢能联合组 织发布《欧洲氢能路线图》，计划在 2030 年欧盟氢燃料电池乘用车将达到 370 万辆，氢燃 料电池商用车将达到 54.5 万辆；2019 年 3 月，美国能源部公布 H2@Scale 计划，拟实现 氢的大规模生产、运输、储存及应用；2019 年 6 月，中国氢能联盟发布《中国氢能源及 燃料电池产业白皮书》，预计 2030 年燃料电池商用车销量达 36 万辆（乐观情景到 72 万 辆）、2050 年达 160 万辆（乐观情景到 300 万辆）。
氢燃料电池带动氢能及其附属产品发展，公司成立子公司拟抓住氢能风口。对比纯电动汽 车，氢燃料电池汽车能够真正实现零排放、零污染，其基本原理是电解水的逆反应，将氢 气和氧气的化学能直接转换为电能，产出物只有水，具有效率高、运行平稳、续航稳定等 特点。根据观研天下统计数据，2021 年全球主要国家燃料电池汽车保有量约 4.96 万辆， 其中韩国 1.9 万辆，美国 1.23 万辆，中国 0.89 万辆，氢燃料电池汽车渗透率提升将带动 氢气生产、氢燃料电池碳纸以及氢气储能装置持续发展。2021 年 8 月，公司成立金博氢 能科技股份有限公司，围绕碳纤维缠绕储氢瓶、碳纸等，全力研发和开展氢能源相关产品。
政策推动下国内氢气需求可观，公司氢能领域业务下游空间广阔。根据中国氢能联盟预测， 到 2060 年，中国氢气年需求量将增加到约 1.3 亿吨，在终端能源消费中占比达到约 20% 左右；其中工业领域、交通运输领域、发电与电网平衡和建筑领域将是四个主要用氢领域， 氢气需求量将分别达到 7794 万吨、4051 万吨、600 万吨和 585 万吨。此外，截至 21 年 底，已经有 20 多个省级市、40 多个地级市推出了 60 多个氢能产业规划，推动氢能在交 通、工业等领域先行先试。根据华泰证券机械组 2022 年 3 月 23 日的报告《氢能产业梳理： 规模向上，成本向下》， 25 年氢燃料电池车保有量为 5 万辆，对应中国车载储氢瓶市场规 模为 48 亿元；如果燃料电池系统在商用车领域全面推广，2030 年年销量达到 180 万辆， 车载储氢系统潜在年需求市场规模为 1532 亿元。
公司氢气制备具有先天成本优势，项目建设稳定发展。公司的主营产品碳基复合材料是使 用甲烷利用快速化学气相沉积法制备的，生产过程中甲烷分解会释放大量氢气，属于公司 主营产品的副产品，具备先天的成本优势，仅需在碳基复合材料生产过程中进行收集和提 纯。2021 年 12 月，金博氢能与广东联悦气体有限公司签署合作协议，广东联悦负责销售 公司生产的氢气，并对公司提供技术服务等事宜。目前公司已完成氢气提纯与相应厂房设 计，进入相关设备采购环节。
III 型储氢瓶生产线处于建设中，加强布局 IV 型储氢瓶。目前，储氢方式可大致分为气态 储氢、液态储氢以及固态储氢三种方式，其中低温液态储氢主要应用于航天等领域，有机 液态储氢和固态储氢尚未得到广泛应用，处于示范阶段，高压气态储氢具有充放氢速度快、 容易简单等特点，是现阶段广泛应用的储氢方式。根据材质的不同，高压气态储氢瓶可分 为 I 型（纯钢质金属瓶）、II 型（钢质内胆纤维缠绕瓶）、III 型（金属内胆纤维缠绕瓶）和 IV 型（塑料内胆纤维缠绕瓶）。目前国内储氢瓶生产企业的产品以 35MPa 的 III 型瓶为主， 并开始布局 70MPa 的 IV 型瓶，IV 型瓶在未来 3-5 年内有望实现 III 型瓶部分替代。公司 已成功研发出 III 型碳纤维全缠绕氢气瓶，相关生产线也正在建设当中，除此之外，公司也 在积极研发 IV 型碳纤维全缠绕氢气瓶。
第一代片状碳纸性能与进口碳纸相当，国产替代有望加速。气体扩散层（GDL）是燃料电 池的关键部分，起到支撑催化层、收集电流、传导气体和排出反应产物水的作用，其基底 材料是碳纸，碳纤维纸是使用碳纤维或活性碳纤维及碳纤维或活性碳纤维与其它植物或非 植物纤维混合生产的具有特殊性能的功能纸。在燃料电池的高速发展下，碳纸的需求也进 一步上升，根据公司非公开发行募集说明书，预计 2030 年我国氢燃料电池重卡的保有量 在 100 万辆，按照制造每个电堆需要 20 平方米的碳纸估算，碳纸需求量在 2,000 万平方 米左右，市场空间广阔。目前碳纸行业被日本 Toray、美国 Avcarb、德国 SGL 等国外企 业垄断，国内碳纸产品尚处于研发及小规模生产阶段，国内碳纸需求主要依靠进口。公司 已完成第一代片状碳纸中试，整体性能与进口碳纸相当，尚在进行第二代连续式成卷碳纸 研发，并与上海神力科技签署合作协议，共同研发碳纸和柔性石墨极板，有望加速推动公 司氢燃料电池领域产品，加快碳纸国产替代。
开拓锂电池负极相关业务，积极建设 1 万吨示范产线
