碳纖維行業(yè)報(bào)告54頁(yè)

1、行業(yè)深度報(bào)告證券研究報(bào)告目 錄1 碳纖維：輕質(zhì)高強(qiáng)的“黑色黃金”.11.1 碳纖維不同維度的分類.11.2 中游環(huán)節(jié)是產(chǎn)業(yè)鏈核心.31.2.1 重要中間產(chǎn)品：碳纖維織物和預(yù)浸料.31.2.2 低成本大絲束發(fā)展推動(dòng)民用領(lǐng)域應(yīng)用.61.2.3 干噴濕紡技術(shù)速度和性能優(yōu)勢(shì)明顯.71.3 航空需求牽引高性能碳纖維發(fā)展.92 碳纖維市場(chǎng)需求 .102.1 全球市場(chǎng)需求穩(wěn)定增長(zhǎng).102.2 中國(guó)市場(chǎng)近年需求提速.123 高端需求領(lǐng)域以航空航天和風(fēng)電為主.153.1 航空航天領(lǐng)域.153.1.1 先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)碳纖維用量提升.163.1.2 國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)帶來(lái)商用航空巨大市場(chǎng).183.1.3 無(wú)人機(jī)發(fā)展迅速.193.

2、1.4 導(dǎo)彈與航天應(yīng)用增長(zhǎng).203.2 風(fēng)電領(lǐng)域：中國(guó)需求占全球比重超過(guò) 60%.234 高性能碳纖維市場(chǎng)供給格局 .244.1 日美技術(shù)領(lǐng)先.254.2 中國(guó)企業(yè)追趕與突破.274.2.1 政策引導(dǎo)與碳纖維國(guó)產(chǎn)化之路.284.2.2 高端領(lǐng)域研發(fā)相繼取得突破.304.3 積極擴(kuò)產(chǎn)加速進(jìn)口替代.315 主要上市企業(yè) .335.1 中航高科：航空復(fù)材龍頭.335.1.1 資產(chǎn)重組進(jìn)入航空新材料賽道.335.1.2 聚焦主業(yè)，中航復(fù)材盈利能力不斷提升.345.2 光威復(fù)材：國(guó)內(nèi)碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈最完整企業(yè).365.2.1 系列化產(chǎn)品，軍民品業(yè)務(wù)雙輪驅(qū)動(dòng).365.2.2 應(yīng)用領(lǐng)域拓展，三大板塊共同推進(jìn).3

3、85.3 中簡(jiǎn)科技：專注航空航天，高性能碳纖維主力供應(yīng)商.405.3.1 發(fā)源并深耕于航空航天領(lǐng)域.405.3.2 高技術(shù)壁壘帶來(lái)高盈利能力.415.4 中復(fù)神鷹：國(guó)內(nèi)干噴濕紡工藝領(lǐng)導(dǎo)者.435.4.1 高性能產(chǎn)品全覆蓋，產(chǎn)能優(yōu)勢(shì)顯著.435.4.2 下游應(yīng)用廣泛，業(yè)績(jī)跨越式增長(zhǎng).456 風(fēng)險(xiǎn)提示 .47請(qǐng)務(wù)必仔細(xì)閱讀本報(bào)告最后部分的重要法律聲明行業(yè)深度報(bào)告證券研究報(bào)告插圖目錄圖 1：碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈.3圖 2：聚丙烯腈（PAN）基碳纖維生產(chǎn)工藝示意圖 .3圖 3：碳纖維織物生產(chǎn)流程圖.4圖 4：預(yù)浸料生產(chǎn)流程圖.4圖 5：碳纖維中游產(chǎn)品及對(duì)應(yīng)國(guó)內(nèi)供應(yīng)商.5圖 6：濕法紡絲示意圖.7圖 7：干法紡

4、絲工藝過(guò)程.7圖 8：干噴濕紡工藝過(guò)程.8圖 9：日本東麗高性能碳纖維產(chǎn)品.9圖 10：2007-2021 年全球碳纖維市場(chǎng)需求及增長(zhǎng)率.10圖 11：2021 年全球碳纖維下游需求量及比重（萬(wàn)噸） .11圖 12：2021 年全球碳纖維下游需求金額及比重（百萬(wàn)美元） .11圖 13：2020-2021 年全球碳纖維不同下游應(yīng)用單價(jià)（萬(wàn)美元/噸）.11圖 14：2007-2021 年中國(guó)碳纖維市場(chǎng)需求.12圖 15：碳纖維國(guó)產(chǎn)化率水平.12圖 16：2020-2021 年中國(guó)碳纖維需求量來(lái)源.13圖 17：2020-2021 年中國(guó)碳纖維需求金額來(lái)源.13圖 18：2020-2021 年中國(guó)不

5、同需求來(lái)源碳纖維單價(jià)（萬(wàn)美元/噸）.13圖 19：2021 年中國(guó)碳纖維下游需求量及比重（萬(wàn)噸）.14圖 20：2021 年全球與中國(guó)主要碳纖維下游需求領(lǐng)域比重.14圖 21：碳纖維主要應(yīng)用領(lǐng)域.15圖 22：2015-2021 年全球及中國(guó)航空航天領(lǐng)域碳纖維需求增長(zhǎng)情況.15圖 23：2021-2025 年全球航空航天領(lǐng)域碳纖維需求增長(zhǎng)趨勢(shì).15圖 24：2021 年全球航空航天領(lǐng)域碳纖維分市場(chǎng)需求占比.16圖 25：2020-2021 年全球航空航天領(lǐng)域碳纖維分市場(chǎng)需求量（千噸）.16圖 26：碳纖維復(fù)合材料在航空產(chǎn)品應(yīng)用比例圖.17圖 27：我國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)中碳纖維的應(yīng)用.17圖 28：全球軍

6、機(jī)數(shù)量前十國(guó)家.18圖 29：中美戰(zhàn)斗機(jī)代際對(duì)比.18圖 30：美國(guó)“全球鷹”無(wú)人偵察機(jī) .19圖 31：我國(guó)“雷鳥(niǎo)”碳纖維復(fù)合材料無(wú)人機(jī) .19圖 32：20182023 年我國(guó)無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)規(guī)模及增長(zhǎng)預(yù)測(cè).20圖 33：碳碳復(fù)合材料用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管.20圖 34：碳纖維在航天飛行器中的應(yīng)用.20圖 35：2020-2021 我國(guó)火箭發(fā)射情況.22圖 36：20062020 年我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值.22圖 37：風(fēng)電葉片直徑發(fā)展趨勢(shì).23圖 38：2015-2021 年全球及中國(guó)風(fēng)電葉片碳纖維需求增長(zhǎng)情況.23圖 39：2021-2025 年全球風(fēng)電葉片碳纖維需求增長(zhǎng)趨勢(shì).23圖 4

7、0：2015-2021 年全球及中國(guó)運(yùn)行總產(chǎn)能（萬(wàn)噸）及增速.24圖 41：2021 年全球碳纖維主要生產(chǎn)企業(yè)運(yùn)行產(chǎn)能及擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃（千噸） .24圖 42：2021 年中國(guó)主要生產(chǎn)企業(yè)原絲及碳纖維運(yùn)行產(chǎn)能（千噸） .25請(qǐng)務(wù)必仔細(xì)閱讀本報(bào)告最后部分的重要法律聲明行業(yè)深度報(bào)告證券研究報(bào)告圖 43：PAN 基碳纖維的主要發(fā)展歷程 .25圖 44：全球小絲束碳纖維的市場(chǎng)分布.26圖 45：全球大絲束碳纖維的市場(chǎng)分布.26圖 46：中國(guó)碳纖維發(fā)展歷程.27圖 47：我國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)化情況.30圖 48：中航高科公司及業(yè)務(wù)發(fā)展歷程.33圖 49：中航高科 2017-2022Q1 營(yíng)收及增速.34圖 50：中

8、航高科 2017-2022Q1 歸母凈利潤(rùn)及增速.34圖 51：中航高科 2017-2022Q1 毛利率與凈利率.34圖 52：中航高科 2017-2022Q1 期間費(fèi)用率.34圖 53：中航復(fù)材 2017-2021 年?duì)I收及增長(zhǎng)率.35圖 54：中航復(fù)材 2017-2021 年凈利潤(rùn)及增長(zhǎng)率.35圖 55：中航復(fù)材 2017-2021 年凈利率.35圖 56：光威復(fù)材技術(shù)發(fā)展歷程.36圖 57：光威復(fù)材“521”發(fā)展戰(zhàn)略 .37圖 58：光威復(fù)材 2017-2022Q1 營(yíng)收及增速.38圖 59：光威復(fù)材 2017-2022Q1 歸母凈利潤(rùn)及增速.38圖 60：光威復(fù)材 2017-2022Q

