其降本路径包括：1）随着上游产能释放与工艺改进，原材料即国产碳纤维价格仍有下降空间；2）碳/碳复材厂商相继降本，通过预制体自制化、优化沉积工艺、装备大型化、智能化、自动化等手段驱动生产成本下行。

　　光伏热场：我们估计目前碳/碳复材整体渗透率已达到70-80%，价格有望触底反弹。2021年以来行业竞争加剧，热场价格走低，落后产能正在逐步出清。展望未来，我们判断碳碳热场的价格基本触底，随着行业洗牌结束，具备明显成本优势的龙头企业或将受益。我们测算，2023-25年碳碳热场市场规模CAGR有望达到17.9%，2025年有望达到57亿元。

　　锂电负极：碳/碳复材有望凭借其寿命长、装料量大、电阻稳定等优势，延续光伏热场逻辑取代锂电负极传统材料石墨。根据我们测算，锂电碳/碳热场将使锂电负极整体生产成本下降5-10%左右，其中匣钵、坩埚和箱板成本分别下降31%/10%/37%，降本效果突出。我们认为，2023年有望成为锂电负极碳/碳热场元年，明年起渗透率提升有望带动需求快速放量，2024-26年市场规模CAGR有望达到177%，2026年达到34亿元。

　　汽车制动盘：碳/陶制动在新能源汽车从0-1突破在即。碳/陶材料是在碳/碳复材基础上多一道硅化处理工序制得，应用在汽车制动盘上具有重量轻、制动性能强（耐高温、摩擦系数稳定）、结构强度高、寿命长等优势，天然适用于新能源车。据我们测算，2023-25年市场规模CAGR有望达62.4%，2025年达到92亿元。

　　碳/碳复材是一种由碳纤维作为增强体、碳作为基体，通过加工处理和碳化处理制成的全碳质复合材料，兼备优异的力学和耐高温性能。自21世纪以来，该材料逐步实现产业化落地，最初被应用于航空航天、特种领域。随着制造成本不断下降，光伏、汽车、锂电池、医用器械等民用领域也日渐成为碳/碳复材备受瞩目的应用风口，市场需求不断扩大。

　　碳/碳复材闻名于其卓越的高温性能，具有热膨胀系数低、耐烧蚀、抗热震的特点。碳/碳复材可以在接近3000℃的极端环境下使用，被认为是优异的耐高温结构材料之一，因此在航空航天、特种、海洋船舶等领域中得到广泛应用。此外，碳/碳复材还具有一系列其他的出色性能：

　　► 重量轻：碳/碳复材的密度通常为1.2-1.45g/cm³左右，仅为钢的1/4、铝的2/3、耐热合金的1/4，因此在应用于飞机、导弹、火箭等领域时，可以显著减轻结构重量，提高性能。

　　►力学性能优异：与其他高性能纤维相比，碳/碳复材有高比强度和高比模量，特别是在2000°C以上高温惰性环境中，可以实现强度不下降。

　　►耐摩擦磨损：碳/碳复材的耐摩擦性能出众，当摩擦面温度达1000°C以上时，其摩擦性能仍然保持平稳。磨损率仅为粉末冶金/钢的1/5，因而能够作为摩擦材料长时间使用。

　　►生物相容性高：碳/碳复材继承了碳材料固有的生物相容性，是一种综合性能优异、具有潜力的骨修复和骨替代生物医用材料。

　　碳/碳复材的制备分为三阶段：1）预制体成型：为使碳纤维在碳/碳复材中达到预期的增强效果，需要使碳纤维经过织布、成网、准三维成型、复合针刺等技术，成型为具有特定结构和形状的坯体，即预制体。2）预制体致密化：由于预制体本身存在大量的孔隙，无法承受一定的外力，因此需要用基体碳对其填孔，最终使其致密并连成一个整体，即所谓致密化，该工艺过程需要重复多个沉积周期。目前我国碳/碳复材产品的致密化工艺主要包括化学气相沉积工艺、液态聚合物浸渍炭化工艺以及这两种方法的综合使用。3）石墨化处理：1500-3000°C高温环境下无定形碳转化为结晶石墨，会增加复合材料的弹性模量和强度，并去除灰分杂质，直至产品性能达标。

