【研報】新材料行業專題系列報告（二）：碳纖維輕量化應用前景廣闊的特種纖維-20200810[28頁].pdf

《【研報】新材料行業專題系列報告（二）：碳纖維輕量化應用前景廣闊的特種纖維-20200810[28頁].pdf》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《【研報】新材料行業專題系列報告（二）：碳纖維輕量化應用前景廣闊的特種纖維-20200810[28頁].pdf（28頁珍藏版）》請在三個皮匠報告上搜索。

1、 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 全球視野全球視野 本土智慧本土智慧 行業行業研究研究 Page 1 證券研究報告證券研究報告深度報告深度報告 化學新材料化學新材料 新材料專題系列報告（二）新材料專題系列報告（二） 超配超配 （維持評級） 2020 年年 08 月月 10 日日 一年該行業與一年該行業與上證綜指上證綜指走勢比較走勢比較 行業專題行業專題 碳纖維：碳纖維： 輕量化應用前景廣闊的特輕量化應用前景廣闊的特 種纖維種纖維 碳纖維性能優異但制備過程復雜，大絲束纖維制備技術有待突破碳纖維性能優異但制備過程復雜，大絲束纖維制備技術有待突破 碳纖維是指一種含碳量超過 90%的特種纖維，耐高溫

2、性能居所有化纖之 首。同時由于其獨特的高強高模優異性能，制備成復合材料之后，在軍 工、航天、交通、新能源、汽車輕量化以及體育用品等領域有著廣泛的 應用。碳纖維的制備過程較為復雜，通常由丙烯腈聚合后得到原絲，再 經過碳化之后得到碳纖維，紡織成碳纖維織物后與樹脂進行復合，最終 以復合材料的形式應用在各個場景。目前國內碳纖維以小絲束為主，但 大絲束對降低成本和大規模應用有重要意義，相關制備技術仍有待突破。 國內外需求結構差異大，國內風電葉片對碳纖維需求快速增長國內外需求結構差異大，國內風電葉片對碳纖維需求快速增長 國內外碳纖維需求結構差異大，國內碳纖維進口依賴度在 70%左右。 2019 年全球碳纖

3、維需求量超過 10 萬噸，銷售金額為 28.7 億美元，同比 增速為 11.6%，其中航空航天占比近 50%，風電葉片占比 12%。國內碳 纖維需求 3.78 萬噸，占全球 34%，主要以進口為主。全球產能集中于美 國（24.1%） 、日本（18.8%） 、及中國大陸地區（17.3%） ，國內碳纖維 企業的產能利用率平均不足 50%。 未來幾年風電貢獻有望繼續貢獻主要需求增速。2019 年國內風電市場消 耗碳纖維增速 72.5%，葉片換新是成為新的驅動力；航空航天碳纖維領 域處于起步階段，2019 年國內總需求占比 3.7%，國產大飛機突破有望 迎來需求高增速；新能源汽車輕量化要求以及電池箱更

4、新換代拉動碳纖 維需求；體育休閑領域國內應用全面，消費升級帶來穩步增速。 他山之石他山之石從國際龍頭崛起之路看國內企業發展從國際龍頭崛起之路看國內企業發展歷程歷程 國際龍頭產業之路各有側重，在小絲束范圍里，日本碳纖維產業排名首 位，掌握主要話語權，深度參與高精尖科技如航空航天領域研究，正在 逐步開拓新能源汽車市場。而美國碳纖維產業在大絲束研發中取得突破 性成果，憑借自身地理、技術以及應用優勢，大量投入資本進行研發， 建立極高的技術壁壘。 目前國內碳纖維行業仍處于初級階段，競爭不充分，熟練掌握核心技術 并能使起生產規?；钠髽I相對較少，產能利用率不足，碳化單線能力 僅 1000 噸/年，遠低于國

