2022年碳纖維行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用領(lǐng)域分析

1、2022年碳纖維行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用領(lǐng)域分析一、碳纖維：材料性能優(yōu)異，應(yīng)用前景廣闊1.1 碳纖維規(guī)格多樣，材料性能優(yōu)異碳纖維材料性能優(yōu)異，多規(guī)格產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于航空航天、風(fēng)電葉片等高附加值領(lǐng)域。碳纖維是由聚丙烯 腈、瀝青基等有機(jī)纖維（原絲）在高溫環(huán)境下裂解碳化形成的碳主鏈結(jié)構(gòu)高性能纖維材料，其含碳量在 90%以 上。碳纖維具有質(zhì)輕、高強(qiáng)度、高模量、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、耐腐蝕、耐疲勞、耐高溫、膨脹系數(shù)小等優(yōu)異性能，是 目前已大量生產(chǎn)的高性能纖維中具有最高的比強(qiáng)度和最高的比模量的纖維。碳纖維在航空航天、風(fēng)電葉片、體 育休閑、壓力容器、碳/碳復(fù)合材料、交通建設(shè)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。根據(jù)原絲種類的不同，碳纖維可分為聚

2、丙烯腈（PAN）基碳纖維、瀝青基碳纖維和粘膠基碳纖維三大類。 聚丙烯腈（PAN）基碳纖維較于其他兩種碳纖維工藝難度更低，同時(shí)擁有優(yōu)異的成品品質(zhì)和優(yōu)良的力學(xué)性能， 是目前應(yīng)用領(lǐng)域最廣，產(chǎn)量也最大的一種碳纖維，占據(jù)市場(chǎng) 90%以上的份額。根據(jù)絲束大小的不同，碳纖維可以分為大絲束纖維和小絲束纖維，分別對(duì)應(yīng)不同的應(yīng)用領(lǐng)域。一般 48K 及 以上被稱為大絲束（1K 表示一束碳纖維絲中含有 1000 根原絲），主要應(yīng)用于以風(fēng)電為代表的工業(yè)領(lǐng)域；24K 及 以下被稱為小絲束，主要應(yīng)用于國(guó)防軍工、航空航天、體育休閑等領(lǐng)域。大絲束碳纖維與小絲束碳纖維相比具 有生產(chǎn)原料廣、性價(jià)比高的優(yōu)勢(shì)。1.2 PAN 基碳纖維

3、成為市場(chǎng)主流，原絲成本占據(jù)半壁江山聚丙烯腈（PAN）基碳纖維工藝簡(jiǎn)單、品質(zhì)優(yōu)良，在碳纖維中占比 90%以上。聚丙烯腈（PAN）基碳纖維 制造主要分為原絲和碳化兩個(gè)環(huán)節(jié)。原絲生產(chǎn)過(guò)程主要包括聚合、脫泡、計(jì)量、噴絲、牽引、水洗、上油、烘 干收絲等工序。原絲經(jīng)預(yù)氧化、低溫碳化、高溫碳化工藝即可制成碳纖維，再經(jīng)石墨化即可制得石墨纖維，石 墨纖維是含碳量高于 99%的碳纖維。理論上，每噸碳纖維理論耗用丙烯腈 1.96 噸；從丙烯腈到原絲、再到碳纖 維，生產(chǎn)效率越高、損耗越少，越接近理論耗用值。以聚丙烯腈（PAN）基碳纖維為例分析碳纖維制造成本：從工藝步驟來(lái)看，碳纖維生產(chǎn)成本主要包括原絲、 預(yù)氧化、碳化、

4、表面上漿和卷繞成本。其中，PAN 原絲成本約 11.11 美元/kg，占碳纖維生產(chǎn)成本的 51%，是主 要因素；其次是碳化和預(yù)氧化，成本為 5.12 美元/kg 和 3.40 美元/kg，占比分別為 23%、16%。按照 30%的毛利率計(jì)算，碳纖維均價(jià)在 28 美元/kg 左右。從成本要素平均構(gòu)成來(lái)看，原材料和燃料各占碳纖維生產(chǎn)成本的 30%， 人工占 20%，折舊占 10%。大絲束碳纖維成本整體較低，原材料成本占比相對(duì)更高；小絲束在燃料和折舊方面 成本占比更高。1.3 碳纖維價(jià)格上漲疊加丙烯腈降價(jià)，毛利率空間顯著增厚國(guó)內(nèi)碳纖維價(jià)格連續(xù) 3 年上漲，當(dāng)前維持高位運(yùn)行。2022 年一季度國(guó)內(nèi)碳纖

5、維市場(chǎng)均價(jià)維持在 180 元/公斤 以上，其中國(guó)產(chǎn) T300 級(jí)別 12K 碳纖維市場(chǎng)價(jià)格參考 180-200 元/千克；國(guó)產(chǎn) T300 級(jí)別 24/25K 碳纖維市場(chǎng)價(jià)格 參考 150-155 元/千克；國(guó)產(chǎn) T300 級(jí)別 48/50K 碳纖維市場(chǎng)價(jià)格參考 140-145 元/千克；國(guó)產(chǎn) T700 級(jí)別 12K 碳纖 維市場(chǎng)價(jià)格參考 260-270 元/千克。二、需求端：風(fēng)光氫持續(xù)高景氣，航空航天創(chuàng)造長(zhǎng)期空間全球碳纖維市場(chǎng)需求穩(wěn)步增長(zhǎng)，中國(guó)碳纖維需求加速提升。根據(jù)賽奧碳纖維的數(shù)據(jù)，過(guò)去 10 年全球碳纖維 需求量 CAGR 達(dá) 10.37%；2021 年全球碳纖維需求量同比增長(zhǎng) 10.38

6、%至 11.80 萬(wàn)噸，增速顯著提升 7.59 個(gè)百分 點(diǎn)。同期中國(guó)市場(chǎng)由于應(yīng)用比例基數(shù)較低，CAGR 達(dá) 20.97%，但由于新興行業(yè)需求快速釋放，中國(guó)市場(chǎng)增速處 在持續(xù)上升的態(tài)勢(shì)；截至 2021 年中國(guó)市場(chǎng)需求量為 6.24 萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng) 27.69%，需求量全球占比首次超過(guò) 50%， 增速及需求規(guī)模均全球領(lǐng)先。從應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看，全球碳纖維主要用于風(fēng)電葉片、體育休閑、航空航天三大領(lǐng)域上。2021 年風(fēng)電葉片碳纖 維需求增長(zhǎng) 7.84%至 3.30 萬(wàn)噸，占全球總需求的 27.97%，依舊是碳纖維下游最大市場(chǎng)；體育休閑市場(chǎng)同比增長(zhǎng) 20.13%至 1.85 萬(wàn)噸，占比 15.68%；航空航天

7、需求增長(zhǎng) 0.30%至 1.65 萬(wàn)噸，占比 13.98%。壓力容器、碳碳復(fù)材 需求分別增長(zhǎng) 25%、70%至 1.10 萬(wàn)噸、0.85 萬(wàn)噸，與體育休閑成為全球碳纖維市場(chǎng)增長(zhǎng)的主力。中國(guó) 75%碳纖 維需求集中在風(fēng)電葉片、體育休閑與碳碳復(fù)材，2021 年需求量達(dá)到 2.25、1.75、0.70 萬(wàn)噸，分別對(duì)應(yīng)細(xì)分領(lǐng)域 全球總需求的 68%、95%、82%；2021 年受益于全球光伏行業(yè)的快速增長(zhǎng)，中國(guó)碳碳復(fù)材需求量增加 4000 噸， 增幅高達(dá) 133%，逐漸成為國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域。從全球碳纖維市場(chǎng)需求金額行業(yè)占比來(lái)看，航空航天超過(guò)風(fēng)電葉片與體育休閑總和。航空航天用碳纖維絲 束小、質(zhì)量要求最高，2

8、021 年達(dá)到 72 美元/公斤的最高均價(jià)，同比增長(zhǎng) 20%，因此具有最高的市場(chǎng)需求金額。 2021 年全球航空航天碳纖維需求金額 11.88 億美元，占比高達(dá) 34.94%。風(fēng)電葉片作為近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的碳纖維 應(yīng)用領(lǐng)域，已成為銷量第一的碳纖維應(yīng)用市場(chǎng)，但其所用碳纖維在各領(lǐng)域所用碳纖維中價(jià)格最低，為 17 美元/ 公斤，市場(chǎng)總需求金額 5.54 億美元，占比 16.29%。體育休閑用碳纖維市場(chǎng)發(fā)展較為完善，需求穩(wěn)步增長(zhǎng)，所用 碳纖維價(jià)格僅次于航空航天用碳纖維，為 28 美元/公斤，2021 年市場(chǎng)需求金額 5.11 億美元，占比 15.03%。2.1 風(fēng)電葉片：“雙碳”政策推動(dòng)風(fēng)電長(zhǎng)期發(fā)展，葉