　　资料来源：《中国战略性新兴产业——新材料：碳/碳复材》（韩雅芳等，2017），中金公司研究部

　　目前沉积工艺以纯气相沉积和气液混合沉积为主，纯液相沉积工艺较为少见。三阶段工艺流程中致密化是重点亦是难点，直接决定复合材料的最终性能。气相、液相的工艺差异体现在碳前驱体上，前者为含碳元素气体如天然气、丙烯，后者为液体如沥青、树脂。液相沉积在理论上可能更为迅速，但其产品可能不太稳定，密度分布也不够均匀，因此需要多次进行工艺流程，导致沉积周期较长。相比之下，纯气相沉积工艺在效率上具有一定的优势，同时在产品质量方面也更具竞争力。我们认为未来随着N型对热场要求较高的情况下，全面采用气相沉积技术可能会成为趋势。

　　目前对于一般民用行业而言，碳/碳复材应用较少，瓶颈在于成本。与传统材料相比，碳/碳复材虽然性能更优但制备成本较高，因而在航空航天、特种、高端赛车等能够承受高成本压力的行业率先应用。但随着工艺进步，碳/碳复材的制备成本持续下降，得以走向光伏、锂电、汽车等民用领域，目前碳/碳复材已经替代石墨成为光伏热场的首选材料。我们预计碳/碳复材在短期内将进一步提高在光伏热场领域的渗透率，中期有望横向拓展至锂电负极等各类热工领域替代石墨、金属等热场材料，长期有望取代汽车及轨道交通行业中的传统钢制制动盘，下游应用不断拓宽。

　　资料来源：《中国战略性新兴产业——新材料：碳/碳复材》（韩雅芳等，2017），中金公司研究部

　　►航空航天：与钢制制动器相比，基于碳/碳复材制造的制动器热容量更高，重量减轻40％，使用寿命增加1倍，因此碳/碳复材材料已成功代替传统钢材，成为飞机制动器的首选材料，目前全世界的民机和特种飞机已经广泛使用了碳/碳复材制动盘，此外在耐火结构材料、涡喷发动机部件、隔热罩、高超声速飞行器热端部件等也存在潜在应用场景。

　　►特种：碳/碳复材被应用于导弹弹头和固体火箭发动机的喷管制造。导弹鼻锥采用碳/碳复材制成，可确保在进入大气层时免受损毁，避免因高温引起的热应力损害，且通过减轻弹头重量提高导弹射程。

　　►光伏：碳/碳复材较石墨具有性能、寿命优势，因此在光伏热场系统中成功实现了对高纯等静压石墨产品的进口替代。国内先进碳基复合材料厂商金博通过不断技术优化与创新，进一步开发出纯度更高的碳碳热场部件，开启了对半导体领域用热场与保温材料进口替代。

　　►汽车：碳/碳复材可用于制造汽车、火车刹车盘，其通过陶瓷化处理制取的碳陶刹车盘热衰减更轻，即在高温高摩擦条件下仍能保持卓越的刹车性能，还具备轻量化、短制动距离、低噪音、长寿命以及抗腐蚀性能强等特性，被视为汽车刹车材料的升级方向。

　　►氢能：碳基复合材料也可以被应用于氢能领域，如碳纤维全缠绕储氢气瓶、气体扩散层用碳纸、碳纤维增强氢燃料电池双极板等产品。储氢环节中70MPa IV型储氢瓶规模化推广呼声渐起，相比传统的金属材料，高分子复合材料作为储氢瓶材料可以在保持相同耐压等级的同时，减小储罐壁厚，提高容量和氢存储效率，降低长途运输过程中的能耗成本。

　　►其他：机械工业，其卓越的耐高温性能使其适用于模具、真空炉发热体和内燃机活塞、高温紧固件和加热元件等制造领域。在医疗领域，因其生物安全性，碳/碳复材是外科植入物的理想材料，现已成功制造出人工骨骼、人工髋关节、膝关节、心脏瓣膜等植入材料。

　　碳/碳复材产业链上游原材料主要有碳纤维、天然气、树脂、丙烯等化工产品。我们根据天宜上佳2022年年报的测算，碳/碳复材成本中碳纤维占比最高，超50%，其价格波动对成本影响较大。另外致密阶段会使用天然气或树脂、丙烯等化工产品作为碳前驱体，但用量相对较少，成本占比不超过10%。