5、際標準 2700 噸/年，缺少國際競爭優勢。國內 碳纖維企業相對集中，龍頭公司擁有市場地位高，成本端優勢大，客戶 粘性高的優勢，當前國內碳纖維需求正迎來爆發拐點，龍頭企業擴產計 劃正在實施中，未來產能有望持續釋放。 風險提示風險提示 1、碳纖維行業新增產能不及預期； 2、企業研發進程不及預期； 3、需求受疫情影響增速不及預期。 相關研究報告：相關研究報告： 新材料專題系列報告（一） ：碳納米管：優秀 的新型導電材料 2020-07-31 新能源汽車全產業鏈基礎系列研究報告之 四：濕法隔膜擴產潮，百舸爭流快者先 2017-11-02 證券分析師：龔誠證券分析師：龔誠 電話： 010-880053

6、06 E-MAIL： 證券投資咨詢執業資格證書編碼：S0980519040001 證券分析師：商艾華證券分析師：商艾華 電話： E-MAIL： 證券投資咨詢執業資格證書編碼：S0980519090001 獨立性聲明：獨立性聲明： 作者保證報告所采用的數據均來自合規渠 道，分析邏輯基于本人的職業理解，通過合 理判斷并得出結論，力求客觀、公正，其結 論不受其它任何第三方的授意、影響，特此 聲明 0.6 1.1 1.6 2.1 A/19O/19D/19F/20A/20J/20 上證綜指化學新材料 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 全球視野全球視野 本土智慧本土智慧 Page 2 投資摘要投資摘要 關

7、鍵結論與投資建議關鍵結論與投資建議 隨著高科技企業對材料的要求變高，需求加大，碳纖維行業也迎來高速發展的隨著高科技企業對材料的要求變高，需求加大，碳纖維行業也迎來高速發展的 時代。時代。碳纖維是性能優異的新材料，它密度低、強度大、模量高，抗沖擊效果 好，減重效果優越，滿足航空飛機、新能源汽車、風電行業等高科技制造業的 要求。它的制備工藝過程復雜，上游是 PAN 基碳纖維、原絲溶液的原材料，經 過氧化、碳化以及石墨化等多重工藝最終形成。 碳纖維生產工藝復雜，技術難題有待攻克。碳纖維生產工藝復雜，技術難題有待攻克。大絲束纖維成市場主流發展，工業 用碳纖維方面對碳纖維的價格更加敏感由于我國整體起步較

8、晚，產品與國外有 較大差距，產業鏈不完備，基礎薄弱，技術相對落后，開展大規模工業化生產 還存在較多技術難題：例如缺少技術標準和性能測試標準，碳纖維的前驅體化 合物性能達標率小，碳化過程的設備有待提高等。 全球需求旺盛，全球需求旺盛，國際市場份額集國際市場份額集中在日美中在日美。美國、日本依舊領跑全球，在行業 中占據舉足輕重的地位。大陸地區緊隨其后，達到 17.3%左右的份額。日本企 業側重研究小絲束纖維，研究水平非常高，產出的碳纖維單價高。美國企業側 重研究大絲束纖維， 利用其自然環境及經濟環境的優勢， 與下游工業聯系緊密。 行業壁壘高，行業壁壘高，國內產業化過程落后，產能國內產業化過程落后，

9、產能有待提高。有待提高。國內投資環境處于全球中 等水平，在人工上占有巨大優勢，主要困境在于技術研發，產品還有大量提升 空間。目前國內企業已具備小絲束碳纖維的完備生產鏈及生產技術，但大絲束 纖維生產仍在研發中。 核心假設或邏輯核心假設或邏輯 第一、 國產飛機正處研發關鍵階段， 國內當前航空航天領域碳纖維需求占比小， 行業增速空間廣闊，國產大飛機投產有望帶來需求爆發； 第二、新能源汽車的輕量化要求也不斷提升，支撐碳纖維需求增長； 第三、風電行業領域作為推動碳纖維需求的新興力量，葉片換新和葉片大型化 帶來需求增量； 第四、國內碳纖維體育用品市場發展迅速，消費升級將帶來持續的增速。 核心假設或邏輯的主

