半导体热场碳纤维保温细分行业情况
思瀚产业研究院    2024-09-27

除了在光伏晶硅制造和热处理设备领域应用外，碳纤维保温材料还可以应用于半导体单晶炉的隔热保温。

A.半导体热场简介

半导体级硅和碳化硅主要通过单晶硅拉制炉和碳化硅单晶生长炉在高温环境下制备。由于半导体材料对纯度的要求极高，如半导体级硅片晶体纯度为 11N（99.999999999%），金属含量控制要求为痕量级（含量在百万分之一以下）。

因此半导体热场需要严格控制外部杂质的引入，对于保温材料纯度要求非常高。同时，半导体单晶炉热场温度较高，如单晶硅生长温度达 1,450℃，碳化硅晶体生长温度约 2,100℃-2,300℃，对隔热保温材料的保温性能和使用温度提出了更高的要求。

B.半导体热场碳纤维保温材料行业规模

目前碳纤维保温材料主要用于半导体级单晶硅炉和碳化硅单晶炉的隔热保温，单晶硅炉和碳化硅单晶炉对应的热场碳纤维保温材料行业情况如下：

a.半导体级单晶硅热场碳纤维保温材料市场规模

半导体级单晶硅热场碳纤维保温材料主要用于半导体级单晶硅炉，其下游客户为硅片制造厂商，隔热保温材料需求量与半导体硅片市场规模息息相关。由于通信、消费电子、5G、人工智能、大数据等新兴技术的快速发展，下游需求增长提升硅片需求量，2017-2022 年硅片市场规模及出货量整体呈增长趋势，2023 年受半导体需求和宏观经济状况的不利影响，全球硅晶圆出货量出现下降。

根据国际半导体产业协会 SEMI 统计，2023 年全球半导体硅片市场规模约为 123 亿美元，全球硅片出货量 126.02 亿平方英寸。SEMI 预计随着晶圆和半导体需求的恢复和库存水平正常化，全球硅晶圆出货量将在 2024 年反弹。

根据国际半导体产业协会 SEMI 预测，2024 年底全球及中国大陆半导体产能分别约每月 3,150万片晶圆和 860 万片晶圆。根据南京晶升装备股份有限公司（688478.SH）招股说明书，按行业现有单台单晶硅炉设备晶圆产量水平（6 万片/年-12 万片/年）测算，2024 年底全球及中国大陆半导体级硅单晶炉数量分别约 3,150-6,300台和860-1,720 台。

以每台半导体级单晶硅炉热场碳纤维保温材料需求量为 0.06 吨、更换周期为 3 个月测算，到 2024 年全球和中国大陆半导体领域单晶硅炉热场碳纤维保温材料需求量约为 756-1,512 吨和 206-413 吨。

b．碳化硅热场碳纤维保温材料市场规模

碳化硅是第三代宽禁带半导体材料的代表，主要用于制作高速、高频、大功率及发光电子元器件，下游应用领域包括新能源汽车、光伏、风电、智能电网、5G 通信等领域，受益于下游行业的扩张，碳化硅材料需求量预计增速明显。根据研究机构集邦咨询及 TECHCET 预测，2023 年全球 6 英寸碳化硅衬底需求量为 317 万片。

根据南京晶升装备股份有限公司（688478.SH）招股说明书，以行业单台碳化硅炉设备碳化硅衬底产量水平（375 片/年-500 片/年）测算，全球碳化硅单晶炉合计需求约 6,340-8,460 台。以每台碳化硅单晶炉热场碳纤维保温材料需求量为 0.06 吨、更换周期为 3 个月测算，到 2024 年全球半导体领域碳化硅单晶炉热场碳纤维保温材料需求量约为 1,523-2,030 吨。

更多行业研究分析请参考思瀚产业研究院《2024-2028年中国碳纤维行业市场现状及发展研究报告》，同时思瀚产业研究院亦提供行研报告、可研报告、产业规划、园区规划、商业计划书、专项调研、建筑设计、境外投资报告等相关咨询服务方案。