9、片大型化提升碳纖維需求碳達(dá)峰、碳中和政策助推新時(shí)代能源革命，低碳綠色轉(zhuǎn)型利好風(fēng)電發(fā)展。得益于雙碳政策，2020 年我國(guó)陸 風(fēng)新增裝機(jī)達(dá)到高位，2021 年海上風(fēng)電資源優(yōu)勢(shì)明顯。在我國(guó)重視并大力支持風(fēng)電行業(yè)發(fā)展的背景下，我國(guó)風(fēng) 電裝機(jī)容量呈現(xiàn)出加速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，2021 年新增風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī) 47.57GW，其中陸風(fēng)新增并網(wǎng)裝機(jī) 30.67GW，海 風(fēng)同比增長(zhǎng) 452%至 16.9GW。截至 2021 年，我國(guó)風(fēng)電累計(jì)并網(wǎng)裝機(jī) 329.26GW，同比增長(zhǎng) 16.8%，其中陸、海 風(fēng)累計(jì)并網(wǎng)裝機(jī)分別約為 303.37GW、25.89GW。海風(fēng)資源優(yōu)勢(shì)更加明顯，未來(lái)在海風(fēng)裝機(jī)增速將領(lǐng)先于陸風(fēng)； 由于海上

10、風(fēng)電葉片尺寸及功率普遍高于陸風(fēng)，葉片大型化趨勢(shì)將持續(xù)加速。集中式和分散式陸風(fēng)齊頭并進(jìn)，海風(fēng)搶裝年后新增裝機(jī)逐步提升。2020 年搶裝潮透支 2021 年陸上風(fēng)電發(fā) 展勢(shì)頭，預(yù)計(jì)未來(lái)陸風(fēng)發(fā)展趨勢(shì)將由政策驅(qū)動(dòng)的搶裝模式向集中式+分散式風(fēng)電的穩(wěn)健模式切換。而海上風(fēng)電資 源優(yōu)勢(shì)明顯，2021 年新增裝機(jī)達(dá) 16.9GW，在經(jīng)歷了 2021 年的海風(fēng)搶裝年后，預(yù)計(jì) 2022-2025 年海風(fēng)新增并網(wǎng) 裝機(jī)容量仍將從高于 2019 年的基數(shù)逐年提升，但難以超越 2021 年的高點(diǎn)。根據(jù)我們此前玻纖系列報(bào)告二： 掘金雙碳政策的風(fēng)電紗測(cè)算，2022 年之后中國(guó)風(fēng)電新增裝機(jī)將逐年持續(xù)增長(zhǎng)，到 2024-2025

11、 年陸風(fēng)有望突破 每年 50GW 的新增并網(wǎng)裝機(jī)，海風(fēng)整個(gè)十四五期間年均新增并網(wǎng)裝機(jī)有望超過(guò) 8GW。風(fēng)機(jī)產(chǎn)品功率加速迭代，葉片大型化趨勢(shì)明顯。為了提高風(fēng)力發(fā)電效率并降低度電成本，風(fēng)電機(jī)組大型化 已成為發(fā)展的必然趨勢(shì)。隨著風(fēng)電機(jī)組功率，葉片直徑，塔架高度，容量系數(shù)的提高，風(fēng)機(jī)大型化一方面可減 少風(fēng)機(jī)制造過(guò)程中單位功率原材料用量，另一方面推動(dòng)風(fēng)電場(chǎng)配套建設(shè)和運(yùn)維成本的下降。據(jù) CWEA 數(shù)據(jù)，2020 年，中國(guó)新增裝機(jī)的風(fēng)電機(jī)組平均單機(jī)容量為 2668KW，同比增長(zhǎng) 8.7%，其中海上風(fēng)電機(jī)組平均單機(jī)容量為 4885KW，同比增長(zhǎng) 15.2%。在新增風(fēng)電機(jī)組中，2.0MW（不含 2.0MW）以下

12、的新增裝機(jī)僅占 1%；2.0 MW（含 2.0MW）2.9MW 新增裝機(jī)占比達(dá) 61.1%，比 2019 年下降了 11%；3.0 MW（含 3.0MW）3.9MW 新增裝機(jī)占 比 27.8%，同比增長(zhǎng) 10.1%。大兆瓦風(fēng)機(jī)要求大尺寸葉輪，風(fēng)電葉片大型化趨勢(shì)也十分明顯。根據(jù)賽奧碳纖維基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及以下假設(shè)，我們對(duì) 2022-2025 年中國(guó)風(fēng)電領(lǐng)域碳纖維需求進(jìn)行測(cè)算： 1） 根據(jù)中國(guó)巨石、重慶國(guó)際等玻纖企業(yè)數(shù)據(jù)，1GW 風(fēng)電裝機(jī)需用玻璃纖維材料 1 萬(wàn)噸。2020 年中國(guó)新增 風(fēng)電裝機(jī)容量 71.67GW，風(fēng)電葉片用碳纖維的需求量為 2 萬(wàn)噸，平均 1GW 風(fēng)電裝機(jī)需要約 279 噸碳纖 維，其

13、中陸風(fēng)新增裝機(jī)占比近 96%，意味著 2020 年陸上風(fēng)電葉片碳纖維在整體纖維材料中滲透率為 2.8% 左右，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行測(cè)算。 2） 海上風(fēng)電面對(duì)的環(huán)境更加復(fù)雜，對(duì)風(fēng)機(jī)性能的要求更高，輕量化、大型化要求更加明顯，預(yù)計(jì)海上風(fēng) 電碳纖維滲透率將高于陸上風(fēng)電碳纖維滲透率，并且逐年快速提升。我們假設(shè)到 2025 年海上風(fēng)電碳纖 維滲透率達(dá) 15%，而陸風(fēng)碳纖維滲透率達(dá) 7.5%。 據(jù)預(yù)測(cè)，到 2025 年中國(guó)陸上風(fēng)電碳纖維需求為 4.39 萬(wàn)噸，海上風(fēng)電碳纖維需求為 1.50 萬(wàn)噸，兩者合 計(jì)總需求達(dá) 5.89 萬(wàn)噸，復(fù)合增速達(dá) 27.2%。預(yù)計(jì)到 2025 年，中國(guó)風(fēng)電領(lǐng)域碳纖維需求將占全球風(fēng)電

14、領(lǐng)域碳 纖維總需求（8.06 萬(wàn)噸）的 73.08%。2.2 碳碳復(fù)材：熱場(chǎng)材料受益于光伏行業(yè)高景氣碳/碳復(fù)合材料熱場(chǎng)產(chǎn)品逐漸成為市場(chǎng)主流，將充分受益于光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。碳/碳復(fù)合材料是碳纖維 （或石墨纖維）為增強(qiáng)體，以碳（或石墨）為基體的復(fù)合材料，是具有特殊性能的新型工程材料；其中熱場(chǎng)材 料是重要的應(yīng)用場(chǎng)景。熱場(chǎng)是指為了融化硅料，并使單晶生長(zhǎng)保持在一定溫度下進(jìn)行的整個(gè)系統(tǒng)，主要應(yīng)用場(chǎng) 景包括坩堝、導(dǎo)流筒、加熱器、保溫筒、板材和電極等。由于碳/碳復(fù)合材料熱場(chǎng)產(chǎn)品具有質(zhì)量輕、損傷容限高、 強(qiáng)度高等突出特點(diǎn)，正在逐漸成為主流熱場(chǎng)材料，在上述多個(gè)熱場(chǎng)應(yīng)用中都有較高的滲透率；并且不斷往大直 徑、高強(qiáng)

15、度、長(zhǎng)使用壽命方向發(fā)展，以適應(yīng)單晶硅往大型方向發(fā)展的需要。由于目前硅基太陽(yáng)能電池占 80%以 上，因此光伏產(chǎn)業(yè)的急劇發(fā)展直接帶動(dòng)了上游關(guān)鍵配套碳/碳熱場(chǎng)材料的迅猛發(fā)展。根據(jù)金博股份公司公告提供的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及以下假設(shè)，我們以全球光伏新增裝機(jī)量作為計(jì)算起點(diǎn)，對(duì) 20222025 年我國(guó)碳碳復(fù)材用碳纖維需求量進(jìn)行測(cè)算： 1） 新增需求：新增單晶爐裝機(jī)帶來(lái)的需求。據(jù)金博股份公司公告，目前單 GW 產(chǎn)能所需單晶拉制爐約 7580 臺(tái)，我們假設(shè)未來(lái)單晶爐尺寸的大型化，單 GW 產(chǎn)能所需單晶拉制爐數(shù)量將逐年下降，至 2025 年降至 69 臺(tái)/GW。 2） 更換需求：碳碳復(fù)材熱場(chǎng)部件為消耗品，坩堝、加熱器的使