10、要風險核心假設或邏輯的主要風險 1、碳纖維行業新增產能不及預期； 2、企業研發進程不及預期； 3、需求增速受疫情影響增速不及預期。 nMqPqQtMpQpNzRrOqMpQmP7NbP9PoMnNpNrReRmMwOiNqRoO8OoPsNuOmMoRvPqMpQ 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 全球視野全球視野 本土智慧本土智慧 Page 3 內容目錄內容目錄 碳纖維行業技術壁壘高，制備工藝復雜碳纖維行業技術壁壘高，制備工藝復雜 . 5 碳纖維材料性能優異，應用領域廣 . 5 制備工藝環節復雜，高精尖技術有待完善 . 7 大絲束纖維成市場主流發展，技術難題有待攻克 . 8 需求端：下游應用

11、領域廣闊，驅動碳纖維發展需求端：下游應用領域廣闊，驅動碳纖維發展 . 9 碳纖維國內外需求結構差異大，國內市場進口依賴嚴重 . 9 航空航天：更新換代，啟用碳纖維新型材料 . 12 風電市場：潛力巨大，碳纖維作葉片提高發電效率 . 13 新能源汽車：應運而生，碳纖維是最理想的輕量化材料 . 15 體育休閑：發展穩定，著重控制成本克服同質化問題 . 16 供給端：日美龍頭優勢明顯，國產企業需迎頭趕上供給端：日美龍頭優勢明顯，國產企業需迎頭趕上 . 18 全球碳纖維產能擴張，國內市場供不應求 . 18 他山之石國際龍頭的成長之路 . 18 國內新興企業快速發展，產業前景任重道遠 . 21 國內上市

12、公司盤點國內上市公司盤點 . 23 光威復材（300699.SZ） . 23 中簡科技（300777.SZ） . 24 精功科技（002006.SZ） . 24 吉林化纖（000420.SZ） . 25 風險提示：風險提示： . 26 分析師承諾分析師承諾 . 27 風險提示風險提示 . 27 證券投資咨詢業務的說明證券投資咨詢業務的說明 . 27 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 全球視野全球視野 本土智慧本土智慧 Page 4 圖圖表表目錄目錄 圖圖 1：碳纖維特征：碳纖維特征 . 5 圖圖 2：碳纖維生產鏈（以丙烯腈路線為例）：碳纖維生產鏈（以丙烯腈路線為例） . 6 圖圖 3：碳纖維生

13、產工藝流程：碳纖維生產工藝流程 . 7 圖圖 4：國內公司碳纖維企業近期研究進展：國內公司碳纖維企業近期研究進展 . 8 圖圖 5：全球碳纖維需求（千噸）：全球碳纖維需求（千噸） . 10 圖圖 6：2019 全球碳纖維下游需求量結構（千噸）全球碳纖維下游需求量結構（千噸） . 10 圖圖 7：2019 全球碳纖維需求產值結構（百萬美元）全球碳纖維需求產值結構（百萬美元）. 10 圖圖 8：中國碳纖維需求量（噸）：中國碳纖維需求量（噸） . 11 圖圖 9：中國碳纖維下游需求結構（噸）：中國碳纖維下游需求結構（噸） . 11 圖圖 10：2019 年中國碳纖維需求量來源占比年中國碳纖維需求量來

14、源占比 . 12 圖圖 11：2019 年中國碳纖維需求額來源占比年中國碳纖維需求額來源占比 . 12 圖圖 12：全球航空航天領域碳纖維需求量（噸）：全球航空航天領域碳纖維需求量（噸） . 12 圖圖 13：2019 年全球航空航天碳纖維市場需求結構（噸）年全球航空航天碳纖維市場需求結構（噸） . 12 圖圖 14：民用飛機：民用飛機 C919 . 13 圖圖 15：全球：全球 2019 年新增風電裝機容量（單位：年新增風電裝機容量（單位：GW） . 13 圖圖 16：全球風電陸上裝機總容量比例全球風電陸上裝機總容量比例 . 14 圖圖 17：全球風電非陸上裝機總容量比例：全球風電非陸上裝機

