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北極星太陽能光伏網訊: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以及資本市場的青睞，光伏新聞獲悉湖南在繼博雲新材（炭炭材料002297）上市之後，3月11日湖南金博股份在科創板上市委2020年第5次審議會議上成功過會！該公司主營業務是光伏單晶爐用炭炭材料，為何炭炭材料企業聚集湖南呢？炭炭材料企業工藝路線又有哪些？
一、湖南炭炭材料企業技術源自中南大學
中南大學位於湖南省會長沙，早在80年代初就開始了航空制動炭炭材料的研發，後來在老校長黃伯雲院士的帶領下，獲得了突破。黃院士團隊炭/炭航空材料製備技術的攻克，實際上是經過了二十多年的自主研發，最終走出了一條與國外完全不同的技術路線，且研製出的炭/炭材料與國外同類產品相比，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、美之後，第四個擁有自主生產高性能炭/炭航空制動材料的國家。2004年度黃伯雲團隊獲得國家技術發明獎一等獎，而在此之前，該獎項已連續6年空缺。
隨後中南大學成立公司博雲新材，該公司生產研發的炭炭制動材料開始在國內戰鬥機、大飛機上大規模應用，該公司也最終於09年在國內主板上市。
由於中南大學和博雲新材的帶動，湖南很多做光伏單晶用的炭炭材料企業如金博、南方搏雲等其創始人都是中南大學的教授，隨後又有不少人從金博、南方搏雲出來創立自己的企業，因此湖南從事這一行的企業有幾十家，小編在這裡不再一一列舉，但是其技術都來源於中南大學。
關於對黃伯雲院士獲獎的質疑：自從黃伯雲院士獲得2004年科技進步一等獎之後，網上有人對黃院士的獲獎有質疑，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的方法做科研，因為黃院士這個團隊裡有來自湖南大學的教授（黃啟忠教授)，也有來自陝西航空部46所和原航空部514廠（現在西安航空制動有限公司）的科研人員。用做企業的方法做科研，個人覺得應該鼓勵，關鍵是你有沒有在前輩的基礎上有所創新、有所突破，有沒有產業化應用。
黃伯雲團隊的炭/炭複合材料與國外相比的情況：
第一、在國內外首次設計並採用全炭纖維預製體，突破了國外的預氧絲預製體模式。發明了炭纖維表層原子結構處理技術，解決了熱解炭與炭纖維界面結合弱這一國內外長期未能解決的難題；發明了柔松和防靜電處理技術，解決了炭纖維脆斷、聚團、構坯的難題。獲得發明專利兩項。由此製得的炭/炭複合材料與國外相比，強度提高30％，耐磨性提高20％。
第二、在國內外首創逆定向流-徑向熱梯度CVI熱解炭沉積技術，並獲發明專利兩項。發明了徑向熱梯度沉積技術，使生產週期由6個月縮短至2個月，沉積速度提高二倍；發明了逆定向導流技術，有效控制沉積區微氣氛條件，實現了熱解炭顯微結構的調控；發明了旋流式引氣裝置，實現了多工件快速增密
第三.、發明了熱解炭和樹脂炭兩相複合結構技術，解決了單相熱解炭基體高能摩擦係數低和摩擦係數不可調的兩大難題，顯著改善了材料的摩擦性能，並實現了摩擦係數的調控。
第四、發明了系統的高熱處理工藝技術，對初始預製體、中間熱解炭和最終產品進行分階段高熱處理，調控纖維、熱解炭和樹脂炭的顯微結構，顯著提高了材料的綜合性能。
第五、發明了抗氧化塗層成分配方及複合塗層技術，所製得的複合塗層緻密性好、能自癒合、與基體結合牢固，抗氧化性能優異。慣性臺試驗證明：國外產品經20次試驗後塗層嚴重剝落，本發明產品經100次試驗塗層只有少量剝落，明顯優於國外產品。
二、國內炭炭材料企業的技術路線
目前國內給單晶提供炭炭熱場材料的企業其技術不是來源於中南大學，就是來源於航空部，而中南大學和航空部的技術路線都是採用預製體沉積炭的工藝，因此目前市場上絕大部分給光伏單晶硅片企業提供炭炭輔材的企業其工藝技術路線大同小異，也是採用預製體沉積炭的工藝，與生產飛機剎車副的工藝類似，因此生產週期長，成本也高。
值得一提的是國內目前有一家炭炭材料企業，其與金博、南方搏雲採用的預製體沉積炭工藝不同，其採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，而採用預製體沉積炭的技術其初始密度只有0.5g/cm3左右，因此採用炭纖維纏繞固化成型工藝其生產週期短，炭纖維含量高（高達80%左右），使用壽命也更長，這家企業就是煙臺凱泊複合材料科技有限公司。據悉這家企業的總工程師史工曾擔任過航空部第46所所長，這位85歲高齡的老科學家帶領凱泊年輕的團隊堅持不懈地走自主創新的發展道路，為光伏行業的發展提供優質產品和服務。在老科學家的帶領下，凱泊在開發炭炭堝幫、炭炭導流筒、炭炭保溫筒之初，就放棄了預製體工藝，因為金博、南方博雲等企業有先發優勢、規模優勢，如果還採用與他們類似的預製體工藝，將會讓凱泊很被動，因此凱泊獨創了炭纖維纏繞固化成型工藝。目前，該生產工藝已經獲得國家發明專利，產品已經陸續投放市場，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，隨著單晶企業之間競爭加劇，單晶爐尺寸將會越來越大，單晶爐內石墨熱場材料被炭炭材料取代大勢所趨，炭炭材料企業也將會湧現越來越多的上市公司。
原標題:湖南又一家炭炭材料企業即將上市，光伏單晶輔材炭炭材料為何聚集湖南？都有哪些技術路線？
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