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特種陶瓷行業(yè)下游應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展概況
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院    2023-09-15

（1）光伏行業(yè)

①光伏產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展空間廣闊

在全球“雙碳”目標(biāo)下，光伏產(chǎn)業(yè)受到世界各國(guó)政策的大力扶持。自 2000年以來，在政策和技術(shù)雙重驅(qū)動(dòng)下，光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)迅速，產(chǎn)品更新?lián)Q代速度不斷加快，度電成本累計(jì)下降超 90%，光伏發(fā)電逐漸進(jìn)入平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代。光伏發(fā)電以其低碳、低成本、廣泛性等諸多優(yōu)勢(shì)，成為替代傳統(tǒng)化石能源的主力軍。

據(jù)中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2021 年全球光伏新增裝機(jī)量 170GW，同比增長(zhǎng)23.19%。根據(jù)中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)與中泰證券研究所預(yù)測(cè)，2022 年全球光伏新增裝機(jī)量將達(dá)到 195-250GW。在全球多國(guó)“碳中和”、清潔能源轉(zhuǎn)型及綠色復(fù)蘇目標(biāo)的推動(dòng)下，預(yù)計(jì) 2022-2025 年全球光伏年均新增裝機(jī)量仍將保持高速增長(zhǎng)，光伏產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展空間廣闊。

據(jù)中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2021 年我國(guó)光伏新增裝機(jī) 54.88GW，連續(xù) 9 年保持世界第一。根據(jù)中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)與中泰證券研究所預(yù)測(cè)，2025 年我國(guó)光伏新增裝機(jī)量將達(dá)到 90-195GW，持續(xù)保持高速增長(zhǎng)。

②光伏產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)

光伏產(chǎn)業(yè)（Photovoltaic），簡(jiǎn)稱 PV，主要指利用光生伏特效應(yīng)，以硅材料的應(yīng)用開發(fā)形成的光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)業(yè)鏈。光伏產(chǎn)業(yè)鏈上游包括單/多晶硅的冶煉、鑄錠/拉棒、切片等環(huán)節(jié)，中游包括太陽能電池生產(chǎn)、光伏發(fā)電組件封裝等環(huán)節(jié)，下游包括光伏應(yīng)用系統(tǒng)的安裝及服務(wù)等。

③高純硅作為光伏發(fā)展的上游原料具有廣闊市場(chǎng)空間，且硅烷流化床法未來具成長(zhǎng)性

A.高純硅市場(chǎng)空間概述

A-1：光伏整體產(chǎn)業(yè)的拉動(dòng)下，高純硅市場(chǎng)需求空間廣闊

高純硅由工業(yè)硅制備，是下游單晶硅棒、多晶硅錠的前道原料。由于下游光伏整體產(chǎn)業(yè)的拉動(dòng)，我國(guó)高純硅行業(yè)呈現(xiàn)快速發(fā)展的趨勢(shì)，產(chǎn)量持續(xù)創(chuàng)新高。根據(jù)中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)硅業(yè)分會(huì)數(shù)據(jù)，2008-2021 年，我國(guó)高純硅產(chǎn)能和產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)。2022 年，我國(guó)高純硅產(chǎn)量將達(dá)到 124 萬噸，持續(xù)保持高速增長(zhǎng)。

A-2：生產(chǎn)技術(shù)不斷進(jìn)步，顆粒硅市場(chǎng)滲透率有望持續(xù)提升

高純硅的生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜，主流的工藝有兩種，分別是改良西門子法和硅烷流化床法。兩種制備方法都先將氯化氫與工業(yè)硅合成為三氯化氫硅，改良西門子法通過還原三氯化氫硅得到高純硅，性狀為塊狀硅；硅烷流化床法則利用三氯化氫硅合成硅烷最后得到多晶硅，性狀為顆粒硅。

近年來，隨著技術(shù)的發(fā)展和突破，硅烷流化床法的工藝難點(diǎn)被逐個(gè)克服，顆粒硅純度逐步提升，市場(chǎng)占有率逐步提高。根據(jù)中國(guó)光伏協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，2022 年，隨著硅烷流化床法產(chǎn)能和產(chǎn)量的快速增加，市場(chǎng)占比已達(dá)到 7.5%。隨著生產(chǎn)工藝的改進(jìn)和下游應(yīng)用的拓展，顆粒硅市場(chǎng)占有率有望進(jìn)一步提升，至 2025 年達(dá)到約 20%。