16、用壽命約 68 個(gè)月，導(dǎo)流筒的使用壽命約 為 2 年左右，保溫筒的使用壽命約為 1 年半左右（每套熱場(chǎng)系統(tǒng)含上、中、下 3 個(gè)保溫筒）。在單晶拉 制爐不更換的情況，上述消耗件因壽命問(wèn)題也需定期更換。 3） 改造需求：通過(guò)熱場(chǎng)改造，以提升原有設(shè)備生產(chǎn)效率或適應(yīng)硅片發(fā)展趨勢(shì)。例如在硅片尺寸增大的趨 勢(shì)下，為增加產(chǎn)能、降低成本，2020 年出現(xiàn)大規(guī)模熱場(chǎng)改造需求。我們假設(shè)每年的熱場(chǎng)改造率為 20%。 4） 熱場(chǎng)碳纖維滲透率：根據(jù)金博股份給出的 20102019 年碳基材料在熱場(chǎng)產(chǎn)品中的滲透率數(shù)據(jù)，我們假 設(shè)碳基復(fù)合材料滲透率將逐年提升。預(yù)計(jì)在 2025 年，碳基復(fù)合材料在坩堝/導(dǎo)流筒/保溫筒/加熱器

17、的滲 透率分別為 100%、85%、80%、10%。2.3 壓力容器：受益于氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，儲(chǔ)氫氣瓶市場(chǎng)前景可觀受益于氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，儲(chǔ)氫氣瓶市場(chǎng)前景可觀。2020 年十四五規(guī)劃中提到在氫能與儲(chǔ)能等前沿科技和產(chǎn)業(yè) 變革領(lǐng)域，組織實(shí)施未來(lái)產(chǎn)業(yè)孵化與加速計(jì)劃。根據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟的測(cè)算，2030 年中國(guó)氫氣需求量將達(dá)到 3500 萬(wàn)噸，到 2050 年氫能將在中國(guó)終端能源體系中占比至少達(dá)到 10%。目前氫的儲(chǔ)存主要有氣態(tài)儲(chǔ)氫、液態(tài)儲(chǔ)氫和 固體儲(chǔ)氫三種方式，且高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫已得到廣泛運(yùn)用。高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫具有充放氫速度快、容器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)， 是現(xiàn)階段主要的儲(chǔ)氫方式，分為高壓氫瓶和高壓容器兩大類。其中鋼質(zhì)氫瓶和鋼

18、質(zhì)壓力容器技術(shù)最為成熟，成 本最低。20MPa 鋼制氫瓶已得到了廣泛的工業(yè)運(yùn)用，并與 45MPa 鋼質(zhì)氫瓶、98MPa 鋼帶纏繞式壓力容器組合應(yīng) 用于加氫站中。碳纖維纏繞高壓氫瓶的開(kāi)發(fā)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫由固定式應(yīng)用向車載儲(chǔ)氫應(yīng)用的轉(zhuǎn)變。 70MPa 碳纖維纏繞型瓶已是國(guó)外燃料電池乘用車車載儲(chǔ)氫的主流方式。35MPa 碳纖維纏繞型瓶目前仍是我 國(guó)燃料電池商用車的車載儲(chǔ)氫方式，70MPa 碳纖維纏繞型瓶已少量用于我國(guó)燃料電池乘用車中。未來(lái)隨著 型瓶技術(shù)的普及，以及燃料電池商用車的市場(chǎng)打開(kāi)，儲(chǔ)氫氣瓶帶來(lái)的碳纖維需求量有望快速增長(zhǎng)。2.4 航空航天：全球市場(chǎng)緩慢復(fù)蘇，中國(guó)市場(chǎng)潛力巨大航空航天領(lǐng)域碳

19、纖維應(yīng)用愈加成熟，應(yīng)用范圍更加廣泛。與常規(guī)材料相比，碳纖維復(fù)合材料可使飛機(jī)減重， 并有能力克服金屬材料容易出現(xiàn)疲勞和被腐蝕的缺點(diǎn)，是大型整體化結(jié)構(gòu)的理想材料。在航天領(lǐng)域，碳纖維復(fù) 合材料作為結(jié)構(gòu)功能一體化構(gòu)件，最早被用于人造衛(wèi)星天線和衛(wèi)星支架的制造；又因其耐熱耐疲勞的特性，碳 纖維也廣泛應(yīng)用于固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體和噴管上。在航空領(lǐng)域，碳纖維復(fù)合材料在 20 世紀(jì) 70 年代首次被應(yīng)用 在飛機(jī)上的一些二級(jí)結(jié)構(gòu)，如整流罩、控制儀表盤和機(jī)艙門等。近三十年來(lái)，隨著高性能碳纖維和預(yù)浸料-熱壓 罐整體成型工藝的成熟，碳纖維復(fù)合材料的使用逐步進(jìn)入到機(jī)翼、機(jī)身等受力大、尺寸大的主承力結(jié)構(gòu)中。 航空航天市場(chǎng)緩慢復(fù)

20、蘇，高附加值碳纖維使得該領(lǐng)域前景可觀。2021 年全球航空航天領(lǐng)域中，商用飛機(jī)對(duì) 碳纖維的需求量最大，為 5800 噸，占比為 35.3%；其次是無(wú)人機(jī)，需求量 3450 噸，占比 21%；軍用飛機(jī)碳纖 維需求量 2600 噸，占比 15.81%。受疫情影響，全球民用航空市場(chǎng)萎縮，對(duì)航空航天領(lǐng)域用碳纖維的需求端造 成不利影響，預(yù)計(jì) 2024 年以后將迎來(lái)明顯恢復(fù)。我國(guó)航空航天市場(chǎng)過(guò)去基數(shù)小、增速快，隨著新軍機(jī)型的列裝 以及國(guó)產(chǎn)大飛機(jī) C919 的逐步量產(chǎn)和 C929 的研發(fā)推進(jìn)，十四五期間較全球仍有望獲得顯著的超額增速。軍用航空：“十四五”期間新型戰(zhàn)機(jī)更新?lián)Q代需求大，推動(dòng)碳纖維需求增長(zhǎng)“十四五

21、”期間軍機(jī)列裝提速，新型戰(zhàn)機(jī)更新?lián)Q代需求大?！笆濉睍r(shí)期提出我國(guó)在裝備建設(shè)總體形態(tài)上， 要淘汰一代裝備、壓減二代裝備、批量列裝三代以上裝備，基本建成以三代為主體、四代為骨干的裝備體系?！笆?四五”綱要正式提出要加快國(guó)防和軍隊(duì)現(xiàn)代化，貫徹落實(shí)新時(shí)代軍事戰(zhàn)略方針。我國(guó)目前軍機(jī)數(shù)量相較于美俄 仍有較大差距，且產(chǎn)品結(jié)構(gòu)偏落后，二代機(jī)占比較高。在存量方面，2020 年我國(guó)軍機(jī)數(shù)量為 3260 架，占世界 軍機(jī)總量的 6%，占美國(guó)軍機(jī)總量的 25%，數(shù)量差距較大。其中我國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)總量 1571 架，雖排名第三但遠(yuǎn)低于 美國(guó)的 2717 架。受益于“十四五”強(qiáng)軍強(qiáng)國(guó)政策的大力推進(jìn)實(shí)施，實(shí)現(xiàn)“把人民軍隊(duì)全面建

22、成世界一流軍隊(duì)”的目 標(biāo)，我國(guó)軍機(jī)增補(bǔ)空間很大。在結(jié)構(gòu)方面，我國(guó)軍機(jī)與美國(guó)相比存在代差。美國(guó)目前已淘汰二代機(jī)，戰(zhàn)斗機(jī)主要以 F-15、F-16 和 F-18 為代表的三代機(jī)為主，占比達(dá) 83%，部分空軍和海軍已經(jīng)使用以 F-22 和 F-35 為代表的四代機(jī)。而我國(guó)目前以 殲-7、殲-8 代表的二代機(jī)占比 51%，以殲-10、殲-11 和殲-15 為代表的三代機(jī)占比 47.6%，殲-20 和殲-31 為代表 的四代機(jī)尚未大規(guī)模投入使用，目前殲-20 僅列裝 19 架。這與我國(guó)到 2020 年基本跨入戰(zhàn)略空軍門檻，構(gòu)建以四 代裝備為骨干、三代裝備為主體的武器裝備體系不相符，軍機(jī)結(jié)構(gòu)亟需優(yōu)化。未來(lái)

23、我國(guó)軍機(jī)更新?lián)Q代需求強(qiáng)烈， “十四五”期間新型戰(zhàn)機(jī)有望實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)、加速列裝。民用航空：碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，質(zhì)量占比不斷提升碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，質(zhì)量占比不斷提升。由于碳纖維復(fù)合材料具有低密度、高比強(qiáng)度、高 比模量、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在飛機(jī)上采用碳纖維復(fù)合材料可以大幅度減輕機(jī)體結(jié)構(gòu)質(zhì)量、改善氣動(dòng)彈性，提 高飛機(jī)的綜合性能，大批量飛機(jī)零部件相繼采用碳纖維復(fù)合材料，并且采用復(fù)合材料的面積、部位和重量也日 趨增加。碳纖維復(fù)合材料最早在 20 世紀(jì) 80 年代應(yīng)用于客機(jī)的非承力構(gòu)件上，早期碳纖維復(fù)合材料占比僅為 5%6%。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，碳纖維復(fù)合材料逐漸作為次承力構(gòu)件和主承

