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1、部門：投資研究二組2023 iResearch Inc.2023年中國碳纖維行業報告碳纖維行業步入高速增長期，國產替代進行時署名：趙怡雯2目 錄CONTENTS01碳纖維行業概述02碳纖維行業產業鏈全景03碳纖維行業發展趨勢OverviewIndustry chainDevelopment trend3碳纖維行業概述Overview0142023.6 iResearch I碳纖維材料概念與產品分類材料密度（g/cm3)抗拉強度（Gpa）拉伸模量（Gpa）碳纖維1.5-22-7200-700玻璃纖維21.542鋁合金2.80.4775鈦合金4.50.96114高強鋼7.81.08210 碳纖維是

2、由粘膠、腈綸、芳綸、聚酰亞胺等纖維在高溫下燒制而成，屬于化纖的高端品種。其力學性能優異，輕于鋁，卻強于鐵，且具有高彈性模量、耐高低溫、耐腐蝕、耐疲勞等優異特性。碳纖維因其優良的性能而被廣泛應用到風電行業、航空航天、汽車工業、建筑行業等領域，被譽為 21 世紀的“新材料之王”。目前對于碳纖維的分類主要有三種方式，分別是從原材料、產品規格、力學性能角度出發。來源：中國纖維復材網、艾瑞咨詢自主研究繪制。性能優異的“黑色黃金”碳纖維與其他主要材料性能對比碳纖維分類碳纖維原材料產品規格力學性能聚丙烯腈基瀝青基粘膠基大絲束小絲束通用型高性能型52023.6 iResearch I碳纖維發展歷程PAN基碳纖

3、維的生產起步于20世紀60年代，日美領先。目前，世界碳纖維技術仍主要掌握在日本公司手中，其生產的碳纖維無論質量還是數量上均處于世界領先地位，日本東麗是世界上高性能碳纖維研究與生產的領頭羊。我國碳纖維工業總體上與日本碳纖維的研發同步進行，經歷了長期低水平徘徊、技術轉型和快速發展3個階段。依靠長期自主研發，打破了國外技術裝備封鎖，碳纖維產業化目前取得長足進步。來源：賽奧碳纖維、艾瑞咨詢自主研究繪制。碳纖維長期被日美歐企業壟斷，中國企業取得長足進步1960年前1960s1970s1980s1990s2000年后1959年，日本大阪工業試驗所近藤昭男發明PAN基碳纖維制備技術1954年，英國皇家航空研

4、究所研制出PAN基高模量碳纖維。1969年，英國Hawker的鷗式飛機AV8B機翼與機身開始使用碳纖維。1962年，長春應用化學所開展聚丙烯睛基碳纖維的研制。1970年，東麗碳纖維首次在民用貨機B707擾流板使用。1972年，0lympic公司使用東麗碳纖維制造魚竿。1972年，美國使用碳纖維制造高爾夫球桿。1982年，東麗T300開始應用于B757、B767及航天飛機。1984年，東麗研制成功高強中模碳纖維T800。1989年，東麗研制成功中強高模碳纖維M601975年，國防科委張愛萍主任主持7511會議，部署碳纖維研究工作，1981年，建成碳纖維試制能力1.5-2.0噸/年。1980年，臺

5、灣臺塑與Hitco公司合作，進入碳纖維行業。1984年，上海碳素廠試圖引進美國Hitco碳化設備被美國國防部否決。1986年，吉林化學工業公司引進英國RK公司年產100噸(12K)的碳化線，1990年經多次試車碳化爐仍無法開車。1994年，卓爾泰克開始在大絲束領域開展研制開發。2007年，卓爾泰克與世界最大風電設備商維斯塔斯達成大絲束碳纖維長期供應協議。2014年，東麗收購卓爾泰克，研制成功高強中模T1100G及其預浸料。2001年，師呂緒先生給江澤民主席寫了關于加速開發高性能碳纖維的請示報告。國內外碳纖維發展歷史62023.6 iResearch I碳纖維產能擴張加速 2017年之前，碳纖維