B：碳化硅流化床內(nèi)襯是硅烷流化床法的核心部件，隨著顆粒硅產(chǎn)能的提升，市場(chǎng)需求量有望持續(xù)提升

內(nèi)襯是硅烷流化床法反應(yīng)器的主體結(jié)構(gòu)和反應(yīng)容器，作用是防止高溫氣體和物料沖刷和磨損反應(yīng)器的金屬外殼，同時(shí)對(duì)物料進(jìn)行絕熱保溫。由于工況環(huán)境惡劣，并且直接與顆粒硅接觸，需要流化床內(nèi)襯的材料具有高純度、耐磨損、耐腐蝕、強(qiáng)度高等特點(diǎn)。同時(shí)由于生產(chǎn)環(huán)境惡劣，流化床內(nèi)襯需要定期更換，是一種耗材。

流化床內(nèi)襯常用的材料包括高溫鎳合金和石墨，長(zhǎng)期以來，由于內(nèi)襯材料雜質(zhì)等問題，使流化床反應(yīng)器的整體效果并不理想。高溫鎳合金制作的反應(yīng)器內(nèi)襯，會(huì)給反應(yīng)體系帶入大量的金屬污染，降低高純硅的純度，導(dǎo)致后續(xù)工藝中硅片少子壽命下降，進(jìn)而影響電池轉(zhuǎn)換效率。

石墨制反應(yīng)器內(nèi)襯，需要在石墨表面沉積碳化硅涂層，在實(shí)際使用過程中會(huì)存在涂層剝落、高純硅產(chǎn)品中碳含量超標(biāo)等現(xiàn)象，同時(shí)因石墨的強(qiáng)度低使流化床內(nèi)襯易出現(xiàn)開裂損毀的情況，導(dǎo)致石墨流化床內(nèi)襯整體使用壽命短。由于碳化硅流化床內(nèi)襯技術(shù)門檻高，主要依靠進(jìn)口，采購(gòu)成本也較高。內(nèi)襯材料性能的不過關(guān)及高成本，一定程度上阻礙了硅烷流化床法的市場(chǎng)推廣，是硅烷流化床法應(yīng)用必須解決的技術(shù)難題。

④隨著光伏行業(yè)對(duì)于降成本、提高穩(wěn)定性的需求，電池片生產(chǎn)環(huán)節(jié)設(shè)備需求呈上升趨勢(shì)，且新型材料市場(chǎng)空間較為廣闊

近年來，隨著光伏行業(yè)快速發(fā)展和技術(shù)的不斷迭代，光伏設(shè)備行業(yè)總體上處于增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，全球銷售規(guī)模從 2013 年的 17.5 億美元增長(zhǎng)至 2021 年的 64 億美元，復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá) 17.60%。2020 年，在全球光伏新增裝機(jī)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)的背景下，因技術(shù)進(jìn)步、國(guó)內(nèi)光伏設(shè)備市場(chǎng)份額提升等因素影響，全球光伏設(shè)備均價(jià)有所下降，繼而導(dǎo)致全球光伏設(shè)備行業(yè)銷售收入 48 億美元，同比小幅下降 4%；2021年受下游需求大幅增加以及中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)設(shè)備需求的拉動(dòng)，全球光伏設(shè)備銷售額增長(zhǎng)達(dá) 33.33%。

中國(guó)光伏設(shè)備產(chǎn)業(yè)伴隨中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)共同成長(zhǎng)并相互成就，通過多年的持續(xù)深耕和迭代，在各個(gè)環(huán)節(jié)均已基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，并成為全球光伏設(shè)備行業(yè)最主要

的組成部分及中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)全球光伏產(chǎn)業(yè)鏈格局的重要一環(huán)。根據(jù) CPIA 數(shù)據(jù)，2021 年，中國(guó)光伏設(shè)備規(guī)模占全球市場(chǎng)份額的比例已超 90%。通過持續(xù)的創(chuàng)新，光伏設(shè)備開始對(duì)光伏制造產(chǎn)業(yè)進(jìn)行“反哺”，引領(lǐng)光伏產(chǎn)業(yè)不斷踐行降本增效的目標(biāo)。

舟托、槳、爐管等是電池片 LPCVD、擴(kuò)散等工藝環(huán)節(jié)使用的器件。未來，隨著光伏裝機(jī)的持續(xù)增長(zhǎng)、光伏電池片技術(shù)的變革、老舊產(chǎn)線的升級(jí)改造，設(shè)備更新?lián)Q代的周期將會(huì)將一步縮短，光伏行業(yè)對(duì)滿足新工藝、新技術(shù)設(shè)備的需求將更加旺盛。