24、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?？湛偷?A380 中復(fù)合材料占比達(dá)到 23%，最新的 B787 和 A350，復(fù)合材料的用量接近甚至超 50%，如機(jī)頭、尾翼、機(jī)翼蒙皮等部位也采用了碳纖維復(fù)合材料。單通道噴氣客機(jī)仍為主流，國(guó)產(chǎn) C919 前景廣闊。據(jù)中國(guó)商飛預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，到 2039 年中國(guó)航空市場(chǎng)將擁有 9641 架客機(jī)，其中單通道噴氣客機(jī) 6521 架，雙通道噴氣客機(jī) 2174 架，噴氣支線客機(jī) 946 架。20202039 年間，預(yù) 計(jì)將有 8725 架飛機(jī)交付中國(guó)市場(chǎng)，新機(jī)交付量約占全球的 21.5%，將是全球新機(jī)交付的最大市場(chǎng)。單通道噴氣 客機(jī)交付近 6000 架，占二十年

25、交付總量的 68.0%，其中近八成的單通道噴氣客機(jī)機(jī)隊(duì)為 160 座級(jí)；雙通道噴氣 客機(jī) 1868 架，占總交付量的 21.4%，以 250 座級(jí)噴氣客機(jī)機(jī)隊(duì)為主，占雙通道噴氣客機(jī)交付總量的 75.3%；其 余為噴氣支線客機(jī)，二十年時(shí)間里將交付近千架，均為 90 座級(jí)。預(yù)計(jì)未來(lái)二十年，全球航空市場(chǎng)需求最大的依 舊是單通道噴氣客機(jī)。到 2039 年末，預(yù)計(jì)現(xiàn)役機(jī)隊(duì)中約 87.6%（超過(guò) 14000 架）的單通道噴氣客機(jī)將被替代， 接近 3 萬(wàn)架的單通道噴氣客機(jī)將交付市場(chǎng)?；谏鲜鲑Y料及假設(shè)預(yù)測(cè)，20 年間中國(guó)國(guó)產(chǎn)大飛機(jī) C919、C929 機(jī)型中碳纖維總需求量將達(dá)到 28,974 噸， 年均需求

26、增量為 1448.7 噸。其中，第一階段（20202029）年均需求增量 1127 噸，第二階段（20302039）年 均需求增量 1170 噸。結(jié)合軍用航空航天市場(chǎng)，預(yù)計(jì)第一階段年均碳纖維增量需求 2071 噸?？紤]到目前國(guó)內(nèi)航 空航天碳纖維需求正處在逐年爬升階段，預(yù)計(jì)到 2025 年將在當(dāng)前 2000 噸需求基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn) 2071 噸的年均增量， 2021-2025 年復(fù)合增速達(dá) 19.44%。2.5 新興應(yīng)用市場(chǎng)不斷擴(kuò)展，碳纖維需求多點(diǎn)開(kāi)花體育休閑成熟發(fā)展，碳纖維應(yīng)用平穩(wěn)增長(zhǎng)。由于碳纖維的高比強(qiáng)度和高比模量以及諸多優(yōu)良特性，使其可 用來(lái)制造輕而強(qiáng)和剛而堅(jiān)的各種制品，在體育休閑器材上得到了廣

27、泛運(yùn)用，如高爾夫球桿、自行車等。2021 年， 全球體育休閑領(lǐng)域碳纖維需求 1.85 萬(wàn)噸，其中釣魚(yú)竿對(duì)碳纖維需求量最高，為 6500 噸，占比 35.14%，其次是 高爾夫和自行車，分別占比 22.16%和 19.46%。中國(guó)在 20162021 年間，體育休閑領(lǐng)域碳纖維需求量穩(wěn)步上漲， 復(fù)合增速達(dá) 12.53%。2020 年，中國(guó)體育休閑領(lǐng)域碳纖維需求量首次被風(fēng)電領(lǐng)域碳纖維需求量超過(guò)，預(yù)計(jì)未來(lái)將 維持此格局；運(yùn)動(dòng)健康理念的普及，以及人均消費(fèi)能力的提升，將驅(qū)動(dòng)體育休閑市場(chǎng)長(zhǎng)期平穩(wěn)增長(zhǎng)。城市更新與路橋改造背景下，建筑補(bǔ)強(qiáng)作用凸顯。建筑補(bǔ)強(qiáng)市場(chǎng)除了通常意義的建筑，也包括了建筑機(jī)械、 橋梁、隧道及

28、工業(yè)管道等領(lǐng)域，其中有 80-90%的碳纖維用于建筑及橋梁結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)。2021 年 12 月，國(guó)內(nèi)首 座千噸級(jí)碳纖維斜拉索車行橋在聊城舉行掛索儀式，成為世界上最大跨度碳纖維索斜拉橋，斜拉索大橋模式的 推廣將為碳纖維拓寬應(yīng)用場(chǎng)景。2021 年中國(guó)建筑補(bǔ)強(qiáng)碳纖維需求量 2500 噸，同比增長(zhǎng) 13.64%，過(guò)去 5 年 CAGR 達(dá) 10.76%。國(guó)內(nèi)碳纖維需求綜述：基于以上測(cè)算，并結(jié)合賽奧碳纖維對(duì)于遠(yuǎn)期規(guī)模的判斷，我們預(yù)計(jì) 2025 年中國(guó)碳纖 維需求量達(dá) 15.92 萬(wàn)噸，2021-2025 年 CAGR 達(dá) 26.40%，占比全球總需求的 79.62%。2025 年我國(guó)風(fēng)電葉片、體 育休閑

29、、碳碳復(fù)材預(yù)計(jì)成為萬(wàn)噸級(jí)碳纖維市場(chǎng)，需求量分別達(dá) 5.89、2.75、1.64 萬(wàn)噸；壓力容器用碳纖維需求 量有望達(dá)到 8130 噸，預(yù)計(jì)將逐步發(fā)展成第四個(gè)萬(wàn)噸級(jí)市場(chǎng)。航空航天、汽車復(fù)材、建筑補(bǔ)強(qiáng)領(lǐng)域碳纖維需求量 將分別達(dá)到 4071、4570、3934 噸。拆分 2025 年應(yīng)用結(jié)構(gòu)，大絲束與高端小絲束需求預(yù)計(jì)分別占比 46%、30%。在風(fēng)機(jī)持續(xù)降本壓力下，預(yù) 計(jì)未來(lái)風(fēng)電葉片將主要使用的 T300 級(jí)大絲束（48K 及以上）；碳碳復(fù)材由于對(duì)碳纖維純度等指標(biāo)要求較高，干 噴濕紡工藝生產(chǎn)的 T700 及以上小絲束將構(gòu)成主要材料供應(yīng)。高端體育休閑、壓力容器、航空航天、建筑補(bǔ)強(qiáng)等 領(lǐng)域半數(shù)以上需求預(yù)

30、計(jì)為 T700 及以上產(chǎn)品，而汽車復(fù)材等工業(yè)領(lǐng)域預(yù)計(jì)將帶動(dòng)大絲束需求。基于合理假設(shè)，我 們預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi) 2025 年T300 級(jí)大絲束、T300 級(jí)小絲束、T700 及以上小絲束碳纖維依次面臨 7.31、3.90、4.72 萬(wàn)噸需求，分別占比 45.91%、24.47%、29.62%。三、供給端：國(guó)產(chǎn)替代正當(dāng)時(shí)，高端小絲束格局長(zhǎng)期向好3.1 原絲環(huán)節(jié)高技術(shù)壁壘，碳化環(huán)節(jié)高資金門檻完整的碳纖維產(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。從石油、煤炭或天然氣得到丙烯，丙烯 經(jīng)氨氧化后得到丙烯腈，丙烯腈合和紡絲之后得到聚丙烯腈（PAN）原絲，原絲再經(jīng)過(guò)預(yù)氧化、低溫和高溫碳 化后得到碳纖維，流程復(fù)雜且技

31、術(shù)水平要求高，任何一道工序技術(shù)、材料不達(dá)標(biāo)都會(huì)影響碳纖維的穩(wěn)定生產(chǎn)以 及最終的產(chǎn)品質(zhì)量。在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中，原絲質(zhì)量既決定了碳纖維的質(zhì)量，又制約其生產(chǎn)成本。實(shí)現(xiàn)原絲高純化、 高強(qiáng)化、致密化以及表面光潔無(wú)暇是制備高性能碳纖維的首要任務(wù)。1）高技術(shù)壁壘： 聚丙烯腈原絲制造主要分為聚合、制膠、紡絲三個(gè)過(guò)程，紡絲環(huán)節(jié)主要有干法、濕法、干噴濕法三條工藝 路線。1）干法：干法紡絲是將高聚物在溶劑中配成紡絲原液后，經(jīng)噴絲頭形成細(xì)流，溶劑被紡絲甬道中熱空氣 揮發(fā)帶走的同時(shí)，使得高聚物濃縮和固化成初生纖維的方法。此方法操作簡(jiǎn)單，溶劑回收率大。利用干法紡絲 可以獲得致密的原絲，但由于其生產(chǎn)能力差，未能在碳纖維原絲領(lǐng)域