9、1 毛利率與凈利率.38圖 61：光威復(fù)材 2017-2022Q1 期間費(fèi)用率.38圖 62：光威復(fù)材 2018-2021 年三大板塊收入（億元）.39圖 63：光威復(fù)材 2018-2021 年三大板塊毛利率.39圖 64：中簡(jiǎn)科技 2017-2022Q1 營(yíng)收及增速.41圖 65：中簡(jiǎn)科技 2017-2022Q1 歸母凈利潤(rùn)及增速.41圖 66：中簡(jiǎn)科技 2017-2022Q1 毛利率與凈利率.42圖 67：中簡(jiǎn)科技 2017-2022Q1 期間費(fèi)用率.42圖 68：中復(fù)神鷹發(fā)展歷程.43圖 69：中復(fù)神鷹 2021H 下游銷售量（噸） .45圖 70：中復(fù)神鷹 2021H 下游銷售收入（萬(wàn)

10、元） .45圖 71：中復(fù)神鷹 2018-2022Q1 營(yíng)收及增速.45圖 72：中復(fù)神鷹 2018-2022Q1 歸母凈利潤(rùn)及增速.45圖 73：中復(fù)神鷹 2018-2022Q1 毛利率與凈利率.46圖 74：中復(fù)神鷹 2018-2022Q1 期間費(fèi)用率.46請(qǐng)務(wù)必仔細(xì)閱讀本報(bào)告最后部分的重要法律聲明行業(yè)深度報(bào)告證券研究報(bào)告表格目錄表 1：不同原絲種類的碳纖維對(duì)比.1表 2：小絲束與大絲束的性能對(duì)比.1表 3：各形態(tài)碳纖維對(duì)比.2表 4：高性能碳纖維分類.2表 5：碳纖維復(fù)合材料分類.5表 6：小絲束碳纖維和大絲束碳纖維制備過(guò)程成本對(duì)比.6表 7：大絲束碳纖維增產(chǎn)項(xiàng)目.6表 8：三種紡絲工藝

11、對(duì)比.7表 9：國(guó)內(nèi)公司干噴濕紡技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化水平匯總.8表 10：國(guó)內(nèi)主要企業(yè)產(chǎn)品與日本東麗性能對(duì)比.9表 11：各種飛行器減重的經(jīng)濟(jì)效益.16表 12：碳纖維復(fù)合材料在民機(jī)中的應(yīng)用情況.19表 13：碳纖維復(fù)合材料在民機(jī)領(lǐng)域的需求預(yù)測(cè).19表 14：各種飛行器減重的經(jīng)濟(jì)效益.21表 15：國(guó)外部分固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體應(yīng)用碳纖維材料的情況 .21表 16：日、美主要碳纖維材料性能.26表 17：碳纖維相關(guān)政策梳理.28表 18：碳纖維部分國(guó)家專項(xiàng)支持項(xiàng)目.29表 19：國(guó)內(nèi)廠商/研究機(jī)構(gòu)近年來(lái)技術(shù)突破.30表 20：碳纖維核心生產(chǎn)商擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃.31表 21：中航高科子公司情況及主要業(yè)務(wù).33表 2

12、2：光威復(fù)材主要產(chǎn)品.37表 23：中簡(jiǎn)科技碳纖維技術(shù)發(fā)展歷程.40表 24：中簡(jiǎn)科技主要碳纖維產(chǎn)品.41表 25：中復(fù)神鷹核心技術(shù).43表 26：中復(fù)神鷹主要產(chǎn)品.44請(qǐng)務(wù)必仔細(xì)閱讀本報(bào)告最后部分的重要法律聲明行業(yè)深度報(bào)告證券研究報(bào)告1 碳纖維：輕質(zhì)高強(qiáng)的“黑色黃金”碳纖維是一種含碳量高于 90%的無(wú)機(jī)纖維，是由有機(jī)纖維（粘膠基、瀝青基、聚丙烯腈基纖維等）在 1000以上的高溫環(huán)境下裂解碳化形成的。其有著“輕質(zhì)高強(qiáng)”的力學(xué)性能，比重只有鋼材的五分之一左右，但強(qiáng)度可達(dá)到鋼材的 57 倍，且具備耐高溫、耐腐蝕、導(dǎo)電導(dǎo)熱性好等優(yōu)良性質(zhì)，被稱為新材料之王，也被稱為“黑色黃金”。碳纖維以其高強(qiáng)、高模、

13、質(zhì)輕的優(yōu)異性能，成為發(fā)展國(guó)防軍工與國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要戰(zhàn)略物資。不僅在航空航天等軍工領(lǐng)域有不可替代的地位，在風(fēng)電葉片、體育休閑、壓力容器、建筑防護(hù)、汽車交通等領(lǐng)域也大放異彩。1.1 碳纖維不同維度的分類碳纖維可以按照原絲種類、絲束規(guī)格、形態(tài)、力學(xué)性能等不同維度進(jìn)行分類。按照原絲類型分為聚丙烯腈（PAN）基、瀝青基和粘膠基，其中 PAN 基由于其力學(xué)性能優(yōu)良，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，是當(dāng)今碳纖維中的主要產(chǎn)品，產(chǎn)量占全球所有碳纖維總產(chǎn)量的 90%以上，因此目前碳纖維一般指 PA N 基碳纖維。后續(xù)內(nèi)容中涉及碳纖維若無(wú)特殊說(shuō)明，均指 PA N 基碳纖維。表 1：不同原絲種類的碳纖維對(duì)比分類優(yōu)勢(shì)劣勢(shì)應(yīng)用現(xiàn)狀成品品質(zhì)優(yōu)

14、異，工藝較簡(jiǎn)單聚丙烯腈（PAN）基已經(jīng)成為碳纖維主流原料來(lái)源豐富，碳化收率高原料調(diào)制復(fù)雜，產(chǎn)品性能較低瀝青基粘膠基目前規(guī)模較小碳化收率低，技術(shù)難度大，設(shè)備復(fù)雜，成本高主要用于耐燒蝕材料及隔熱材料高耐溫性資料來(lái)源：光威復(fù)材招股說(shuō)明書，首創(chuàng)證券按絲束規(guī)格可以分為 24K 以下的宇航級(jí)小絲束碳纖維(1K 的含義為一條碳纖維絲束含 1000 根單絲）和 48K 以上的工業(yè)級(jí)大絲束碳纖維。目前小絲束碳纖維主要由日本和韓國(guó)提供。而大絲束碳纖維主要生產(chǎn)國(guó)是美國(guó)、德國(guó)與日本，產(chǎn)量大約是小絲束碳纖維的 33%左右，最大支數(shù)發(fā)展到 480K。表 2：小絲束與大絲束的性能對(duì)比絲束規(guī)格拉伸強(qiáng)度拉伸模量應(yīng)用領(lǐng)域航空航天

15、主要供應(yīng)商日本東麗、日本東邦、日本三菱小絲束大絲束124K35007000MPa230680GPa汽車、風(fēng)電葉片、能源建筑、體育用品美國(guó)卓爾泰克、德國(guó)西格里、日本東麗48K35005000MPa230290GPa資料來(lái)源：國(guó)產(chǎn)聚丙烯腈基大絲束碳纖維發(fā)展現(xiàn)狀與分析，首創(chuàng)證券按形態(tài)可分為長(zhǎng)絲、短纖維和短切纖維。長(zhǎng)絲應(yīng)用在工業(yè)結(jié)構(gòu)件和宇航結(jié)構(gòu)件中，短纖維主要應(yīng)用在建筑行業(yè)，如短碳纖維石墨低頻電磁屏蔽混凝土、工業(yè)用碳纖維氈等，短切纖維主要與各類基體塑料混合做成改性碳纖維工程塑料，再銷售給注塑機(jī)廠制造成零部件。請(qǐng)務(wù)必仔細(xì)閱讀本報(bào)告最后部分的重要法律聲明1行業(yè)深度報(bào)告證券研究報(bào)告表 3：各形態(tài)碳纖維對(duì)比形

16、態(tài)纖維保留長(zhǎng)度（mm）主要應(yīng)用領(lǐng)域長(zhǎng)絲125工業(yè)結(jié)構(gòu)件和宇航結(jié)構(gòu)件建筑行業(yè)短纖維1短切碳纖維19碳纖維工程塑料資料來(lái)源：短切碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料性能影響因素，首創(chuàng)證券按力學(xué)性能分為通用型和高性能型，通用型強(qiáng)度為 1000MPa、模量為 100GPa 左右，高性能型碳纖維又分為高強(qiáng)型（強(qiáng)度 2000MPa、模量 250GPa）和高模型（模量 300GPa以上），強(qiáng)度大于 4000MPa 的又稱為超高強(qiáng)型；模量大于 450GPa 的稱為超高模型。表 4：高性能碳纖維分類力學(xué)性能分類及表示拉伸強(qiáng)度分類及表示拉伸強(qiáng)度范圍拉伸彈性模量分類及表示拉伸彈性模表示力學(xué)性能分類高強(qiáng)型表示表示MPa量范圍 G

