金博股份如何打开成长空间？

平台型发展助力金博股份拓宽下游应用场景，打开新成长曲线。

1.汽车轻量化推动碳陶复合材料应用，已导入下游优质客户

全球汽车电动化率不断提升，新能源汽车需求不断提升。全球新能源车销量快速增长， 2021 年全球新能源汽车销量达到 650 万辆，同比增长 99%。新能源车凭借着绿色环保、 噪音小、舒适和出行成本低等诸多因素已获得大量消费者认可，2019-2021 年，中国、德 国、美国、法国和英国的新能源车渗透率均大幅提升。据德勤分析数据，2025 年全球新 能源汽车销量预计将超 2000 万辆。

汽车轻量化有助于续航里程的提升。续航里程作为目前新能源汽车长途行驶的最大痛点， 也是当前消费者最迫切的需求之一。汽车电动化及智能化过程中，电池、电机、电控取代 了燃油车的动力系统，并配备了大量的智能化设备，加重了纯电动车重量，同时挤压了新 能源汽车的续航里程。根据华经产业研究院数据，对于纯电动汽车来说，整车质量每降低 10kg，续航里程将增加 2.5km；对于燃油车来说，汽车整车重量降低 10%，燃油效率可提 高 6%-8%，汽车整车质量每减少 100 公斤，百公里油耗可降低 0.3-0.6 升，可见汽车轻量 化对续航里程具有一定积极作用。

碳陶复合材料应用领域向汽车制动及高速列车制动方向扩展，作为刹车盘优势明显。碳陶 复合材料是由碳纤维作为增强体，碳化硅作为基体的一类新型复合材料，目前主要应用于 航空航天、国防等高技术领域，并逐步向汽车制动与高速列车制动领域扩展。制动盘是盘 式制动器的摩擦偶件，其原材料通常是灰铸铁，当车辆行驶时会跟随车轮转动，当制动踏 板踩下时制动卡钳会夹住制动盘实现减速或停车。作为汽车制动系统的关键零部件，刹车 盘的质量和性能不仅关乎汽车质量，更是直接影响驾乘人员的人身安全。相较于传统灰铸 铁刹车盘，碳陶复合材料在制动领域具有以下优势：

1） 摩擦系数高：以灰铸铁刹车盘为基准，碳陶复合材料摩擦系数更高，能够大幅提升制 动效率，缩短制动距离至 30 米； 2） 质量小：碳陶复合材料密度小，能够有效减轻汽车重量，提升续航里程； 3） 安全性高：碳陶复合材料在 2000℃内仍较稳定，几乎不会产生形变，而灰铸铁在 900℃ 左右就会发生变形、熔融，致使车轮抖动，降低刹车效率，严重时甚至会造成刹车失 败、车辆失控的情况。

碳陶刹车盘目前仍受限于成本较高，但目前行业已有较为清晰的降本路径。随着碳陶复合 材料制备技术的提升和规模效益的展现，预计碳陶复合材料成本将进一步下降，在摩擦制 动领域有望得到广泛的应用。目前国内碳陶刹车盘尚处于厂商与整车厂定向开发阶段，随 着成本下降，碳陶刹车盘在 C 级车、商用车中的渗透率有望逐步提升。结合中汽协的销量 数据，我们预计碳陶刹车盘 2025 年市场空间约 46.3 亿元，22-25 年 CAGR 为 122%。

公司积极研发碳陶复合材料，碳陶刹车盘产品已导入广汽、比亚迪。公司于 2021 年 10 月 成立子公司湖南金博碳陶科技有限公司，主要进行碳陶复合材料的研发和建设。2021 年 12 月与湖南艾盛汽车签署合作协议，共同推进碳陶复合材料的应用。目前，公司已成功完 成高性能碳陶复合材料的关键技术研发，并于 2022 年 3 月取得了由徳世爱普认证（上海） 有限公司（DQS）颁发的 IATF 16949：2016 质量管理体系认证证书，意味着公司已成功 获得进入汽车供应链的资格。2022 年 6 月和 7 月，公司分别成为广汽埃安新能源汽车有 限公司和比亚迪汽车工业有限公司的定点供应商，为其开发及供应碳陶刹车盘，优质客户 有望加速推动公司碳陶刹车盘业务发展。