32、獲得工業(yè)應(yīng)用。2）濕法：濕法紡絲是將紡 絲原液經(jīng)過(guò)濾、脫泡，通過(guò)計(jì)量泵從噴絲頭擠出，在凝固浴的作用下，粘液細(xì)流內(nèi)的溶劑擴(kuò)散以及凝固劑像粘 液細(xì)流中滲透，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)膰娊z頭拉伸形成初生纖維的方法。該技術(shù)較為成熟，是目前 PAN 基碳纖維原絲生產(chǎn) 中應(yīng)用最廣的紡絲工藝。3）干噴濕法：干噴濕紡法（干濕法）是指紡絲液經(jīng)噴絲孔噴出后，先經(jīng)過(guò)空氣層，再 進(jìn)入凝固浴進(jìn)行雙擴(kuò)散、相分離和形成絲條的方法。經(jīng)過(guò)空氣層發(fā)生的物理變化使得分子取向開(kāi)始規(guī)整，有利 于形成細(xì)特化、致密化和均質(zhì)化的絲條。與純濕紡相比，干噴濕紡法具有紡絲速度快、纖維表面缺陷少、工藝 性能優(yōu)異、溶劑回收便捷等優(yōu)勢(shì)，可紡出較高密度且無(wú)明顯皮芯結(jié)構(gòu)的

33、原絲，大幅提高了纖維的抗拉強(qiáng)度，可 生產(chǎn)細(xì)特化和均質(zhì)化的高性能碳纖維。中復(fù)神鷹的干濕法紡絲可以進(jìn)行高倍的噴絲頭拉伸，紡絲速度是濕法的 34 倍，明顯提高了生產(chǎn)效率同時(shí)降低了成本。2）高資金門檻： 碳纖維行業(yè)屬于重資產(chǎn)行業(yè)，尤其是碳化環(huán)節(jié)資金門檻較高，萬(wàn)噸產(chǎn)線投資額約為 20 億元。據(jù)各碳纖維 企業(yè)投產(chǎn)公告測(cè)算，萬(wàn)噸原絲生產(chǎn)線投資額約為 2 億元，萬(wàn)噸碳纖維生產(chǎn)線（原絲+碳化）投資額約為 20 億元。根據(jù)生產(chǎn)線產(chǎn)品的不同，部分航空航天高性能碳纖維投資門檻更高。3.2 日、美企業(yè)占據(jù)國(guó)際市場(chǎng)，碳纖維國(guó)產(chǎn)替代持續(xù)推進(jìn)從全球碳纖維市場(chǎng)的份額劃分看，國(guó)際碳纖維市場(chǎng)為日、美企業(yè)所壟斷。在小絲束碳纖維市場(chǎng)上

34、，日本企 業(yè)東麗、東邦、三菱三家公司合計(jì)所占有的市場(chǎng)份額為全球產(chǎn)能的 49%。大絲束市場(chǎng)上，日本東麗旗下的卓爾 泰克為全球主要的大絲束供應(yīng)商，占據(jù)了 58%的全球市場(chǎng)份額，其次是占比 31%的德國(guó) SGL，和占比 9%的日 本三菱，其他企業(yè)僅占剩余的 2%。碳纖維應(yīng)用廣泛，整體可按軍工、民用、工業(yè)大絲束對(duì)國(guó)內(nèi)外企業(yè)進(jìn)行對(duì)標(biāo)分析。1）軍工：國(guó)內(nèi)光威復(fù)材、 中簡(jiǎn)科技可以對(duì)標(biāo)美國(guó)赫氏，在軍工領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)明顯。2）民用：中復(fù)神鷹產(chǎn)品系列可以較好地對(duì)標(biāo)日本巨頭東麗， 在 T700/T800 方面優(yōu)勢(shì)明顯。3）工業(yè)大絲束：上海石化定位大絲束，目前已經(jīng)試制成 48K 大絲束，未來(lái)有望 對(duì)標(biāo)美國(guó)卓爾泰克。4）吉林

35、化纖系企業(yè)：形成了碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈的全面布局，凱美克專業(yè)生產(chǎn) 1K、3K 小絲束， 定位軍工與民用航空航天，吉林國(guó)興定位大絲束，吉林碳谷+吉林化纖實(shí)現(xiàn)了 T400 級(jí)民用市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)地位。日本東麗對(duì)中國(guó)斷供，疊加疫情影響海運(yùn)受阻，國(guó)內(nèi)碳纖維廠商迎來(lái)進(jìn)口替代發(fā)展機(jī)遇。從供給結(jié)構(gòu)來(lái)看， 我國(guó)碳纖維國(guó)產(chǎn)化率從 2016 年的 18.41%快速提升至 2021 年的 46.89%，2021 年較 2020 年提升 9 個(gè)百分點(diǎn)。2021 年境外進(jìn)口碳纖維中有 11.31%來(lái)自于日本，中國(guó)臺(tái)灣占比 11.19%，美國(guó)占比 6.70%。2020 年 12 月，因日本東 麗子公司出口碳纖維流入了未獲日本外匯及外國(guó)

36、貿(mào)易法許可的中國(guó)企業(yè)，日本經(jīng)產(chǎn)省對(duì)該公司實(shí)施了行政 指導(dǎo)警告，要求東麗子公司防止再次發(fā)生此類事件，并徹底做好出口管理。從 2020 年底開(kāi)始，東麗暫停了對(duì)華 出口碳纖維業(yè)務(wù)。禁運(yùn)疊加海運(yùn)費(fèi)高增加快了國(guó)產(chǎn)替代的步伐，2022 年碳纖維國(guó)產(chǎn)化率將進(jìn)一步提升，逐步擺 脫進(jìn)口依賴。3.3 行業(yè)產(chǎn)能大幅擴(kuò)張，高端小絲束格局有望長(zhǎng)期向好2021 年，全球碳纖維運(yùn)行產(chǎn)能為 20.76 萬(wàn)噸，其中國(guó)內(nèi)碳纖維產(chǎn)能 6.34 萬(wàn)噸，占全球總產(chǎn)能的 30.5%，首 次超過(guò)美國(guó)成為全球最大產(chǎn)能國(guó)。據(jù)賽奧碳纖維統(tǒng)計(jì)，2021 年新增產(chǎn)能中，吉林化纖集團(tuán)擴(kuò)產(chǎn)步伐最大，新增 產(chǎn)能近 16,000 噸；常州新創(chuàng)碳谷新入行，新

37、建產(chǎn)能 6,000 噸；卓爾泰克在墨西哥新建 3,000 噸；中復(fù)神鷹在西 寧基地新增 6,000 噸，寶旌增加 2,000 噸，東邦增加 1,900 噸。從各碳纖維企業(yè)的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃來(lái)看，行業(yè)產(chǎn)能在近兩年將迎來(lái)大幅擴(kuò)張。根據(jù)賽奧碳纖維的統(tǒng)計(jì)，目前進(jìn)行 中的擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目有：吉林化纖 27,000 噸（2022 年完成），寶旌 21,000 噸（2023 年完成），中復(fù)神鷹 14,000 噸（2023 年完成），上海石化 12,000 噸（2023 年完成），新創(chuàng)碳谷 12,000 噸（2022 年完成），光威包頭 4,000 噸（2022 年 完成）。此外，還有部分企業(yè)宣布了“十四五”期間的長(zhǎng)線擴(kuò)產(chǎn)計(jì)

38、劃，共計(jì) 20 萬(wàn)噸左右。行業(yè)進(jìn)入者逐漸增加 并計(jì)劃擴(kuò)建萬(wàn)噸級(jí)別的碳纖維，短期內(nèi)將使得行業(yè)更為分散，但長(zhǎng)期中有助于激發(fā)企業(yè)創(chuàng)新，從而實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替 代。預(yù)計(jì) 2022-2023 年是當(dāng)前規(guī)劃產(chǎn)能密集落地的時(shí)點(diǎn)，到 2025 年國(guó)內(nèi)落地的碳纖維總產(chǎn)能或?qū)⑦_(dá)到 19.38 萬(wàn) 噸，其中吉林化纖集團(tuán)（含吉林國(guó)興、吉林寶旌）、中復(fù)神鷹、光威復(fù)材、上海石化預(yù)計(jì)達(dá)到 6.08、2.75、1.37、 1.35 萬(wàn)噸。2022-2025 年供需格局研判基于 3 點(diǎn)原因我們判斷國(guó)內(nèi)碳纖維不會(huì)面臨嚴(yán)重產(chǎn)能過(guò)剩：1）產(chǎn)能實(shí)際落地少：未來(lái)實(shí)際落地產(chǎn)能仍集中 在目前的優(yōu)勢(shì)企業(yè)，并且集中在當(dāng)前已開(kāi)工建設(shè)的產(chǎn)能中；遠(yuǎn)期規(guī)劃里，