6、以進口為主，自2017年始，國產碳纖維產能擴張加速。2022年國產碳纖維供應量達到4.5萬噸，首次高于進口量。2022年，中國多企業宣布擴產，包括吉林化纖、寶旌碳纖維、中復神鷹等，并計劃在2022/2023年完成，拉動全球碳纖維產能快速擴張。來源：中國復合材料學會、各公司官網、年報、招股說明書、艾瑞咨詢自主研究繪制。多家碳纖維制造企業宣布擴產2011-2022年中國碳纖維進口及國產供應量變化27000210001400012000 120004000600018002500吉林寶旌中復神鷹上海石化新創碳谷光威包頭ZOLTEKDOWAKSA韓國曉星產能（噸）2022年宣布擴產并在進行中各公司擴產

7、產能0.80.71.41.31.41.61.62.22.63.0 3.32.90.10.10.20.20.20.40.70.91.21.92.94.52011年2012年2013年2014年2015年2016年2017年2018年2019年2020年2021年2022年進口碳纖維（萬噸）國產碳纖維（萬噸）7碳纖維行業產業鏈全景Industry chain0282023.6 iResearch I碳纖維產業鏈來源：中國復合材料學會、各公司官網、招股說明書、艾瑞咨詢自主研究繪制。碳纖維產業鏈長，技術壁壘高上游聚丙烯腈海德新材研鉑實業駿馳纖維瀝青略翔股份寶利瀝青國創新材粘膠纖維渤海實業保定天鵝中游原

8、絲碳纖維碳纖維制品復合材料風電維斯塔斯中材科技時代新材相關設備聚丙烯腈聚合：聚合釜噴絲板紡絲線收絲機原絲預氧化、炭化：預氧化爐低溫碳化爐高溫碳化爐制成碳纖維織物/預浸料：編織機預浸機樹脂/陶瓷復合材料：熱壓罐碳碳復材：沉積爐高溫爐幾乎所有碳纖維廠商都具備原絲生產能力相關企業光威復材中簡科技中復神鷹吉林化纖吉林碳谷上海石化大部分碳纖維廠商產品包括碳纖維制品定制化過程，相對分散：光威復材中復神鷹中航高科博云新材下游壓力容器中復科金浙江凱博江蘇中盛體育休閑威海光威飛鴿車業喜德盛碳纖維的產業鏈包含從一次能源到終端應用的完整制造過程，包含預氧化、炭化、預浸料等多個過程。碳纖維工藝復雜，涉及多種設備，生產

9、條件要求嚴格，整個工藝流程中涉及技術參數控制點3000-5000個。從全產業鏈來看，中游是核心環節，技術、資金、設備、產品質量門檻高。92023.6 iResearch I2021年全球丙烯腈產能分布情況0.40 0.24 0.21 0.15 中國北美亞洲（不含中國）歐洲碳纖維競爭格局來源：華經情報網、廣州賽奧、各公司官網、招股說明書、艾瑞咨詢自主研究繪制。碳纖維上中游行業集中度較高我國丙烯腈、原絲及碳纖維產能集中度較高，2020年和2021年CR5產能集中度均大于75%。碳纖維生產原料丙烯腈主要集中于上海賽科、斯爾邦、吉林石化等，原絲及碳纖維產能主要集中在吉林化纖、中復神鷹、寶旌碳纖維、恒神

10、股份等制造商，資金壁壘與技術壁壘使大量企業難以進入。57%76%71%88%62%81%61%77%75%89%60%78%CR3CR5CR3CR5CR3CR52020年2021年2020-2021年碳纖維上中游年度產能集中度丙烯腈原絲碳纖維上游中游25.20%18.10%16.60%9.50%8.70%8.00%3.80%3.20%2.40%4.60%吉林化纖中復神鷹寶旌新創碳谷恒神股份光威復材太鋼鋼科蘭州藍星上海石化其他2021年中國碳纖維行業競爭格局產能主要集中于：上海賽科斯爾邦吉林石化102023.6 iResearch I規?；昂筇祭w維生產成本對比碳纖維產業鏈成本構成來源：中科院寧

11、波材料所特種纖維事業部、Sandia National Laboratories、艾瑞咨詢自主研究繪制。PAN 原絲占據碳纖維生產過程一半成本 碳纖維的制備工藝主要包括丙烯晴聚合物溶液制備、PAN 原絲制備、PAN 纖維預氧化及熱穩定化、PAN 預氧纖維碳化、表面處理等。從工藝流程看，PAN 原絲成本占比過半，其次為氧化、碳化環節。通過規?；a，可以實現在相同時間及能耗下更大的絲束通過量，降低總體生產成本。根據中科院寧波材料所特種纖維事業部數據，通過生產規模的擴大，可以將碳纖維生產成本從 9.88 美元/kg 降低至 2.03 美元/kg，降幅約為20.5%。51%23%16%6%4%PAN