2.半导体硅片大尺寸化推动碳基复合材料应用，公司先发优势明显

利好政策频发，半导体硅片国产化进程加快。目前，半导体硅片市场几乎被国际前五大半 导体硅片企业垄断，分别为日本信越化学、日本 SUMCO、中国台湾环球晶圆、德国 Siltroni、韩国 SK Siltron，根据 Omdia 数据， 2021 年国际前五大半导体硅片企业合计占 全球半导体硅片市场份额 94%。国内半导体硅片企业制造技术仍有不足，近年来，国家发 布一系列利好政策推动半导体行业加快国产化步伐。据 SEMI 数据，中国半导体硅片市场 销售额由 2016 年的 5 亿美元增长至 2021 年 16.56 亿美元，年均复合增长率高达 27.06%， 中国半导体硅片市场进入高速发展阶段。

半导体硅片与光伏硅片有较大相似度，公司具备一定先发优势。半导体硅片和光伏硅片在 设备、工艺、热场系统等方面有较大相似度，半导体硅片用碳基复合材料在导热性能、保 温性能等指标要求上也与光伏用碳基复合材料相似，公司具备丰富的光伏硅片用碳基复合 材料制备经验和关键技术，对切入半导体硅片用碳碳复合材料有可借鉴的经验，具备一定 先发优势。

纯化工艺满足半导体硅片热场部件需求，半导体用与光伏用碳基材料可共用部分生产线。 半导体硅片热场对碳基复合材料的性能要求比光伏硅片热场对碳基复合材料的性能要求更 高，主要在于灰分要求上，光伏 P 型单晶硅对灰分的要求是＜200ppm，光伏 N 型单晶硅 对灰分的要求是＜100ppm，而半导体单晶硅对灰分的要求是＜30ppm。基于不同热场部 件的纯度要求，公司不仅开发了热场部件的高温纯化工艺，以满足 P 型单晶硅、N 型单晶 硅以及半导体单晶硅的生产要求，并且进一步研发了表面高纯涂层制备技术，实现了灰分 ＜5ppm 的热解碳涂层或硅化碳涂层的制备。此外，由于半导体硅片热场和光伏硅片热场 有较大相似度，两类热场部件可以共用部分生产线以及生产装备，公司 1500 吨定增产能 中有 300 吨可以用于生产半导体用热场。

半导体硅片大尺寸化趋势助力碳基复合材料渗透率提升。半导体硅片有 2 英寸、3 英寸、 4 英寸、5 英寸、6 英寸、8 英寸以及 12 英寸 7 种尺寸，与光伏硅片类似，为满足降本增 效需求，半导体硅片的尺寸也逐步向大尺寸化发展，当前全球主流尺寸为 8 英寸和 12 英 寸。根据 Gartner 数据，依照全球产值划分，12 英寸硅片产能占比 64%，8 英寸占比 28%。热场尺寸往往需要根据半导体硅片大小进行匹配，目前半导体硅片拉制热场部件以 高纯等静压石墨为主，随着半导体硅片大尺寸化的趋势，传统石墨热场或将难以满足大尺 寸半导体硅片生产需求。与光伏硅片热场类似，公司的碳基复合材料相较于高纯等静压石 墨，具有强度高的优势，公司也在积极向半导体领域发展，与神工半导体、有研半导体等 半导体硅片企业建立了稳定的合作关系。

2.前瞻布局氢能业务，前景广阔

世界各国纷纷制定氢能源发展计划，氢燃料电池前景可期。为实现绿色低碳，全球各国纷 纷布局新型能源，氢能也逐步走进人们的视线。日本计划 2025 年前普及 20 万辆燃料电池 汽车，到 2030 年实现氢能源发电商业化应用；2019 年 2 月，欧洲燃料电池和氢能联合组 织发布《欧洲氢能路线图》，计划在 2030 年欧盟氢燃料电池乘用车将达到 370 万辆，氢燃 料电池商用车将达到 54.5 万辆；2019 年 3 月，美国能源部公布 H2@Scale 计划，拟实现 氢的大规模生产、运输、储存及应用；2019 年 6 月，中国氢能联盟发布《中国氢能源及 燃料电池产业白皮书》，预计 2030 年燃料电池商用车销量达 36 万辆（乐观情景到 72 万 辆）、2050 年达 160 万辆（乐观情景到 300 万辆）。

