金博股份（二）（持续跟踪）

半导体硅片的主要制备环节及设备与光伏硅片相似。半导体硅片是半导体器件的主要载体。硅片是半导体产业的上游原料，下游产业通过对硅片进行光刻、刻蚀、离子注入等 加工，可将硅片制成各类半导体器件用于后续加工，如集成电路、二极管、功率器件等。 公司的碳/碳复合材料坩埚、导流筒、保温筒等产品可应用于“拉晶”阶段的单晶硅拉制炉热场系统。

半导体晶硅制造与光伏对热场系统差异主要在于对纯度要求更高。光伏硅单晶制造工艺是由半导体硅单晶演变而来的，两者在设备、工艺、热场系统方面框架一致，与光伏行业相比，半导体行业对于单晶硅的纯度要求更高，一般须达到 99.9999999%及以上。因此用于半导体单晶硅制备的单晶硅生长炉也需满足高纯硅生长的性能标准，具体体现在对热场材料灰分的要求更高，太阳能光伏 P 型单晶要求＜200ppm；N 型单晶要求＜ 100ppm；而半导体硅单晶要求＜30ppm。

半导体用晶硅制造热场系统部件仍以高纯等静压石墨产品为主，硅片大型化趋势推动碳/碳复合材料渗透率提升。硅片直径的提升使得硅片面积平方级增长，进而使得单块晶圆能产出的芯片数量也翻倍增长。硅片直径越大，芯片的平均生产成本越低，进而提供更经济的规模效益。据 SEMI 统计，2019 年 12 英寸硅片的出货面积达 79.3 亿平方英寸， 占全部半导体硅片出货面积的 67.2%。根据 ICInsights 预测，2021 年 12 英寸硅片产能占比有望提升至 71.2%。公司碳/碳复合材料部件具有强度更高、性价比更高的特点，及 “近净成形工艺”制备优势，在更大尺寸热场部件的应用中相较于石墨件具有竞争优势。 我们认为未来半导体用晶硅制造热场系统部件有望复刻光伏用晶硅制造热场系统部件成长之路。

国产大硅片厂商崛起有望推动这一替代过程。我国目前半导体行业的硅片仍然存在国 产化程度低的问题，目前，全球半导体硅片行业中，国际前五大半导体硅片制造商常年占 据 90%以上的市场份额，中国大陆半导体硅片企业技术仍较薄弱，我国半导体硅片供应仍高度依赖进口。但是，我们认为随着半导体材料和生产设备国产化，对于碳碳复合材料的需求将快速增长。

短期半导体单晶炉碳碳热场空间有限，中长期可复刻光伏碳碳热场成长之路，关键在于国产半导体大尺寸硅片厂商的发展情况。目前半导体单晶炉热场碳碳复材的替代率整体较低，热场材料仍以高纯等静压石墨产品为主，供应商主要为西格里、东洋碳素等碳素产 品巨头。根据金博股份公告显示，半导体热场单套价值量可对应 2-3 台光伏单晶炉，32 寸光伏单晶炉热场单套价值量 25~30 万元，据此测算半导体热场单套价值量约为 50~90 万元。根据山东有研半导体集成电路用大尺寸硅材料规模化生产项目环评以及立昂微招股说明书，我们预估单台单晶炉年产能为 5 万片，综合集微咨询统计我国目前在建 12 英寸 大硅片项目规划目标产能已超 6000 万片/年，假设碳碳复材热场渗透率为 10%，碳碳热 场市场空间可达 0.84 亿元。

公司半导体业务拓展顺利，已开发出满足半导体领域要求的产品，收入占比持续提升。 公司已具备半导体硅单晶制造热场产品的技术和批量生产能力。过去 5 年，公司在半导体领域的市场拓展情况成效显著，2021 年实现收入 2436.16 万元，占公司总营收比例持续 增长。目前，公司多项产品（坩埚、保温筒、板材、紧固件等）已经通过山东有研半导体材料有限公司、神工股份、浙江海纳半导体有限公司、宁夏中欣晶圆半导体科技有限公司、 东莞市志橙半导体股份有限公司等国内半导体厂家的认证，并取得销售收入。

依托金博研究院，打造碳基新材料产业平台。公司于 2021 年 11 月设立全资子公司 湖南金博碳基材料研究院有限公司，定位为综合性研究平台，为公司打造新材料产业平台型公司提供研发及产业化能力基础，全面提升公司在碳基材料及相关领域的研发创新能力， 推动公司利用既有核心技术积累丰富公司产品结构，延伸公司产业链，保障公司未来长期在光伏、半导体、氢燃料电池、高温热处理、摩擦制动等领域的市场拓展能力，为公司未来产业在碳基材料领域的纵深布局提供强大的技术基础，实现公司未来打造新材料产业平台型公司的战略目标。

