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1、 1/29 2022 年年 9 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 行業研究報告 慧博智能投研 碳纖維行業深度:碳纖維行業深度:行業行業格局、格局、市場分析市場分析、產、產業鏈及相關公司深度梳理業鏈及相關公司深度梳理 當前許多傳統材料的研發已接近理論極限,尋找綜合性能優異的新材料成為推動高端制造業發展的關鍵。碳纖維具備優異的力、熱、電磁性能,同時還可以作為增強材料與樹脂、金屬、陶瓷及炭基體等復合制造先進復合材料,目前已然成為高端制造業換裝首選材料。那么碳纖維有哪些優勢?形成了怎樣的行業格局?產業鏈及相關公司有那些?市場走向如何碳纖維有哪些優勢?形成了怎樣的行業格局?產業鏈及
2、相關公司有那些?市場走向如何?下面我們來逐一了解。一、一、概念概念 1.碳纖維是現代高科技領域的戰略新材料碳纖維是現代高科技領域的戰略新材料 碳纖維是國際認可的現代高科技領域的戰略新材料,被譽為碳纖維是國際認可的現代高科技領域的戰略新材料,被譽為“黑色黃金黑色黃金”。碳纖維(CarbonFiber,CF)是一種含碳量高于 90%的纖維狀碳化產物,通過有機纖維原絲(先驅體)在高溫(1000-3000)惰性氣體保護的條件下經過熱解、碳化等一系列物理化學變化而制得。從分子結構上看,碳纖維可以看成是由片狀石墨微晶沿纖維軸向方向排列而成,但真正的碳纖維達不到石墨的理想狀態,且石墨層平面呈波浪狀,平面間距
3、明顯大于石墨的 0.335nm。碳纖維具有顯著的各向異性,沿其纖維軸向模量高,強度高,是一種高性能的增強纖維,具有良好的導電、導熱、耐腐蝕、耐超高溫等特性,同時還兼備紡織纖維的柔軟可編織性。2.碳纖維碳纖維分類及優勢分類及優勢 2/29 2022 年年 9 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告(1)碳纖維分類)碳纖維分類 根據制造原料不同可以分為聚丙烯腈(PAN)基碳纖維、瀝青基碳纖維、沾膠基碳纖維、酚醛基碳纖維。其中,聚丙烯腈(PAN)基碳纖維成品品質優異、力學性能優良,且相較于其他兩種碳纖維制造工藝難度更低,是最主要的碳纖維產品,占全球高性能碳纖維的 90%以上。目目前碳
4、纖維一般指前碳纖維一般指 PAN 基碳纖維?;祭w維。根據纖維數量不同可以分為小絲束和大絲束。一般將絲束數量小于 24K 的碳纖維稱為小絲束(1K 就代表一束碳纖維中有 1000 根絲),初期以 1K、3K、6K 為主,逐漸發展為 12K,主要用于國防軍工、航空航天等高端技術領域,產量低、成本高,價格高,被稱為“宇航級材料”;24K 及以上的為大絲束,廣泛用于紡織、醫藥衛生、機電、土木建筑、交通運輸和能源等工業和民用領域,成本低,但生產控制難度大,被稱為“工業級材料”。大絲束碳纖維核心驅動力就是在保持碳纖維優良性能的前提下,大幅降低其成本,打開碳纖維廣泛運用于工業和民用領域大門。根據不同的強度
5、和模量的力學性能分為高強型、高模型、超高強型、超高模型。作為碳纖維龍頭,日本東麗制定的 T 系列和 M 系列性能指標是實踐中被運用最廣的分類指標。航天航空領域往往要求材料更輕、力學性能更好,因此多采用 T300-T800 強度的碳纖維,而民用如風電、體育領域則多采用 T300強度的碳纖維。UYdYqU8V9WnYrRrRnP7NdNbRmOoOtRpNeRrRxOkPnPuM9PrQqPuOsQpMNZrMpR 3/29 2022 年年 9 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告(2)碳纖維及其復合材料與其他金屬及合金類材料相比優勢碳纖維及其復合材料與其他金屬及合金類材料相比優
6、勢 1)通常高模量碳纖維復合材料的單向材料比模量比鋁合金大 5-7 倍,所制備的結構件可滿足高剛度需求。2)以高模量碳纖維為增強材料,通過合理的復合材料結構設計可獲得熱膨脹系數幾乎為零的材料,滿足高低溫交變的應用場景中尺寸穩定性要求。3)碳纖維的比重不足鋼材的 1/4,可滿足結構件的輕量化要求。4/29 2022 年年 9 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 二、二、行業行業發展歷程發展歷程 碳纖維技術發展已歷經半個多世紀,應用領域正不斷擴大。自 1959 年日本大阪工業技術試驗所發明PAN 基碳纖維、1964 年英國皇家航空研究所(RAE)開發出工業化生產流程以來,PAN
7、 基碳纖維技術持續進步,性能不斷提高,生產成本逐步下降,應用領域由體育娛樂產業,擴大至航空航天、汽車、風電等領域,應用領域擴大帶動了碳纖維需求上升。目前全球碳纖維應用已進入市場化多領域布局階段,市場規模持續擴張。我國碳纖維歷史上工業化進程相對較慢,最近十余年迎來快速發展期。我國碳纖維歷史上工業化進程相對較慢,最近十余年迎來快速發展期。我國從 20 世紀 60 年代開始研發 PAN 基碳纖維,但直至 20 世紀末才實現規?;I生產。21 世紀初期我國碳纖維迎來快速發展期,初步形成了以江蘇、山東和吉林等地為主的碳纖維產業聚集地。據中簡科技招股說明書記載,2006 年至 2009 年我國碳纖維產能
8、增長速度較快,復合增長率達到 73.41%;2014 年我國碳纖維產能達到 1.5 萬噸,生產的碳纖維全部為小絲束,其中 12K 占比超過 90%,1K、3K、6K 各有產量。5/29 2022 年年 9 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 三、政策加碼利好發展,國產化替代前景廣闊三、政策加碼利好發展,國產化替代前景廣闊 碳纖維是軍民兩用材料,高端碳纖維自力更生是唯一途徑。因此高性能碳纖維的國產自主化生產是唯一途徑。近年來,我國推出了諸多新政策以促進碳纖維產業的發展,并且開始為碳纖維產業配套專項扶持基金。2017 年 4 月,國家科技部下發“十三五”材料領域科技創新專項規劃