12、原絲炭化預氧化卷繞成型表面處理45%37%11%7%原材料裝備與設施人力成本能源5.044.641.540.992.321.480.610.410.270.33量產前量產后PAN原絲炭化預氧化卷繞成型表面處理碳纖維生產過程各環節成本構成按生產要素劃分碳纖維制備成本構成PAN 基碳纖維制備的核心是原絲制備技術，備占成本比例較高。氧化是決定生產速度和產出效率的關鍵步驟，也是對固定資產、能耗要求最高的工藝環節。氧化爐是耗時最長的生產環節，預氧化約占總生產時間的 90%左右。從生產要素看，原材料是最主要成本，設備、人力成本其次。以50K 碳纖維為例，其中 45%成本來自于原絲生產。除此以外，還有環境安

13、全、質量安全、產品質量穩定性等影響碳纖維價格的多種因素。設備、能源是實現大幅降本的關鍵生產要素，且降本后趨于穩定。而從生產環節看，氧化、碳化是壓縮生產成本的關鍵，因此與其相對應生產環節的設備、能耗是實現降本的關鍵。隨著我國大絲束產能擴張，我國碳纖維生產成本優勢有望進一步凸顯。（美元/kg）（美元/kg）（美元/kg）（美元/kg）（美元/kg）112023.6 iResearch I碳纖維產業鏈利潤分配來源：各公司年報、艾瑞咨詢自主研究繪制。下游碳纖維制品附加值高 在碳纖維產業鏈中，下游環節（碳纖維制品、碳纖維復材）附加值更高，以工業領域高端應用的碳纖維產業鏈為例，上游碳纖維產品平均價格為80

14、140元/千克，預浸料平均價格為120200元/千克，而下游碳纖維制品平均價格為5001000元/千克。從頭部企業毛利率來看，從碳纖維、預浸料到碳纖維制品，產品毛利率逐漸提高。36.38%66.31%32.89%49.78%76.06%76.51%碳纖維預浸料碳纖維制品光威復材恒神股份中簡科技2022年頭部企業產品毛利率企業單價（元/kg）碳纖維預浸料制品體育休閑80140120200300500風電葉片梁板80150工業領域高端應用801401202005001000武器裝備（纏繞）250300通用飛機和無人機800100020003000特殊用途無人機1500250050008000民用航

15、空25003000800010000特殊用途航空（結構件）3000500070001000015000碳纖維產業鏈不同環節產品平均價格122023.6 iResearch I聚丙烯腈基已成為碳纖維市場主流來源：中國化學纖維工業協會、艾瑞咨詢自主研究繪制。聚丙烯腈基碳纖維結構性能優越，占據全球90%市場碳纖維按照原絲類型可分為聚丙烯腈基、瀝青基、粘膠基等。其中聚丙烯腈基碳纖維因生產工藝簡單、原料來源豐富及優越的結構和功能特性迅速占據市場，2020年全球產量占有率達到91%。黏膠基和瀝青基碳纖維用途較單一，產量也較為有限。瀝青基碳纖維保持約1000噸年產量，被日、美企業平分秋色；粘膠基碳纖維基本停

16、產，有可能完全退出碳纖維市場。碳纖維-上游碳纖維-中游碳纖維-下游碳纖維聚丙烯腈基瀝青基黏膠基抗拉強度3000 Mpa1800 Mpa20003000 Mpa抗拉模量250 GPa350 GPa410560 GPa密度1.751.98 gcm-31.6 gcm-32.0 gcm-3斷后延伸率0.51.5%1.0%0.6%優勢品質優異，工藝相對簡單，產品力學性能優異，碳化效率高原材料來源豐富，碳化效率高高耐溫性劣勢成本較高原料調制復雜，產品性能較低碳化收率低，技術難度大，設備復雜，成本高應用現狀已經為碳纖維市場主流目前應用規模較小、主要用于體育用品、工業滾軸、航空航天主要用于耐燒蝕材料及隔熱材料