最大化利用现有技术，拓宽技术产业化应用领域。经过多年研发积累，公司底层为技术依托，例如预制体制备技术、化学气相沉积技术、装备开发技术、涂层技术、纯化技术、 陶瓷技术、碳化硅技术等；中层为技术组合平台，部分原料、设备、工艺等可交叉用在不同类型碳基材料的制备，例如半导体领域结合了编织、化学气相沉积、纯化涂层等技术； 上层为面向应用领域如泛半导体领域、高温热处理、化工、摩擦制动材料领域等进行产品 开发，解决下游痛点，达成高性价比优势以实现材料的进口替代和升级换代。

碳/陶复合材料兼具碳纤维和高性能陶瓷的优点，是理想的摩擦制动材料。碳/陶复合材料是指由碳纤维作为增强体，碳化硅作为连续基体的一类新型复合材料。碳/陶复合材料不仅具有高性能陶瓷的高强度、高模量、高硬度、耐冲击、抗氧化、耐高温、耐酸碱、 热膨胀系数小、比重轻等优点，同时还克服了一般陶瓷材料的脆性大、功能单一等缺点， 是公认的理想高温结构材料和摩擦材料之一。与传统铸铁或粉末冶金材料相比，碳/陶复 合材料的摩擦系数更高，磨损率低、无热衰减、密度更小，在制动应用领域具有明显的性能优势。

碳/陶刹车材料是近年来继粉末冶金材料和 C/C 复合材料之后发展的一种高性能刹车材料。汽车和髙速列车等现代交通工具的刹车材料经历了从铸铁、合成材料、粉末冶金材 料到碳/碳复合材料和碳/陶复合材料的发展。国际上首先将碳/陶复合材料应用于制动摩擦 材料的研究始于 20 世纪 90 年代。我国从 20 世纪 80 年代开始对作为航空航天结构部件 的碳/陶复合材料开展研究，并取得了较大进展；但作为制动摩擦材料，直到 21 世纪初期， 国内才开始进行关注。

在碳/碳复合刹车基础上改进，碳/陶复材作为新一代刹车材料优势显著。碳/陶复合刹车材料是 20 世纪 90 年代发展起来的一种以高强度碳纤维为增强体，以热解碳、碳化硅 （SiC） 等为基体的多相复合刹车材料，是在碳/碳复合刹车材料的基础上，引入具有优异抗氧化性能的碳化硅（SiC）陶瓷硬质材料作为基体的一种刹车材料，既保持了碳/碳复合刹车材料密度低、耐高温的优点，又克服了碳/碳刹车材料静摩擦系数低、湿态衰减大、 摩擦寿命不足及环境适应性差等缺点，成为新一代刹车材料， 在汽车和髙速列车等现代交通工具的刹车制动领域具有广阔的应用前景。

碳/陶复合材料是碳/碳复合材料基础上的自然延伸。碳/陶复合材料与碳/碳复合材料 同属于碳基复合材料领域，从制备流程角度来讲，碳/陶复材制备预制体、致密环节、高温热处理环节等与碳/碳复材制备工艺高度重合，设备具有高度相似性，区别在于碳/陶复合材料新增陶瓷化处理这一环节，公司具有碳纤维预制体编织技术、化学气相沉积、高温石墨化等碳基复合材料核心制备技术和关键装备研发设计能力，可为碳/陶复合材料相关产品的研发、生产提供技术支持。

公司目前已经具备碳/陶复合材料制备技术。目前，碳/陶复合材料的制备方法主要包括先驱体转化法、化学气相沉积法、反应溶体浸渗法等，通过上述方法将碳化硅填充到碳纤维预制体中或填充、涂覆在碳/碳复合材料的孔隙或表面。金博股份目前已经具备碳/陶 复合材料制备技术，一种通过针刺过程将陶瓷浆料注入碳/碳预制体的碳陶复合材料制备方法，实现在室温下通过物理方式将陶瓷粉体引入到碳纤维预制体中，经气相沉积后制备 得碳陶复合材料，具有工艺简单，生产周期短， 制备成本低等特点，实现了成本低的碳陶复合材料的制备。

乘用车碳/陶复合材料刹车盘目前生产制备主要集中在国外企业，国内需求依赖进口。 碳/陶复合材料刹车盘供应商主要包括意大利 Brembo、英国 Surface Transforms Plc、 美国 Fusionbrakes 等，国内掌握高性能碳/陶复合材料刹车盘制备技术的企业较少，国产替代的空间较大。