17、Pa3500450035454550556065703055GQ2202602226450055004500500050005500550060006000650065007000700075003000350055007000高強(qiáng)中模型高模型QZGM2603503504003504003504004004504505005005505506006006506507003535354045505560654000550040高強(qiáng)高模型QM3500400035資料來(lái)源：聚丙烯腈基碳纖維國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T26752-2020，首創(chuàng)證券請(qǐng)務(wù)必仔細(xì)閱讀本報(bào)告最后部分的重要法律聲明2行業(yè)深度報(bào)告證券研究

18、報(bào)告1.2 中游環(huán)節(jié)是產(chǎn)業(yè)鏈核心碳纖維生產(chǎn)流程長(zhǎng)，工藝、技術(shù)和資金壁較高，完整的碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈包含從一次能源到終端應(yīng)用的完整制造過(guò)程。上游主要為化工原材料供應(yīng)環(huán)節(jié)，從石油、煤炭、天然氣等經(jīng)過(guò)提煉、氨化等一系列流程后得到丙烯腈。中游為產(chǎn)業(yè)核心，由聚丙烯腈紡絲之后得到聚丙烯腈（PAN）原絲，再經(jīng)過(guò)預(yù)氧化、低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(yù)浸料，作為生產(chǎn)碳纖維復(fù)合材料的原材料。碳纖維經(jīng)與樹(shù)脂、陶瓷等材料結(jié)合，形成碳纖維復(fù)合材料，最后由各種成型工藝得到下游各領(lǐng)域需要的最終產(chǎn)品。圖 1：碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈資料來(lái)源：中簡(jiǎn)科技招股說(shuō)明書，首創(chuàng)證券碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈的核心是中游各環(huán)節(jié)，從原絲到碳纖維復(fù)

19、合材料涉及到的工藝流程長(zhǎng)，設(shè)備及生產(chǎn)線復(fù)雜，產(chǎn)品種類廣泛，是典型的資本密集型和技術(shù)密集型行業(yè)。產(chǎn)業(yè)鏈中游涉及到的產(chǎn)品形式主要有碳纖維、碳纖維織物、碳纖維預(yù)浸料和碳纖維復(fù)合材料制品四大類。1.2.1 重要中間產(chǎn)品：碳纖維織物和預(yù)浸料聚丙烯腈（PAN）基碳纖維由于生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，產(chǎn)品力學(xué)性能優(yōu)異，為碳纖維主流，占市場(chǎng)份額的 90%以上。圖 2：聚丙烯腈（PAN）基碳纖維生產(chǎn)工藝示意圖資料來(lái)源：中簡(jiǎn)科技招股說(shuō)明書，首創(chuàng)證券聚丙烯腈（PAN）基碳纖維的生產(chǎn)主要分為兩步，第一步是聚丙烯腈通過(guò)聚合、紡絲形成碳纖維原絲，第二步是原絲經(jīng)過(guò)整理后，送入氧化爐制得預(yù)氧化纖維（俗稱預(yù)氧絲），預(yù)氧絲進(jìn)入碳化爐制得碳

20、纖維，碳纖維經(jīng)表面處理、上漿即可得到碳纖維產(chǎn)品。全過(guò)程流程長(zhǎng)，工序多，技術(shù)和生產(chǎn)壁壘非常高。請(qǐng)務(wù)必仔細(xì)閱讀本報(bào)告最后部分的重要法律聲明3行業(yè)深度報(bào)告證券研究報(bào)告碳纖維織物是碳纖維重要的應(yīng)用形式。碳纖維織物是通過(guò)連續(xù)碳纖維的相互交叉、繞結(jié)等構(gòu)成的片狀材料，按生產(chǎn)工藝的不同又分為碳纖維機(jī)織物、碳纖維針織物、碳纖維氈和碳纖維異型織造織物，國(guó)內(nèi)主要以碳纖維機(jī)織物為主。國(guó)內(nèi)供應(yīng)碳纖維織物的企業(yè)主要有光威復(fù)材和中簡(jiǎn)科技。圖 3：碳纖維織物生產(chǎn)流程圖資料來(lái)源：光威復(fù)材招股說(shuō)明書，首創(chuàng)證券預(yù)浸料是原材料和最終復(fù)合材料制品之間的一種中間產(chǎn)品。它的制造方法主要是將碳纖維按照一個(gè)方向一致排列，并將碳纖維或布料經(jīng)樹(shù)脂

21、浸泡使其轉(zhuǎn)化成片狀，包括單項(xiàng)預(yù)浸料（無(wú)緯布）、雙向預(yù)浸料(帶、布)、束絲預(yù)浸料，是熱壓罐、模壓、袋壓、卷制等工藝中極其重要的中間材料，用于壓力容器、航空航天、軌道交通、汽車輪船、體育器材、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)提供預(yù)浸料的上市公司主要有光威復(fù)材和中航高科。圖 4：預(yù)浸料生產(chǎn)流程圖涂膜預(yù)浸資料來(lái)源：光威復(fù)材招股說(shuō)明書，首創(chuàng)證券請(qǐng)務(wù)必仔細(xì)閱讀本報(bào)告最后部分的重要法律聲明4行業(yè)深度報(bào)告證券研究報(bào)告碳纖維復(fù)合材料主要是以碳纖維為增強(qiáng)材料，以樹(shù)脂等作為基體材料，經(jīng)過(guò)復(fù)合制成的結(jié)構(gòu)或功能材料。目前碳纖維復(fù)合材料以樹(shù)脂基復(fù)合材料（CFRP）為主，占全部碳纖維復(fù)合材料市場(chǎng)份額的 90%以上。碳碳復(fù)合材料也是碳纖

22、維復(fù)合材料家族的重要一員，其以極強(qiáng)的耐溫性廣泛應(yīng)用于光伏熱場(chǎng)部件和航天部件等領(lǐng)域，近年來(lái)隨著光伏行業(yè)的迅猛發(fā)展，帶動(dòng)碳碳復(fù)材的需求激增；2021 年國(guó)內(nèi)碳碳復(fù)材收入約 74 億，成為國(guó)內(nèi)第三大應(yīng)用市場(chǎng)。表 5：碳纖維復(fù)合材料分類分類子分類特點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域強(qiáng)度、剛度高；酚醛樹(shù)脂基耐熱性好熱固性樹(shù)脂（TS）宇宙飛行器外表面防熱層及火箭噴嘴、航空航天結(jié)構(gòu)材料、釣漁竿、建筑補(bǔ)強(qiáng)等樹(shù)脂基復(fù)合材（CFRP）耐濕熱、強(qiáng)韌、優(yōu)良的成型加工性熱塑性樹(shù)脂（TP）導(dǎo)彈彈頭、固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管、航天飛機(jī)、飛機(jī)剎車盤、人工骨骼等低密度、耐燒蝕、抗熱震、高導(dǎo)熱、低膨脹、摩擦磨損性能優(yōu)異碳/碳復(fù)合材料由碳纖維及其制品(碳布等)

23、增強(qiáng)的復(fù)合材料(C/C)金屬基復(fù)合材料(CFRM)高比強(qiáng)度、高比模量、優(yōu)異的疲勞強(qiáng)度宇航結(jié)構(gòu)材料、汽車、鐵道、機(jī)械等錒、鋁、鎳、銅陶瓷基復(fù)合材料(CFRC)改善韌性、提高機(jī)械沖擊/熱沖擊性發(fā)動(dòng)機(jī)高溫部件等橡膠基復(fù)合材料(CFRR)改善熱疲勞性、提高使用壽命管材、耐磨襯輪、特殊密封件等資料來(lái)源：光威復(fù)材招股說(shuō)明書，首創(chuàng)證券我國(guó)從 20 世紀(jì) 60 年代開(kāi)始研發(fā)聚丙烯腈基碳纖維。到目前為止，我國(guó)已經(jīng)建立起了自己的碳纖維技術(shù)體系和較完整的碳纖維產(chǎn)業(yè)，涉及 10 多家企業(yè)和科研院所。產(chǎn)業(yè)鏈主要的上市公司有中簡(jiǎn)科技、中復(fù)神鷹、中航高科以及光威復(fù)材。圖 5：碳纖維中游產(chǎn)品及對(duì)應(yīng)國(guó)內(nèi)供應(yīng)商資料來(lái)源：公司公告

24、整理，首創(chuàng)證券請(qǐng)務(wù)必仔細(xì)閱讀本報(bào)告最后部分的重要法律聲明5行業(yè)深度報(bào)告證券研究報(bào)告1.2.2 低成本大絲束發(fā)展推動(dòng)民用領(lǐng)域應(yīng)用碳纖維按絲束大小分類可分為小絲束和大絲束，小絲束一般指絲束規(guī)格為 124K 的碳纖維，大絲束一般指絲束規(guī)格48K 的。小絲束力學(xué)性能優(yōu)異，主要應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域；大絲束主要用于能源、交通運(yùn)輸、紡織等工業(yè)領(lǐng)域。表 6：小絲束碳纖維和大絲束碳纖維制備過(guò)程成本對(duì)比參數(shù)大絲束碳纖維（48K）小絲束碳纖維（124K）小絲束成本高的原因提純成本增加純度要求一般，92%AN， 純度要求高，92%AN，MAMA等 （IA等）聚合組分原絲純度原絲性能氧化過(guò)程碳化工藝產(chǎn)品認(rèn)證允許一定雜質(zhì)嚴(yán)

25、格控制雜質(zhì)含量紡絲速度慢聚合、紡絲成本增加長(zhǎng)時(shí)高能耗致使成本增加能耗高高重均分子量且分子量分布窄重均分子量適中AN含量少使得氧化快、需控制放熱集中高 AN含量致使氧化慢有時(shí)需要較高溫度碳化溫度相對(duì)較低相對(duì)簡(jiǎn)單非常關(guān)鍵、過(guò)程復(fù)雜周期長(zhǎng)、認(rèn)證昂貴資料來(lái)源：國(guó)產(chǎn)聚丙烯腈基大絲束碳纖維發(fā)展現(xiàn)狀與分析，首創(chuàng)證券相較小絲束，大絲束具有低成本和生產(chǎn)率高的優(yōu)勢(shì)。大絲束采用低價(jià)的民用 PA N 絲作為原絲，其性能與制造小絲束碳纖維的特種原絲相差無(wú)幾，但價(jià)格只是制備小絲束碳纖維原絲的四分之一；而通常原絲價(jià)格約占碳纖維制備成本的 60%，因此，大絲束碳纖維的價(jià)格只有小絲束碳纖維的 50%60%。20 世紀(jì) 80 年

26、代到 90 年代，休閑體育用品幾乎全部由小絲束碳纖維制成。但自 20世紀(jì) 90 年代中期以來(lái)，大絲束碳纖維以較低的價(jià)格逐漸取代小絲束碳纖維，成為制備休閑體育用品的主要增強(qiáng)材料之一。并且隨著汽車工業(yè)、風(fēng)機(jī)葉片等相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，大絲束的需求量也快速增長(zhǎng)，2019 年大絲束碳纖維市場(chǎng)份額為 42.2%、2020 年達(dá)到45.2%。由于其低成本、高性價(jià)比、應(yīng)用廣的特點(diǎn)，大絲束碳纖維具有廣闊的市場(chǎng)空間和發(fā)展?jié)摿?。?guó)內(nèi)企業(yè)也都在積極規(guī)劃建設(shè)大絲束碳纖維擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目，未來(lái) 35 年將會(huì)是低成本大絲束發(fā)展的黃金時(shí)期。表 7：大絲束碳纖維增產(chǎn)項(xiàng)目擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目新增大絲束碳纖維產(chǎn)能預(yù)計(jì)達(dá)產(chǎn)時(shí)間內(nèi)蒙古光威低成本碳纖維項(xiàng)202

27、2年投產(chǎn) 4000噸光威復(fù)材上海石化新創(chuàng)碳谷10000噸目規(guī)劃產(chǎn)能 1萬(wàn)噸預(yù)計(jì) 2022年實(shí)現(xiàn)6000噸產(chǎn)能，2024年全面完成12000噸大絲束碳纖維項(xiàng)目12000噸19000噸大絲束碳纖維及結(jié)構(gòu)件項(xiàng)目2022年資料來(lái)源：賽奧碳纖維，首創(chuàng)證券請(qǐng)務(wù)必仔細(xì)閱讀本報(bào)告最后部分的重要法律聲明6行業(yè)深度報(bào)告證券研究報(bào)告1.2.3 干噴濕紡技術(shù)速度和性能優(yōu)勢(shì)明顯原絲制備工藝為碳纖維的核心技術(shù)，一般質(zhì)量穩(wěn)定的合格原絲，用 2.2kg 左右的原絲可生產(chǎn)出 1kg 碳纖維，而質(zhì)量差的原絲，則需要 2.5kg 甚至更高，這就加大了生產(chǎn)成本。在碳纖維生產(chǎn)中原絲要占總成本的 50%65%，所以原絲質(zhì)量的好壞直接決定

28、了碳纖維產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、生產(chǎn)成本和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。原絲生產(chǎn)工藝有濕法紡絲、干法紡絲和干噴濕紡三種，目前應(yīng)用較多的是濕紡和干噴濕紡。表 8：三種紡絲工藝對(duì)比濕法紡絲干法紡絲干噴濕紡紡絲紡速速度慢，一般 80米/分左右紡絲速度一般，200500米/分紡絲紡速速度快，一般600米/分紡速纖維表面有溝槽，體密度一般纖維表面光亮平滑，纖維致密，密度較高纖維質(zhì)量生產(chǎn)成本耐氯性較差居中較高較低資料來(lái)源：公開(kāi)資料整理，首創(chuàng)證券濕法紡絲是 PA N 基碳纖維生產(chǎn)中應(yīng)用最早和最廣泛的一種。這種紡絲方法是噴絲板浸入在溶液中，紡絲細(xì)流由于濃度差異、產(chǎn)生由表及里的劇烈凝固過(guò)程。但是由于外層與內(nèi)層擴(kuò)散的劇烈程度不同，開(kāi)始

29、擴(kuò)散的時(shí)間存在差異，通常會(huì)使得纖維內(nèi)部和表層結(jié)構(gòu)差異性比較大，表皮結(jié)構(gòu)致密、芯層結(jié)構(gòu)松散，化學(xué)結(jié)構(gòu)雜亂。這些缺陷會(huì)遺傳給碳纖維，且速度受溶劑和凝固劑雙擴(kuò)散速度和凝固浴的流體阻力等限制較低，工藝流程復(fù)雜，生產(chǎn)成本較高。干法紡絲和濕法紡絲一樣，都是溶液紡絲中的一種。若成纖高聚物可以找到一種沸點(diǎn)較低、溶解性能又好的溶劑制成紡絲液，此時(shí)可以將紡絲溶液從微細(xì)的小孔吐出，進(jìn)入加熱的氣體中；紡絲液中的溶劑揮發(fā)，高聚物絲條逐漸凝固，經(jīng)拉伸定型洗滌干燥等后處理過(guò)程便可得到成品纖維。干法紡絲可以進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)，且紡絲速度高、產(chǎn)量大、對(duì)環(huán)境污染少，并且纖維質(zhì)量及耐化學(xué)性和染色性能比濕紡纖維好。缺點(diǎn)在于生產(chǎn)的纖維耐氯性

30、較差、工藝技術(shù)難度較大，生產(chǎn)成本比干濕法高，比濕法低。圖 6：濕法紡絲示意圖圖 7：干法紡絲工藝過(guò)程資料來(lái)源：干濕法與濕法 PA N 基碳纖維制備過(guò)程中纖維結(jié)構(gòu)性能的差異性研究，首創(chuàng)證券資料來(lái)源：賽奧碳纖維，首創(chuàng)證券請(qǐng)務(wù)必仔細(xì)閱讀本報(bào)告最后部分的重要法律聲明7行業(yè)深度報(bào)告證券研究報(bào)告干噴濕紡工藝有效結(jié)合了干法和濕法，將成纖高聚物溶解在某種溶劑中制備成具有適宜濃度的紡絲溶液，再將該紡絲溶液從微細(xì)的小孔吐出。首先經(jīng)過(guò)一段很短的空氣夾層，在此處由于絲條所受阻力較小，處于液晶態(tài)的高分子有利于在高倍拉伸條件下高度取向；而后絲條再進(jìn)入低溫的凝固浴完成固化成型，并使液晶大分子處于高度有序的凍結(jié)液晶態(tài)，制得的

31、成品纖維，具有高強(qiáng)度、高模量的力學(xué)性能。干噴濕紡在紡絲速度和原絲性能方面均具有明顯優(yōu)勢(shì)，具有生產(chǎn)效率高、碳纖維品質(zhì)好、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。目前國(guó)際高端牌號(hào)碳纖維主要采用干噴濕紡技術(shù)，如 T700、T800、T1000。圖 8：干噴濕紡工藝過(guò)程資料來(lái)源：光威復(fù)材招股說(shuō)明書，首創(chuàng)證券國(guó)際上日本東麗和美國(guó)赫氏率先實(shí)現(xiàn)了干噴濕紡工藝的突破，紡絲速度高達(dá)6001200 米/分。我國(guó)干噴濕紡工藝由中復(fù)神鷹于 2013 年突破，使紡絲速度達(dá)到每分鐘400 米/分以上，是傳統(tǒng)濕法紡絲的 5 倍。但由于干噴濕紡工藝技術(shù)難度較大，僅有少量企業(yè)掌握該生產(chǎn)技術(shù)并形成成熟的碳纖維產(chǎn)品，目前國(guó)內(nèi)大部分碳纖維制造企業(yè)仍以濕法