17、2020年全球不同原絲類型碳纖維產量占比91%8%1%聚丙烯腈基碳纖維瀝青基碳纖維黏膠基碳纖維碳纖維原料對比132023.6 iResearch I聚丙烯腈國內產能不斷釋放，出口量逐漸趕超進口來源：海關總署、艾瑞咨詢自主研究繪制。丙烯腈原材料豐富易得，可通過從石油、煤炭、天然氣等化石燃料中制備得到。由于國內新增產能不斷釋放，2014-2022 年我國丙烯腈進口量逐年下降，出口量不斷上升。2022年丙烯晴表觀消費達270萬噸，進口為10.4萬噸，出口達到21.7萬噸。隨著山東海江、浙江石化等新產能陸續釋放，國內自給率不斷提升。從歷史價格看，丙烯腈價格基本與原油價格走勢相一致，近年來波動幅度明顯減

18、弱。此外，隨著國內近年來丙烯腈產能釋放，國產丙烯腈價格從原來高于進口價逐漸趨近于與進口相一致。碳纖維-上游碳纖維-中游碳纖維-下游188.0 180.0 216.0 218.0 217.0 233.0 248.0 261.0 270.0 51.8 39.8 30.6 27.1 37.0 30.9 30.7 20.4 10.4 0.2 1.0 0.5 4.3 7.3 21.0 21.7 201420152016201720182019202020212022表觀消費（萬噸）進口（萬噸）出口（萬噸）2014-2022 年丙烯腈表觀消費及進出口05101520丙烯腈價格（元/kg）原油價格（元/kg

19、）2015-2023 年進口丙烯腈與原油價格201520162017201820192020202120222023142023.6 iResearch I大絲束開啟產業化布局 小絲束碳纖維力學性能優異，但成本較高，抑制了下游企業應用碳纖維的積極性。而大絲束碳纖維最大的優勢為在相同的生產條件下可大幅度提高碳纖維的單線產能，實現生產的低成本化。大絲束碳纖維生產技術難度更大，體現在原絲、預浸料和碳化等多個環節的均勻性和毛絲控制等方面。此前大絲束碳纖維生產技術主要掌握在美國、德國、日本的幾家大公司手中。上海石化建設國內首套萬噸級大絲束碳纖維國產線；吉林化纖48K大絲束在相同工藝條件下，能夠大幅度提升

20、碳纖維單線生產能力。國產大絲束有望逐步迎來大規模應用。來源：中國化學纖維工業協會、各公司官網、招股說明書、艾瑞咨詢自主研究繪制。大絲束成本低、生產技術難度大，國產企業開始布局材料大絲束碳纖維小絲束碳纖維絲束數量24K24K拉伸強度3500-5000 MPa3500-7000 MPa拉伸模量230-290 GPa230-680 GPa價格一般較高產能分布歐美日本應用領域工業領域國防軍工、航空航天26%13%10%8%7%6%4%26%東麗（日）東邦（日）三菱（日）臺塑Hexcel（美）Cytec（美）AKSA（土）其他2020年全球大絲束碳纖維主要生產企業對比58%31%9%1%1%Hexcel

21、（美）SGL（德）三菱（日）東麗（日）藍星（中）2020年全球小絲束碳纖維主要生產企業對比大絲束/小絲束碳纖維對比國內碳纖維企業大絲束擴產計劃企業項目完成情況上海石化1.2萬t/a 48K大絲束碳纖維項目預計2024年全部完成吉林化纖6000t/a碳化項目預計2022年內投產新創碳谷1.8萬t/a大絲束項目2021年已投產0.6萬t，預計2022-2023年分別再投產0.6萬t/a新疆隆炬年產5萬t碳纖維碳化項目2022年預計投產0.6萬噸，2025年形成5萬t/a產能國泰大成年產2.5萬t原絲、1萬t碳纖維項目預計2022年投產3000t，未來形成1萬t/a產能蘭州藍星年產2.1萬t碳纖維項

22、目已與沂源縣簽訂框架合作杭州超探年產1萬t高性能碳纖維生產線項目已與龍游縣簽約碳纖維-上游碳纖維-中游碳纖維-下游152023.6 iResearch I碳纖維擁有高研發壁壘 碳纖維屬于技術密集型產品，產業鏈長，產品系列眾多，生產技術繁雜，且研發周期長，同時對產品性能與質量穩定性要求嚴苛。只有具備生產線長周期連續穩定運行的技術水平及管理能力，才能保證產品質量的穩定性。工藝技術革新與規模生產是碳纖維降本增效的兩大重要舉措：1)在生產過程中通過對工藝技術和設備進行不斷優化改進使得資源的綜合利用率有效提高，從而實現生產成本的降低。例如，在給定單絲密度、絲束大小和碳化時間的條件下，碳化爐幅越寬，則絲束