　　政策+需求支撑下碳纤维厂商大量扩产，碳纤维国产化率持续提升。日本是全球碳纤维的主要制造厂商，代表企业包括日本东丽、日本东邦和日本三菱丽阳等，其他地区的主要厂商包括美国的赫克塞尔、卓尔泰克以及德国的西格里等。我国碳纤维行业起步较晚， 2015年以来我国陆续出台了一系列关于碳纤维及其复合材料的产业支持政策来推动碳纤维行业发展。在相关政策推动下及风电、光伏等新能源产业快速发展带动下，碳纤维厂商扩产态度积极，中复神鹰、光威复材、中简科技等多家企业相继宣布扩产计划，拉动国内产能扩张，碳纤维国产化率从 2016年的18.4%一直上升至2022年的60.5%。

　　碳纤维持续平价化，未来仍有降价空间。2020年起碳纤维价格持续上行，源自日美两大碳纤维出口国的供应链受疫情冲击，同时光伏、风电、氢能等下业发展迅速，供需两侧因素共同推动价格不断上涨，而2023年起碳纤维价格出现单边下跌的趋势。我们认为，随着短期全球供应恢复改善供需结构，中长期工艺改进驱动单位电耗继续下降，以及碳纤维厂商扩产产能陆续释放，未来国产碳纤维价格仍有下降空间，下游碳/碳复材的降本之路将走得更为顺畅。

　　规模效应凸显，单吨电耗持续下降。碳/碳复材制备的沉积、石墨化等高温工艺需要消耗大量电力，电耗成本占比超过20%，但近年来各厂商单位电耗均有所下降，主要是通过增大设备与缩短沉积等生产流程提高产出，从而摊低单位电耗。以金博股份为例，碳碳热场单位耗电量从2017年的255度/kg降至2021年的61度/kg，降幅超75%，此外单位人工费用同样有所下降。我们认为未来主流厂商将沿着工艺优化的基本思路，通过缩短沉积周期、设立自动化产线等手段提高生产效率，凭借规模效应驱动碳/碳复材成本下降，加速其产业化进程。

　　碳/碳复材行业参与者类型众多，目前国内从事碳/碳复材科研和生产的主要机构包括北京航天材料及工艺研究所、西安航天复合材料研究所、中南大学、西北工业大学、上海大学等科研院所，此外，还有多家商业企业如天宜上佳、金博股份、西安超码、美兰德、天鸟高新等提供民用碳/碳复材的产品，光伏一体化厂商隆基绿能也拥有20GW的自供碳碳产能。

　　►天宜上佳：天宜上佳是国内高铁动车组用粉末冶金闸片供应商，2016年起即开始研究碳陶制动材料，凭借多年新材料创新及产业化应用经验，于2021年打造两千吨级碳碳材料制品产线，正式进入光伏热场领域。近年来公司“第二增长曲线”成长亮眼，投产年化产能已突破3,000吨。

　　►金博股份：金博股份创立于2005年，脱胎于中南大学粉末冶金工程研究中心。公司不断加快N型大尺寸碳基材料及半导体用热场材料、锂电用高温热场材料、碳/陶刹车盘、碳纸等新产品在相关应用领域的认证，并加快实现国产化替代。

　　►西安超码：西安超码为中天火箭子公司，主营业务包括大型民用飞机碳/碳刹车盘、光伏产业晶体硅炉用碳/碳热场材料，产品覆盖航空、航天、碳/陶、光伏、电子等众多领域。

　　资料来源：《中国战略性新兴产业——新材料：碳/碳复材》（韩雅芳等，2017），中金公司研究部

　　目前碳/碳复材主要用于制备标准化程度较高的耗材，企业难以实现差异化，多走成本竞争路线。碳/碳复材降本关键在于原材料和致密化工序，尚存在碳纤维预制体价格偏高、多种致密化工艺方面均有不同程度制备周期偏长的问题。碳/碳复材降本需要实现国产高性能碳纤维替代，同时进一步提高沉积工艺效率。我们认为未来行业主流降本路径将包括：1）预制体自制化降低原材料成本；2）工艺技术优化缩短沉积周期；3）装备大型化规模优势驱动生产成本下行。

　　预制体自制是重要门槛，最终体现在成本、产能、新品研发等方面。1）预制体外购会比预制体自制成本高出较多；2）外购预制体会受外部产能限制，影响一次交付能力；3）自制预制体通过自身技术能力，可以不断提高均匀性，持续降低预留机加工余量，提高材料利用率，不断降本并提高产品质量，以及未来更多的碳纤维选择空间，都是持续降本和产品质量的基础；4）新品研发的领先优势主要在于预制体的工艺开发和沉积，尤其异形件例如匣钵（正方形）、收集器（锥形且封口）。

　　光伏制造中，热场系统主要用于硅片制造中的长晶环。