负极材料是锂离子电池的核心材料之一。人造石墨和天然石墨是目前最主流的两大石墨类 碳材料负极，其中人造石墨占比更高。人造石墨的加工环节主要为原材料的粉碎、造粒、 石墨化、碳化，其中石墨化环节为最重要、成本占比最大的环节。石墨化环节需要高温热 处理，需在约 3000℃的高温环境下完成，目前主流厂商大多使用石墨热场进行石墨化。 金博股份提供碳碳热场用以代替传统石墨热场，可使石墨化环节进一步降低成本。目前， 金博已开发出了用于锂电池负极材料碳粉制备所需的高强度、低成本碳碳复合材料，包括 坩埚、结构件和功能件等热场零部件。碳碳复合材料在传统坩埚炉中可以替代石墨坩埚， 在箱式炉中可以替代箱板。
碳碳复合材料热场较传统热场优势主要体现在： 1）材料强度：石墨材料具有强度低、电阻率差等劣势。为保障一定的强度，石墨热场材 料厚度较大；碳碳热场材料由于自身具备高强度特性，制成热场后材料厚度更薄。可以加 大原料单次投放量，从而降低单吨成本。 2）电阻率：石墨材料电阻率低，因而发热效率低。碳碳复合材料电阻率高且稳定，因此， 一方面具备发热效率优势，可以提高生产效率，降低单吨能耗量；另一方面，碳碳复合材 料的电阻率稳定性较石墨热场更高，可提高产品一致性与稳定性。 3）使用寿命：石墨热场使用寿命较短。碳碳热场的使用寿命长于石墨热场，热场停用更 换需要经过降温-重新升温的过程，使用碳碳热场可降低停用更换的频率，从而降低能耗、 提高生产效率。
锂电负极需求旺盛。我们预计全球 23 年锂电池总装机量达 1121GWh。其中，全球新能源 汽车销量达 1346 万辆，对应动力电池装机量 776GWh；中美欧三地储能需求均高增长， 我们预计 23 年全球储能装机量有望达到 180GWh。季度需求预测方面：由于全球动力电 池装机量占锂电池总装机量 70%左右，因此我们基于全球新能源车各季度销量占比估算明 年锂电池各季度需求，参考历史数据，我们假设 23 年 Q1/Q2/Q3/Q4 各季度新能源车销量 占比分别为 18%/23%/27%/32%。根据测算，石墨化需求有望保持环比增长趋势，对应热 场需求将进一步提升，我们认为碳碳热场有望凭借优秀的材料强度、稳定的电阻率和较长 的使用寿命开启对传统热场的替代。
公司于 2022 年 8 月发布公告，拟建设年产 1 万吨锂电池负极材料用碳粉制备一体化示范 线，10 月再次发布追加投资公告，拟增加建设产能 9 万吨，总产能达 10 万吨，总投资额 不超过 23 亿元。公司已与部分下游企业开始沟通接触，若产品送往下游检验认证顺利， 该业务有望通过帮助锂电负极企业代加工或直接向锂电负极企业售卖热场产品实现收入。
热 场 业 务 ： 热 场 系 统 产 品 是 公 司 的 主 要 收 入 来 源 。 19-21 年，公司销量分别为 222/448/1553 吨。公司通过定增募集资金加快产能建设，1500 吨定增产能目前已进行设 备安装调试，四季度已开始陆续释放产能。结合前文测算的光伏碳碳热场需求以及公司 50% 的目标市占率，我们保守估计 22-24 年公司碳碳热场销量分别达 2580、4500、6000 吨， 其中光伏和半导体热场预计出货 2580、3500、4500 吨；锂电负极热场产品从 23 年开始 出货，预计 23-24 年出货 1000、1500 吨。考虑到光伏碳碳热场 22 年价格战较为激烈， 会影响到公司整体热场平均价格，结合公司通过降低碳纤维损耗、电耗等手段降本，我们 认为热场 22-24 年单吨售价为 47.5/42.5/38.0 万元，对应该业务收入分别为 12.26/19.13/22.80 亿元。考虑 22 年行业的价格战，以及公司面临其它企业技术追赶的压 力，我们预计 22-24 年该业务毛利率下降至 49%/44%/42%。
碳陶刹车盘、氢能相关等非热场新业务：由于这些产品仍处于产业化初期，未形成一定规 模的收入和盈利，因此我们暂不做预测，后续将密切关注公司量产及销售进展。
费用率：19-21 年公司销售费用率分别为 6.1%/4.4%/4.6%，由于公司已经建立了技术壁 垒和稳定的客户群体，在营收快速增长的背景下，销售费用率有望下降，我们预计 22-24 年分别为 4.0%/3.7%/3.6%；19-21 年公司管理费用率分别为 9.5%/8.0%/5.3%，考虑到业 务扩张的规模效应，我们预计 22-24 年分别为 4.3%/4.2%/4.2%；19-21 年公司研发费用 率分别为 12.1%/8.1%/4.9%，考虑到公司正积极开拓半导体、刹车件、氢能等新领域，我 们预计未来公司会提高研发费用以建立技术壁垒，22-24 年分别为 6.0%/6.4%/6.4%。
（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
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