23、數量越多、碳化線產能越大；氧化線越寬，氧化環節的單位能耗越低。2）原絲及碳纖維生產規模的擴大將降低原料采購成本并攤薄固定資產折舊費用，帶動成本下降。來源：中國化學纖維工業協會、艾瑞咨詢自主研究繪制。工藝技術革新與規模生產是降本增效重要舉措碳纖維-上游碳纖維-中游碳纖維-下游配方壁壘：包括各種原輔料的配比，比如原絲制備環節中丙烯腈與溶劑、引發劑的配比等?？赏ㄟ^調動技術人員等方式獲取，取得后可迅速消化吸收。壁壘突破時間為 1-2 年。工藝壁壘：指在配方的基礎上，配合裝備、人工進行不斷地工藝調整和磨合，最后才能工業化生產出合格的產品，比如原絲生產過程中的噴絲工藝、蒸汽牽伸工藝等。壁壘突破時間為 3-

24、5 年。工程壁壘：多道生產工藝組成了全套工程體系，工程體系需要每個生產工藝的協調配合，工程壁壘突破時間為 5 年以上。時間成本原絲制備聚合工段聚合物分子量、分子量分布、立構規整性、共聚單體序列分布、雜質等是影響碳纖維結構性能的重要參數。紡絲工段在噴絲環節，解決噴絲孔口脹大效應是主要技術突破方向；在凝固環節，雙擴散過程控制及牽引力的控制至關重要。主流的紡絲有濕法紡絲和干噴紡絲兩種。干噴紡絲速度可以達到濕法速度的2-8倍，降低了單位生產成本，提高了力學性能，僅有少量企業突破。碳絲制備預氧化碳化主要衡量指標為體密度和含氧量、環化指數等。主要衡量指標為碳化區各個溫區的溫度設置及停留時間、張力、爐內氣體

25、純度等。各環節技術壁壘162023.6 iResearch I碳纖維擁有高資金壁壘 碳纖維行業初始投入高：碳纖維屬于重資產行業，各公司固定資產占比總資產比例高，固定資產中設備涉及到反應釜、牽引設備、氧化爐、碳化爐等核心設備。從各碳纖維頭部企業生產線投入成本來看，每萬噸投資額在20-100億元。碳纖維生產環節投入高：碳纖維生產原材料聚丙烯腈、衣康酸等共聚單體等需要大量成本，且碳纖維企業屬于高能耗企業，能耗成本占生產成本比例較高。碳纖維研發費用高：從頭部企業研發費用來看，光威復材始終保持高研發費用投入，而中復神鷹與中簡科技自2018年起持續增加研發投入。來源：各公司年報、招股說明書、艾瑞咨詢自主研

26、究繪制。碳纖維行業初始投入/生產環節投入/研發費用高碳纖維-上游碳纖維-中游碳纖維-下游企業項目單噸投資（億元/萬噸）中復神鷹西寧年產萬噸高性能碳纖維及配套原絲項目20.6航空航天高性能碳纖維及原絲試驗線項目115光威復材大絲束碳纖維產業化項目20.2軍民融合高強度碳纖維高效制備技術產業化項目23.5上海石化2.4 萬噸/年原絲、1.2 萬噸/年 48K 大絲束碳纖維項目29.2中簡科技高性能碳纖維及織物產品項目124.7碳纖維頭部企業生產線投入成本11.511.217.259.1154.8194.1190.1274.2232.4192.424.716.730.844.553.52018201

27、9202020212022中復神鷹光威復材中簡科技2018-2022年頭部企業研發費用（百萬元）（百萬元）（百萬元）172023.6 iResearch I國產碳纖維已實現工藝技術的突破，產品性能對標國際先進企業 干噴濕紡可實現高速紡絲，碳纖維密度較高；國外先進企業以干噴濕紡工藝為多。我國雖起步較晚，但中復神鷹、光威復材、中簡科技、恒神股份等企業已實現干噴濕紡工藝技術的突破。國產碳纖維型號已覆蓋 T300 級至 T1100 級、M35 至 M65 級。碳纖維產品已實現與國際頭部企業（日本東麗）主要型號的對標，部分型號甚至性能更優。如中復神鷹 SYT55S（T800 級）具有更高的強度和模量優勢

