N型单晶硅片市场占比提升对热场隔热碳材料品质提出更高要求
光伏热场隔热碳材料是光伏行业中的重要组成部分,其在太阳能电池制造和运行过程中起着关键作用。需求方面,随着全球对可再生能源的需求增加以及对环境友好型能源的追求,光伏行业得到了快速发展。光伏热场隔热碳材料作为光伏组件制造的关键材料之一,其需求量随之增长。相关趋势方面,光伏热场隔热碳材料行业未来的发展趋势可能包括以下几个方面:材料性能的持续改进和优化;降低制造成本,提高生产效率;可持续发展和环境友好型材料的研发和应用;与光伏组件的集成设计和解决方案;与智能化技术的融合,实现光伏系统的智能监控和管理。
1、光伏热场隔热碳材料概述
光伏热场,也称光伏热场系统。根据应用场景的不同,热场系统主要分为单晶炉热场系统和多晶炉热场系统,前者主要用于光伏行业、半导体行业的单晶硅生产,后者主要应用于光伏行业多晶硅制造。
光伏热场隔热碳材料包覆于热场功能部件外围及晶硅炉体内部,主要用于构建热场空间、保温隔热。碳纤维虽然具有较高的导热系数,但是碳纤维材料为疏松多孔的碳纤维聚合体,纤维之间靠摩擦力维持毡体形状,纤维与纤维之间搭接在一起,属于点接触,大幅降低了通过固体热传导途径传递的热量。尤其在高温热场中(如 800℃以上),辐射强度增高,热辐射成为传递热量的主要形式,辐射波通过纤维之间不断的反射,消散于毡体内部,从而达到保温隔热的作用。
光伏热场隔热碳材料是晶硅制造热场系统的重要耗材,一方面,热场隔热碳材料包覆于热场功能部件外围及晶硅炉体内部,能够起到保温隔热、降低热场能耗的作用;另一方面,热场隔热碳材料的灰分含量直接影响晶硅纯度,进而影响硅片品质。
根据原丝类别的不同,光伏热场隔热碳材料也可以分为黏胶基、PAN 基和沥青基三种。以石墨软毡为例,三种热场隔热碳材料的耐高温性能、保温隔热性能对比情况如下:
目前,碳纤维的应用主要以 PAN 基为主,但是相比 PAN 基和沥青基,黏胶基碳材料在保温隔热方面的性能更为优异,因此,黏胶基石墨软毡也是目前光伏热场隔热碳材料的主流选择
2、光伏热场隔热碳材料行业相关企业
3、光伏热场隔热碳材料行业主要发展趋势
(1)下游需求产能扩张,为光伏热场隔热碳材料带来持续市场需求
随着光伏行业的快速发展,硅片市场需求持续增加,行业内主流晶硅制造企业纷纷制定了扩产计划。光伏热场隔热碳材料作为晶硅制造热场系统的重要耗材,随着晶硅制造企业扩产产能的逐步释放,将为光伏热场隔热碳材料带来持续市场需求。
(2)行业竞争加剧,考验生产企业核心竞争力
光伏行业的快速发展带动硅片市场需求增加,光伏热场隔热碳材料作为晶硅制造过程中的重要耗材,市场规模随之增加。在此背景下,光伏热场隔热碳材料行业内企业进行产能扩张,导致市场供给增加,行业竞争加剧。
一方面,行业竞争加剧,导致近年来光伏热场隔热碳材料市场价格整体呈下降趋势,生产企业利润空间被压缩,降本增效压力增加;另一方面,激烈的竞争环境下,下游客户在降低报价的同时对热场隔热碳材料的品质提出了更高的要求。
因此,只有掌握优质热场隔热碳材料低成本制备核心技术的企业,才能在保证产品品质的同时有效控制生产成本,保持竞争优势。
(3)N型单晶硅片市场占比提升对热场隔热碳材料品质提出更高要求
根据晶体取向不同,硅片可分为单晶硅片和多晶硅片两大类。目前,单晶硅片凭借光电转换效率高、稳定性好等优势,已逐步替代多晶硅片,成为市场主流。单晶硅片根据掺杂元素的不同可分为 P 型和 N 型两类,P 型单晶硅片用于 P 型电池,N 型单晶硅片用于 N 型电池。根据 CPIA 数据,2022 年 P 型和 N 型单晶硅片的市场占比约为 97.5%,其中 P 型占比约为 87.5%,N 型单晶硅片占比约为10%。相比 P 型电池,N 型电池具有更高的光电转换效率,随着 HJT、TOPCon等 N 型电池技术发展,N 型单晶硅片市场占比将逐步提升。
相比 P 型单晶硅片,N 型单晶硅片的纯度要求更高,光伏热场隔热碳材料作为晶硅制造热场系统的重要耗材,其灰分含量直接影响硅片纯度。因此,N 型单晶硅片市场占比提升对光伏热场隔热碳材料纯度提出更高要求,低灰分、高纯度的光伏热场隔热碳材料市场需求将增加。
因此,相比 P 型电池,N 型电池具有更高的光电转换效率,随着 HJT、TOPCon 等N 型电池技术发展,N 型单晶硅片市场占比将逐步提升。根据中国光伏行业协会预测,到 2030 年 N 型单晶硅片的市场占比将接近 50%。N 型单晶硅片的纯度要求更高,热场隔热碳材料作为晶硅制造热场系统的重要耗材,其灰分含量直接影响硅片纯度。因此,N 型单晶硅片市场占比提升对热场隔热碳材料纯度提出更高要求,低灰分、高纯度热场隔热碳材料市场需求将增加。
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