15、總容量比例 . 14 圖圖 18：風輪直徑擴大的趨勢：風輪直徑擴大的趨勢 . 14 圖圖 19：新能源汽車：新能源汽車 2012-2020H1 產量統計產量統計 . 15 圖圖 20：新能源汽車：新能源汽車 2012-2020H1 銷量統計銷量統計 . 15 圖圖 21：2019 全球碳纖維運行產能區域占比全球碳纖維運行產能區域占比 . 18 圖圖 22：國際小絲束碳纖維產能占比：國際小絲束碳纖維產能占比 . 19 圖圖 23：國際大絲束碳纖維產能占比：國際大絲束碳纖維產能占比 . 19 圖圖 24：東麗碳纖維發展史：東麗碳纖維發展史 . 19 圖圖 25：赫氏公司工業、商業飛機銷額（百萬美元

16、）：赫氏公司工業、商業飛機銷額（百萬美元） . 20 圖圖 26：赫氏公司商業飛機銷額（百萬美元）：赫氏公司商業飛機銷額（百萬美元） . 20 圖圖 27：赫氏公司民用飛機發展歷程：赫氏公司民用飛機發展歷程 . 20 圖圖 28：2019 年國內產業碳纖維產能（單位：噸）年國內產業碳纖維產能（單位：噸） . 21 圖圖 29：光威復材：光威復材 2012-2019 年營業總收入（萬元）年營業總收入（萬元） . 23 圖圖 30：光威復材：光威復材 2012-2019 年歸母凈利潤（萬元）年歸母凈利潤（萬元） . 23 圖圖 31：中簡科技：中簡科技 2013-2019 年營業收入（萬元）年營業

17、收入（萬元） . 24 圖圖 32：中簡科技：中簡科技 2013-2019 年歸母凈利潤（萬元）年歸母凈利潤（萬元） . 24 圖圖 33：精功科技碳纖維發展歷程：精功科技碳纖維發展歷程 . 24 圖圖 34：精功科技：精功科技 2001-2019 年營業收入（萬元）年營業收入（萬元） . 25 圖圖 35：精功科技：精功科技 2001-2019 年歸母凈利潤（萬元）年歸母凈利潤（萬元） . 25 表表 1：碳纖維及其余材料性能對比：碳纖維及其余材料性能對比 . 5 表表 2：三類原材料碳纖維對比：三類原材料碳纖維對比 . 6 表表 3：兩類絲束碳纖維對比：兩類絲束碳纖維對比 . 7 表表 4

18、：原絲生產過程：原絲生產過程 . 8 表表 5：國內外生產碳纖維對比：國內外生產碳纖維對比 . 9 表表 6：風電葉片大梁的制備工藝：風電葉片大梁的制備工藝 . 15 表表 7：汽車企業碳纖維應用發展情況：汽車企業碳纖維應用發展情況 . 16 表表 8：碳纖維電池箱加工工藝：碳纖維電池箱加工工藝 . 16 表表 9：碳纖維在體育用品的應用：碳纖維在體育用品的應用 . 17 表表 10：上市公司產品技術對比：上市公司產品技術對比 . 21 表表 11：光威復材核心技術研究歷程：光威復材核心技術研究歷程 . 23 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 全球視野全球視野 本土智慧本土智慧 Page 5

19、碳纖維行業技術壁壘高，制備工藝復雜碳纖維行業技術壁壘高，制備工藝復雜 碳纖維材料性能優異，應用領域廣碳纖維材料性能優異，應用領域廣 碳纖維是一種碳含量在 90%以上的高強度高模量纖維材料，耐高溫性能居所有化 纖之首。它的結構主要是由石墨微晶等有機物纖維，沿最優方向軸向堆砌形成，經 過碳化及石墨化等復雜工藝處理，得到微晶石墨的集合體。 圖圖 1：碳纖維特征碳纖維特征 資料來源: 赫氏公司、國信證券經濟研究所整理 作為新一代纖維，碳纖維密度低，質量比金屬輕，強度卻是鋼鐵的 16 倍，楊氏模 量是凱夫拉纖維的 2 倍，傳統玻璃纖維的 2-3 倍。它既具纖維的柔軟性，又不失碳 材料本征的固有屬性。在非