氢燃料电池带动氢能及其附属产品发展，公司成立子公司拟抓住氢能风口。对比纯电动汽 车，氢燃料电池汽车能够真正实现零排放、零污染，其基本原理是电解水的逆反应，将氢 气和氧气的化学能直接转换为电能，产出物只有水，具有效率高、运行平稳、续航稳定等 特点。根据观研天下统计数据，2021 年全球主要国家燃料电池汽车保有量约 4.96 万辆， 其中韩国 1.9 万辆，美国 1.23 万辆，中国 0.89 万辆，氢燃料电池汽车渗透率提升将带动 氢气生产、氢燃料电池碳纸以及氢气储能装置持续发展。2021 年 8 月，公司成立金博氢 能科技股份有限公司，围绕碳纤维缠绕储氢瓶、碳纸等，全力研发和开展氢能源相关产品。

政策推动下国内氢气需求可观，公司氢能领域业务下游空间广阔。根据中国氢能联盟预测， 到 2060 年，中国氢气年需求量将增加到约 1.3 亿吨，在终端能源消费中占比达到约 20% 左右；其中工业领域、交通运输领域、发电与电网平衡和建筑领域将是四个主要用氢领域， 氢气需求量将分别达到 7794 万吨、4051 万吨、600 万吨和 585 万吨。此外，截至 21 年 底，已经有 20 多个省级市、40 多个地级市推出了 60 多个氢能产业规划，推动氢能在交 通、工业等领域先行先试。根据华泰证券机械组 2022 年 3 月 23 日的报告《氢能产业梳理： 规模向上，成本向下》， 25 年氢燃料电池车保有量为 5 万辆，对应中国车载储氢瓶市场规 模为 48 亿元；如果燃料电池系统在商用车领域全面推广，2030 年年销量达到 180 万辆， 车载储氢系统潜在年需求市场规模为 1532 亿元。

公司氢气制备具有先天成本优势，项目建设稳定发展。公司的主营产品碳基复合材料是使 用甲烷利用快速化学气相沉积法制备的，生产过程中甲烷分解会释放大量氢气，属于公司 主营产品的副产品，具备先天的成本优势，仅需在碳基复合材料生产过程中进行收集和提 纯。2021 年 12 月，金博氢能与广东联悦气体有限公司签署合作协议，广东联悦负责销售 公司生产的氢气，并对公司提供技术服务等事宜。目前公司已完成氢气提纯与相应厂房设 计，进入相关设备采购环节。

III 型储氢瓶生产线处于建设中，加强布局 IV 型储氢瓶。目前，储氢方式可大致分为气态 储氢、液态储氢以及固态储氢三种方式，其中低温液态储氢主要应用于航天等领域，有机 液态储氢和固态储氢尚未得到广泛应用，处于示范阶段，高压气态储氢具有充放氢速度快、 容易简单等特点，是现阶段广泛应用的储氢方式。根据材质的不同，高压气态储氢瓶可分 为 I 型（纯钢质金属瓶）、II 型（钢质内胆纤维缠绕瓶）、III 型（金属内胆纤维缠绕瓶）和 IV 型（塑料内胆纤维缠绕瓶）。目前国内储氢瓶生产企业的产品以 35MPa 的 III 型瓶为主， 并开始布局 70MPa 的 IV 型瓶，IV 型瓶在未来 3-5 年内有望实现 III 型瓶部分替代。公司 已成功研发出 III 型碳纤维全缠绕氢气瓶，相关生产线也正在建设当中，除此之外，公司也 在积极研发 IV 型碳纤维全缠绕氢气瓶。

