碳纤维行业研究报告.docx

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1、碳纤维行业研究报告中国大陆碳纤维主要依赖进口，有效产能缺乏。在海夕卜龙头技术封锁和 价格战等多方面打压下，国内碳纤维产业开展缓慢。我国碳纤维行业的 开展历程可以分为三个阶段：1）奠基阶段：我国的碳纤维几乎与日本同时起步，1962年，中国 石油吉林石化开始采用PAN原料研制碳纤维，但是因为缺乏相应的科 学知识和组织,没有取得实质性的进展，与此同时，美日等国家将其视 为战略物资，实施技术禁运，这也导致我国碳纤维的研发止步不前。2 ）起步阶段：1975年，原国防科委主任张爱萍将军开始主持碳纤 维研发工作，先后组织了二十多名科研和企事业单位，组成原丝、碳化 等五个专业组。但由于知识产权归属问题没有得到

2、妥善解决，各部门之 间的利益难以协调，进展速度缓慢。在此之后的80年代中期,我国也 陆续尝试走引进开发之路，但均以失败告终。3 ）开展阶段：2000年，两院院士师昌绪提出要大力开展碳纤维产 业，这引起了政府的重视，至此我国开始采取措施大力支持碳纤维领域 的自主创新，在863、973计划中也将碳纤维作为重点研发工程。2005 年国内碳纤维行业企业仅有10家，合计产能仅占全球产能的1%。2008 年，以国有企业为代表的企业开始进入碳纤维行业，但大局部企业在核 心关键技术上还无何可突破，无论是生产线的运行还是产品质量，都极 不稳定。一、国内需求旺盛：风光氢等领域需求爆发，中国引领全球中国碳纤维需求量

3、快速增长，增速领先全球。2015年国内碳纤维 需求量仅为1.7万吨，仅五年就增长逾3倍,2020年到达了 4.9万吨, 国内碳纤维需求实现连续3年超过30%的增长远超过全球市场增速。 伴随下游应用领域的扩大和开展，中国或将成为全球主要碳纤维消费国， 碳纤维需求有大幅增长的空间。碳纤维在新能源领域（风、光、氢）的需求迎来快速增长。体育需 求占据着我国下游应用的30% ,需求量保持稳步增长；航空航天虽然 用量不高，但单价远超出其他领域，未来随着军工开支有望稳步增长。 近年来碳纤维因其良好的性能广泛应用于风电叶片、光伏硅晶热场材料 （碳碳复材）、缠绕复合材料储氢气瓶等，显著受益于新能源行业增长。二、

4、轻量化的稳健需求体育休闲领域是最早的碳纤维大规模应用领域。1970年，日本东 丽公司与美国UCC进行技术合作，并于1971年工业生产PAN基碳纤 维T300 ,率先实现工业化量产Q吨/月）。在1971年之前，碳纤维的 主要需求集中在美国军工大订单。1971年后，日本东丽公司率先生产 了一系列一系列日常体育用品，比方鱼竿、高尔夫球杆、网球拍等。碳 纤维鱼竿质量减轻一半，尽管价格贵了 4倍，但市场需求旺盛。1975 年，日本川崎球拍为了弥补了日本人在网球运动中力量的劣势，实现球 拍的100%碳纤维化，使得操作更加轻便。随着全球休闲体育风气的崛 起，日本东丽抓住时代机遇，快速抢占市场，不断深入碳纤维

5、在各个领 域的应用，成为全球最大的碳纤维制造商。体育休闲是中国碳纤维行业的根基。当前全世界体育休闲，都集中 在中国，体育休闲领域，中国市场碳纤维的需求占到了全球的90%。 尽管目前市场已趋近于饱和，但未来随着GDP稳健增长和消费水平提 高，预计体育休闲领域需求增长有望保持5%左右。航空航天对减重需求迫切。飞行器的运动速度高，过载大，对材料 强度和变形有严格要求；且能够减少重量，就能够增加有效载荷，降低 飞行本钱。据估计，商用飞机每减重一公斤，一年就能节约3000美元 的燃料远程火箭、太空飞船每减重一公斤，就能节约1万美元的燃料。 因此高速飞行领域对材料重量锚铢必较，对价格敏感度相对较低。碳纤维

6、在航空航天领域应用广阔，局部机型已达90%。以战斗机 为例，自20世纪70年代至今，复合材料的应用范围已从最初的尾翼 拓展到机翼、前机身、中机身、整流罩等多个部位。以美军为例，1969 年,F14A碳纤用量仅有1%，而以F-22和F35为代表的第四代战斗机 上用量到达24%和36%。，英国的台风战机（EF2000）复合材料用量 到达40%左右,其中全机外表的70%采用碳纤复材。而碳纤维在波音 等机型中的碳纤维复合材料在战机的应用与日俱增。航空航天领域所用碳纤维单价高。从2020全球碳纤维需求来看,尽管航空市场（尤以民航为甚）受疫情冲击严重，需求量下降20% , 但是，由于其所用材料的高价格，它

7、仍然是收入规模上最大的一个局部。三、行业质变：供给优化遇到需求爆发，替代全面加速伴随技术突破和需求爆发，碳纤维行业迎来优质开展期。首先，小 丝束和大丝束碳纤维先后实现技术突破，尤其是大丝束碳纤维的低本钱 优势，使得碳纤维在工业领域规模放量成为可能；其次，国内风光氢等 新能源需求迎来快速增长，企业产能利用率提升，进一步带来本钱下降, 因此促进了碳纤维替代应用的全面加速。过去几年头部企业单位本钱下 降显著,验证了技术突破和需求旺盛下供给曲线的下移。日美企业遥遥领先，但国内企业快速追赶。2020年全球碳纤维总 产能约为17万吨，其中仅东丽一家就到达5万吨，无论是大丝束市场 或是小丝束市场，均被日美企业瓜分。但近几年我国碳纤维企业有效产 能快速扩张，改变了行业长期以来有产能而无产量的现象，进口比例 持续下降。2015年行业产能利用率仅为15% , 2020年提升至51%。技术突破叠加规模效应，碳纤维行业供给曲线下移。过去几年头部 企业的单位本钱下降显著，进一步验证了技术突破和需求旺盛下供给曲 线下移。可以看到，相对于大丝束，小丝束碳纤维龙头企业本钱更早迎 来下降。