国内企业开始布局产业化，市场参与者少，有望快速占领市场。目前国内碳/陶复合材料参与者包括勒迈科技，弗迪科技，天宜上佳和金博股份。勒迈科技是我国第一家制造出碳/陶复合材料刹车盘的企业，主要销售往赛车和高端改装车等领域；弗迪科技为比亚迪子公司，2021 年推出碳/陶复合材料刹车盘产品；天宜上佳是我国高铁动车组用粉末冶金闸片供应商，开始布局进入碳/陶复合材料刹车盘领域，已于多家车企签订技术合作协议；金博股份是碳/碳复材的龙头公司，碳/碳复材与碳/陶复材生产技术上具备共通性， 2021 年 10 月公司成立全资子公司湖南金博碳陶科技有限公司，进入碳/陶摩擦制动领域， 2022 年 6 月公司获得广汽埃安新款车型的零部件试制启动通知书。我们认为随着碳/陶复 合材料制备技术的提升、规模效益的展现，预计碳/陶复合材料有望在摩擦制动领域快速放量。

新能源汽车的渗透率提升将加剧对于汽车轻量化的需求。根据上汽集团统计数据，传 统燃油车自重每减少 10%，燃油消耗量就降低 6%～8%，排放降低 4%，区别于传统燃油 车，新能源汽车的三电系统会导致整车重量增加 10%~30%，进而增加新能源汽车行驶时电耗，减少续驶里程，所以新能源汽车对于轻量化的需求更加迫切，根据《碳纤维复合材 料和轻质合金在新能源汽车轻量化上的应用实践》一文，电动车每减重 100kg，续航里程可增加 8%，轻量化是新能源汽车节能、降耗、增加续航里程的重要技术路径之一。

降低汽车簧下质量效果卓越，事半功倍。簧下质量指的就是除簧载质量以外的部分， 简单来讲是指不随车辆跳动的零件质量，包括轮胎、轮毂、刹车碟、刹车盘等。簧下质量 还可进一步分解成翻滚质量和静态质量，所谓翻滚质量指车辆跋涉不仅会随车移动，还会自身翻滚的部件，比如说刹车盘、轮胎、轮毂等。艾巴赫（Eibach）公司认为簧下翻滚质 量减小 1kg 相当于削减了 3kg 簧下静态质量；据勒迈科技数据，簧下质量每减少 1kg， 相当于悬挂系统以上减少 5kg 的效果，四片 380mm 尺寸碳陶盘对比灰铸铁盘同等型号 减重 40kg，相当于减轻车身重量 200kg，即可使得续航里程增加 16%，意味着对于装电量为 80kwh 的新能源汽车来说，行驶同样里程可以减少 12.8kwh 的装电量，按照宁德时代 2021 年动力电池平均售价 784 元/kwh 来计算，节约成本约 10000 元。

成本是决定碳/陶刹车盘未来能否大规模渗透的重要因素。目前碳/陶刹车盘价格过高， 整套碳/陶刹车盘（四片）价格在 12~24 万元不等，基本用于超跑车型。特斯拉（Tesla） 于 2021 年为 Model S Plaid 推出了碳陶制动套件，该套装成本达到两万美元，引领了新 能源汽车的刹车升级趋势。目前普通刹车盘价格在 200~400 元，整套更换价格在 800~1600 元，我们认为考虑到寿命以及前文论述的轻量化带来经济效益，碳陶刹车盘整 套价格在 15000 元是极具性价比的。以碳碳复合材料作为参考，金博股份 2021 年碳/碳 复合材料成本约为 368 元/kg，考虑到碳/陶复合材料制备工艺流程与碳/碳复合材料工艺 流程具有高度重合性，但新增陶瓷化处理这一过程，故而成本应当比碳/碳复合材料成本 略高，我们假设碳/陶刹车制动盘重量为 3~4kg，我们认为未来公司单片刹车盘成本区间 为 1200~1500 元/片，整套成本在 4800~6000 元/套，成本完全具备大规模推广的要求。

新能源汽车时代，碳陶刹车盘进入新的发展时期，市场空间超过百亿。未来碳陶制动盘将主要应用于新装车市场（包括新能源汽车、中高端乘用车、商用车及特种车辆）及汽车后市场（汽车改装）。我们认为大批量生产碳/陶刹车盘的公司（例如金博股份、天宜上佳）面对的市场主要是新装车市场，因为汽车改装市场往往需要定制化服务，成本过高， 并且我国改装车市场仍处萌芽状态，改装比例远低于欧美国家。新装车市场方面，我们综 合 2021 年我国汽车销量分布情况以及我国新能源车企中高端车型的发展趋势，我们假设 2025 年悲观/中性/乐观情况下中高端新能源汽车占比为 20%/22.5%/25%，中高端新能 源车碳陶刹车盘渗透率为 10%/20%/30%；中高端燃油车占比为 14%/15%/16%，中高 端燃油车碳陶刹车盘渗透率为 5%/10%/15%；碳陶刹车盘我们假设单套价格为 1.5 万元， 最终测算得出在中性预期下碳陶刹车盘市场空间有望超过 100 亿。