湖南又一家炭炭材料企業(yè)即將上市 光伏單晶輔材炭炭材料為何聚集湖南？

:隨著單晶爐熱場尺寸的不斷加大（目前32寸熱場即將成為主流），單晶熱場石墨材料被炭炭材料替代大勢所趨，石墨三瓣堝早就被炭炭坩堝取代，導流筒、保溫桶、加熱器等被炭炭材料取代也只是一個時間的問題。隨著單晶成為市場主流，炭炭材料也獲得了光伏行業(yè)以及資本市場的青睞，光伏新聞獲悉湖南在繼博云新材（炭炭材料002297）上市之后，3月11日湖南金博股份在科創(chuàng)板上市委2020年第5次審議會議上成功過會！該公司主營業(yè)務是光伏單晶爐用炭炭材料，為何炭炭材料企業(yè)聚集湖南呢？炭炭材料企業(yè)工藝路線又有哪些？

（來源：微信公眾號“光伏新聞”ID：pv-news）

一、湖南炭炭材料企業(yè)技術(shù)源自中南大學

中南大學位于湖南省會長沙，早在80年代初就開始了航空制動炭炭材料的研發(fā)，后來在老校長黃伯云院士的帶領(lǐng)下，獲得了突破。黃院士團隊炭/炭航空材料制備技術(shù)的攻克，實際上是經(jīng)過了二十多年的自主研發(fā)，最終走出了一條與國外完全不同的技術(shù)路線，且研制出的炭/炭材料與國外同類產(chǎn)品相比，強度提高30%、耐磨性能提高10%、綜合成本降低21%，使中國成為了繼英、法、美之后，第四個擁有自主生產(chǎn)高性能炭/炭航空制動材料的國家。2004年度黃伯云團隊獲得國家技術(shù)發(fā)明獎一等獎，而在此之前，該獎項已連續(xù)6年空缺。

隨后中南大學成立公司博云新材，該公司生產(chǎn)研發(fā)的炭炭制動材料開始在國內(nèi)戰(zhàn)斗機、大飛機上大規(guī)模應用，該公司也最終于09年在國內(nèi)主板上市。

由于中南大學和博云新材的帶動，湖南很多做光伏單晶用的炭炭材料企業(yè)如金博、南方搏云等其創(chuàng)始人都是中南大學的教授，隨后又有不少人從金博、南方搏云出來創(chuàng)立自己的企業(yè)，因此湖南從事這一行的企業(yè)有幾十家，小編在這里不再一一列舉，但是其技術(shù)都來源于中南大學。

關(guān)于對黃伯云院士獲獎的質(zhì)疑：自從黃伯云院士獲得2004年科技進步一等獎之后，網(wǎng)上有人對黃院士的獲獎有質(zhì)疑，個人覺得這個獎是獎給黃院士這個團隊，而黃院士是在用做企業(yè)的方法做科研，因為黃院士這個團隊里有來自湖南大學的教授（黃啟忠教授)，也有來自陜西航空部46所和原航空部514廠（現(xiàn)在西安航空制動有限公司）的科研人員。用做企業(yè)的方法做科研，個人覺得應該鼓勵，關(guān)鍵是你有沒有在前輩的基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新、有所突破，有沒有產(chǎn)業(yè)化應用。

黃伯云團隊的炭/炭復合材料與國外相比的情況：

第一、在國內(nèi)外首次設計并采用全炭纖維預制體，突破了國外的預氧絲預制體模式。發(fā)明了炭纖維表層原子結(jié)構(gòu)處理技術(shù)，解決了熱解炭與炭纖維界面結(jié)合弱這一國內(nèi)外長期未能解決的難題；發(fā)明了柔松和防靜電處理技術(shù)，解決了炭纖維脆斷、聚團、構(gòu)坯的難題。獲得發(fā)明專利兩項。由此制得的炭/炭復合材料與國外相比，強度提高30％，耐磨性提高20％。