20、氧化環境下耐高溫，熱膨脹系數小，耐疲勞性、耐腐蝕 性好，在有機溶劑、酸、堿中不溶不脹。 表表 1：碳纖維及其余材料性能對比碳纖維及其余材料性能對比 材料名稱材料名稱 拉伸強度（拉伸強度（MPa） 彈性模量彈性模量 斷裂伸長率（斷裂伸長率（%） 密度（密度（g/cm ） Q235 鋼鐵 420 210 25 7.85 2A12 鋁合金 410 75 12 2.82 E 玻璃纖維 3430 73 4.8 2.54 芳綸 1414 纖維 3600 131 2.8 1.44 T300 碳纖維 3530 230 1.5 1.76 T1000G 碳纖維 6370 294 2.2 1.8 T800H 碳纖維

21、 5490 294 1.5 1.81 M55J 碳纖維 4020 540 0.8 1.91 資料來源:高性能纖維，中國知網、國信證券經濟研究所整理 碳纖維復合材料是由碳纖維與金屬、陶瓷、樹脂等基體制作而成。碳纖維復合材料是由碳纖維與金屬、陶瓷、樹脂等基體制作而成。碳纖維和樹 脂制作的復合材料，其比強度和比模量在所有現存的工程材料中居首位。碳纖 維復合材料具有各類優異性能，材料密度低、熱膨脹系數小、比熱容高，具有 超強拉伸彈性，耐高溫，耐腐蝕性以及優越的能量吸收性能。因此，碳纖維復 合材料在軍工、航天、交通、汽車以及體育領域都有廣泛應用。 碳纖維屬于復雜技術產業的典型代表，通過不同的制作工藝得到

22、的產品也差異碳纖維屬于復雜技術產業的典型代表，通過不同的制作工藝得到的產品也差異 巨大。上游原材料的要求高，中間過程產出復雜，需要大量穩定的核心機械設巨大。上游原材料的要求高，中間過程產出復雜，需要大量穩定的核心機械設 備。備。 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 全球視野全球視野 本土智慧本土智慧 Page 6 圖圖 2：碳纖維生產鏈碳纖維生產鏈（以丙烯腈路線為例）（以丙烯腈路線為例） 資料來源:新材料在線、國信證券經濟研究所整理 注：以上相關上市公司僅為產業鏈梳理盤點列示，不作為投資評級建議 按原材料的不同，碳纖維可分為三類。按原材料的不同，碳纖維可分為三類。世界上能夠達到工業規?；a的主

23、要 有聚丙烯腈（PAN）基碳纖維、瀝青基碳纖維和黏膠基碳纖維三種，其中 PAN 基碳纖維占據絕對主要地位， 份額達 90%以上， 其次是瀝青基碳纖維約占 6-8%， 黏膠基碳纖維產量最低。 產業中最早開發的是黏膠基碳纖維，該類纖維強力較低，主要應用于耐燒蝕材產業中最早開發的是黏膠基碳纖維，該類纖維強力較低，主要應用于耐燒蝕材 料及隔熱材料。料及隔熱材料。瀝青基碳纖維彈性模量好，熱膨脹系數小、熱導率高、但抗拉 強度和抗壓強度低，且瀝青的提取成本較高。PAN 綜合性能最好，價格適中， 生產難度較瀝青更低，品種多，是全球碳纖維市場的主流產品。 表表 2：三類原材料碳纖維對比三類原材料碳纖維對比 分類

24、分類 特征特征 劣勢劣勢 份額份額 PAN 基 PAN 為前驅體碳化后得到，生產工藝難 度低，品種多，價格適中 / 90% 瀝青基 導熱性高，拉伸模量高，抗沖擊性強 制作工藝復雜，成 本高 6%-8% 黏膠基 開發早，耐溫性高 碳化收益率低，本 高 1% 資料來源:新材料在線、國信證券經濟研究所整理 根據應用領域的不同，碳纖維按照絲束大小通?？梢苑譃榇蠼z束碳纖維和小絲根據應用領域的不同，碳纖維按照絲束大小通?？梢苑譃榇蠼z束碳纖維和小絲 束碳纖維。束碳纖維。一般將 48 K（每束含有 48 000 根碳纖維）及以上稱為大絲束碳纖 維，也稱為工業級碳纖維，主要有 50、60、120、240、360