9、,規劃提出要以高性能纖維及復合材料、高溫合金為核心,突破結構與復合材料制備及應用的關鍵共性技術,提升先進結構材料的保障能力和國際競爭力。2021 年 3 月,十三屆全國人大四次會議通過了中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和 2035 年遠景目標綱要,綱要中提出要在高端新材料領域加強碳纖維等材料的研發應用,各地政府密集出臺相關政策支持碳纖維產業發展。2021 年 9 月,科技部擬推動建立碳纖維及其復合材料國家技術創新中心,在政府引導下,聯合碳纖維及復合材料企業、高校、科研院所,突破全產業鏈共性技術,突破關系國家長遠發展和產業安全的關鍵技術瓶頸,支持碳纖維及復合材料企業實現技術、技術
10、裝備和產品創新。6/29 2022 年年 9 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 四、四、產業鏈分析產業鏈分析 碳纖維生產流程長,工藝、技術和資金壁壘較高,完整的碳纖維產業鏈包含從一次能源到終端應用的完整制造過程。7/29 2022 年年 9 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 1.上游上游:上游主要為化工原材料供應環節,從石油、煤炭、天然氣等經過提煉、氨化等一系列流程后得到丙烯腈。原料裝置主要集中在中石化中石化和中石油中石油所屬企業,代表公司:上海石化上海石化。2.中游中游:中游為產業核心,由聚丙烯腈紡絲之后得到聚丙烯腈(PAN)原絲,再經過預氧化、低
11、溫和高溫碳化后得到碳纖維;并可制成碳纖維織物和碳纖維預浸料,作為生產碳纖維復合材料的原材料。從原絲到碳纖維復合材料涉及到的工藝流程長,設備及生產線復雜,產品種類廣泛,是典型的資本密集型和技術密集型行業。產業鏈中游涉及到的產品形式主要有碳纖維、碳纖維織物、碳纖維預浸料和碳纖維復合材料制品四大類。中游日本東麗日本東麗公司是行業龍頭。吉林碳谷吉林碳谷、中復神鷹中復神鷹、江蘇恒神江蘇恒神、威海拓展威海拓展等公司居于國內領先。(1)原絲制備:原絲制備:原絲對于碳纖維至關重要。原絲生產環節主要包括聚合和紡絲兩個工段。在聚合工段,原絲生產企業對外采購丙烯腈、溶劑等原材料,然后將原料丙烯腈單體、溶劑(多使用二
12、甲基亞砜/DMSO)、共聚單體和引發劑偶氮二異丁腈按照一定的配比投料進入聚合釜,在一定溫度下進行溶液聚合反應,隨后進行脫單、脫泡等處理得到聚丙烯腈原液。在紡絲工段,聚丙烯腈原液通過濕紡工藝或干濕紡工藝形成原絲,噴絲產生的原絲在凝固浴中凝固成型,成型后的原絲采用設定溫度進行水洗,以降低原絲中 DMSO 的殘留量,水洗后進行熱水牽伸,再經過上油、干燥致密化,達到防黏隔離和降低摩擦的作用,最后再經過蒸汽牽伸并將原絲卷繞成軸。(2)碳纖維(碳絲)制備:碳纖維(碳絲)制備:碳纖維生產環節主要包括預氧化和碳化兩個工段。成品原絲經過多段氧化爐在空氣氣氛下反應得到預氧絲,預氧絲在氮氣保護下分別經過低溫碳化、高
13、溫碳化后得到碳絲,隨后經表面處理后進行上漿、然后烘干得到碳纖維產品。有時為進一步提升產品的彈性模量,將高強型和高強中模型碳纖維在氮氣氣氛下經 2000 C 以上的溫度進行石墨化處理,之后再經過表面處理、上漿和干燥得到石墨纖維。8/29 2022 年年 9 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告(3)碳纖維織物制備:碳纖維織物制備:碳纖維織物是通過連續碳纖維的相互交叉、繞結等構成的片狀材料,按生產工藝的不同又分為機織物和經編織物,按照花紋可以分為平紋、緞紋、斜紋等多種類型。(4)碳纖維預浸料:碳纖維預浸料:預浸料是原材料到最終復合材料制品的一種重要中間產品,它的制造方法主要是將連
14、續整齊平行的增強纖維牽引,通過與樹脂基體充分浸潤收卷成卷材。預浸料是最基礎的一款復合材料,過去幾乎所有復合材料都是由預浸料經設計、鋪層、熱壓罐等工藝制成的,后來拉擠、纏繞等新工藝的出現使得復合材料的生產可以繞開預浸料這一步驟。預浸料分為單向纖維預浸料(單向承力)和纖維織物預浸料(雙向承力),制備方法有樹脂溶液法和樹脂熱熔法,其中熱熔法為生產預浸料的主要工藝,可進一步分為一步法和兩步法,兩步法將預浸料的生產拆分為涂膜和預浸兩步驟。9/29 2022 年年 9 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 (5)碳纖維復合材料:)碳纖維復合材料:碳纖維復合材料主要以碳纖維為增強材料,以樹
15、脂等作為基體,經復合制成的結構或功能材料。復合材料成型工藝種類繁多,囊括了手糊成型、噴射成型、纏繞成型、拉擠成型、模壓成型、樹脂傳遞模塑成型(RTM)、HP-RTM、熱壓罐成型、液體模壓成型(LCM)等多種工藝技術。10/29 2022 年年 9 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 3.下游下游:應用:應用 碳纖維經與樹脂、陶瓷等材料結合,形成碳纖維復合材料,最后由各種成型工藝得到下游各領域需要的最終產品。(1)碳纖維應用之航空航天碳纖維應用之航空航天 航天領域如飛機、火箭對材料輕量化的追求航天領域如飛機、火箭對材料輕量化的追求,早已達到以克為計量單位的程度,在安全的基礎上
16、不斷追求更輕。用碳纖維制造的飛機,可以大幅節約能耗,擴展飛行航程,提高載荷,提高靈活性,延長飛行壽命等。美國早在 1969 年就已經把碳纖維復合材料用在了 F-14A 戰斗機上,但由于工藝和造價的限制,當時僅僅使用了飛機自重 1%用量的碳纖維。到了以 F-22 和 F-35 為代表的第四代戰斗機,碳纖維的使用比例提升到飛機重量的 24%和 36%。發展到今天,X-47B、“神經元”、“雷神”等幾個型號的無人機上,碳纖維的使用比例高達 90%。民用飛機領域,民用飛機領域,在早期 A310、B757 和 B767 上,碳纖維復合材料占比僅為 5%-6%,隨著技術的不斷進步,至 A380 時,復合材