28、；光威復材TZ1100G（T1100 級）具有延伸率優勢；恒神股份 HM37（M40 級）的抗拉強度、拉伸模量、延伸率更高。來源：各公司年報、招股說明書、艾瑞咨詢自主研究繪制。碳纖維-上游碳纖維-中游碳纖維-下游工藝企業進展干噴濕紡中復神鷹已突破干噴濕紡千噸級SY155（T800級）產業化技術，填補國內空白光威復材已實現干噴濕紡CCF700S紡絲速度500米/分鐘，達到國內最高；CCMM55J通過了“863”驗收中簡科技受讓取得中科院陜西煤炭研究所的干濕制備工藝技術恒神股份已建成干濕噴紡原絲生產線（引進吸收）濕法中簡科技成功研制濕法紡絲T1000級碳纖維；濕法紡織速度超130米/分鐘中國碳纖維

29、工藝技術突破等級公司型號抗拉強度（Mpa）拉伸模量（Gpa）拉伸率（%）T800日本東麗T800HB54902941.9T800SC58802942.0中復神鷹SYT55S59002951.9光威復材TZ800H54902941.9中簡科技ZT855002901.9T1100日本東麗T1100GC70003242.0光威復材TZ1100G70003242.2M40日本東麗M40JB44003771.2中復神鷹SYM4047003751.2恒神股份HM37-6K50003801.3各公司碳纖維產品性能對比182023.6 iResearch I碳纖維下游需求 在全球范圍，風電葉片依然占據絕對主流

30、。2021年全球碳纖維需求量占比前三的領域依次是風電葉片、體育休閑、航空航天 14%，三者占比分別為28%、16%和14%。我國碳纖維應用分布具有本國特色，與全球差異較大。其中航空航天領域碳纖維需求僅為3.2%，遠遠低于全球14.0%。其主要原因是國內碳纖維生產技術有限，無法批量供應 T800 強度以上的小絲束碳纖維。隨著未來我國碳纖維在航空航天等高端領域的拓展，碳纖維需求結構將向高端化邁進。來源：賽奧碳纖維、艾瑞咨詢自主研究繪制。受益于寬應用領域，碳纖維需求實現多點開花碳纖維-上游碳纖維-中游碳纖維-下游27.9%15.7%14.0%9.3%9.0%8.1%7.3%3.6%1.7%1.3%0

31、.9%1.4%風電葉片體育休閑航空航天壓力容器混配模成型汽車碳碳復材建筑電子電氣船舶電纜芯其他36.1%28.1%11.2%4.8%4.8%4.0%3.2%2.6%2.2%0.6%0.5%1.9%風電葉片體育休閑碳碳復材壓力容器混配模成型建筑航空航天汽車電子電氣電纜芯船舶其他2021年全球碳纖維下游需求結構2021年中國碳纖維下游需求結構192023.6 iResearch I風電葉片 全球低碳經濟蓬勃發展，風電行業活躍度極高，中國新增裝機量保持高占比。2022 年全球風電新增裝機總量為 97GW，中國新增裝機量占比為 55.7%。風機大型化能提高效率和經濟效益，是風電發展主流趨勢。風機大型化

32、一方面可以增大掃風面積，提高發電功率，另一方面，單機容量/功率的增長使得相同風力容量項目所需風機臺數減少，有助于降低均攤建設成本和后期運維成本。具備高比強度、比模量的碳纖維復材在風機大型化發展中具有不可替代的優勢。風機的主要成本來源于零部件原材料，葉片在風機零部件成本中占比最大，為23.3%。使用碳纖維復材替代傳統材料能夠降低凈重，減小單位功率重量，起到節約零部件采購成本的作用，推動風機降本。碳纖維在風電葉片中的主要應用部位為主梁，與同級別高模玻纖主梁相比，采用碳纖維可實現減重 20-30%。來源：GWEC、國際風力發電網、中國科學技術協會、艾瑞咨詢自主研究繪制。風機大型化推動碳纖維替代趨勢碳

33、纖維-上游碳纖維-中游碳纖維-下游54.688.472.57924.350.630.7436.26.921.1182.53.816.911.02019202020212022全球陸風新增裝機量（GW）中國陸風新增裝機量（GW）全球海風新增裝機量（GW）中國海風新增裝機量（GW）64496375627962216073576755172MW2.2MW2.3MW2.5MW3MW4MW4.5MW靜態投資（元/kW）23.3%9.3%4.4%4.4%4.2%3.5%3.2%2.0%44.7%葉片齒輪箱機座變槳控制系統變頻器主軸變槳軸承發電機其他2019-2022年全球及中國陸地風電和海上風電新增裝機量