32、紡絲工藝為主。表 9：國(guó)內(nèi)公司干噴濕紡技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化水平匯總公司干噴濕紡技術(shù)水平及對(duì)應(yīng)產(chǎn)業(yè)化水平的對(duì)比在國(guó)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)了千噸級(jí)干噴濕紡關(guān)鍵技術(shù)突破，建成了國(guó)內(nèi)首條千噸級(jí)干噴濕紡碳纖維產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線，已實(shí)現(xiàn)成熟的干噴濕紡碳纖維工業(yè)化生產(chǎn)，產(chǎn)品覆蓋 T700、T800、T1000、M30、M35、M40等級(jí)別，現(xiàn)對(duì)外銷售碳纖維均為干噴濕紡產(chǎn)品。中復(fù)神鷹2020年實(shí)現(xiàn)了干噴濕紡原絲線全紡位高速運(yùn)行，對(duì)外銷售干噴濕紡碳纖維產(chǎn)品主要為 T700級(jí)別。光威復(fù)材中簡(jiǎn)科技恒神股份目前規(guī)?；a(chǎn)產(chǎn)品為 ZT7系列濕法產(chǎn)品，曾受讓取得山西煤化所“干噴濕紡高性能 CCF-3制備技術(shù)”。已掌握碳纖維原絲干噴濕紡產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，

33、建成年產(chǎn)量達(dá) 2200噸的干噴紡原絲生產(chǎn)線，目前對(duì)外銷售產(chǎn)品大部分為濕法產(chǎn)品。資料來(lái)源：中復(fù)神鷹招股說(shuō)明書，首創(chuàng)證券請(qǐng)務(wù)必仔細(xì)閱讀本報(bào)告最后部分的重要法律聲明8行業(yè)深度報(bào)告證券研究報(bào)告1.3 航空需求牽引高性能碳纖維發(fā)展拉伸強(qiáng)度和拉伸模量是衡量碳纖維性能最主要的兩大指標(biāo)。2011 年我國(guó)聚丙烯腈基碳纖維標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布實(shí)施，對(duì)標(biāo)日本東麗產(chǎn)品性能將高性能碳纖維按拉伸模量和強(qiáng)度分為高強(qiáng)型（GQ）、高強(qiáng)中模型（QZ）、高模型（GM）、高強(qiáng)高模型（QM）四種類型。圖 9：日本東麗高性能碳纖維產(chǎn)品資料來(lái)源：日本東麗官網(wǎng)，首創(chuàng)證券在航空需求的牽引下，國(guó)產(chǎn)碳纖維高性能化技術(shù)不斷研發(fā)成功，已進(jìn)入有序化發(fā)展階段。目

34、前國(guó)內(nèi)碳纖維企業(yè)已實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn) T300 級(jí)和 T700 級(jí)碳纖維規(guī)?；a(chǎn)與穩(wěn)定供應(yīng)，性能均已達(dá)到甚至高于國(guó)際水平，例如光威復(fù)材的 GQ3522（T300 級(jí)）、中簡(jiǎn)科技的 ZT7 系列（高于 T700 級(jí)）均為國(guó)內(nèi)航空航天領(lǐng)域穩(wěn)定供貨產(chǎn)品。還實(shí)現(xiàn)了 T800級(jí)、M40J 級(jí)碳纖維的工程化生產(chǎn)，T1000 級(jí)、T1100 級(jí)、M55J 級(jí)高性能碳纖維也已經(jīng)突破關(guān)鍵制備技術(shù)，批量化生產(chǎn)與應(yīng)用指日可待。表 10：國(guó)內(nèi)主要企業(yè)產(chǎn)品與日本東麗性能對(duì)比日本東麗中復(fù)神鷹光威復(fù)材中簡(jiǎn)科技類別拉伸強(qiáng)度 拉伸模量拉伸強(qiáng)度 拉伸模量拉伸強(qiáng)度 拉伸模量拉伸強(qiáng)度 拉伸模量牌號(hào)牌號(hào)牌號(hào)牌號(hào)(MPa)(GPa)(MPa)

35、(GPa)(MPa)(GPa)(MPa)(GPa)T3003530230TZ3003530230T300級(jí)SYT45SYT45SSYT494000230450047004900230230T700級(jí)T800級(jí)T700S4900230 SYT49S230 TZ700STZ700GTZ800HTZ800S2954900490054905880230255 ZT7 4900294 ZT8 5,500294 ZT9 5,8002352652901033010T800S58806370294SYT55S2945900T1000GTZ1000G29563704410294T1000級(jí)高強(qiáng)高模SYT6564

36、0049004700M35J 4510、4700 343 SYM35M40J 4400 377 SYM40資料來(lái)源：中復(fù)神鷹招股說(shuō)明書，首創(chuàng)證券340375 TZ40J377 ZM40J 4,40038010請(qǐng)務(wù)必仔細(xì)閱讀本報(bào)告最后部分的重要法律聲明9行業(yè)深度報(bào)告證券研究報(bào)告2 碳纖維市場(chǎng)需求碳纖維具有目前其他任何材料無(wú)可比擬的綜合性能，被廣泛應(yīng)用于國(guó)防工業(yè)以及高性能民用領(lǐng)域，涉及航空航天、海洋工程、新能源裝備、工程機(jī)械、交通設(shè)施等行業(yè)，是一種國(guó)家亟需、應(yīng)用前景廣闊的戰(zhàn)略性新材料。2.1 全球市場(chǎng)需求穩(wěn)定增長(zhǎng)全球碳纖維需求穩(wěn)步增長(zhǎng)。2020 年全球碳纖維需求在疫情的影響仍然突破 10 萬(wàn)噸級(jí)，

37、達(dá)到 10.69 萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng) 3%；2021 年又同比增長(zhǎng) 10.4%、需求達(dá) 11.8 萬(wàn)噸。從2015 年至 2021 年，全球碳纖維需求量 CAGR 為 12.2%。圖 10：2007-2021 年全球碳纖維市場(chǎng)需求及增長(zhǎng)率資料來(lái)源：2021 全球碳纖維復(fù)合材料市場(chǎng)報(bào)告，首創(chuàng)證券全球市場(chǎng)看，2021 年碳纖維需求前三領(lǐng)域依次為風(fēng)電葉片、航空航天和體育休閑，三者總計(jì)占比 57.7%。其中，風(fēng)電葉片需求量為 3.3 萬(wàn)噸、占比 28%，占比較 2020 年下降 0.6 個(gè)百分點(diǎn)；風(fēng)電葉片被普遍認(rèn)為是碳纖維最重要的增長(zhǎng)市場(chǎng)，特別是制造超大型風(fēng)電機(jī)組所需葉片，必須使用質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、剛性好的

38、碳纖維。體育市場(chǎng)對(duì)比 2020 年有強(qiáng)勁的增長(zhǎng)、增幅高達(dá) 20%，回到了全球第二大市場(chǎng)地位。第三為航空航天，需求量與 2020 年持平、均為 1.65 萬(wàn)噸，占比 15%、較 2020 年下降 1.4%，主要是因?yàn)槊窈綐I(yè)受疫情沖擊影響較大。從需求金額來(lái)看，2021 年全球碳纖維的銷售金額為 34 億美元，同比 2020 年的 26.15億美元增長(zhǎng)了 30%；一方面需求量增長(zhǎng) 10.4%，另一方面由于供不應(yīng)求、碳纖維總體價(jià)格上漲 20%左右。其中，航空航天領(lǐng)域需求金額連續(xù)居于首位，2021 年銷售金額高達(dá)11.88 億美元、占全球碳纖維銷售金額的 34.9%，該領(lǐng)域碳纖維價(jià)格約為其他領(lǐng)域均價(jià)的3

39、 倍。金額占比第二和第三的分別為風(fēng)電葉片和體育休閑領(lǐng)域。請(qǐng)務(wù)必仔細(xì)閱讀本報(bào)告最后部分的重要法律聲明10行業(yè)深度報(bào)告證券研究報(bào)告圖 11：2021 年全球碳纖維下游需求量及比重（萬(wàn)噸）圖 12：2021 年全球碳纖維下游需求金額及比重（百萬(wàn)美元）資料來(lái)源：2021 全球碳纖維復(fù)合材料市場(chǎng)報(bào)告，首創(chuàng)證券資料來(lái)源：2021 全球碳纖維復(fù)合材料市場(chǎng)報(bào)告，首創(chuàng)證券2021 年由于整個(gè)碳纖維市場(chǎng)的緊缺，價(jià)格行情在 2020 年基礎(chǔ)上持續(xù)走高，均價(jià)總體上漲 20%左右。細(xì)分來(lái)看，除航空航天領(lǐng)域外，碳纖維的單價(jià)相差不大、基本在 2.5萬(wàn)美元/噸上下浮動(dòng)。航空航天領(lǐng)域價(jià)格高達(dá) 7.2 萬(wàn)美元/噸，這與航空航天領(lǐng)