17、料占比達到 23%,最新的 B787 和 A350 機身上,復合材料的用量達到 50%。11/29 2022 年年 9 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 未來 20 年預計客運量將以年均 4%的速度增長,民用航空方面碳纖維行業將有很大的發展空間。(2)碳纖維應用之風電葉片碳纖維應用之風電葉片 風電葉片是風電機組將風能轉化為機械能的關鍵部件。風電葉片是風電機組將風能轉化為機械能的關鍵部件。葉片結構和用材會直接影響風能的轉換效率,是風機獲取更高風電機組利用小時數和實現經濟效益的基礎。從風電葉片結構來看,其主要由增強材料(梁)、夾芯材料、基體材料、表面涂料及不同部分之間的結構膠
18、組成。葉片 80%成本來自于原材料,而 60%原材料成本來自于纖維材料:增強纖維與基體樹脂。碳纖維將逐步替代玻璃纖維。碳纖維將逐步替代玻璃纖維。在滿足剛度和強度的前提下,碳纖維風葉比傳統玻璃纖維風葉輕 20%-30%。大絲束碳纖維由于其減重、耐腐蝕性,性能優于傳統材料,隨著技術和成本的突破,碳纖維逐步成為風電葉片、梁的主要材料。大風機背景下,葉片直大風機背景下,葉片直徑屢創新高,風電葉片直徑和風塔高度大型化成主要趨勢。徑屢創新高,風電葉片直徑和風塔高度大型化成主要趨勢。葉片直徑的增長意味著更大的掃風面積,可有效增強捕風能力,從而帶動發電效率的提升。從葉片直徑來看,2013-2015 年,105
19、、110 和 111 米的葉片替代了原來的 93 米葉片,成為行業主流。2016 年和 2017 年,115 米和 121 米葉片是絕對主力葉型。2018 年,121 米葉片占領了大部分市場,131 米葉片也開始批量生產。目前新增裝機的平均直徑已超過 120 米。12/29 2022 年年 9 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告(3)碳纖維應用之體育休閑碳纖維應用之體育休閑 碳纖維在體育休閑市場中,主要應用于高爾夫球桿、曲棍球棍、網球拍、釣魚竿、自行車架、滑雪板、賽艇等高端體育休閑領域。這些應用同樣主要基于碳纖維的輕質、高強度、高模量、耐腐蝕等特點。例如碳纖維復合材料制作的
20、高爾夫球桿比金屬桿減重近 50%,碳纖維自行車較鋁材減重 40%且實現更高的車架精度。釣魚竿、球拍、滑雪板、高爾夫球桿等體育用品的碳纖維多使用大絲束碳纖維(24K)。體育休閑是國內碳纖維應用的強勢領域,中國主導的體育休閑器材,大約占據全球的 90%因為疫情的原因,大家有更多時間投入在體育休閑中,這帶動了器材較高速的增長??梢哉f體育休閑領域是中國碳纖維復合材料市場的壓艙石。(4)碳纖維應用之壓力容器碳纖維應用之壓力容器 得益于輕量化和優異的力學性能,碳纖維纏繞氫氣瓶得以運用。對于氫燃料車來說,儲氫罐是目前主流的燃料儲存方式,通過將氫氣能源以氣態、液態、固態三種狀態儲存在儲氫罐中,能夠保證氫能源車
21、的能源供給,通過高壓壓縮儲存氣態氫,能夠賦予氫燃料車成本低、能耗小、充放氣速度快的等特點,也是目前氫燃料車的動力供給的主流解決方案。、型碳纖維全纏繞是移動式儲氫罐的主流解決方案。高壓儲氣瓶共有 4 種基本類型,分別是:I 型瓶:金屬氣瓶;II 型瓶:金屬內膽環向纏繞氣瓶;III 型瓶:金屬內膽全纏繞氣瓶;IV 型瓶:塑料內膽全纏繞氣瓶,其中、型儲氫罐由于工作壓力小、重量大、成本低,多用在固定式的應用場景之中,如儲氫站的固定式儲氫裝置中,而、型瓶采用了碳纖維全纏繞的方式對罐體進行加強,不僅有效降低了氣瓶的質量,還能夠承受更高的壓力,成為移動式儲氫罐的主流解決方案。壓力容器有望在十五 五期間引領碳
22、纖維需求。日本豐田 TOYOTA、挪威 Hexagon 等車企均公布了自己的氫能源車的儲氫方案,根據 Fuel Cell Technologies Office Webinar 預測,乘用車中的碳纖維用量約為 75kg,商用車 320kg,“我國至 2025 年燃料電池車銷量將達到 5 萬輛/年,至 2050 年將達到 520 萬輛/年,對應碳纖維需求有望在 2030 年達到 17.1 萬噸,對應 2025-2030 年 CAGR 61%,有望成為十五 五期間碳纖維的又一推動力。13/29 2022 年年 9 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 (5)碳纖維應用之碳纖維應用
23、之碳碳碳碳復材復材 碳碳復材是指以碳纖維(或石墨)及其織物為增強材料,以碳(或石墨)為基體,通過加工處理和碳化處理制成的全碳質復合材料。作為碳纖維增強碳基本復合材料,碳碳復材具有質量輕、耐燒蝕性好、抗熱沖擊好、損傷容限高、高溫強度高、可設計性強等突出特點,尤其是其強度隨著溫度的升高,不僅不會降低反而還可能升高,它是所有已知材料中耐高溫性最好的材料。碳碳復材的主要應用領域有三個,剎車盤市場、航天部件,熱場部件,其中前兩個領域市場發展平穩,而受光伏行業帶動,熱場部件需求迅速增長,極大地帶動了該領域的蓬勃發展。光伏新增裝機量逐步提升,下游企業對熱場產品的需求持續增長。在單晶硅棒的拉制過程中,單晶爐熱
24、場的保溫部件由于單晶爐熱度高,替換頻率較高,如加熱器、坩堝 2 件/年,保溫筒 2 件/年,導流筒0.67 件/年。碳基復合材料單晶拉制爐熱場系統產品,作為光伏、半導體單晶硅棒制造成本下降的重要一環,伴隨碳纖維市場發展,份額快速增長。根據智研咨詢預測,替換需求將成未來碳碳熱場的主要需求,預計將在 2025 年帶來 7038 噸的替換需求,遠超新增需求(2253 噸),和改造需求(916 噸)。根據智研咨詢預測,碳碳熱場預計在 2025 年達到 73.9 億的市場空間,對應 5 年復合增速 33%。4.碳纖維產業鏈長,壁壘高碳纖維產業鏈長,壁壘高(1)原絲環節技術壁壘高原絲環節技術壁壘高 碳纖維
25、原絲的質量和成本很大程度上決定了碳纖維的質量和成本。碳纖維的強度顯著地依賴于原絲的微觀形態結構及其致密性。如果原絲的分子結構和聚集態結構存在不同程度的缺陷,必將嚴重影響碳纖維的質量和性能。質量過關的原絲是產業化的前提,而原絲成本占碳纖維生產成本的一半以上,直接影響著下游應用領域的廣度。碳纖維原絲的生產工藝主要分為聚合、紡絲和后處理三個過程。盡管小絲束的碳纖維在我國已經在航空航天等多個領域得到應用,優質的碳纖維生產廠商如光威復材等已經具備了生產 T1000 級別小絲束的能力,但是大絲束的生產與小絲束差異性很大,對于大絲束來說,仍具備較強的工藝壁壘。1)當紡絲數量增加之后,保持紡絲一致性的難度驟然