34、中國風場項目不同單機容量的經濟指標風機零部件成本占比202023.6 iResearch I光伏 光伏行業的快速發展推動碳碳復材需求快速增長。中國光伏硅片產量持續增長，2022年產量達到 357GW，同比增長57%。中國光伏裝機量逐年上升，2022年累計裝機量達到 393GW，據CPIA預計，2023年光伏新增裝機預計達 95-120GW。碳碳復材在晶硅制造熱場系統中滲透率逐步提升，直拉單晶硅工藝成為市場主流。2017-2022年中國單晶硅比例逐年上升，2022年占比達到 96.1%，未來或將替代多晶硅。光伏行業發展早期，晶硅制造熱場系統部件主要以特種石墨為主。而碳碳復合材料相比石墨材料具有更

35、優異的保溫性、強度、韌性，且不易破碎，可有效降低生產能耗、提升設備使用壽命，從而降低整個生產成本。因此碳碳復材滲透率逐步提升，目前替代率約為60%65%，未來仍有較大提升空間。來源：中國光伏行業協會、艾瑞咨詢自主研究繪制。碳碳復材在光伏熱場滲透率持續攀升碳纖維-上游碳纖維-中游碳纖維-下游60594415121432489114621534316%26%19%41%57%201720182019202020212022單晶硅片（GW）多晶硅片（GW）yoy（%）175 205 254 306 393 488 588 698 44 30 48 55 87 95 100 110-16%-32%60

36、%14%59%9%5%10%2018 2019 2020 2021 2022 2023e2024e2025e中國光伏累計裝機量（GW）中國光伏新增裝機量（GW）光伏新增裝機量yoy（%）2017-2022年中國硅片產量產品優勢坩堝承載石英坩堝，保持液面穩定，具有安全、經濟和可設計等特點，能最大限度提高裝料量導流筒引導氣流，形成溫度梯度，具有安全、節能和高效等特點，能提高單晶硅生長速率保溫筒構建熱場空間，隔熱保溫，具有節能、可設計特點，大幅度提高使用壽命和節能加熱器提供熱源，熔化硅料，具有安全、經濟和可設計等特點板材導流簡定位與承載，具有安全、節能等特點2018-2025年中國光伏裝機量單晶拉制

37、爐熱場系統的碳基復材產品優勢212023.6 iResearch I體育休閑 在全球范圍內，體育領域碳纖維主要用于釣魚竿、高爾夫和自行車，三者占比分別為35%、22%和20%。中國體育休閑領域碳纖維用量約占全球的 94.6%。目前，國內需求以 T300、T700 級為主，包括少量 T800 級和高模量。規格上以3K、12K 等小絲束為主。隨著各國防控措施優化，各國開始放開群體運動，體育器材需求回升，2022年需求量達到1.95萬噸。根據賽奧碳纖維技術預測，預計到 2025 年體育休閑領域碳纖維需求量將達到 2.25 萬噸，復合增長率為 5%。來源：賽奧碳纖維、艾瑞咨詢自主研究繪制。高端市場為主

38、力，需求持續增長碳纖維-上游碳纖維-中游碳纖維-下游35%22%20%11%6%3%3%釣魚竿高爾夫自行車球拍曲棍球桿滑雪桿其他1.851.952.042.142.25202120222023e2024e2025e體育休閑碳纖維需求（噸）2021年全球休閑體育碳纖維需求結構2021-2025年全球體育休閑碳纖維需求22碳纖維行業未來發展趨勢Development trend03232023.6 iResearch I未來發展趨勢（1/2）從產品結構來看，目前國內碳纖維產品主要為小絲束，隨著我國大絲束產能擴張，碳纖維生產成本優勢有望進一步凸顯。從生產要素來看，全球成本構成中能源占比約為7%，遠低