第一代片状碳纸性能与进口碳纸相当，国产替代有望加速。气体扩散层（GDL）是燃料电 池的关键部分，起到支撑催化层、收集电流、传导气体和排出反应产物水的作用，其基底 材料是碳纸，碳纤维纸是使用碳纤维或活性碳纤维及碳纤维或活性碳纤维与其它植物或非 植物纤维混合生产的具有特殊性能的功能纸。在燃料电池的高速发展下，碳纸的需求也进 一步上升，根据公司非公开发行募集说明书，预计 2030 年我国氢燃料电池重卡的保有量 在 100 万辆，按照制造每个电堆需要 20 平方米的碳纸估算，碳纸需求量在 2,000 万平方 米左右，市场空间广阔。目前碳纸行业被日本 Toray、美国 Avcarb、德国 SGL 等国外企 业垄断，国内碳纸产品尚处于研发及小规模生产阶段，国内碳纸需求主要依靠进口。公司 已完成第一代片状碳纸中试，整体性能与进口碳纸相当，尚在进行第二代连续式成卷碳纸 研发，并与上海神力科技签署合作协议，共同研发碳纸和柔性石墨极板，有望加速推动公 司氢燃料电池领域产品，加快碳纸国产替代。

4.开拓锂电池负极相关业务，积极建设 1 万吨示范产线

负极材料是锂离子电池的核心材料之一。人造石墨和天然石墨是目前最主流的两大石墨类 碳材料负极，其中人造石墨占比更高。人造石墨的加工环节主要为原材料的粉碎、造粒、 石墨化、碳化，其中石墨化环节为最重要、成本占比最大的环节。石墨化环节需要高温热 处理，需在约 3000℃的高温环境下完成，目前主流厂商大多使用石墨热场进行石墨化。 金博股份提供碳碳热场用以代替传统石墨热场，可使石墨化环节进一步降低成本。目前， 金博已开发出了用于锂电池负极材料碳粉制备所需的高强度、低成本碳碳复合材料，包括 坩埚、结构件和功能件等热场零部件。碳碳复合材料在传统坩埚炉中可以替代石墨坩埚， 在箱式炉中可以替代箱板。

碳碳复合材料热场较传统热场优势主要体现在： 1）材料强度：石墨材料具有强度低、电阻率差等劣势。为保障一定的强度，石墨热场材 料厚度较大；碳碳热场材料由于自身具备高强度特性，制成热场后材料厚度更薄。可以加 大原料单次投放量，从而降低单吨成本。 2）电阻率：石墨材料电阻率低，因而发热效率低。碳碳复合材料电阻率高且稳定，因此， 一方面具备发热效率优势，可以提高生产效率，降低单吨能耗量；另一方面，碳碳复合材 料的电阻率稳定性较石墨热场更高，可提高产品一致性与稳定性。 3）使用寿命：石墨热场使用寿命较短。碳碳热场的使用寿命长于石墨热场，热场停用更 换需要经过降温-重新升温的过程，使用碳碳热场可降低停用更换的频率，从而降低能耗、 提高生产效率。

锂电负极需求旺盛。我们预计全球 23 年锂电池总装机量达 1121GWh。其中，全球新能源 汽车销量达 1346 万辆，对应动力电池装机量 776GWh；中美欧三地储能需求均高增长， 我们预计 23 年全球储能装机量有望达到 180GWh。季度需求预测方面：由于全球动力电 池装机量占锂电池总装机量 70%左右，因此我们基于全球新能源车各季度销量占比估算明 年锂电池各季度需求，参考历史数据，我们假设 23 年 Q1/Q2/Q3/Q4 各季度新能源车销量 占比分别为 18%/23%/27%/32%。根据测算，石墨化需求有望保持环比增长趋势，对应热 场需求将进一步提升，我们认为碳碳热场有望凭借优秀的材料强度、稳定的电阻率和较长 的使用寿命开启对传统热场的替代。

公司于 2022 年 8 月发布公告，拟建设年产 1 万吨锂电池负极材料用碳粉制备一体化示范 线，10 月再次发布追加投资公告，拟增加建设产能 9 万吨，总产能达 10 万吨，总投资额 不超过 23 亿元。公司已与部分下游企业开始沟通接触，若产品送往下游检验认证顺利， 该业务有望通过帮助锂电负极企业代加工或直接向锂电负极企业售卖热场产品实现收入。