26、加大,如果原絲打結、粘黏,將極大影響后續碳纖維的力學性能。2)大絲束的終端應用在民用居多,具備較強的成本敏感性,對原絲廠商的成本控制提出了較高的要求。14/29 2022 年年 9 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 大絲束的競爭要素在于腈綸生產經驗和成本控制。腈綸生產與大絲束碳纖維原絲生產工藝相似性較高,掌握腈綸生產再過渡至碳纖維原絲,可以縮短技術突破時間,降低技術摸索成本。由于發展歷程、產業背景不同,原絲廠商在聚合、紡絲工段選擇的工藝路徑也不盡相同。如前文提到,紡絲過程形成了濕法紡絲和干噴濕紡兩種工藝,其中濕法紡絲更適合大絲束原絲生產,日本東邦等廠商即采用濕法紡絲,干噴
27、濕紡更適合小絲束原絲生產,日本東麗、中簡科技、中復神鷹均采取干噴濕紡技術生產原絲。(2)碳化環節投資壁壘高碳化環節投資壁壘高 由原絲生產碳纖維的過程也叫做碳化,主要包括預氧化和碳化兩個過程。碳纖維生產設備定制化程度高,導致了設備投資需要大量資金。國外碳纖維龍頭企業一般根據自身技術特點進行自主設計,在專有設備的基礎上改進升級,形成了具有自主知識產權的專有碳纖維生產裝備。碳化過程中最關鍵的設備是氧化爐和碳化爐。碳化爐應滿足碳化工藝的要求,可分為低溫碳化爐和高溫碳化爐。與此配套的還有非接觸式迷宮密封裝置、加熱系統、廢氣排出和處理系統以及牽伸裝置,由它們集成組合為一個完整的碳化爐,可實現穩定規?;a
28、。根據各行業內公司公告顯示,碳化環節對應的單噸投資金額約 12 億元/萬噸,而原絲環節的資金要求相對較低,約 2 億元/萬噸的資金需求。盡管每噸碳纖維生產約需要 2.2 噸原絲,但是單噸碳纖維投資金額也顯著超過了原絲。碳化環節除了設備采購成本高之外,生產過程能耗高,企業的用電成本也是影響碳纖維單位成本的關鍵因素。15/29 2022 年年 9 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 5.國內國內相關公司相關公司(1)吉林化纖:粘膠長絲龍頭切入碳纖維新賽道吉林化纖:粘膠長絲龍頭切入碳纖維新賽道 公司主要從事粘膠纖維的研發、生產和銷售,產品以粘膠長絲為主,同時配套粘膠短纖。近年來不
29、斷向碳纖維領域拓展,培育新的利潤增長點。公司控股股東為吉林化纖集團,實際控制人為吉林市國資委。公司為全球粘膠長絲行業龍頭。目前粘膠長絲全球產能約 28 萬噸/年,主要分布在中國和印度。國內吉林化纖、新鄉化纖、宜賓絲麗雅等為主的幾家企業產能合計約 20 萬噸/年左右,占據了全球產能的絕大部分,其中公司產能 8 萬噸/年,約占全球的 30%,處于龍頭地位。隨著消費升級和行業集中度繼續提升,從長期來看,粘膠長絲市場前景良好。公司粘膠短纖產能占比較小。公司粘膠短纖經過工藝優化和流程再造,實際產能已達到 12 萬噸/年,雖然在國內不算大,但有效補充了公司粘膠纖維產品的缺項,與粘膠長絲配合有利于擴大總體銷
30、售。吉林化纖在碳纖維領域的布局多點開花:1)吉林凱美克(公司持股 100%)主要從事小絲束碳纖維生產,擁有 600 噸/年 1K、3K 小絲束碳纖維生產能力。2)吉林寶旌(公司持股 49%,浙江寶旌持股 51%)主要從事大絲束碳纖維生產,具備 8000 噸/年 25-50K 大絲束碳纖維生產能力,計劃 2025 年底前形成1.2 萬噸碳纖維產能。3)2021 年 11 月,吉林化纖宣布投入 14.59 億元,用于 1.2 萬噸碳纖維拉擠板材的建設,向碳纖維復合材料領域延伸。4)吉林國興碳纖維(吉林化纖集團持股 100%)主要從事大絲束碳纖維生產,具備 1 萬噸/年大絲束碳纖維生產能力,在建產能
31、 5000 噸/年,未來有望注入上市公司。16/29 2022 年年 9 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2021 年 1 月,吉林化纖集團宣布,在十四五期間完成 20 萬噸原絲、6 萬噸碳纖維及 1 萬噸復合材料的宏偉計劃,公司作為其中重要的參與者,未來有望與吉林碳谷攜手創造國內碳纖維“原絲碳絲復材”一體化產業集群,開啟發展新篇章。(2)光威復材:全產業鏈龍頭,碳纖維與碳梁業務同光威復材:全產業鏈龍頭,碳纖維與碳梁業務同步擴產步擴產 光威復材為民營碳纖維全產業鏈龍頭,具備碳纖維生產線及關鍵設備、預浸料生產線以及復合材料成型設備等自主設計與制造能力,主要產品包括碳纖維及
32、織物、預浸料、碳梁等,軍品方面光威復材具有日本東麗性能相當的碳纖維產品,民品方面以碳梁為主,占維斯塔斯份額約 30%。目前光威復材正在擴充碳纖維與碳梁產能,有望在需求高景氣中進一步成長。光威復材 2021 年產能利用率較高,公司適時擴產。目前光威復材產能主要為高性能小絲束,碳梁業務采用購買碳纖維加工的方式,軍品碳纖維方面需求增長穩定,公司“軍民融合高強度碳纖維高效制備技術產業化項目”將通過改造用于生產 T700G/T800H 級碳纖維產品。據光威復材披露,產線改造完成后 17/29 2022 年年 9 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 如果生產 T800H 級約有 700
33、-800 噸的產能,如果生產 T700G 約有 1000 噸的產能。低成本碳纖維方面公司在內蒙古包頭九園工業區計劃建設 1 萬噸產能,生產包括 24k 在內的高級別碳纖維產品,定位主要是中高端市場氣瓶、熱場、建筑補強領域。據光威復材披露,包頭電價為 0.26 元/kwh,較威海電價0.6-0.7 元/kwh,在能源成本方面有較大節省空間,同時使用自供碳纖維毛利率有望提升。(3)中簡科技:專注航空中簡科技:專注航空航天,產品附加值高航天,產品附加值高 中簡科技主營業務為軍用高性能碳纖維及織物,產品以 ZT7 系列(高于 T700 級)為主。據中簡科技公告,公司技術團隊核心成員具有公司控制權,均來