39、除了吉林化纖集團(tuán)積極籌備，大多數(shù) 新進(jìn)入者的“十四五”規(guī)劃實(shí)際落地概率不大或?qū)⒋蟠蛘劭郏?）產(chǎn)能利用率不高：國(guó)內(nèi)碳纖維產(chǎn)能整體產(chǎn)能利 用率不高，2019 年以來(lái)產(chǎn)能利用率中樞 64%，2021 年以來(lái)中樞 70%，2022 年以來(lái)略有下調(diào)。未來(lái)預(yù)計(jì)潛在產(chǎn) 量?jī)H為整體產(chǎn)能的 70%。3）高端、低端供需結(jié)構(gòu)分化：T700 級(jí)別以上的高端小絲束產(chǎn)能目前主要集中在中復(fù) 神鷹一家，光威復(fù)材、中簡(jiǎn)科技亦配備部分產(chǎn)能。大絲束領(lǐng)域，吉林化纖集團(tuán)、上海石化具備技術(shù)和產(chǎn)能上的 優(yōu)勢(shì)，因此市占率較為突出。低端小絲束領(lǐng)域由于技術(shù)壁壘相對(duì)較低，因此出現(xiàn)過(guò)剩的概率更大。整體而言， 假如不依賴進(jìn)口且產(chǎn)能利用率為 70%，預(yù)

40、計(jì) 2022 年仍將面臨 5816 噸的供給缺口，2023 年過(guò)剩 8327 噸，主要 體現(xiàn)在低端產(chǎn)品上。預(yù)計(jì)隨著 2024-2025 年需求的快速提升，將逐漸供需平衡并再次出現(xiàn)一定的供給缺口。干噴濕紡工藝技術(shù)門檻將長(zhǎng)期存在，高端小絲束有望持續(xù)景氣。2025 年預(yù)計(jì)碳碳復(fù)材、壓力容器、航空航 天、高端體育休閑、建筑補(bǔ)強(qiáng)等領(lǐng)域帶來(lái)的 T700 及以上級(jí)別碳纖維需求有望達(dá)到 4.72 萬(wàn)噸（占比 29.6%）；大 絲束領(lǐng)域碳纖維需求有望達(dá)到 7.31 萬(wàn)噸（占比 45.9%）?？紤]中復(fù)神鷹、光威復(fù)材、中簡(jiǎn)科技 3 家優(yōu)勢(shì)企業(yè)，即 便按照 100%產(chǎn)能利用率計(jì)算，2025 年我國(guó)仍面臨 3734 噸

41、高端小絲束碳纖維產(chǎn)能缺口，技術(shù)門檻將使得高端小 絲束處于長(zhǎng)景氣區(qū)間。考慮吉林化纖集團(tuán)、上海石化 2 家大絲束企業(yè)，100%產(chǎn)能利用率下富余產(chǎn)能僅 1196 萬(wàn) 噸，在 95%產(chǎn)能利用率下將面臨 2519 噸的缺口，長(zhǎng)期中持續(xù)降本以深耕大絲束領(lǐng)域，仍有望供需平衡。四、關(guān)注國(guó)內(nèi)企業(yè)：降本提效持續(xù)突破，術(shù)業(yè)專攻各有所長(zhǎng)價(jià)格：中簡(jiǎn)科技、光威復(fù)材定位軍工領(lǐng)域，產(chǎn)品均價(jià)高、毛利厚；中復(fù)神鷹、吉林碳谷、恒神股份深耕民 用領(lǐng)域，盈利能力逐年顯著提升。中簡(jiǎn)科技主要供應(yīng) ZT7-3K（T700 級(jí)）軍用航空航天碳纖維，產(chǎn)品均價(jià)中樞 在 3000 元/公斤，光威復(fù)材主要供應(yīng) T300 級(jí)小絲束碳纖維，均價(jià) 600-

42、1000 元/公斤。中復(fù)神鷹以中高端民品為 主，航空航天持續(xù)發(fā)力，產(chǎn)品均價(jià)逐漸提升至 200 元/公斤左右，尚有較大提升空間。隨著 2021 年丙烯腈漲價(jià)、 以及原絲需求旺盛，吉林碳谷原絲均價(jià)逐漸從 27 元/公斤提升至 40 元/公斤左右。軍品供應(yīng)門檻極高，毛利率長(zhǎng) 期中樞 80%；近年來(lái)隨著民品碳纖維漲價(jià)，行業(yè)逐漸扭虧為盈，2021 年優(yōu)勢(shì)企業(yè)實(shí)現(xiàn) 40%左右的毛利率。成本：民用碳纖維受益于景氣度提升，持續(xù)降本夯實(shí)盈利空間。2018-2020 年，軍民領(lǐng)域碳纖維成本均呈 現(xiàn)下降趨勢(shì)，一方面受益于原材料丙烯腈降價(jià)，另一方面得益于制造端持續(xù)降本增效、降低損耗。2021 年原材 料漲價(jià)使得各家成

43、本有所提升，2022 年以來(lái)將逐步緩解。持續(xù)降本將顯著夯實(shí)民品盈利空間。制造成本：高附加值小絲束制造費(fèi)用占比明顯較高，以折舊、電力、蒸汽為主?；诋a(chǎn)品均價(jià)依次排列， 從吉林碳谷到中簡(jiǎn)科技，制造費(fèi)用在成本中占比顯著提升。原絲環(huán)節(jié)丙烯腈、溶劑等直接材料成本占比超過(guò) 60%， 涉及的直接人工、制造費(fèi)用較少；民品原絲+碳化環(huán)節(jié)材料占比約 30%，制造費(fèi)用超過(guò) 50%。對(duì)于嚴(yán)格認(rèn)證的 高端 3K 小絲束而言，設(shè)備折舊、能源成本不具備明顯規(guī)模效應(yīng)，因此占比極高，光威復(fù)材成本結(jié)構(gòu)中制造費(fèi) 用占比超過(guò) 65%；中簡(jiǎn)科技產(chǎn)品強(qiáng)度要求更高，碳化環(huán)節(jié)電耗更多，制造費(fèi)用占比 77%。以中復(fù)神鷹為例，單 公斤碳纖維成本

44、約 98 元，折舊、電力、蒸汽成本分別為 12、14、11 元/公斤，為制造費(fèi)用的主要構(gòu)成。折舊、電力：碳纖維單位折舊與單位電力成本整體逐年下降。中簡(jiǎn)科技單位折舊與電力成本均 10 倍于中復(fù) 神鷹，但整體趨勢(shì)均保持下降趨勢(shì)。2016-2018 年，中簡(jiǎn)科技單位折舊從 268.6 元/公斤下降至 182.8 元/公斤，單 位電耗從 172.8 元/公斤下降至 132.4 元/公斤；2018-2021H1，中復(fù)神鷹單位折舊從 13.8 元/公斤下降至 12.0 元/ 公斤，單位電耗從 16.4 元/公斤下降至 14.2 元/公斤。電耗、材料損耗：生產(chǎn)工藝成熟將節(jié)省損耗，帶來(lái)巨大的降本空間。隨著產(chǎn)線

45、逐漸成熟，中復(fù)神鷹單噸電 耗從 2018 年的 2.79 萬(wàn)度下降至 2020 年的 2.67 萬(wàn)度，2021 年西寧新線投產(chǎn)使得電耗暫時(shí)提升，后續(xù)存明顯下 降空間。中簡(jiǎn)科技原絲及碳纖維生產(chǎn)中廢絲占比大幅下滑，其中原絲生產(chǎn)中廢絲占比從 2016 年的 32.96%快速 下降至 2018 年的 8.16%，同期碳纖維中廢絲占比從 22.47%下降至 9.14%。紡絲速度：紡速提升擴(kuò)大單線產(chǎn)能，追趕國(guó)際先進(jìn)企業(yè)。干噴濕紡工藝紡絲速度是濕法紡絲 3-4 倍，國(guó)內(nèi) 吉林碳谷、中簡(jiǎn)科技濕法紡絲速度分別達(dá) 100、130 米/分鐘。其中，吉林碳谷濕法紡絲速度從早期的 55 米/分鐘 逐步提升至 2020

46、年的 100 米/分鐘，體現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)碳纖維原絲紡絲速度的突飛猛進(jìn)。中復(fù)神鷹干噴濕紡的紡速達(dá) 到 400 米/分鐘，原絲單線規(guī)模達(dá)到 5000 噸/年，西寧基地有望持續(xù)實(shí)現(xiàn)突破。2019 年 4 月，光威復(fù)材全資子公 司威海拓展通過(guò)干噴濕紡工藝生產(chǎn) GQ4522 級(jí)（TZ700S、CCF700S）碳纖維，實(shí)現(xiàn)了 500 米/分鐘級(jí)原絲紡絲速 度的穩(wěn)定運(yùn)行。國(guó)際巨頭日本東麗紡絲速度達(dá)到 700 米/分鐘以上，碳化單線 4000 噸/年（對(duì)應(yīng)原絲 8000 噸/年）。 生產(chǎn)線產(chǎn)能=生產(chǎn)線錠數(shù)*紡速*計(jì)劃生產(chǎn)時(shí)間*線密度，國(guó)內(nèi)企業(yè)紡速仍有待提升，單線產(chǎn)能亦存較大提升空間。4.1 中復(fù)神鷹：中建材旗下碳纖

47、維翹楚，募資擴(kuò)產(chǎn)助力“神鷹”騰飛中高端民品碳纖維龍頭，業(yè)績(jī)快速釋放中復(fù)神鷹碳纖維股份有限公司（簡(jiǎn)稱“中復(fù)神鷹”）專注于 T700 及以上高性能碳纖維的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。 公司于 2006 年成立于江蘇連云港，2007 年注資后隸屬于中國(guó)建材集團(tuán)，是集團(tuán)三大業(yè)務(wù)中新材料板塊的重要 構(gòu)成，2022 年于科創(chuàng)板上市。公司長(zhǎng)期自主研發(fā)碳纖維技術(shù)，2013 年在國(guó)內(nèi)率先突破了千噸級(jí)碳纖維原絲干噴 濕紡工業(yè)化制造技術(shù)，建成國(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。公司目前建有連云港、西寧兩個(gè)生 產(chǎn)基地，合計(jì)產(chǎn)能達(dá)到 1.35 萬(wàn)噸；到 2023 年西寧將再落地 1.4 萬(wàn)噸產(chǎn)能，夯實(shí)民品碳纖維龍頭地位。公

48、司碳纖維產(chǎn)品下游應(yīng)用均衡發(fā)展，體育休閑、碳/碳復(fù)合材料、風(fēng)電葉片為前 3 大應(yīng)用。20182021H1， 隨著公司碳纖維生產(chǎn)技術(shù)的成熟，體育休閑、交通建設(shè)等傳統(tǒng)領(lǐng)域收入占比下滑；風(fēng)電葉片、航空航天、壓力 容器、碳/碳復(fù)合材料（例如單晶硅爐熱場(chǎng)材料）的應(yīng)用占比快速提升。2020 年，受到碳纖維拉擠板代工由歐洲 轉(zhuǎn)入國(guó)內(nèi)，以及國(guó)內(nèi)光伏市場(chǎng)的高速增長(zhǎng)的影響，風(fēng)電葉片和碳/碳纖維復(fù)合材料等應(yīng)用領(lǐng)域的需求迅速擴(kuò)張， 公司該領(lǐng)域銷售收入分別增長(zhǎng) 317.36%、282.10%。此外，公司著力擴(kuò)張高性能碳纖維應(yīng)用領(lǐng)域，逐漸加大對(duì)航 空航天領(lǐng)域的產(chǎn)品供給，2021 年上半年，公司在該領(lǐng)域年化銷售收入同比增長(zhǎng)

49、147.83%，占比由 8.11%提高至 13.98%。產(chǎn)品價(jià)格提升+規(guī)模效應(yīng)顯現(xiàn)，公司毛利率與凈利率穩(wěn)步上升。近年來(lái)，由于碳纖維下游應(yīng)用市場(chǎng)需求的火 爆，公司產(chǎn)品緊俏，引起產(chǎn)品銷售單價(jià)全面上揚(yáng)。2021 年公司毛利率提升至 41.62%，凈利率相應(yīng)提升至 23.75%。 2022Q1，毛利率進(jìn)一步提升至 46%，帶動(dòng)凈利率提升至 25.64%。公司管理+研發(fā)費(fèi)用率整體平穩(wěn)，銷售與財(cái)務(wù) 費(fèi)用率呈現(xiàn)下滑趨勢(shì)；公司 2021 年期間費(fèi)用率整體為 17.72%，其中管理+研發(fā)費(fèi)用率 15.12%，銷售費(fèi)用率 0.34%， 財(cái)務(wù)費(fèi)用率 2.26%。2022Q1，管理+研發(fā)費(fèi)用率 12.93%，同比下降

50、 10.35 pct，環(huán)比 2021 年全年下降 2.19 pct。研發(fā)：干噴濕紡引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新，降本空間持續(xù)打開(kāi)干噴濕紡工藝引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新，公司構(gòu)建四大核心技術(shù)體系。2013 年，公司在國(guó)內(nèi)率先突破了千噸級(jí)碳纖維 原絲干噴濕紡工業(yè)化制造技術(shù)，并建成國(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。與純濕紡相比，干噴濕 紡法可紡出較高密度且無(wú)明顯皮芯結(jié)構(gòu)的原絲，大幅提高了纖維的抗拉強(qiáng)度，可生產(chǎn)細(xì)特化和均質(zhì)化的高性能 碳纖維。中復(fù)神鷹的干濕法紡絲可以進(jìn)行高倍的噴絲頭拉伸，紡絲速度是濕法的 34 倍，明顯提高了生產(chǎn)效率 同時(shí)降低了成本。目前公司已建立起四大核心技術(shù)體系，包括 1）大容量聚合與均質(zhì)化原液制備技術(shù)

51、、2）高強(qiáng) /中模碳纖維原絲干噴濕紡關(guān)鍵技術(shù)、3）PAN 纖維快速均質(zhì)預(yù)氧化及碳化集成技術(shù)、4）干噴濕紡千噸級(jí)高強(qiáng)/ 百噸級(jí)中模碳纖維產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)體系構(gòu)建技術(shù)。公司積極展開(kāi)合作研發(fā)，努力尋求大絲束碳纖維技術(shù)的突破。2021 年 3 月，公司與北京化工大學(xué)常州先進(jìn) 材料研究院、東華大學(xué)簽訂合作研發(fā)合同，共同突破大絲束碳纖維原絲紡絲，以及碳纖維預(yù)氧化、碳化技術(shù)。 其中北化常州院具備快速預(yù)氧化研究的基礎(chǔ)，東華大學(xué)則具備碳纖維原絲技術(shù)；中復(fù)神鷹可以制備 36K 和 48K 碳纖維實(shí)驗(yàn)室樣品，并且時(shí)時(shí)反饋 48K 大絲束原絲及碳纖維工程化控制實(shí)施效果。公司目標(biāo)為實(shí)現(xiàn) 48K 大絲束 碳纖維制備，產(chǎn)品技術(shù)指

52、標(biāo)達(dá)到：拉伸強(qiáng)度4000MPa，拉伸模量達(dá) 230GPa，斷裂伸長(zhǎng)率1.5%的目標(biāo)。產(chǎn)品：對(duì)標(biāo)日本東麗，深耕 T700 優(yōu)勢(shì)賽道公司高強(qiáng)度、高模量碳纖維同步發(fā)展，產(chǎn)品系列基本對(duì)標(biāo)日本東麗。公司 SYT 系列產(chǎn)品主打高強(qiáng)度，SYM 系列產(chǎn)品主打高模量。公司對(duì)外銷售的主要產(chǎn)品型號(hào)包括 SYT45、SYT45S、SYT49S、SYT55S、SYT65 和 SYM40 等，性能指標(biāo)與國(guó)際碳纖維龍頭日本東麗對(duì)標(biāo)，逐步形成了以 T700 級(jí)、T800 級(jí)干噴濕紡產(chǎn)品為主，覆蓋高強(qiáng) 型、高強(qiáng)中模型、高強(qiáng)高模型產(chǎn)品體系。公司在干噴濕紡碳纖維的技術(shù)成熟度方面具有一定優(yōu)勢(shì)；光威復(fù)材、 恒神股份過(guò)往以濕法碳纖維為主

53、，近年來(lái)突破了干噴濕紡工藝技術(shù)；中簡(jiǎn)科技主要生產(chǎn)濕法碳纖維，在 T800 級(jí)及以上的同級(jí)別產(chǎn)品性能方面，較采用干噴濕紡工藝的同級(jí)別產(chǎn)品的拉伸強(qiáng)度方面性能較低。深耕 T700優(yōu)勢(shì)賽道，受益于高端小絲束長(zhǎng)景氣周期。以公司銷量占比92%、營(yíng)收占比87%的SYT45（T300）、 SYT49、SYT49S 三款主流產(chǎn)品為例，公司 T700-12K、T700-24K、T300-3K、T300-12/24K 銷量分別占比 54.16%、 19.01%、15.02%、11.61%。分領(lǐng)域應(yīng)用來(lái)看，公司最大優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域碳碳復(fù)材銷量占比 21.32%；此外，壓力容器、 航空航天、高端體育休閑、風(fēng)電葉片結(jié)構(gòu)件也是公司

54、較大優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域。預(yù)計(jì)到 2025 年國(guó)內(nèi) T700 及以上小絲束需 求超過(guò) 4 萬(wàn)噸，公司所處賽道前景廣闊。產(chǎn)能：募資擴(kuò)產(chǎn)提升供應(yīng)能力，產(chǎn)業(yè)鏈同步強(qiáng)化募投項(xiàng)目大幅提升公司供應(yīng)能力，推進(jìn)產(chǎn)品升級(jí)與產(chǎn)業(yè)鏈完善。公司 IPO 募投項(xiàng)目主要包括西寧年產(chǎn)萬(wàn)噸 高性能碳纖維及配套原絲項(xiàng)目、航空航天高性能碳纖維及原絲試驗(yàn)線項(xiàng)目、碳纖維航空應(yīng)用研發(fā)及制造項(xiàng)目以 及補(bǔ)充流動(dòng)資金。 1）西寧萬(wàn)噸碳纖維項(xiàng)目：總投資 20.58 億元，一階段建設(shè)產(chǎn)能 6000 噸，二階段建設(shè)產(chǎn)能 4000 噸，建成后 將極大彌補(bǔ)公司在供給端的缺口，加速碳纖維產(chǎn)品的進(jìn)口替代。截止至 2021 年 12 月，該項(xiàng)目已建成并投產(chǎn) 6000

55、噸碳纖維產(chǎn)能，供應(yīng)能力大幅度提升。2022 年西寧二階段 4000 噸產(chǎn)能逐步投入使用，屆時(shí)西寧將形成 1 萬(wàn)噸 碳纖維及配套原絲產(chǎn)能，加上本部 3500 噸，總供應(yīng)能力大幅提升至 1.35 萬(wàn)噸。 2）航空航天高性能碳纖維及原絲試驗(yàn)線項(xiàng)目：用于下一代 T1100 級(jí)碳纖維研發(fā)，進(jìn)行航空航天用高性能 碳纖維的應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品應(yīng)用認(rèn)證和生產(chǎn)。隨著中國(guó)商飛 CR929 的研發(fā)推進(jìn)，對(duì)國(guó)產(chǎn) T800/T1000 級(jí)碳纖 維需求量將跨越式增長(zhǎng)；其他諸多下游領(lǐng)域也對(duì)超高強(qiáng)度和超高模碳纖維提出要求，未來(lái) 1100、M40X、M55J、 M60J 等碳纖維將面臨較大需求。公司建設(shè)試驗(yàn)線項(xiàng)目進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與下

56、游認(rèn)證，有望提前鎖定未來(lái)業(yè)績(jī)。 3）碳纖維航空應(yīng)用研發(fā)及制造項(xiàng)目：隨著國(guó)產(chǎn)大型飛機(jī)的逐步量產(chǎn)，公司與中國(guó)商飛開(kāi)展合作，在本部連 云港和上海設(shè)立航空航天級(jí)高性能碳纖維的研發(fā)和生產(chǎn)中心。當(dāng)前公司已實(shí)現(xiàn) SYT55S（T800 級(jí)）碳纖維的批 量化生產(chǎn)，募資后將建設(shè) 300 萬(wàn) m2 /年的航空級(jí)預(yù)浸料生產(chǎn)線，進(jìn)一步完善公司碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈的布局。遠(yuǎn)期規(guī)劃：除了募投項(xiàng)目，公司未來(lái)計(jì)劃建設(shè)神鷹西寧年產(chǎn) 1.4 萬(wàn)噸高性能碳纖維及配套原絲項(xiàng)目，總投 資 28 億元，其中 30%為自有資金，其余資金計(jì)劃通過(guò)銀行貸款進(jìn)行籌集。該項(xiàng)目于 2021 年 9 月啟動(dòng)，預(yù)計(jì) 2023 年完工。屆時(shí)公司產(chǎn)能規(guī)模將較 20

57、22 年再翻一倍，產(chǎn)能優(yōu)勢(shì)將進(jìn)一步擴(kuò)大。西寧萬(wàn)噸碳纖維項(xiàng)目中主要使用 2 米幅寬千噸級(jí)碳化線，每千噸碳纖維產(chǎn)能的設(shè)備購(gòu)置金額為 1.15 億元；西寧 1.4 萬(wàn)噸采用全自動(dòng)原絲卷繞機(jī)、4 米寬幅氧化爐，預(yù)計(jì)每千噸碳纖維產(chǎn)能的設(shè)備關(guān)聯(lián)采購(gòu)金額約 0.63 億元。工藝技術(shù)改進(jìn)以節(jié)約單噸設(shè)備采購(gòu)金 額，折舊成本將有效降低。4.2 吉林化纖集團(tuán)：原絲、碳化、復(fù)材一體化布局的碳纖維產(chǎn)業(yè)集群吉林化纖集團(tuán)：打通碳纖維原絲、碳化、復(fù)材環(huán)節(jié)，上下游一體化布局吉林化纖集團(tuán)打造了原絲、碳化+復(fù)材兩個(gè)碳纖維平臺(tái)，分別以吉林碳谷碳纖維股份有限公司（簡(jiǎn)稱“吉 林碳谷”）和吉林化纖股份有限公司（簡(jiǎn)稱“吉林化纖”）為核心。1

58、）持股關(guān)系：吉林化纖集團(tuán)直接持有吉林化 纖 14.67%的股份，間接持有吉林碳谷 2.27%的股份，并持有吉林國(guó)興碳纖維 100%股份。2022 年 3 月 18 日，吉 林化纖集團(tuán)承諾 3 年內(nèi)將吉林國(guó)興碳纖維控股權(quán)注入上市公司，注入之前國(guó)興碳纖維將不會(huì)投資涉足碳纖維復(fù) 合材料領(lǐng)域及小絲束碳纖維領(lǐng)域。此外，吉林化纖還設(shè)有全資子公司吉林凱美克，持有吉林寶旌 49%股權(quán)。吉 林碳谷同為吉林市國(guó)資委間接控股子公司，主要從事原絲的生產(chǎn)，是國(guó)內(nèi)唯一市場(chǎng)化外銷、產(chǎn)量最大的原絲制 造企業(yè)。吉林化纖的核心業(yè)務(wù)為黏膠長(zhǎng)絲和短纖，有 8 萬(wàn)噸黏膠長(zhǎng)絲產(chǎn)能和 12 萬(wàn)噸黏膠短纖產(chǎn)能，2021 年向 碳纖維領(lǐng)域進(jìn)軍

59、。2）出貨關(guān)系：吉林碳谷向吉林化纖（含吉林寶旌、吉林凱美克）、吉林國(guó)興供應(yīng)原絲。原絲方面，吉林碳 谷當(dāng)前原絲產(chǎn)能 5-6 萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)到十四五末期將達(dá)到年產(chǎn) 20 萬(wàn)噸原絲，將有力保障下游碳化環(huán)節(jié)擴(kuò)產(chǎn)需求。碳 化及復(fù)材方面，2021 年初集團(tuán)提出規(guī)劃，十四五期間將形成 6 萬(wàn)噸、1 萬(wàn)噸復(fù)材產(chǎn)能。未來(lái)吉林化纖集團(tuán)在大 絲束領(lǐng)域?qū)⒕邆漭^大產(chǎn)能優(yōu)勢(shì)。吉林碳谷：國(guó)內(nèi)唯一市場(chǎng)化外銷、產(chǎn)量最大的原絲制造龍頭企業(yè)吉林碳谷是國(guó)內(nèi)唯一市場(chǎng)化外銷、產(chǎn)量最大的原絲制造龍頭企業(yè)。吉林碳谷 2008 年成立，2016 年 3 月在 新三板掛牌，2021 年 8 月轉(zhuǎn)至精選層掛牌并于 9 月成為首批北交所上市公司。吉林碳

60、谷位于吉林市“國(guó)家碳纖 維高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基地”，基地內(nèi)有從化工源頭到終端產(chǎn)品完備的產(chǎn)業(yè)鏈，即丙烯丙烯腈聚丙烯腈基碳纖維 原絲碳纖維碳纖維下游制品。該公司主要從事聚丙烯腈基（PAN）碳纖維原絲的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售產(chǎn)品覆蓋 1K、3K、6K、l2K、24K、25K、35K、48K、50K 等聚丙烯腈基（PAN）碳纖維原絲，下游客戶覆蓋知名碳 纖維生產(chǎn)商、碳纖維復(fù)合材料生產(chǎn)廠商。除了對(duì)國(guó)內(nèi)企業(yè)供貨，2020 年俄羅斯客戶 ALABUGA-FIBRELLC 采 購(gòu)了 450 多噸 48K 大絲束碳纖維原絲，形成公司穩(wěn)定的收入來(lái)源。瞄準(zhǔn)大絲束原絲領(lǐng)域，力爭(zhēng)“人無(wú)我有”。公司 2008 年設(shè)立之初，擬打破國(guó)