目前，舟托、槳、爐管等設(shè)備及耗材主要由高純度石英材料制成。由于高純度石英砂原料儲(chǔ)量較少且分布集中，在光伏需求不斷增加的情況下，高純度石英砂供需緊張，價(jià)格長(zhǎng)期高位運(yùn)行。相對(duì)于石英材料，碳化硅原料成本低、制造過程人工成本少，成本優(yōu)勢(shì)明顯。隨著碳化硅技術(shù)的發(fā)展和相關(guān)產(chǎn)品驗(yàn)證的推進(jìn)，碳化硅舟托、槳和爐管等器件在光伏領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊。

（2）半導(dǎo)體領(lǐng)域

半導(dǎo)體領(lǐng)域，在新能源及人工智能產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展，半導(dǎo)體設(shè)備零部件國(guó)產(chǎn)化持續(xù)推進(jìn)的情況下，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備零部件廠商前景向好。盡管近年來受全球宏觀經(jīng)濟(jì)、各國(guó)貿(mào)易政策及國(guó)際局勢(shì)等多重影響，半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)生新一輪周期性波動(dòng)，但在新能源及人工智能等產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的情況下，半導(dǎo)體行業(yè)中長(zhǎng)期前景向好。根據(jù) SEMI 預(yù)測(cè)，到 2030 年全球半導(dǎo)體制造設(shè)備采購(gòu)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 1,400億美元，繼續(xù)保持平穩(wěn)增長(zhǎng)。

（3）流體控制領(lǐng)域

①流體控制簡(jiǎn)介

在石油化工、煤化工、食品、飲料、醫(yī)藥等工業(yè)領(lǐng)域，大多數(shù)工藝環(huán)節(jié)處于液態(tài)或氣態(tài)環(huán)境中，并且大多數(shù)機(jī)器設(shè)備及其連接系統(tǒng)都存在流體（液體、氣體、粉體）的密封性問題。

由于相關(guān)機(jī)械傳動(dòng)軸貫穿設(shè)備內(nèi)外，該等設(shè)備在工作過程中，軸與設(shè)備腔體之間存在圓周間隙，需要在此間隙處安裝密封裝置阻止流體泄漏。若未安裝密封裝置，當(dāng)設(shè)備內(nèi)壓力高于外界壓力，機(jī)器設(shè)備內(nèi)部的流體可能向外部泄漏，反之，外界的流體也可能進(jìn)入機(jī)器設(shè)備內(nèi)部，造成工藝流體或環(huán)境污染。密封便是用于防止上述情況出現(xiàn)的重要零部件，也被稱為流體密封。

②流體控制行業(yè)需求情況

流體密封及軸承軸套作為壓縮機(jī)、泵、釜等主機(jī)設(shè)備的關(guān)鍵部件，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、水務(wù)、船舶、油氣開采、核電站冷卻系統(tǒng)、雷達(dá)機(jī)械密封系統(tǒng)等領(lǐng)域。流體密封行業(yè)的市場(chǎng)需求與工業(yè)領(lǐng)域固定資產(chǎn)投資情況緊密相關(guān)。

根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，2010-2021 年間，我國(guó)全社會(huì)固定資產(chǎn)投資完成額由19.88 萬億元增長(zhǎng)至 55.29 萬億元，年均復(fù)合增長(zhǎng) 9.74%。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)，2020 年度、2021 年度、2022 年度全社會(huì)固定資產(chǎn)投資同比分別增長(zhǎng) 2.7%、4.9%、4.9%。宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展的穩(wěn)定和固定資產(chǎn)投資規(guī)模的穩(wěn)定上升為機(jī)械密封行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展創(chuàng)造了良好的市場(chǎng)發(fā)展環(huán)境。

（4）航天軍工領(lǐng)域

受國(guó)家政策的支持和地理信息行業(yè)規(guī)模增長(zhǎng)的影響，中國(guó)遙感衛(wèi)星市場(chǎng)持續(xù)快速增長(zhǎng)。根據(jù)中國(guó)遙感應(yīng)用協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，2012-2021 年，中國(guó)遙感衛(wèi)星行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模由 40.8 億元上升至 88.3 億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為 8.96%，高于全球平均增速。

2022 年-2027 年，預(yù)計(jì)中國(guó)遙感衛(wèi)星行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將繼續(xù)保持快速發(fā)展，2027年將達(dá)到 141.2 億元規(guī)模，年復(fù)合增長(zhǎng)率為 8.14%。