40、域整體較高的技術(shù)壁壘以及旺盛增長(zhǎng)的需求有關(guān)。圖 13：2020-2021 年全球碳纖維不同下游應(yīng)用單價(jià)（萬(wàn)美元/噸）資料來(lái)源：2021 全球碳纖維復(fù)合材料市場(chǎng)報(bào)告，首創(chuàng)證券請(qǐng)務(wù)必仔細(xì)閱讀本報(bào)告最后部分的重要法律聲明11行業(yè)深度報(bào)告證券研究報(bào)告2.2 中國(guó)市場(chǎng)近年需求提速20062011 我國(guó)碳纖維的需求量呈波動(dòng)狀態(tài)，主要原因是在全球碳纖維供應(yīng)不足的情況下，美國(guó)、日本對(duì)中國(guó)實(shí)行出口限制，導(dǎo)致中國(guó)碳纖維需求長(zhǎng)期被抑制。尤其是 2008年和 2010 年，國(guó)內(nèi)碳纖維市場(chǎng)的需求量甚至出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)。2011 年開(kāi)始，國(guó)內(nèi)碳纖維需求量快速增長(zhǎng)，并在 2018 年以來(lái)保持 25%以上增速，20152021 年

41、國(guó)內(nèi)碳纖維需求量CAGR 達(dá) 23.2%。圖 14：2007-2021 年中國(guó)碳纖維市場(chǎng)需求資料來(lái)源：2021 全球碳纖維復(fù)合材料市場(chǎng)報(bào)告，首創(chuàng)證券2021 年，我國(guó)碳纖維需求為 6.24 萬(wàn)噸，較 2020 年增長(zhǎng) 27.7%，遠(yuǎn)超同期全球市場(chǎng)10.4%的增幅。一方面因?yàn)槿蝻L(fēng)電葉片對(duì)碳纖維需求大幅增長(zhǎng)，國(guó)際風(fēng)電葉片代工由歐洲轉(zhuǎn)向國(guó)內(nèi)，帶來(lái)國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域的碳纖維需求激增；另一方面，國(guó)內(nèi)民航領(lǐng)域的需求占比遠(yuǎn)小于全球民航領(lǐng)域需求占比，因此受疫情負(fù)面影響相對(duì)較小。圖 15：碳纖維國(guó)產(chǎn)化率水平資料來(lái)源：2021 全球碳纖維復(fù)合材料市場(chǎng)報(bào)告，首創(chuàng)證券長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)碳纖維市場(chǎng)中進(jìn)口碳纖維的供給量遠(yuǎn)超國(guó)產(chǎn)碳纖

42、維，2009 年國(guó)產(chǎn)率僅有 12.7%；但隨著我國(guó)碳纖維技術(shù)升級(jí)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，國(guó)產(chǎn)碳纖維已逐漸打破了日本、請(qǐng)務(wù)必仔細(xì)閱讀本報(bào)告最后部分的重要法律聲明12行業(yè)深度報(bào)告證券研究報(bào)告美國(guó)長(zhǎng)期對(duì)我國(guó)的技術(shù)封鎖和市場(chǎng)壟斷。2021 年國(guó)產(chǎn)碳纖維銷量為 2.9 萬(wàn)噸，相比 2020年的 1.85 萬(wàn)噸增長(zhǎng) 58.1%；連續(xù)多年超 30%的增長(zhǎng)率，說(shuō)明國(guó)產(chǎn)碳纖維的巨大進(jìn)步。2021 年國(guó)產(chǎn)化比率已達(dá) 46.9%，較 2020 年提升 9.1 個(gè)百分點(diǎn)。賽奧碳纖維之前預(yù)計(jì) 2025年國(guó)產(chǎn)能超過(guò)進(jìn)口，現(xiàn)在基本可以確認(rèn) 2022 年就會(huì)提前完成。從碳纖維供應(yīng)來(lái)看，日本和韓國(guó)仍為我國(guó)主要碳纖維進(jìn)口地區(qū)。2021 年

43、，我國(guó)從日本、中國(guó)臺(tái)灣、美國(guó)、墨西哥等地區(qū)的碳纖維進(jìn)口量均有不同程度的降低，尤其日本與韓國(guó)，進(jìn)口量占比從 2020 年的 15%降至 11%；除了日本對(duì)中國(guó)碳纖維出口管制的原因，碳纖維國(guó)產(chǎn)化步伐的加快也是關(guān)鍵的因素。由于國(guó)內(nèi)進(jìn)口小絲束主要供應(yīng)商為日本東麗和韓國(guó)曉星，2020 年 8 月日本開(kāi)始限制出口，韓國(guó)進(jìn)口量增長(zhǎng)較大，占比從 2020 年的5%增長(zhǎng)至 8.5%。2021 年，由于整個(gè)碳纖維市場(chǎng)的供不應(yīng)求，價(jià)格行情在 2020 年基礎(chǔ)上持續(xù)走高；進(jìn)口碳纖維及其制品數(shù)量同比僅增加了 9.2%，而金額增加了 26%。國(guó)產(chǎn)碳纖維也呈現(xiàn)相同情況，數(shù)量同比增加 58.1%，但金額同比增加了 105.5

44、%。圖 16：2020-2021 年中國(guó)碳纖維需求量來(lái)源圖 17：2020-2021 年中國(guó)碳纖維需求金額來(lái)源資料來(lái)源：2021 全球碳纖維復(fù)合材料市場(chǎng)報(bào)告，首創(chuàng)證券資料來(lái)源：2021 全球碳纖維復(fù)合材料市場(chǎng)報(bào)告，首創(chuàng)證券從碳纖維單價(jià)來(lái)看，日本的碳纖維進(jìn)口價(jià)格最高，3.4 萬(wàn)美元/噸，主要由于從日本進(jìn)口的碳纖維主要是應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域的高端碳纖維，且以小絲束產(chǎn)品為主；美國(guó)、墨西哥、匈牙利則主要提供大絲束產(chǎn)品。圖 18：2020-2021 年中國(guó)不同需求來(lái)源碳纖維單價(jià)（萬(wàn)美元/噸）資料來(lái)源：2021 全球碳纖維復(fù)合材料市場(chǎng)報(bào)告，首創(chuàng)證券請(qǐng)務(wù)必仔細(xì)閱讀本報(bào)告最后部分的重要法律聲明13行業(yè)深度報(bào)告證

45、券研究報(bào)告與國(guó)際需求結(jié)構(gòu)不同的是，國(guó)內(nèi)碳纖維需求主要集中在風(fēng)電葉片和體育休閑領(lǐng)域，在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用占比較低，2021 年僅為 3.2%。碳/碳復(fù)合材料需求占比較 2020 年提升5.1個(gè)百分點(diǎn)，碳/碳復(fù)合材料主要應(yīng)用于光伏領(lǐng)域，航天部件也是其重要應(yīng)用場(chǎng)景，如火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管及其喉襯等。未來(lái)隨著國(guó)內(nèi)碳纖維技術(shù)的提升以及我國(guó)航空航天的發(fā)展，碳纖維及其復(fù)合材料的需求存在進(jìn)一步增長(zhǎng)的空間。圖 19：2021 年中國(guó)碳纖維下游需求量及比重（萬(wàn)噸）圖 20：2021 年全球與中國(guó)主要碳纖維下游需求領(lǐng)域比重資料來(lái)源：2021 全球碳纖維復(fù)合材料市場(chǎng)報(bào)告，首創(chuàng)證券資料來(lái)源：2021 全球碳纖維復(fù)合材料市場(chǎng)報(bào)告

46、，首創(chuàng)證券隨著國(guó)際風(fēng)電主機(jī)廠將碳纖維拉擠板代工由歐洲轉(zhuǎn)向國(guó)內(nèi)，風(fēng)電葉片成為國(guó)內(nèi)第一大碳纖維應(yīng)用領(lǐng)域。2021 年國(guó)內(nèi)風(fēng)電葉片領(lǐng)域碳纖維需求量為 2.25 萬(wàn)噸、同比增長(zhǎng)12.5%；但由于國(guó)內(nèi)整體需求增長(zhǎng)幅度較大，風(fēng)電葉片需求占比 36.1%，較 2020 年下降4.8 個(gè)百分點(diǎn)。風(fēng)電葉片市場(chǎng)需求以國(guó)外風(fēng)電主機(jī)應(yīng)用為主，國(guó)內(nèi)主機(jī)用量相對(duì)較少，使用產(chǎn)品主要以國(guó)內(nèi)外 T300 級(jí) 24K、48K、50K 等產(chǎn)品為主。近年來(lái)風(fēng)電葉片對(duì)碳纖維需求量的高速增長(zhǎng)為國(guó)內(nèi)碳纖維企業(yè)帶來(lái)了快速發(fā)展機(jī)遇。體育休閑用品市場(chǎng)保持較高份額，全球近 90%的碳纖維體育器材加工是在國(guó)內(nèi)完成，2021 年國(guó)內(nèi)體育用品領(lǐng)域碳纖維

47、需求量為 1.75 萬(wàn)噸，占國(guó)內(nèi)需求總量的 28.1%、占比較 2020 年下降 1.9 個(gè)百分點(diǎn)。體育休閑領(lǐng)域產(chǎn)品類別廣泛，對(duì)碳纖維的需求呈現(xiàn)高低端并存的局面，主要以 T300 級(jí)、T700 級(jí)為主，包括少量的 T800 級(jí)和高模量產(chǎn)品，規(guī)格以 3K、12K 為主。請(qǐng)務(wù)必仔細(xì)閱讀本報(bào)告最后部分的重要法律聲明14行業(yè)深度報(bào)告證券研究報(bào)告3 高端需求領(lǐng)域以航空航天和風(fēng)電為主碳纖維很少直接應(yīng)用，大多是經(jīng)過(guò)深加工制成中間產(chǎn)物或復(fù)合材料使用。碳纖維以其質(zhì)輕、高強(qiáng)度、高模量、耐高低溫和耐腐蝕等特點(diǎn)最早應(yīng)用于航天及國(guó)防領(lǐng)域，如大型飛機(jī)、軍用飛機(jī)、無(wú)人機(jī)及導(dǎo)彈、火箭、人造衛(wèi)星和雷達(dá)罩等，且航空航天領(lǐng)域用碳纖

48、維的性能等級(jí)相對(duì)而言是最高的。近些年，隨著風(fēng)電行業(yè)的迅猛發(fā)展，大葉風(fēng)電葉片對(duì)碳纖維的需求激增，形成了航空航天驅(qū)動(dòng)與風(fēng)電用驅(qū)動(dòng)的雙引擎驅(qū)動(dòng)模式。圖 21：碳纖維主要應(yīng)用領(lǐng)域資料來(lái)源：中簡(jiǎn)科技招股說(shuō)明書，首創(chuàng)證券3.1 航空航天領(lǐng)域20152019 年全球航空航天領(lǐng)域碳纖維需求 CAGR 達(dá) 10%，需求量穩(wěn)步增長(zhǎng)。但自2020 年全球新冠疫情爆發(fā)以來(lái)，航空航天市場(chǎng)遭受重挫，尤其是民用航空、公務(wù)機(jī)等領(lǐng)域碳纖維用量急劇降低。2020 年全球航空航天領(lǐng)域碳纖維需求僅為 1.65 萬(wàn)噸，較 2019年大幅下降了 30%，2021 年相較其他領(lǐng)域仍呈低迷態(tài)勢(shì)，需求持平。與全球市場(chǎng)相比，中國(guó)由于軍機(jī)更新?lián)Q代

49、需求強(qiáng)勁、國(guó)產(chǎn)商用航空市場(chǎng)發(fā)展，航空航天領(lǐng)域碳纖維需求持續(xù)穩(wěn)健增長(zhǎng)；20152019 年 CAGR 高達(dá) 29%，2020 年在疫情影響下仍同比 2019 年增長(zhǎng)21%。圖 22：2015-2021 年全球及中國(guó)航空航天領(lǐng)域碳纖維需求增長(zhǎng)情況圖 23：2021-2025 年全球航空航天領(lǐng)域碳纖維需求增長(zhǎng)趨勢(shì)資料來(lái)源：2021 全球碳纖維復(fù)合材料市場(chǎng)報(bào)告，首創(chuàng)證券資料來(lái)源：2021 全球碳纖維復(fù)合材料市場(chǎng)報(bào)告，首創(chuàng)證券請(qǐng)務(wù)必仔細(xì)閱讀本報(bào)告最后部分的重要法律聲明15行業(yè)深度報(bào)告證券研究報(bào)告根據(jù)賽奧碳纖維的數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)民用航空的恢復(fù)期會(huì)延遲到 2025 年，因此會(huì)使該領(lǐng)域碳纖維需求持續(xù)低迷。軍機(jī)、無(wú)人

50、機(jī)以及航天市場(chǎng)仍將保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，預(yù)計(jì)到 2025 年全球航空航天領(lǐng)域碳纖維需求量將達(dá) 20.64 千噸。全球航空航天領(lǐng)域細(xì)分來(lái)看，商用飛機(jī)碳纖維需求量占比最大，2019 年占比達(dá)69.1%；但 2020 年來(lái)受疫情影響，該領(lǐng)域需求持續(xù)低迷，2021 年僅占全球航空航天領(lǐng)域的 35%。相較之下，無(wú)人機(jī)領(lǐng)域的需求急劇增長(zhǎng)，2020 年需求量?jī)H為 750 噸，2021 年增長(zhǎng)至 3450 噸，需求量占比也從 4.6%增長(zhǎng)至 21%，一躍成為航空航天中第二大應(yīng)用領(lǐng)域。航天領(lǐng)域的需求基本持平，2020、2021 年均為 300 噸左右。圖 25：2020-2021 年全球航空航天領(lǐng)域碳纖維分市場(chǎng)需求量（

51、千噸）圖 24：2021 年全球航空航天領(lǐng)域碳纖維分市場(chǎng)需求占比資料來(lái)源：2021 全球碳纖維復(fù)合材料市場(chǎng)報(bào)告，首創(chuàng)證券資料來(lái)源：2021 全球碳纖維復(fù)合材料市場(chǎng)報(bào)告，首創(chuàng)證券3.1.1 先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)碳纖維用量提升在航空領(lǐng)域，碳纖維復(fù)合材料主要應(yīng)用于飛機(jī)的結(jié)構(gòu)材料（占飛機(jī)重量的 30%左右），碳纖維的使用能使飛機(jī)結(jié)構(gòu)材料減重 20%至 40%，飛機(jī)整體重量減輕 6%至 12%。減輕結(jié)構(gòu)材料的重量可以帶來(lái)許多好處，對(duì)軍用飛機(jī)而言，減重在節(jié)省燃油的同時(shí)擴(kuò)大了作戰(zhàn)半徑，提高了戰(zhàn)場(chǎng)生存力和戰(zhàn)斗力；對(duì)于客機(jī)而言，減重節(jié)省了燃油、提高了航程和凈載能力，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。表 11：各種飛行器減重的經(jīng)濟(jì)效益種類

52、效益（美元/KG）種類效益（美元/KG）輕型民航機(jī)直升機(jī)60100超音速民航機(jī)近地軌道衛(wèi)星同步軌道衛(wèi)星航天飛機(jī)10002000航空發(fā)動(dòng)機(jī)戰(zhàn)斗機(jī)4502000030000450航天飛機(jī)30000資料來(lái)源：中簡(jiǎn)科技招股說(shuō)明書，首創(chuàng)證券由于碳纖維復(fù)合材料在結(jié)構(gòu)輕量化中無(wú)可替代的材料性能，在軍用航空的應(yīng)用領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用和快速發(fā)展。自 20 世紀(jì) 70 年代至今，國(guó)外軍用飛機(jī)從最初將復(fù)合材料用于尾翼級(jí)的部件制造到今天用于機(jī)翼、口蓋、前機(jī)身、中機(jī)身、整流罩等。從 1969 年起，美國(guó) F14A 戰(zhàn)機(jī)碳纖維復(fù)合材料用量?jī)H有 1%，到美國(guó) F-22 和 F35 為代表的第四代戰(zhàn)斗機(jī)上碳纖維復(fù)合材料用量達(dá)到

53、 24%和 36%，在美國(guó) B-2 隱身戰(zhàn)略轟炸機(jī)上，碳纖維復(fù)合材料占比更是超過(guò)了 50%。請(qǐng)務(wù)必仔細(xì)閱讀本報(bào)告最后部分的重要法律聲明16行業(yè)深度報(bào)告證券研究報(bào)告圖 26：碳纖維復(fù)合材料在航空產(chǎn)品應(yīng)用比例圖資料來(lái)源：中簡(jiǎn)科技招股說(shuō)明書，首創(chuàng)證券我國(guó)軍用飛機(jī)的復(fù)合材料應(yīng)用也呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢(shì)，殲-8II 是我國(guó)首次在殲擊機(jī)機(jī)身中使用碳纖維復(fù)合材料，殲-11B、殲-10B 碳纖維用量都達(dá)到 10%左右，而最先進(jìn)的第四代戰(zhàn)斗機(jī)殲-20 碳纖維的使用比例為 27%；直 10 和直 19 武裝直升機(jī)也大量使用由碳纖維材料制的機(jī)身框架結(jié)構(gòu)、直升機(jī)旋翼、機(jī)翼蒙皮和直升機(jī)尾翼部件。先進(jìn)復(fù)合材料的使用，不僅滿足