34、自山西煤化所,包含多名經實驗室研發、中試放大和工程化生產一線鍛煉成長起來的博、碩士和工程技術人員,2010 年 8 月建成的 50 噸/年(3K)高性能碳纖維生產線,公司生產設備 98%以上為自主研發設計和國內制造。2012 年至 2014 年,公司 ZT7 系列碳纖維通過航空航天產品定型轉入批量供貨,2015 年 8 月,國內率先研制成功 ZT9 系列(T1000/T1100 級別)高強中模型碳纖維,2018 年 5 月 M55J 高強高模碳纖維通過科技部組織的課題驗收。18/29 2022 年年 9 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 中簡科技上市募投的 300 噸 3
35、K 小絲束碳纖維產能建設已達到預定可使用狀態,后續幾年將根據不同市場的需求逐步滿產。據中簡科技投資者調研紀要,公司已掌握干噴濕紡和濕紡工藝,產業化選擇的是濕法紡絲。公司業務聚焦于軍用及民用高端碳纖維,具有產量低、單價高、毛利率高的特點。2021 年公司主營業務毛利率小幅下降,主要系公司與主要客戶經協商對產品價格下調所致。(4)中復神鷹:干噴濕紡產業化,榮獲國家科技進步一等獎中復神鷹:干噴濕紡產業化,榮獲國家科技進步一等獎 中復神鷹屬于中國建材集團,以民品 3K 至 24K 小絲束碳纖維生產銷售為主,2020 年國內碳纖維產量國內占比達 20.98%,位居第二。公司碳纖維生產設備主要向關聯方江蘇
36、鷹游定制采購,采用提出核心設備工藝技術要求,鷹游集團進行裝備設計制造的模式。2013 年,公司在國內率先突破了千噸級碳纖維原絲干噴濕紡工業化制造技術,建成了國內首條千噸級干噴濕紡碳纖維產業化生產線,并放棄了濕法 19/29 2022 年年 9 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 T300 碳纖維生產路線,目前已實現了干噴濕紡 400 米/分鐘產業化。公司碳纖維產品涵蓋了高強型、高強中模型、高強高模型等,已基本實現對行業龍頭日本東麗的主要碳纖維產品的對標,計劃研發下一代T1100 級碳纖維,拓展國內碳纖維航空航天領域市場,進一步提升公司經營業績。中復神鷹毛利率的提升或主要受益
37、于銷售單價上升與單位成本下降。銷售方面,碳纖維市場需求快速增長產品供不應求,公司產品量價齊升;成本方面,主要原材料丙烯腈的市場價格降幅較大,且產量提高有效地降低了單位產品分攤的固定成本。另一方面按照連云港市大氣污染防治行動要求,2019 年來公司不再使用鍋爐自產蒸汽,改為對外直接采購蒸汽,對外采購的主要能源結構和種類發生變化,單位產品能源成本有一定增加。隨著全資子公司神鷹西寧擴產的萬噸碳纖維項目陸續投產,公司業績有望放量。(5)恒神股份恒神股份:陜煤系碳纖維巨頭,產業鏈垂直全覆蓋。:陜煤系碳纖維巨頭,產業鏈垂直全覆蓋。恒神股份創建于 2007 年 8 月,隸屬陜煤化集團,專注于碳纖維及其復合材
38、料全生命周期管理,集碳纖維、復合材料和結構件的設計、研發、生產、銷售、技術應用服務為一體,是覆蓋從原絲、碳纖維、上 20/29 2022 年年 9 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 漿劑、織物、液體樹脂、粘接劑、預浸料、碳纖維復合材料零件的一體化企業、航空復合材料結構件的擁有垂直產業鏈的碳纖維企業。早期全方位布局,產品放量迎增長。早期全方位布局,產品放量迎增長。20 年公司精準預判市場缺口,于年初部署滿產計劃,公司前期完成的高附加值認證產品銷售收入穩步增長,新研產品在新能源市場充分推廣,主營業務收入得到迅速增長,20 年主營業務收入為 5.42 億元,同比增長 95.6%
39、。公司在 21 年抓住碳纖維需求窗口期,正式實現扭虧,全年實現營業收入 9.1 億,同比 67%,歸母凈利潤 1.5 億,同比 252%。五、五、行業格局行業格局 1.全球碳纖維市場供應:中美日三足鼎立全球碳纖維市場供應:中美日三足鼎立 2021 年,全球碳纖維理論產能約 20.76 萬噸,其中中國大陸地區首次超過美國,成為全球最大產能國,碳纖維理論產能達到 6.34 萬噸,占比 30.5%,美國 4.87 萬噸,占比 23.5%,日本 2.5 萬噸,占比 12%。而且從國內各家碳纖維企業公布的擴產情況看,中國將在產能上較長期保持第一的地位。盡管中國大陸產能眾多,但需要注意,前文提到 2021
40、 年國內的進口量有 3.3 萬噸,超過國產數量,說明國內產能與海外巨頭相比仍有較大差距,無論在性能、質量水平及成本水平上,進口碳纖維依然有強大的優勢。未來中國碳纖維產業仍需努力形成具有國際競爭優勢的產能。美國:美國:本土主力碳纖維企業,赫氏與氰特公司(被比利時索爾維集團收購)承擔著美國軍用碳纖維的制造,剩余部分服務于民用。東麗旗下的卓爾泰克在美國也有部分大絲束生產(主力在匈牙利與墨西哥);日本東麗在美國的生產能力比本土還大,東邦通過并購美國的 AKZO-FORTAFIL 發展碳纖維,為了與東麗競爭波音市場,布局了龐大的擴產計劃;三菱通過并購美國的 GRAFIL 碳纖維工廠進入美國市場,后又收購
41、了德國西格里在懷俄明州的碳化線;德國西格里在 MOSA 湖旁邊建立了汽車碳纖維工廠。全球碳纖維 6 大巨頭在美國均有工廠。歐洲:歐洲:德國西格里通過收購英國碳纖維資產進入碳纖維領域;東麗與東邦分別在法國與德國投資碳纖維工廠;赫氏分別在法國與西班牙建立碳纖維工廠。東麗集團旗下的卓爾泰克在匈牙利有碳纖維工廠;全球碳纖維 6 大巨頭中,有 4 家在歐洲有投資。21/29 2022 年年 9 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 日本:日本:主體是本土三巨頭的碳纖維工廠,以及三菱與德國西格里合資的原絲工廠。韓國:韓國:除了東麗的工廠,主要曉星集團的碳纖維工廠。中國:中國:除了臺灣地區