第二、在國內(nèi)外首創(chuàng)逆定向流-徑向熱梯度CVI熱解炭沉積技術(shù)，并獲發(fā)明專利兩項。發(fā)明了徑向熱梯度沉積技術(shù)，使生產(chǎn)周期由6個月縮短至2個月，沉積速度提高二倍；發(fā)明了逆定向?qū)Я骷夹g(shù)，有效控制沉積區(qū)微氣氛條件，實現(xiàn)了熱解炭顯微結(jié)構(gòu)的調(diào)控；發(fā)明了旋流式引氣裝置，實現(xiàn)了多工件快速增密

第三.、發(fā)明了熱解炭和樹脂炭兩相復合結(jié)構(gòu)技術(shù)，解決了單相熱解炭基體高能摩擦系數(shù)低和摩擦系數(shù)不可調(diào)的兩大難題，顯著改善了材料的摩擦性能，并實現(xiàn)了摩擦系數(shù)的調(diào)控。

第四、發(fā)明了系統(tǒng)的高熱處理工藝技術(shù)，對初始預制體、中間熱解炭和最終產(chǎn)品進行分階段高熱處理，調(diào)控纖維、熱解炭和樹脂炭的顯微結(jié)構(gòu)，顯著提高了材料的綜合性能。

第五、發(fā)明了抗氧化涂層成分配方及復合涂層技術(shù)，所制得的復合涂層致密性好、能自愈合、與基體結(jié)合牢固，抗氧化性能優(yōu)異。慣性臺試驗證明：國外產(chǎn)品經(jīng)20次試驗后涂層嚴重剝落，本發(fā)明產(chǎn)品經(jīng)100次試驗涂層只有少量剝落，明顯優(yōu)于國外產(chǎn)品。

二、國內(nèi)炭炭材料企業(yè)的技術(shù)路線

目前國內(nèi)給單晶提供炭炭熱場材料的企業(yè)其技術(shù)不是來源于中南大學，就是來源于航空部，而中南大學和航空部的技術(shù)路線都是采用預制體沉積炭的工藝，因此目前市場上絕大部分給光伏單晶硅片企業(yè)提供炭炭輔材的企業(yè)其工藝技術(shù)路線大同小異，也是采用預制體沉積炭的工藝，與生產(chǎn)飛機剎車副的工藝類似，因此生產(chǎn)周期長，成本也高。

值得一提的是國內(nèi)目前有一家炭炭材料企業(yè)，其與金博、南方搏云采用的預制體沉積炭工藝不同，其采用炭纖維纏繞固化成型工藝，其初始密度可以達到1.3g/cm3左右，而采用預制體沉積炭的技術(shù)其初始密度只有0.5g/cm3左右，因此采用炭纖維纏繞固化成型工藝其生產(chǎn)周期短，炭纖維含量高（高達80%左右），使用壽命也更長，這家企業(yè)就是煙臺凱泊復合材料科技有限公司。據(jù)悉這家企業(yè)的總工程師史工曾擔任過航空部第46所所長，這位85歲高齡的老科學家?guī)ьI(lǐng)凱泊年輕的團隊堅持不懈地走自主創(chuàng)新的發(fā)展道路，為光伏行業(yè)的發(fā)展提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和服務。在老科學家的帶領(lǐng)下，凱泊在開發(fā)炭炭堝幫、炭炭導流筒、炭炭保溫筒之初，就放棄了預制體工藝，因為金博、南方博云等企業(yè)有先發(fā)優(yōu)勢、規(guī)模優(yōu)勢，如果還采用與他們類似的預制體工藝，將會讓凱泊很被動，因此凱泊獨創(chuàng)了炭纖維纏繞固化成型工藝。目前，該生產(chǎn)工藝已經(jīng)獲得國家發(fā)明專利，產(chǎn)品已經(jīng)陸續(xù)投放市場，受到用戶的一致好評。煙臺凱泊總工程師曾擔任過航空部第46所所長。

總之，隨著單晶企業(yè)之間競爭加劇，單晶爐尺寸將會越來越大，單晶爐內(nèi)石墨熱場材料被炭炭材料取代大勢所趨，炭炭材料企業(yè)也將會涌現(xiàn)越來越多的上市公司。

原標題:湖南又一家炭炭材料企業(yè)即將上市，光伏單晶輔材炭炭材料為何聚集湖南？都有哪些技術(shù)路線？