25、 K 等；反之則稱 為小絲束碳纖維，也稱為宇航級碳纖維，主要有 1、3、12、24 K 等。從 20 世 紀 60 年代 PAN 基碳纖維的技術突破開始到現在， 市場一直以小絲束碳纖維為 主要產品。 大絲束碳纖維雖然過去就有生產，但是由于其抗拉強度不高，與小絲束有較大 差距， 所以大絲束碳纖維一直沒有得到重視， 也沒有被廣泛應用。大絲束碳纖維一直沒有得到重視， 也沒有被廣泛應用。 直至近年來， 大絲束碳纖維性能提升， 價格優勢更加明顯， 在工業領域里具有更強的競爭力， 尤其是 2013 年， 德國寶馬部分款型汽車采用 SGL 公司生產的大絲束碳纖維， 打開了大絲束碳纖維在汽車領域的應用之門。大

26、絲束碳纖維應用的整個產業鏈 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 全球視野全球視野 本土智慧本土智慧 Page 7 技術也取得突破性進展，大絲束碳纖維迎來了發展的“春天” 。 表表 3：兩類絲束碳纖維對比兩類絲束碳纖維對比 分類分類 絲束尺寸絲束尺寸 拉伸強度拉伸強度 領域領域 小絲束 48K 高 國防軍工、航天航空、體育器材 大絲束 48K 低 風電能源、汽車行業 資料來源: 大絲束碳纖維發展現狀及我國技術瓶頸和發展建議、國信證券經濟研究所整理 制備工藝環節復雜，高精尖技術有待完善制備工藝環節復雜，高精尖技術有待完善 碳纖維制造過程核心是將通過紡絲過程獲得的原絲經過一系列高溫熱處理工程碳纖維制造

27、過程核心是將通過紡絲過程獲得的原絲經過一系列高溫熱處理工程 轉變為碳纖維的過程。轉變為碳纖維的過程。以主流產品 PAN 基碳纖維為例：從 PAN 原絲開始，通 過丙烯腈單體聚合再通過濕法或干濕法紡絲得到原絲，經過預氧化、碳化、石 墨化的過程，使高分子發生氧化、熱解以及環化等一系列化學反應，形成石墨 態的碳纖維。 圖圖 3：碳纖維生產工藝流程碳纖維生產工藝流程 資料來源:新材料在線、國信證券經濟研究所整理 PAN 原絲是制造碳纖維的原材料，原絲的性能很大程度可以決定碳纖維的性能。原絲是制造碳纖維的原材料，原絲的性能很大程度可以決定碳纖維的性能。 PAN 聚合溶液制備通常是丙烯腈在二甲基亞砜（DM

28、SO）中聚合，經脫單脫泡 后過濾，用于 PAN 原絲制備?；诰酆涎b備和技術傳統，國內大部分碳纖維生 產廠家采用該法，結合間歇或半連續聚合工藝流程。間歇聚合即聚合主題過程 在獨立設備和時段內一次完成，進出料均為間歇過程，嚴格按批次操作。 從生產性和可行性角度考慮， 大部分企業采取從生產性和可行性角度考慮， 大部分企業采取 PAN 基碳纖維的主流紡絲方法是基碳纖維的主流紡絲方法是 濕法紡絲。濕法紡絲。其中，國內的濕法紡絲僅限濕噴濕紡，即噴絲板浸入凝固浴中，紡 絲原液通過噴絲板直接浸入凝固浴，把干噴濕紡稱為“干濕法” ，即噴絲板不直 接與凝固浴接觸，紡絲原液從噴絲板噴出后經過空氣段進入凝固浴。干噴