42、的臺塑及永虹,在大陸區域,均是本土的碳纖維工廠。2.全球碳纖維市場供應:巨頭壟斷全球碳纖維市場供應:巨頭壟斷 由于碳纖維行業復雜的工藝流程、高額的研發投入以及很長的研發、產業化周期,使得國際上真正具有研發和生產能力的公司屈指可數,碳纖維市場屬于高度集中寡占型市場。從細分市場來看,小絲束產品主要集中在日本企業,大絲束產品則主要在歐美,包括美國的 Zoltek 和德國的 SGL。日本東麗公司,作為全球最大的碳纖維生產商之一,其產品從小絲束到大絲束,已經做到了全系列覆蓋,代表著碳纖維工業化技術的最高水平。其對高端碳纖維材料的壟斷,占據著航天航空的國際市場。產能角度,日本東麗與美國卓爾泰克合并后,總產
43、能達約 5.75 萬噸,占據絕對龍頭地位。近年來隨著中國碳纖維技術的發展,中國的企業產能也有所上升,2021 年吉林化纖集團增長近 1.6 萬噸產能(含收購江城的產能),另外中復神鷹的產能在 2021 年達到 1.15 萬噸,寶旌的產能達到 1.05 萬噸,進入全球十強。六、六、市場分析市場分析 1.全球全球市場市場(1)全球碳纖維市場需求增速預計為全球碳纖維市場需求增速預計為 15%據賽奧2021 全球碳纖維復合材料市場報告,2021 年體育企業生意火爆,全球碳纖維需求約為 11.8萬噸,同比增長 10.4%。風電、體育器材、碳碳復材及壓力容器是市場需求保持增長的主力。從銷售金額方面看,20
44、21 年全球碳纖維的銷售額為 34.00 億美元,除了需求量的影響之外,還有碳纖維價格的上漲。全球碳纖維前三大主要應用從質量需求來看,依次為風電葉片、航空航天、體育休閑。由于航空航天領域所用碳纖維價格較高,所以從市場規???,前三大依次為航空航天、風電葉片、體育休閑。未來十年,受益于風能、氫能、光伏等行業的快速發展,碳纖維需求有望持續增長,預計 2025 年將達到 20 萬噸,2030 將達到 40 萬噸,年均復合增長率約為 15%。22/29 2022 年年 9 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 (2)全球風機葉片用碳纖維市場需求增速預計為全球風機葉片用碳纖維市場需求增速
45、預計為 25%GWEC(全球風能理事會)發布 2021 年全球風電行業發展報告稱,2021 年全球新增風電裝機容量93.6GW,比 2020 年創紀錄水平下降 1.8%,其中中國 47.7GW 占比 51%,美國占比 14%,巴西占比4%。從分布來看,其中 72.5GW 來自陸上風電場(占比 77%),21.1GW 來自海上風電場(占比 23%)。GWEC 預測未來 5 年,全球風電裝機容量將達到 557GW,年均復合增長率為 6.6%。陸上風電:GWEC 的數據顯示,2021 年中國陸上風電新增裝機量約為 3007 萬千瓦,仍是全球陸上風電新增裝機量最高的國家。美國位居第二,去年新增陸上風電
46、并網裝機容量為 1270 萬千瓦。海上風電:GWEC 指出,2021 年全球海上風電新增并網量達到 2110 萬千瓦,創下歷史新高,中國可謂“一枝獨秀”,占全球新增總量的 80%,以 17GW 的海上新增裝機容量成為新的海上風電領導者,這也讓中國首次成為全球海上風電累計裝機最多的國家。從風電對碳纖維需求來看,主力為掌握拉擠板工藝專利的維斯塔斯(風力技術公司),其他企業,如GE 以及國內的風電主機廠已經分別進行了碳纖維拉擠板材制造與樣機測試。據賽奧2021 全球碳纖維復合材料市場報告,2021 年風電葉片的碳纖維需求為 3.3 萬噸,2025 年將增長至 8.06 萬噸,年均復合增速 25%。(
47、3)全球碳纖維復合材料市場需求快速增長全球碳纖維復合材料市場需求快速增長 碳纖維復合材料:一維碳纖維與基體充分結合變成致密的三維結構過程。碳纖維復合材料:一維碳纖維與基體充分結合變成致密的三維結構過程。23/29 2022 年年 9 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 樹脂基占據碳纖維復合材料的 81%,是最重要的復合材料類型。2021 年全球樹脂基碳纖維復合材料需求量約為 18.15 萬噸,同比增 10.4%,預計 2025 年達到 28.51 萬噸,未來 4 年年均增速約 12%。2021 年,全球的碳纖維復材收入約為 200.5 億美元,同比增長 33%,盡管也有商用
48、航空市場低迷的情況,但是,其他如軍機、無人機市場急劇增長。2021 年,中國碳纖維復合材料的總量約為 9.6 萬噸,產值約為 699.18 億元。2020 年,體育復材的領導地位首次被風電葉片大幅度超越,2021 年,體育復材的領導地位再次被風電大幅度超越,這個格局預計會繼續延續下去,而且風電與體育兩大應用主導市場的格局會持續多年。在產值方面,2020 年,航空航天復材首次超越了體育器材,成為最大金額的分市場。但是 2021 年,由于體育器材的較高速增長,又反超航空航天,成為第一的分市場。2021 年,碳碳復材收入約 74 億,迅速成為第三大應用市場。2.國內市場國內市場(1)中國碳纖維市場需
49、求:供不應求,快速發展中國碳纖維市場需求:供不應求,快速發展 24/29 2022 年年 9 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2021 年中國碳纖維的總需求為 6.24 萬噸,同比增長了 27.7%,其中,進口量為 3.31 萬噸(占總需求的53.1%,比 2020 增長了 9.2%),國產纖維供應量為 2.93 萬噸(占總需求的 46.9%,比 2020 年增長了58.1%)。風電葉片是中國碳纖維需求的主要領域。2021 年國內風電葉片所需碳纖維為 2.25 萬噸,占比 36.1%,穩居第一的位置。其次為體育休閑,占比約為 28.1%。受光伏行業驅動快速發展的碳碳復材
50、,占比已經達到 11.2%。國產碳纖維 2021 保持進步,市場份額從 2019 年的 31.7%,2020 年的 38%,繼續攀升到 46.9%,充分表現出國產碳纖維的巨大進步。而日本、中國臺灣、美國等對華出口均有不同程度降低,主要是由于全球碳纖維緊缺而導致的對華供應減少。從進口國別來看:日本及韓國主要是小絲束產品,美國、墨西哥、匈牙利、德國主要是大絲束產品。而中國臺灣則是大小絲束兼顧。(2)中國碳纖維市場供應集中,快速增長中國碳纖維市場供應集中,快速增長 據賽奧碳纖維,2021 年中國碳纖維原絲的運行產能約為 13.6 萬噸,碳纖維運行產能約為 6.3 萬噸。碳纖維行業眾多企業擴產。盡管