39、于國內的30%左右。氧化、碳化是壓縮生產成本的關鍵，因此與其相對應生產環節的設備、能耗是實現降本的關鍵。隨著國產碳纖維產能利用率提升，生產工藝不斷完善和成熟，使得單位電耗不斷下降。同時，隨著光威復材、中復神鷹在電價更低的內蒙古和青海西寧擴產，進一步推動電費下降。未來國產碳纖維能源成本仍有進一步下降空間。來源：各公司年報、招股說明書、艾瑞咨詢自主研究繪制。注釋：左圖中2021、2022年設備折舊、能源成本歸于其他國產碳纖維成本有進一步下降空間36%33%28%31%28%14%15%13%15%18%14%13%14%27%31%35%9%7%10%53%54%20182019202020212

40、022直接材料人工成本設備折舊能源其他2018-2022年中復神鷹碳纖維生產成本構成項目2018年2019年2020年電力（元/度）0.590.590.56煤炭（元/噸）728.90709.92天然氣（元/立方米）2.493.392.99蒸汽183.94179.31項目2015年2016年2017年電力（元/度）0.670.600.60天然氣（元/立方米）4.213.533.45蒸汽135.66148.10166.52中復神鷹碳纖維生產能耗變化趨勢光威復材碳纖維生產能耗變化趨勢242023.6 iResearch I未來發展趨勢（2/2）來源：艾瑞咨詢自主研究繪制。國產碳纖維2022年產量達到

41、4.5萬噸，產量位于全球第一，國產化率達到60.8%。我國已跨越了低達產率階段，正趨近國際水平。正常開工的企業，達產率通常在65%以上，部分企業已達90%以上。2022年國產碳纖維需求量達到5.3萬噸，預計2025年將達到9.7萬噸，呈現供不應求的狀態。為實現增加國內碳纖維供給，眾多企業正開展并購、擴產和投資。然而呈現出有產能無產量，低端供給過剩高端產品不足等特點，這將為國內企業帶來發展機會。如何提高產品性能，降低成本，提高國產化替代最為緊迫。碳纖維多數應用領域未來510年都處于高景氣階段。全球風電裝機量保持增長，中國新增風電裝機量領跑全球，而碳纖維復材在風機大型化發展中具有不可替代的優勢。因

42、此擴產對于企業較為關鍵。碳中和為碳纖維行業帶來新的發展機會，例如新能源車等領域創造新的需求。輕量化是新能源汽車發展的重要組成部分，碳纖維復材順應輕量化趨勢，廣泛應用于燃料電池和儲氫罐。全球廠商可分為三個產業群落。第一群落為完全的小絲束企業，第二群落為完全的大絲束企業，第三群落為有能力或潛力兼顧大小絲束的企業。完全的小絲束企業：目前主要應用于航空航天市場，若未來大絲束碳纖維供應充足，該群落將受到嚴重沖擊。完全的大絲束企業：生產技術難度達，但成本低，提高了下游企業應用碳纖維的積極性。有能力或潛力兼顧大小絲束的企業：可實現應用領域多點開花。國內碳纖維供不應求，亟需實現高端國產化替代。全球廠商分為三個

43、產業群落，發展各有特點。碳纖維應用領域處于高景氣，碳中和帶來新機會。26LEGAL STATEMENT版權聲明本報告為艾瑞數智旗下品牌艾瑞咨詢制作，其版權歸屬艾瑞咨詢，沒有經過艾瑞咨詢的書面許可，任何組織和個人不得以任何形式復制、傳播或輸出中華人民共和國境外。任何未經授權使用本報告的相關商業行為都將違反中華人民共和國著作權法和其他法律法規以及有關國際公約的規定。免責條款本報告中行業數據及相關市場預測主要為公司研究員采用桌面研究、行業訪談、市場調查及其他研究方法，部分文字和數據采集于公開信息，并且結合艾瑞監測產品數據，通過艾瑞統計預測模型估算獲得；企業數據主要為訪談獲得，艾瑞咨詢對該等信息的準確性、完整性或可靠性作盡最大努力的追求，但不作任何保證。在任何情況下，本報告中的信息或所表述的觀點均不構成任何建議。本報告中發布的調研數據采用樣本調研方法，其數據結果受到樣本的影響。由于調研方法及樣本的限制，調查資料收集范圍的限制，該數據僅代表調研時間和人群的基本狀況，僅服務于當前的調研目的，為市場和客戶提供基本參考。受研究方法和數據獲取資源的限制，本報告只提供給用戶作為市場參考資料，本公司對該報告的數據和觀點不承擔法律責任。法律聲明THANKS艾 瑞 咨 詢 為 商 業 決 策 賦 能