54、了軍機(jī)對(duì)材料的各種特殊要求，而且降低了制造成本，還改進(jìn)軍機(jī)的綜合作戰(zhàn)性能。圖 27：我國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)中碳纖維的應(yīng)用殲20機(jī)身大量使用碳纖維復(fù)合材料，達(dá)27%殲10A復(fù)合材料用量6%，殲10B和殲10C提殲11B碳纖維復(fù) 升至10%合材料占比超10%殲8II家族在國(guó)內(nèi)第一次機(jī)身使用碳纖維復(fù)合材料資料來(lái)源：碳纖維復(fù)合材料在航空領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展展望，首創(chuàng)證券我國(guó)軍機(jī)與美國(guó)相比，數(shù)量和代際都存在較大差距，結(jié)構(gòu)性升級(jí)換代需求強(qiáng)烈。并且隨著我國(guó)新型戰(zhàn)機(jī)的換代升級(jí)，軍用碳纖維使用比例也不斷增加。目前我國(guó)第四代戰(zhàn)機(jī)殲-20 碳纖維使用比例 27%，相比之下第三代戰(zhàn)斗機(jī)殲-10 和殲-11 僅為 6%和 10%。請(qǐng)務(wù)

55、必仔細(xì)閱讀本報(bào)告最后部分的重要法律聲明17行業(yè)深度報(bào)告證券研究報(bào)告根據(jù) FlightGlobal 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，從各國(guó)現(xiàn)役軍機(jī)數(shù)量來(lái)看，美國(guó)軍機(jī)總數(shù) 13246 架、中國(guó) 3285 架，美軍機(jī)數(shù)量約為中國(guó)的 4 倍。根據(jù) WorldAirForces2021 的數(shù)據(jù)，美國(guó)空軍二代戰(zhàn)斗機(jī)基本退役，目前以 F-15、F-16 等三代機(jī)為主，F(xiàn)-22 和 F-35 等四代機(jī)為輔的格局，三代機(jī)和四代機(jī)占比分別為 84%和 16%；而我國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)主要以殲-7、殲-8 代表的二代機(jī)占比仍達(dá) 43%，以殲-10、殲-11 和殲-15 為代表的三代機(jī)占比 56%，殲-20 和殲-31 為代表的四代機(jī)尚未大規(guī)模投入使

56、用。“十四五”期間將是我國(guó)軍機(jī)結(jié)構(gòu)性升級(jí)的重要時(shí)期，三、四代機(jī)將基本完成對(duì)二代機(jī)的替代。新機(jī)型列裝將推動(dòng)軍用碳纖維規(guī)模增長(zhǎng)。圖 28：全球軍機(jī)數(shù)量前十國(guó)家圖 29：中美戰(zhàn)斗機(jī)代際對(duì)比資料來(lái)源：WorldAirForces2021，首創(chuàng)證券資料來(lái)源：WorldAirForces2021，首創(chuàng)證券根據(jù)軍機(jī)+航天航空+風(fēng)電，讓碳纖維派上大用場(chǎng)中預(yù)測(cè)，按照未來(lái) 15 年軍機(jī)數(shù)量達(dá)到美國(guó) 70%測(cè)算，未來(lái) 15 年我國(guó)新增戰(zhàn)斗機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、特種飛機(jī)、加油機(jī)、教練機(jī)和直升機(jī)預(yù)計(jì)達(dá)到 6500 架，各型軍機(jī)數(shù)量與美國(guó)對(duì)標(biāo)。按照各型軍機(jī)空重和碳纖維復(fù)合材料占比計(jì)算、碳纖維占比計(jì)算（碳纖維在碳纖維復(fù)材中占比約為

57、60%），未 來(lái)軍機(jī)碳纖維需求量將達(dá)到 14154 噸，年均需求為 944 噸。隨著碳纖維復(fù)合材料在軍用航空領(lǐng)域上應(yīng)用比例的增加和軍機(jī)換代更新需求帶來(lái)的數(shù)量增長(zhǎng)，我國(guó)軍機(jī)碳纖維需求將持續(xù)呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)。3.1.2 國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)帶來(lái)商用航空巨大市場(chǎng)民用飛機(jī)結(jié)構(gòu)也逐步走向材料復(fù)合化，碳纖維復(fù)合材料在飛機(jī)結(jié)構(gòu)中已高達(dá) 50%以上。復(fù)合材料在大型客機(jī)上的使用，是從尾翼等次承力結(jié)構(gòu)，向機(jī)身、機(jī)翼等主承力結(jié)構(gòu)不斷擴(kuò)展。在早期的 A310、B757 和 B767 上，碳纖維復(fù)合材料的占比僅為 5%-6%，隨著技術(shù)的發(fā)展，碳纖維復(fù)合材料逐漸作為次承力構(gòu)件和主承力構(gòu)件應(yīng)用在客機(jī)上，其質(zhì)量占比也開(kāi)始逐步提升，在 A3

58、80 中占比達(dá)到 23%，開(kāi)創(chuàng)了先進(jìn)復(fù)合材料在大型客機(jī)上大規(guī)模應(yīng)用的先河。最新的 B787 和 A350，有更多部件使用碳纖維復(fù)合材料，如機(jī)頭、尾翼、機(jī)翼蒙皮等，用量達(dá)到了 50%以上。國(guó)產(chǎn)大飛機(jī) C919 和中俄寬體機(jī)項(xiàng)目 CR929 都大量使用了復(fù)合材料。C919 是民用大型客機(jī)首次大面積使用碳纖維材料，機(jī)身近 15%為樹(shù)脂基碳纖維材料，而 ARJ21 在建造的過(guò)程當(dāng)中采用的碳纖維復(fù)合材料只有 2%。CR929 的機(jī)身、機(jī)翼和尾翼都計(jì)劃使用碳纖維復(fù)合材料，預(yù)計(jì)用量占比約為 50%。國(guó)產(chǎn)民機(jī)的發(fā)展將給航空碳纖維帶來(lái)重大發(fā)展機(jī)遇。一方面，C919、CR929 等型號(hào)重量更大、復(fù)材用量占比更多，

59、隨著 C919 在 2022 年開(kāi)始交付，國(guó)產(chǎn)民機(jī)領(lǐng)域碳纖維需求將呈倍數(shù)的提升；另一方面，未來(lái)以 C919、ARJ21 為代表的國(guó)產(chǎn)民用飛機(jī)訂單將繼續(xù)增長(zhǎng)，進(jìn)一步提振碳纖維下游需求。請(qǐng)務(wù)必仔細(xì)閱讀本報(bào)告最后部分的重要法律聲明18行業(yè)深度報(bào)告證券研究報(bào)告表 12：碳纖維復(fù)合材料在民機(jī)中的應(yīng)用情況機(jī)型部位質(zhì)量占比A310、B757、B767A380尾翼等5%-6%主翼、尾翼、機(jī)體、中央翼盒、壓力隔壁機(jī)頭、尾翼、機(jī)翼蒙皮23%50%15%50%B787、A350C919副翼、襟翼、中央翼、尾翼機(jī)身、機(jī)翼和尾翼CR929資料來(lái)源：中簡(jiǎn)科技招股說(shuō)明書，首創(chuàng)證券根據(jù)波音公司和中國(guó)商飛的預(yù)測(cè)，未來(lái) 20 年

60、我國(guó)民航客機(jī)規(guī)模將超過(guò) 8000 架。我國(guó)自主研發(fā)的 C919 后期碳纖維占比將提升至 25%，與俄羅斯共同研制的 C929 機(jī)型中復(fù)合材料的用量將超過(guò) 50%。預(yù)計(jì)未來(lái) 20 年將生產(chǎn) 2500 架 C919 和 500 架 C929，按照 C919 空重 42 噸、C929 空重 110 噸測(cè)算，我國(guó)國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)碳纖維需求量達(dá)到 28950噸，年均需求為 1612.5 噸。表 13：碳纖維復(fù)合材料在民機(jī)領(lǐng)域的需求預(yù)測(cè)空 重 新增數(shù)量 碳纖維復(fù)合 碳 纖 維 復(fù) 合 材 碳 纖 維 總 需 求 年需求量機(jī)型（噸） （架）材料占比料需求量（噸） 占比（噸）（噸）C91942250050025%2