51、2021 的產能眾多,但市場依然緊張。(3)中國風電葉片用碳纖維市場中國風電葉片用碳纖維市場 CAGR 高達高達 60%2021 年中國風電新增裝機高位回落。2021 年,我國風電新增并網裝機 4757 萬千瓦,同比下降 33.6%,主要因為 2020 年陸上風電出現搶裝潮,裝機量達到 7167 萬千瓦的歷史高點,隨著搶裝潮結束,2021 25/29 2022 年年 9 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 年陸上新增裝機量高位回落。但 2021 年海上風電異軍突起,全年新增裝機 1690 萬千瓦,是此前累計建成總規模的 1.8 倍,目前累計裝機規模達到 2638 萬千瓦,躍
52、居世界第一。預計未來中國年均增加風電裝機 5000 萬千瓦。2020 年 10 月,來自全球 400 余家風能企業代表發布風能北京宣言,稱為達到與碳中和目標實現起步銜接的目的,需保證年均新增裝機 5000 萬千瓦以上。根據全球能源互聯網發展合作組織發布的數據顯示,“十四五”期間我國規劃風電項目投產約 2.9 億千瓦,2025 年規劃風電總裝機達 5.36 億千瓦,年均增加超過 5000 萬千瓦。風電葉片是拉動碳纖維需求增長的重要引擎:受益于風電裝機以及風電組件巨頭維斯塔斯的推動,風電葉片成為帶領碳纖維需求量快速增長的關鍵引擎,2017 年至 2021 年分別為 3,060 噸、8,000 噸、
53、13,800 噸、20,000 噸,22500 噸,年均復合增速為 65%,2020 年起就已經超過體育休閑成為中國碳纖維最大的應用領域。風電新增裝機疊加滲透率提升,中國風電葉片用碳纖維需求 CAGR 有望達到 60%。目前我國碳纖維的需要主要是由海外的風機裝機需求帶來,而國內受制于終端成本束縛與主機廠設計能力不足,碳纖維滲透率仍處于較低水平,21 年國內風電葉片的碳纖維需求僅為 5289.6 噸。但是隨著碳纖維生產成本的進一步下降,以及風電主機廠的設計能力進一步提高,國內的風電需求有望在 2023 年加速,突破 1.5 萬噸/年,21-25 年 CAGR 約 60%。(4)軍機軍機、復材用量
54、上升,、復材用量上升,大飛機國產替代大飛機國產替代拉動碳纖維需求拉動碳纖維需求 隨著我國軍機制造技術的提升與完善,碳纖維復材的使用占比越來越多,達到了 50%以上,目前最高達到 90%的使用比例。但就使用總量占比而言,還與全球使用量占比存在較大差距。全球范圍內有 14%的碳纖維用在了航空航天領域,而國內這一比例僅有 3.2%,我軍碳纖維使用比例仍有較大提升空間。據 World Air Forces 2022 統計數據,美國現役各類軍機數量為 13,246 架,在全球現役軍機中占比為25%,我國目前活躍的各種機型在量與質上均與美國有較大差距。26/29 2022 年年 9 月月 28 日日 行業
55、行業|深度深度|研究報告研究報告 我國目前主流殲擊機碳纖維復合材料占比約為 25%,與美 F-35 殲擊機 36%的復合材料占比還有一定距離,我國單機碳纖維用量還具備較大提升空間。同時,我軍目前戰機以二代和三代機為主,老式戰機占比較高。為加快我軍現代化建設,我國新型號/新代次型號裝備或將進入快速列裝期,將較大程度上推動了以三代、四代戰斗機為標志的新一代軍機的需求,拉動對高端碳纖維復合材料的需求。能夠認為,隨著未來國防支出的增長及下游戰機換代放量,軍工市場對碳纖維的需求越來越高。我國國產飛機復合材料的使用情況與國外先進水平比較差距還較為明顯。我國國產飛機復合材料的使用情況與國外先進水平比較差距還
56、較為明顯。ARJ-21 支線客機全機復合材料用量僅為 2%;國產商用 C919 型干線客機中 CFRP(常用碳纖維增強復合材料為樹脂基復合材料)在機身結構中的占比為 12%;中俄聯合研制的 CR929 大型客機復合材料使用比例將超過 50%,機身和機翼都將采用復合材料,有望達到世界先進水平。當前國內航空航天復合材料主要以高強型碳纖維應用為主,未來有望升級至高強中模碳纖維為主,不同當前國內航空航天復合材料主要以高強型碳纖維應用為主,未來有望升級至高強中模碳纖維為主,不同耐溫級別及韌性的復合材料或依賴于樹脂基體研發。耐溫級別及韌性的復合材料或依賴于樹脂基體研發。據航空工業復合材料技術中心國產高強中
57、模碳纖維及其增強高韌性樹脂基復合材料研究進展,20 世紀 90 年代以后發展的新機型(如 F-22,F-35,27/29 2022 年年 9 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 B-2,CH-53K,B777,B787,A380,A400M,A350 等)主要應用高強中模碳纖維,高強型碳纖維應用在一些次承力結構中,國內應用的航空航天復合材料主要以高強型碳纖維增強復合材料為主,未來相當長一段時間內高強中模碳纖維將在航空結構復合材料中占據絕對主導的地位。以耐溫級別為標準,航空碳纖維增強樹脂基復合材料可分為中溫、中高溫和高溫復合材料,主要對應的為環氧、雙馬、聚酰亞胺樹脂基體等熱固
58、性樹脂。以復合材料的沖擊后壓縮強度(CAI)為劃分標準,航空碳纖維復合材料可分為基礎型、第一代韌性復合材料、第二代韌性復合材料和第三代韌性復合材料,如高溫固化環氧樹脂基復合材料就經歷了基礎型、第一代韌性、第二代韌性和第三代韌性樹脂基體的發展過程。根據中國航空工業發展研究中心發布的民用飛機中國市場預測年報(20212040),我國航空客運量在長期內將保持較快增長,預計在 2021-2040 年間中國需要補充民用客機 7646 架。我國目前國產民用運輸機占比較小,多為波音、空客進口飛機。C919 是我國按照國際民航規章自行研制、具有自主知識產權的大型噴氣式民用飛機,據商飛官網披露,目前累計 28