29、濕紡 技術可以明顯提高在紡絲過程中的牽伸倍率，因此 T300 碳纖維生產線中普遍 適用濕噴濕紡，而 T700 碳纖維需要的牽伸力度更大，適用干噴濕紡。 加工處理原絲是碳纖維生產至關重要的環節加工處理原絲是碳纖維生產至關重要的環節，在整個制備過程中，高溫處理設 備最為關鍵核心，設備的穩定性直接關系到生產鏈的運轉能力和產品性能。 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 全球視野全球視野 本土智慧本土智慧 Page 8 表表 4：原絲生產過程原絲生產過程 工序工序 設備設備 工程溫度工程溫度/ 主要反應主要反應 預氧化過程 預氧化爐 200-300 在氧化性氣氛中施加一定的張力，在 PAN 直連 基礎上形

30、成大量環狀結構 300-400 PAN 直連發生斷裂，進行交聯反應 碳化過程 碳化爐 400-900 開始熱分解反應 900-1500 纖維發生收縮，碳元素迅速升高 石墨化過程 石墨爐 2000 高溫使得纖維內部形成發達的石墨網面結構 資料來源:中國知網、國信證券經濟研究所整理 大絲束纖維成市場主流發展，技術難題有待攻克大絲束纖維成市場主流發展，技術難題有待攻克 大絲束碳纖維復合材料具有更大的市場。大絲束碳纖維復合材料具有更大的市場。企業選擇大絲束品種重要的目標是追 求低成本和大規模工業應用，工業用碳纖維方面對碳纖維的價格更加敏感，而 對碳纖維的性能要求不像航空航天和軍工要求那么高，因此，從產

31、業升級和經 濟學的角度來看，大絲束碳纖維復合材料具有更大的市場。就目前情況來看， 我國碳纖維市場主要以小絲束為主，隨著近幾年工業領域對碳纖維需求量的大 幅度增加，大絲束生產開始起步，企業開始著手于大絲束碳纖維的研究。 圖圖 4：國內國內公司碳纖維企業公司碳纖維企業近期研究進展近期研究進展 資料來源:公司公告、國信證券經濟研究所整理 雖然大部分龍頭企業已投入大量資金積極研發創新大絲束纖維，但由于我國整 體起步較晚，產品與國外有較大差距，產業鏈不完備，基礎薄弱，技術相對落 后，開展大規模工業化生產還存在較多技術難題。開展大規模工業化生產還存在較多技術難題。 （1）技術標準和性能測試缺失：技術標準和

32、性能測試缺失：性能測試與表征方法還是空白，缺少了準確的 檢驗檢測數據支撐，給研發和生產增加了難度。大絲束碳纖維沒有相應的技術 標準，大、小絲束碳纖維由于其所含碳纖維根數的不同，在浸漬環氧樹脂制備 試樣時，其浸漬程度不同，對力學性能測試結果準確性有較大影響，而且測試 時加載的速率及試樣儀器的設置、加強片的要求等都會對測試結果造成差異， 結果會造成大絲束碳纖維力學性能測試結果與真實值之間存在較大偏差。 （2）新型碳纖維前驅體化合物的開發難題：新型碳纖維前驅體化合物的開發難題：PAN 的化工合成和 PAN 纖維的紡 絲上游原絲技術不過關，國內企業在高端原絲自主研發方面實力差，還處于第 二階段，而國外

33、龍頭公司的高端原絲研發已進入第三階段，產品差異化明顯， 具有產品優勢。例如日本 NEDO 在聚丙烯腈聚合時完成了熱穩定化，原絲生產 線出來的纖維是預氧絲。另外，原絲原料的替代方面，主要思路有瀝青、聚烯 烴及木質素等，目前并未有重大突破。 除中簡科技的聚合物專利中有對所得紡絲原液中聚合物分子量分布進行檢測外， 其他公司紡絲原液專利均未提及所得原液分子量性能參數，且大多是“能有效 將官能團控制在聚合物鏈內”“官能團在大分子鏈上分布均勻， 分子量均勻穩定” 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 全球視野全球視野 本土智慧本土智慧 Page 9 等定性描述，且方法均為傳統的一次性聚合法，與日本東麗公司技術水平相差 較大。 國際研究表明， 在預氧化過程中牽伸比為 1.1-1.3 的碳纖維性能最好， 而牽伸比 較低時，所得預碳