59、家客戶 815 架訂單。隨著國產替代進程加速以及客機規模擴大,C919 和 CR929 訂單量有望持續增長,為碳纖維需求市場提供支撐。(5)氣瓶碳纖維市場需求氣瓶碳纖維市場需求迎來爆發。迎來爆發。根據氫能源規劃,2022 年,中國將至少新增 10,000 輛氫能源車,主要集中于物流車、重卡和大巴,其中重卡為 6,000 臺。重卡儲氫氣瓶為 210L-385L,單個瓶子碳纖維用量在 40-45 公斤之間,單車一般配置 6-8 個瓶組,重卡領域碳纖維用量大約 1700-1900 噸。加上其他物流車、客車領域的用量,氫燃料電池汽車預計總量能到使用到 2500 噸以上。七、未來展望七、未來展望 1.國
60、產碳纖維降本可期國產碳纖維降本可期 成本是大絲束碳纖維企業的核心競爭力,設備成本的下降是降本的關鍵。成本是大絲束碳纖維企業的核心競爭力,設備成本的下降是降本的關鍵。相較于小絲束,大絲束碳纖維在性能上偏弱,但性價比較強,因此,控制成本是大絲束碳纖維較為重要的核心競爭力。碳化環節中,原材料成本下降空間有限,因此設備成本控制是降本關鍵。擴大單線產能規??捎行Ы档统杀?。根據PAN 基碳纖維產業化發展及成本分析,隨著原絲/碳纖維產能的擴大,相應的直接生產成本的增幅 28/29 2022 年年 9 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 顯著低于固定資產折舊、單耗和人工等費用的降幅,通過提
61、高單位時間產出來實現成本的攤薄,可有效降低成本。據賽奧碳纖維,以目前技術水平看大絲束是主要的降本思路,東麗旗下 ZOLTEK 的碳纖維在售價 13 美元/公斤時依然可以有不錯的毛利,據 ORNLLow cost textile-grade carbon-fiber epoxy composites for automotive and Wind energy applications2020,由紡織級聚丙烯腈原絲制成的巨絲束(450-600k)碳纖維成本可達每公斤 11 美元左右。因此可以判斷國產碳纖維降本可期,有望通過降本滿足風電領域的大規模應用。2.新技術將帶動新技術將帶動應用領域不斷拓寬
62、應用領域不斷拓寬 下游技術層出不窮,新技術開拓新應用市場,需求有望實現爆發式增長。下游技術層出不窮,新技術開拓新應用市場,需求有望實現爆發式增長。碳纖維及復合材料有提高性能和成本降低的需求,推動行業技術創新迭代。先進生產加工技術逐步拓展應用市場,向航空航天、儲氫、汽車等應用場景滲透。隨著碳纖維性能的不斷提升和生產成本的降低,未來新技術帶來的新應用有望迎來爆發式需求增長。新技術新應用新需求,持續關注碳纖維新技術帶來的新應用領域及需求增量。新技術新應用新需求,持續關注碳纖維新技術帶來的新應用領域及需求增量。表面處理是碳纖維制成復合材料必要步驟,為了提高材料的界面性能,纖維表面改性處理為主要研究方向
63、。未來纖維表面處理存在技術創新并投入的生產的可能,實現復合材料的升級,拓展豐富應用場景。新技術的推動下,行業發展前景更加明朗,未來新技術打開新的增長空間,或者增加產品附加值均值得期待。3.碳纖維原絲產能供給國產化替代大有可為碳纖維原絲產能供給國產化替代大有可為 從供需占比上看存在的擴產機會,目前國內碳纖維行業投資規模較大但與國際先進水平仍然存在差距。隨著國內碳纖維產品質量穩步提升,未來有望與國外競爭對手對抗擴大國產替代比例,并進一步開拓海外市場。目前沒有發現國際碳纖維巨頭向國內批量出口碳纖維原絲的情況,國際碳纖維產業巨頭主要向國內出售碳纖維或碳纖維制品,且發達國家高尖端產品亦限制出口,限制了國
64、內碳纖維行業的發展。碳纖維作為軍民兩用產品,屬性較為敏感,國際巨頭很難向國內出口技術門檻較高的碳纖維原絲。近兩年,國內公司陸陸續續公布了原絲產能擴建計劃。4.打造全產業鏈發展模式是重中之重打造全產業鏈發展模式是重中之重 展望未來展望未來,上下游精誠合作才能逐步推動碳纖維行業長期健康發展。,上下游精誠合作才能逐步推動碳纖維行業長期健康發展。北京市碳纖維產業的全產業鏈發展模式構建一文結合檢索得到的專利數據以及產業調研數據,指出日本是碳纖維的傳統強國,形成了以汽車為主要應用領域的完備產業鏈條,而且已經將碳纖維產業拓展到歐洲、美國、韓國及中國等其海外市場,依托其自身完備的產業結構和海外市場的巨大需求,
65、逐步實現全球化市場擴張的產業發展模式。歐美在碳纖維產業發展初期,其技術相較于日本并不具備優勢,但歐美以其航空航天產業需求為牽引,引進了日本東麗的先進技術及產品,帶動其國內赫氏、氰特等企業發展碳纖維產業,逐漸完善形成完整的碳纖維產業結構。文中對于北京市碳纖維產業也提出了相應的意見,文中認為在碳纖維領域,北京市研發優勢明顯,相關技術在航空航天產業應用突出,但對于碳纖維制造生產發展也存在資源供給緊張、環保壓力加劇等制條件,通過市內外協同發展,推動產業鏈采取更具深度的水平和垂直分工,加強產業鏈網絡的密度和延展度,有利于增加整個產業鏈的附加值,同時充分發揮北京市在產業鏈中下端的優勢,促進市內企業生產更加
66、精細化、專業化發展。29/29 2022 年年 9 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 八八、參考研報、參考研報 1.華安證券-國防軍工行業深度報告:高性價比碳纖維,高端制造業換裝首選材料 2.國海證券-碳纖維行業框架報告:雙碳戰略推動碳纖維景氣度上行,技術進步產能擴張降本可期 3.國信證券-碳纖維行業梳理 4.中信證券-中簡科技-300777-投資價值分析報告:高端碳纖維領軍企業,產能擴張迎發展良機 5.天風證券-光威復材-300699-碳纖維龍頭企業實現全產業鏈布局,軍民市場雙輪驅動行穩致遠 6.首創證券-化工新材料之一:碳纖維行業深度報告,風電拉動碳纖維需求,大絲束產品空間廣闊 7.首創證券-國防軍工行業航空裝備深度報告:碳纖維 8.西南證券-光威復材-300699-軍民品碳纖維并重,復材業務蓄勢待發 9.申萬宏源-專精特新行業深度系列報告之四:民用碳纖維行業,再論民用碳纖維的成長性與周期性 免責聲明:以上內容僅供學習交流,不構成投資建議?;鄄┗鄄┕倬W官網:https:/https:/ 電話:電話:400400-806806-18661866 郵箱:郵箱: