2022年碳纖維行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場空間分析

1、2022年碳纖維行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場空間分析一、碳纖維是不可替代的軍民兩用重要戰(zhàn)略物資，技術(shù)壁壘極高1、碳纖維具有不可替代的優(yōu)良性能，用途十分廣泛碳纖維是比強(qiáng)度和比模量最高的高性能纖維，用途十分廣泛。碳纖維（Carbon Fiber，簡稱 CF）是一種含碳量在 90% 以上的無機(jī)高分子纖維，由聚丙烯腈（PAN）（或瀝青、粘膠）等有機(jī)母體纖維采用高溫分解法在 1,000 攝氏度以上 高溫的惰性氣體下碳化制成。碳纖維具備出色的力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性，密度比鋁低、強(qiáng)度比鋼高，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，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

2、溫、膨脹系數(shù)小等一系列其他材料所不可替代的優(yōu)良性能，廣泛應(yīng)用于航空航天、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，是發(fā)展國防軍工與國民經(jīng)濟(jì)的重要戰(zhàn)略物資。聚丙烯腈基碳纖維為碳纖維主流產(chǎn)品。按原絲類型分，碳纖維可分為聚丙烯腈基碳纖維、瀝青基碳纖維和粘膠基碳纖 維。其中，聚丙烯腈基碳纖維具有成品品質(zhì)優(yōu)異、工藝較為簡單及力學(xué)性能優(yōu)良等優(yōu)點，已經(jīng)成為碳纖維主流，占市 場份額的 90%以上；瀝青基、粘膠基的產(chǎn)量規(guī)模較小，因此目前碳纖維一般指 PAN 基碳纖維。小絲束碳纖維主要應(yīng)用于航天軍工和體育休閑領(lǐng)域，大絲束碳纖維主要應(yīng)用于基礎(chǔ)工業(yè)領(lǐng)域。按照每束碳纖維中單絲 根數(shù)，碳纖維可劃分為

3、小絲束和大絲束兩大類。一般按照碳纖維中單絲根數(shù)與 1,000 的比值命名，例如，12K 指單束 碳纖維中含有 12,000 根單絲的碳纖維。小絲束碳纖維初期以 1K、3K、6K 為主，逐漸發(fā)展為 12K 和 24K，小絲束碳 纖維性能優(yōu)異但價格較高，一般用于航天軍工等高科技領(lǐng)域，以及體育用品中產(chǎn)品附加值較高的產(chǎn)品類別，主要下游 產(chǎn)品包括飛機(jī)、導(dǎo)彈、火箭、衛(wèi)星和釣魚桿、高爾夫球桿、網(wǎng)球拍等。一般認(rèn)為 40K 以上的型號為大絲束，包括 48K、 50K、60K 等。大絲束產(chǎn)品性能相對較低但制備成本亦較低，因此往往運(yùn)用于基礎(chǔ)工業(yè)領(lǐng)域，包括土木建筑、交通運(yùn) 輸和能源等。隨著目前碳纖維制作工藝的提升及產(chǎn)

4、品價格的下降，小絲束在工業(yè)領(lǐng)域的運(yùn)用已逐步拓寬。實踐中，碳纖維多按其力學(xué)性能分類。實踐中，拉伸強(qiáng)度及模量是國際碳纖維分類的主要標(biāo)準(zhǔn)，業(yè)內(nèi)一般采用日本東 麗（TORAY）分類法。2011 年聚丙烯腈基碳纖維國家標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布實施，標(biāo)志著我國的碳纖維行業(yè)有了自己的 分類方法與標(biāo)準(zhǔn)。按力學(xué)性能分類，碳纖維可分為高強(qiáng)型（GQ）、高強(qiáng)中模型（QZ）、高模型（GM）、高強(qiáng)高模 型（QM），碳纖維在應(yīng)用時多是作為增強(qiáng)材料而利用其優(yōu)良的力學(xué)性能，因此使用中更多的是按其力學(xué)性能分類。2、碳纖維技術(shù)壁壘極高，原絲質(zhì)量是關(guān)鍵碳纖維生產(chǎn)工藝流程長，技術(shù)壁壘極高。PAN 基碳纖維是以丙烯腈為原材料進(jìn)行聚合反應(yīng)生成聚丙烯腈

5、，聚丙烯腈 經(jīng)過紡絲得到聚丙烯腈原絲，再通過對原絲進(jìn)行預(yù)氧化、碳化、表面處理等工藝而得。碳纖維復(fù)合材料是指以碳纖維 為增強(qiáng)材料，以樹脂、橡膠等為基體材料，經(jīng)過復(fù)合制成的結(jié)構(gòu)或功能材料，目前碳纖維復(fù)合材料以樹脂基復(fù)合材料 （CFRP）為主，占全部碳纖維復(fù)合材料市場份額的 90%以上。碳纖維生產(chǎn)工藝流程長，整個過程連續(xù)走絲，需要對 參數(shù)精確控制，每個環(huán)節(jié)都會影響到碳纖維成品的質(zhì)量和性能。原絲制備是碳纖維生產(chǎn)的核心環(huán)節(jié)，原絲的質(zhì)量直接決定著最終碳纖維產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量和生產(chǎn)成本。碳纖維屬于脆 性材料，其最主要的拉伸強(qiáng)度等力學(xué)性能受控于纖維內(nèi)部存在的缺陷，提升碳纖維的拉伸強(qiáng)度等性能就是采取技術(shù)措 施減少

6、纖維內(nèi)在缺陷數(shù)量和尺寸的過程。碳纖維的缺陷可分為表面缺陷和內(nèi)部缺陷，表面缺陷占缺陷總數(shù)的 90%左右， 而其產(chǎn)生的原因大部分來自于 PAN 原絲的缺陷“遺傳”給碳纖維。原絲成本占整個碳纖維生產(chǎn)成本的五成以上，質(zhì) 量差的原絲易在后續(xù)過程中發(fā)生毛絲纏結(jié)甚至斷絲，這樣必然在影響碳纖維質(zhì)量的同時增加原絲的消耗。因此， PAN 原絲質(zhì)量不僅影響碳纖維的性能，而且也決定著碳纖維的生產(chǎn)成本和市場競爭能力。紡絲工藝的選擇及控制是穩(wěn)定生產(chǎn)高性能原絲的關(guān)鍵因素。PAN 基碳纖維原絲的生產(chǎn)過程是將丙烯腈單體聚合制成 紡絲原液，然后紡絲成型。高強(qiáng)度高質(zhì)量碳纖維原絲應(yīng)具備的主要性能包括強(qiáng)度高、取向度高、均勻性好、雜質(zhì)少

7、、 孔洞少、斷絲少、缺陷少，制備高質(zhì)量的 PAN 原絲需注意以下幾個方面：（1）丙烯腈單體聚合：在丙烯腈進(jìn)行聚合反應(yīng)時，需要加入少量共聚單體，這樣在后續(xù)預(yù)氧化過程中有利于鏈狀大 分子發(fā)生環(huán)化反應(yīng)，并且可以緩和化學(xué)反應(yīng)放熱的劇烈程度，使預(yù)氧化反應(yīng)容易控制?？梢宰鳛楣簿蹎误w的物質(zhì)有甲 基丙烯酸、順丁烯二酸、甲基反丁烯酸等不飽和羧酸類單體，其含量一般控制在 0.5%3%之間。（2）制備聚丙烯腈紡絲液：丙烯腈聚合反應(yīng)結(jié)束后需對 PAN 紡絲原液進(jìn)行脫單、脫泡等操作制得聚丙烯腈紡絲液， 高質(zhì)量的 PAN 紡絲液是制備高性能 PAN 原絲的前提，應(yīng)在紡絲液生產(chǎn)過程中注意控制紡絲液粘度、轉(zhuǎn)化率、殘余單 體含

8、量以獲取高質(zhì)量 PAN 紡絲液，其必須具備以下條件：合適的相對分子質(zhì)量，適中相對分子質(zhì)量分布，合適的粘 度、固含量，盡可能少的殘余單體含量和氣泡等。（3）紡絲成型：PAN 原絲的性能取決于 PAN 分子結(jié)構(gòu)和排列方式，而其排列方式由紡絲工藝決定。在紡絲過程中， 應(yīng)注意控制 DMSO 殘余量，纖度，單絲強(qiáng)度、模量、伸長率，含油率，直徑不均率，沸水收縮率等指標(biāo)以獲取優(yōu)質(zhì) 的 PAN 原絲。生產(chǎn) PAN 原絲的紡絲工藝有濕法、干法、干濕法（干噴濕紡）三種，目前廣泛使用的是濕法和干濕法， 干濕法可采用分子量大的樹脂和固含量高的紡絲液來紡絲，紡出纖維致密性高，強(qiáng)度高（一般為 7.0-10.6 cN/dt

9、ex）， 且為圓形，適宜制造高性能碳纖維。（4）降低原絲雜質(zhì)含量：制備碳纖維原絲時，要求所用單體、水、溶劑等原料純度高，車間內(nèi)無塵，容器設(shè)備耐腐 蝕，使原絲中雜質(zhì)含量（包括金屬離子含量）降到最低，因為雜質(zhì)會增加原絲缺陷，降低碳纖維的性能。另外，原絲 質(zhì)量的變異系數(shù)要小，這樣有利于原絲的結(jié)構(gòu)均勻，在預(yù)氧化和炭化熱處理時反應(yīng)完全，質(zhì)量穩(wěn)定。碳化和石墨化對碳纖維產(chǎn)品的最終性能影響很大。預(yù)氧化絲在惰性氣體保護(hù)下進(jìn)入炭化爐，在爐內(nèi)進(jìn)行碳化反應(yīng)，直 鏈狀大分子交聯(lián)后轉(zhuǎn)變?yōu)槌憝h(huán)狀結(jié)構(gòu)，纖維中碳含量從 60%左右升至約 95%，形成梯形六元環(huán)連接的亂層狀石墨片 結(jié)構(gòu)。碳化過程中，在低溫時，大分子結(jié)構(gòu)中的氫、氮

10、主要以 H2O、CH4、HCN 和 NH3 的形式從纖維中分離出來； 溫度較高時，氫、氮除了以上述形式分離外，還以分子態(tài)氫和氮的形式分離，同時氧也以 H2O、CO2和 CO 的形式分 離，這些熱解產(chǎn)物的瞬間排除是碳化工藝的技術(shù)關(guān)鍵。炭化爐的設(shè)計和工藝要使分解產(chǎn)物順利排出，否則會造成纖維 表面缺陷，影響碳纖維的質(zhì)量。為了進(jìn)一步提高碳纖維的模量，可將碳纖維在 3000 oC 高溫下進(jìn)行石墨化熱處理，使 纖維的含碳量升至 99%以上，以改進(jìn)纖維的結(jié)晶在大分子軸向的有序和定向排列。規(guī)模效益在生產(chǎn)碳纖維過程中較為突出。碳纖維技術(shù)壁壘極高，碳纖維原料生產(chǎn)及制造成本使其在下游行業(yè)的廣泛應(yīng) 用受到了限制，尤其

11、是在環(huán)保投入不斷加大的情況下，生產(chǎn)及運(yùn)輸?shù)荣M用（包括原材料、包裝材料）大幅上漲進(jìn)而增 加了生產(chǎn)成本。由于碳纖維制造前期投入大，生產(chǎn)設(shè)備、能耗等固定成本高，可通過擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模來提高資源綜合利 用率，以進(jìn)一步降低碳纖維生產(chǎn)的能源消耗及成本費用，從而提高企業(yè)效益。在碳纖維直接成本分配中，同年產(chǎn) 1000 噸碳纖維（消耗 3000 噸原絲）相比，年產(chǎn) 100 噸碳纖維（消耗 250 噸原絲）的直接費用占比減小約 7.8%、流動費 用差別不明顯、固定資產(chǎn)折舊占比約高 4% ，結(jié)果表明原絲和碳纖維的生產(chǎn)成本同生產(chǎn)規(guī)模呈反比，非直接生產(chǎn)因素 占比在不斷增加生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)量的情況下會逐漸減小。計算對比碳纖維年產(chǎn)

12、 100 噸及 1000 噸成本費用，大規(guī)模的原 絲及碳纖維單耗成本是小規(guī)模費用的 56%和 44%，即通過規(guī)?；a(chǎn)可有效降低碳纖維生產(chǎn)成本。二、國內(nèi)企業(yè)不斷打破技術(shù)壟斷，國產(chǎn)碳纖維正處于進(jìn)口替代機(jī)遇期國外巨頭長期掌握碳纖維核心技術(shù)，在全球市場占據(jù)主導(dǎo)地位。國際上碳纖維的生產(chǎn)起步于 20 世紀(jì) 60 年代，經(jīng)過 五十余年的發(fā)展到 21 世紀(jì)初，其生產(chǎn)工藝技術(shù)已經(jīng)成熟，碳纖維的應(yīng)用領(lǐng)域從行業(yè)發(fā)展初期的軍工和宇航領(lǐng)域向工 業(yè)領(lǐng)域和普通民用領(lǐng)域擴(kuò)大。目前日、美等少數(shù)發(fā)達(dá)國家掌握了世界碳纖維的核心生產(chǎn)技術(shù)，尤其是新近開發(fā)的先進(jìn)技術(shù)主要掌握在日本東麗、東邦帝人、三菱麗陽三大碳纖維生產(chǎn)企業(yè)中，日本東麗更

13、是世界上高性能碳纖維研究與生 產(chǎn)領(lǐng)域的“領(lǐng)頭羊”，其他國家基本上處于追趕階段，距離日本碳纖維技術(shù)尚有一定差距。國內(nèi)企業(yè)逐步打破國外技術(shù)封鎖，與世界碳纖維先進(jìn)技術(shù)水平的差距在逐漸縮小。我國碳纖維工業(yè)的起步可以追溯到 1962 年，總體上與日本同時起步，但由于受到各種條件的制約，以及日、美等碳纖維企業(yè)采取嚴(yán)格的技術(shù)封鎖和產(chǎn) 品封鎖，我國碳纖維研究進(jìn)展緩慢，長期受制于人，嚴(yán)重依賴進(jìn)口。2000 年以來，國家加大對碳纖維領(lǐng)域自主創(chuàng)新 的支持力度，將碳纖維列為重點研發(fā)項目。伴隨著國家政策的大力扶持，國內(nèi)碳纖維行業(yè)在技術(shù)上取得重大突破，產(chǎn) 業(yè)化程度快速提升，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。我國已先后突破了 T700、T

14、800 等高性能碳纖維的千噸級產(chǎn)業(yè)化，2019 年 中復(fù)神鷹實現(xiàn)了干噴濕紡 T1000 級超高強(qiáng)度碳纖維工程化，標(biāo)志著我國碳纖維生產(chǎn)技術(shù)水平又上了一個臺階。經(jīng)過 近幾年的追趕，國產(chǎn) T700S-12K 小絲束碳纖維的復(fù)絲拉伸強(qiáng)度與模量達(dá)到同級別東麗碳纖維性能，與世界碳纖維先 進(jìn)技術(shù)水平的差距在逐漸縮小。政策加碼促進(jìn)國內(nèi)碳纖維產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。近年來我國推出了多項關(guān)于碳纖維及碳纖維復(fù)合材料的支持政策，促進(jìn)碳纖 維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2015 年國務(wù)院對未來國產(chǎn)碳纖維及其復(fù)合材料技術(shù)成熟度提出階段性要求，為確保技術(shù)研發(fā)的持續(xù) 推進(jìn)提供了政策支撐；2016 年發(fā)布的“十三五”規(guī)劃綱要中將高性能碳纖維列入高端材料

15、，提出需要大力發(fā)展高性 能碳纖維與復(fù)合材料等技術(shù)，滿足國家建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求；2021 年發(fā)布的“十四五”規(guī)劃和 2035 遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要中， 提出要加強(qiáng)碳纖維等高性能纖維及其復(fù)合材料的研發(fā)應(yīng)用，為未來碳纖維行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步提供了良好的政策環(huán)境。這 些政策的推出，強(qiáng)有力地促進(jìn)了我國碳纖維及其復(fù)合材料的科研創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)化推廣以及產(chǎn)能提升。全球碳纖維產(chǎn)能穩(wěn)步增長，行業(yè)集中度高。近年來為滿足全球市場碳纖維日益增長的需求，各大碳纖維企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)意愿 明顯，2021 年全球碳纖維運(yùn)行產(chǎn)能 20.76 萬噸，同比增長 20.9%。由于碳纖維技術(shù)壁壘極高、資金投入巨大，使得 國際上真正具有碳纖維研發(fā)和規(guī)?；a(chǎn)能力的

16、公司屈指可數(shù)，目前全球碳纖維主要生產(chǎn)商包括日本東麗、吉林化纖、 美國赫氏、日本東邦/帝人、日本三菱、德國西格里、中復(fù)神鷹、寶旌、臺塑和美國氰特等，其中日本東麗是世界最大的碳纖維制造企業(yè)（含收購卓爾泰克產(chǎn)能），擁有碳纖維產(chǎn)能 5.75 萬噸，占全球碳纖維運(yùn)行產(chǎn)能的 27.7%，其生 產(chǎn)的碳纖維綜合競爭力全球排名第一，業(yè)內(nèi)一般對標(biāo)東麗的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研發(fā)；吉林化纖和美國赫氏并列第二，均擁 有產(chǎn)能 1.6 萬噸，占比 7.7%；位列第四到第六的企業(yè)分別是帝人、三菱、西格里，占比分別為 7.0%、6.9%、6.3%， 行業(yè) CR6 為 63.2%，行業(yè)集中度高。我國碳纖維產(chǎn)能快速擴(kuò)張，產(chǎn)能利用率快速提升

17、。近年來受下游需求拉動，我國碳纖維產(chǎn)能快速擴(kuò)張，2021 年我國 碳纖維運(yùn)行產(chǎn)能 6.35 萬噸，同比增長 75.41%，占全球碳纖維運(yùn)行產(chǎn)能的 30.5%，產(chǎn)能規(guī)模全球第一。2021 年我國 碳纖維產(chǎn)量 2.43 萬噸，同比增長 31.35%，產(chǎn)能利用率為 38.27%，產(chǎn)量增速不及產(chǎn)能增速，主要系新增產(chǎn)能多在 2021 年下半年或年底投產(chǎn)，正常生產(chǎn)時間不足所致，預(yù)計 2022 年這些產(chǎn)能將充分釋放。過去我國碳纖維產(chǎn)業(yè)“有產(chǎn)能無 產(chǎn)量”的現(xiàn)象較為嚴(yán)重，產(chǎn)能利用率遠(yuǎn)低于國際平均水平，近年來隨著國內(nèi)企業(yè)不斷實現(xiàn)技術(shù)突破，產(chǎn)能利用率快速 提升，從 2016 年的 14.94%增長至 2020 年的

18、 51.1%，但較 65%-85%的國際普遍水平仍有一定提升空間。國產(chǎn)碳纖維正處于進(jìn)口替代機(jī)遇期，穩(wěn)質(zhì)降本是實現(xiàn)國產(chǎn)碳纖維“從有到優(yōu)”的具體路徑。經(jīng)過長期的技術(shù)積累，我 國以吉林化纖、中復(fù)神鷹、寶旌、新創(chuàng)碳谷、恒神股份、光威復(fù)材等為代表的國內(nèi)碳纖維龍頭企業(yè)正逐步打破國外技 術(shù)壟斷，產(chǎn)能規(guī)模不斷擴(kuò)張，已有部分企業(yè)能實現(xiàn) T700 級、T800 級碳纖維的規(guī)模化生產(chǎn)，產(chǎn)品性能與國際龍頭比 肩；但行業(yè)內(nèi)仍有不少企業(yè)沒有掌握碳纖維核心生產(chǎn)技術(shù)，存在工業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定性差、成本高的問題，產(chǎn)品大多圍繞低 附加值領(lǐng)域。目前國產(chǎn)碳纖維正處于加速進(jìn)口替代的機(jī)遇期，風(fēng)電葉片領(lǐng)域碳纖維需求快速提升，航空航天、壓力容 器、

19、碳碳復(fù)材等高附加值領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊，持續(xù)提升生產(chǎn)技術(shù)水平，穩(wěn)質(zhì)降本是實現(xiàn)國產(chǎn)碳纖維“從有到優(yōu)”的具 體路徑。未來全球碳纖維新增產(chǎn)能主要來源于中國。據(jù)廣州賽奧統(tǒng)計，目前全球在建碳纖維產(chǎn)能約 16.18 萬噸，國內(nèi)在建碳纖 維產(chǎn)能 15.15 萬噸，占比 93.6%，中國是全球碳纖維產(chǎn)能增長的主要來源。國內(nèi)在建碳纖維產(chǎn)能預(yù)計有 4.9 萬噸于 2022 年投產(chǎn)，包括吉林化纖 2.7 萬噸，新創(chuàng)碳谷 1.2 萬噸、光威包頭 0.4 萬噸和新疆隆炬 0.6 萬噸。國外碳纖維在建 碳纖維產(chǎn)能約 1.03 萬噸，包括 ZOLTEK 6000 多噸，DOWAKSA 1800 噸和韓國曉星 2500 噸。三、

20、雙碳政策驅(qū)動下游應(yīng)用多點開花，碳纖維市場需求空間廣闊近年來中國碳纖維市場規(guī)模高速增長，遠(yuǎn)超全球平均水平。2021 年全球碳纖維市場規(guī)模 43 億美元，同比增長 30.1%， 中國碳纖維市場規(guī)模 15.88 億美元，同比增長 54.6%，自 2015 年以來年均復(fù)合增速分別為 4.8%、23.1%，中國碳纖 維市場規(guī)模增速遠(yuǎn)超全球平均水平。2020 年受新冠疫情影響，在全球市場占比較高的航空航天領(lǐng)域需求大幅下降， 全球碳纖維市場規(guī)模小幅下滑，而航空航天領(lǐng)域在國內(nèi)需求占比較小，中國碳纖維市場規(guī)模仍維持高速增長。2021 年全球碳纖維市場規(guī)模大幅提升，主要系全球碳纖維供給不足，碳纖維價格上行所致。全

21、球碳纖維需求持續(xù)增長，風(fēng)電、體育器材、碳碳復(fù)材及壓力容器等領(lǐng)域持續(xù)發(fā)力。2021 年全球碳纖維需求量 11.8 萬噸，同比增長 10.38%，恢復(fù)至長期年均復(fù)合增速水平，雖然受全球新冠疫情影響，民用航空領(lǐng)域需求低迷，但風(fēng) 電、體育器材、碳碳復(fù)材及壓力容器領(lǐng)域仍保持較快增長，帶動行業(yè)整體需求提升。據(jù)廣州賽奧預(yù)測，到 2025 年全 球碳纖維需求量將達(dá) 20 萬噸，到 2030 年將達(dá) 40 萬噸，5 年年均復(fù)合增長率分別為 11.13%和 14.9%。 大絲束產(chǎn)品份額與小絲束基本相當(dāng)，低成本優(yōu)勢驅(qū)動大絲束市場份額提升。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看，2021 年全球大絲束產(chǎn) 品需求量 5.14 萬噸，占總需求量

22、的 43.5%，小絲束產(chǎn)品需求量 5.11 萬噸，占比 43.3%，大絲束產(chǎn)品份額與小絲束基 本相當(dāng)。從成本角度考慮，生產(chǎn)大絲束產(chǎn)品是降低成本的有效路徑，所以它不僅會通過低成本擴(kuò)大工業(yè)方面的應(yīng)用， 也會不斷吞噬成本較敏感的小絲束傳統(tǒng)市場。我國碳纖維市場需求高速增長，需求量全球占比超五成。近年來我國碳纖維市場需求不斷提升，2021 年我國碳纖維 市場需求量達(dá) 6.24 萬噸，同比增長 27.7%，自 2015 年以來年均復(fù)合增速為 24.45%。從需求增速來看，我國碳纖維 需求增速遠(yuǎn)超全球 10.38%的需求增速，需求量占全球碳纖維需求總量的 52.9%，較 2020 年提升了 7.2 pct，

23、主要系 國內(nèi)民航碳纖維需求占比遠(yuǎn)小于全球民航占比，疫情影響下全球碳纖維需求因民航市場嚴(yán)重受挫增速放緩，而國內(nèi)負(fù) 面影響較??；另一方面系全球風(fēng)電葉片碳纖維需求保持較快增長，同時風(fēng)電碳纖維代工逐漸由歐洲向國內(nèi)轉(zhuǎn)移。據(jù)廣 州賽奧預(yù)測，預(yù)計到 2023 年、2025 年我國碳纖維需求量將分別達(dá)到 9.86 萬噸、15.92 萬噸，未來四年年均復(fù)合增 速為 26.4%。我國碳纖維整體呈現(xiàn)供不應(yīng)求局面，國產(chǎn)替代空間廣闊。從我國碳纖維來源來看，2021 年國產(chǎn)纖維供應(yīng)量為 2.92 萬 噸，占總需求的 46.9%，較 2020 年增長 58.1%；進(jìn)口量 3.31 萬噸，占總需求的 53.1%，較 2020

24、 增長 9.2%，整體 來看，我國碳纖維仍處于供不應(yīng)求的局面。國產(chǎn)化率從 2016 年的 18.4%提升至 2021 年的 46.9%，國產(chǎn)替代趨勢明 顯，主要原因一是受疫情影響碳纖維進(jìn)口難度增加；二是日本、美國等國限制碳纖維對華出口，國內(nèi)需求缺口增加； 三是國內(nèi)碳纖維新產(chǎn)能投放，產(chǎn)量增加。隨著國內(nèi)新產(chǎn)能的進(jìn)一步投產(chǎn)和放量，預(yù)計今年國產(chǎn)化率將超過 50%，但仍 有廣闊的國產(chǎn)替代空間。從進(jìn)口來源來看，日本、美國、韓國、墨西哥等為主要進(jìn)口國家；從進(jìn)口產(chǎn)品類別來看，日 本及韓國主要是小絲束產(chǎn)品，美國、墨西哥、匈牙利、德國主要是大絲束產(chǎn)品，中國臺灣則是大小絲束兼顧。碳纖維主要應(yīng)用于風(fēng)電葉片、體育休閑、

25、航空航天、碳碳復(fù)材等領(lǐng)域。從下游應(yīng)用領(lǐng)域來看，2021 年全球碳纖維需 求量占比最大的仍是風(fēng)電葉片，需求量達(dá) 3.3 萬噸，占比 28%；體育休閑趕超航空航天，重回第二大應(yīng)用領(lǐng)域，需求 量 1.85 萬噸，同比增長 20%，占比 15.7%，主要系疫情影響下人們增加了體育運(yùn)動；航空航天領(lǐng)域占比 14%，位列 第三，主要是受新冠疫情影響民航領(lǐng)域需求低迷。國內(nèi)碳纖維需求量最大的也是風(fēng)電葉片，需求量達(dá) 2.25 萬噸，占 比 36.1%；體育休閑和碳碳復(fù)材占比分別為 28.1%、11.2%，位列第二、第三。與全球碳纖維需求結(jié)構(gòu)相比，我國在 航空航天和汽車等高附加值領(lǐng)域的需求占比明顯低于國際水平，產(chǎn)品

26、需求結(jié)構(gòu)存在進(jìn)一步升級的空間。中國市場占全球市場近四成，航天航空市場主要在國外，風(fēng)電葉片、體育休閑、碳碳復(fù)材市場主要集中在中國。據(jù)廣 州賽奧，2021 年航空航天領(lǐng)域碳纖維價格為 72 美元/公斤，價格水平為其他領(lǐng)域碳纖維價格的 2.5 倍以上，主要系 航空航天領(lǐng)域用碳纖維附加值較高；體育休閑、電子電氣、船舶、電纜芯等領(lǐng)域碳纖維價格為 27.6 美元/公斤，風(fēng)電 葉片用碳纖維價格為 16.8 美元/公斤。從市場結(jié)構(gòu)來看，全球碳纖維市場中占據(jù)前三的分別是航空航天、風(fēng)電葉片、 體育休閑領(lǐng)域，而國內(nèi)前三分別是體育休閑、風(fēng)電葉片、碳碳復(fù)材領(lǐng)域。中國市場占全球市場的 36.9%，航空航天市 場主要分布在

27、國外（中國占比 12.1%），而風(fēng)電葉片、體育休閑、碳碳復(fù)材市場主要集中在中國，國內(nèi)風(fēng)電葉片、體 育休閑、碳碳復(fù)材市場規(guī)模分別占全球的 68.2%、94.6%、82.4%。碳纖維復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。碳纖維復(fù)合材料由于其比強(qiáng)度、比模量高，不生銹，已成為飛機(jī)、導(dǎo)彈、 運(yùn)載火箭、人造衛(wèi)星等結(jié)構(gòu)上不可缺少的基礎(chǔ)材料。飛機(jī)主翼、水平和垂直的橫尾翼和橫梁、裝飾材料、板材料采用 碳纖維復(fù)合材料可大幅度降低飛機(jī)結(jié)構(gòu)重量，減少燃料消耗，加強(qiáng)其抗侵蝕性能和整體強(qiáng)度。據(jù)統(tǒng)計，碳纖維復(fù)合材 料在大型客機(jī)應(yīng)用上占15%50%，軍用飛機(jī)上占30%40%，小型商務(wù)飛機(jī)和直升飛機(jī)上的使用量已達(dá)到70%80%。民

28、用航空市場持續(xù)低迷，軍機(jī)、無人機(jī)市場急劇增長，待疫情過后航空航天市場有望回暖。2021 年全球航空航天碳 纖維需求為 1.64 萬噸，與 2020 年基本持平，2021 年年中波音 797 被查出存在生產(chǎn)缺陷并暫停交付，全年僅交付 14 架波音 787，遠(yuǎn)低于 2020 年 53 架的交付量；A350 飛機(jī) 2021 年交付 55 架，仍處低迷狀態(tài)，疊加疫情影響，2021 年商用航空需求持續(xù)低迷，但是其他如軍機(jī)、無人機(jī)市場急劇增長。國際航空專家預(yù)測商用航空飛機(jī)有望于 2025 年 恢復(fù)。2021 年我國航空航天碳纖維需求為 2000 噸，同比增長 17.65%，占國內(nèi)碳纖維總需求的 3.2%，

29、仍有很大提 升空間。隨著民機(jī)碳纖維滲透率不斷提升，我國民機(jī)碳纖維市場需求將持續(xù)增長。民用飛機(jī)上，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，碳纖維 復(fù)合材料逐漸由非承力構(gòu)件轉(zhuǎn)為次承力構(gòu)件和主承力構(gòu)件，世界最大客機(jī) A380 上復(fù)合材料使用占比 25%，其中 22% 為碳纖維增強(qiáng)塑料（CFRP），具體應(yīng)用在主承力構(gòu)件如中央翼盒、尾翼、機(jī)體等，和次承力構(gòu)件如方向方向舵、副 翼、整流罩等。最新的空客 A350 和 B787 復(fù)合材料用量超過 50%，機(jī)頭、尾翼、機(jī)翼蒙皮等部位均采用了碳纖維復(fù) 合材料。我國大飛機(jī) C919 碳纖維復(fù)材用量占 12%，主要用于尾翼和中央復(fù)合材料壁板等部位，而據(jù)商飛統(tǒng)計，中俄 聯(lián)合制造的下一代

30、C929 機(jī)型中復(fù)材使用將超過 50%，隨著我國民用飛機(jī)的交付和碳纖維在民機(jī)領(lǐng)域滲透率的提高， 我國民機(jī)碳纖維需求量將持續(xù)增長。我國軍機(jī)升級換代需求強(qiáng)烈，軍機(jī)碳纖維使用比例將不斷提升。我國軍機(jī)與美國相比存在一定差距，美國的戰(zhàn)機(jī)以 F-15、F-16、F-18 為代表的三代戰(zhàn)機(jī)為主，占比 66%，以 F-22 和 F-35 為代表的四代戰(zhàn)機(jī)占比 12%，F(xiàn)-22 和 F-35 上碳纖維復(fù)材用量分別達(dá)到 24%、26%，B-2 隱身轟炸機(jī)上碳纖維復(fù)材重量占比 38%；我國戰(zhàn)機(jī)中以殲-7、殲-8 為 代表的二代機(jī)占比 48%，以殲-10、殲-11、殲-15 為代表的三代戰(zhàn)機(jī)占比 41%，以殲-20

31、和殲-31 為代表的四代戰(zhàn)機(jī) 尚未大規(guī)模使用，殲-10 和殲-1 的碳纖維用量僅占 6%、10%，殲-20 碳纖維用量為 27%?！笆奈濉逼陂g是我國國 防軍工發(fā)展的重要窗口期，主戰(zhàn)裝備將過度到“批量建設(shè)”的放量期，我國軍機(jī)升級迭代有望加速，隨著戰(zhàn)機(jī)的升級 換代，軍機(jī)碳纖維使用比例也將不斷提升。葉片是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的核心部件，風(fēng)機(jī)大型化促進(jìn)風(fēng)電葉片碳纖維需求持續(xù)增長。風(fēng)力作為一種清潔能源，在全球雙碳 目標(biāo)下，近十幾年以來經(jīng)歷了全球化的高速增長。風(fēng)力發(fā)電機(jī)最主要的結(jié)構(gòu)部件是葉片，葉片尺寸的大小直接決定著 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率大小。隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率增大，全球風(fēng)機(jī)大型化的趨勢日益明顯，葉片尺寸越大對葉片

32、的強(qiáng)度 和剛度的要求就越高，于是葉片用復(fù)合材料紛紛由玻纖轉(zhuǎn)向碳纖維。在滿足剛度和強(qiáng)度的前提下，碳纖維比玻璃鋼葉 片質(zhì)量輕 30% 以上，當(dāng)前風(fēng)輪直徑已突破 120m，葉片重量達(dá) 18 噸，采用碳纖維的 120m 風(fēng)輪葉片可以有效減少 總體自重達(dá) 38%，成本下降 14%。2021 年全球風(fēng)電葉片碳纖維需求量 3.3 萬噸，同比增長 7.8%，中國碳纖維需求 量 2.25 萬噸，同比增長 12.5%，自 2016 年以來年均復(fù)合增長率高達(dá) 49.6%，據(jù)廣州賽奧預(yù)測，預(yù)計到 2025 年全球 風(fēng)電葉片碳纖維需求將達(dá) 8.06 萬噸。全球風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模穩(wěn)步增長，新增裝機(jī)量將持續(xù)提升。近年來全球風(fēng)電市

33、場發(fā)展迅速，2021 年全球累計裝機(jī)容量 837 GW，新增風(fēng)電裝機(jī)容量 93.6 GW，為歷史第二高年份，較 2020 年下降了 1.78%；其中，陸上風(fēng)電新增裝機(jī)容量為 72.5 GW，同比下降 17.99%，海上新增裝機(jī)容量為 21.1 GW，同比增長 205.8%。風(fēng)力等新能源行業(yè)發(fā)展前景廣闊， 預(yù)計在未來很長時間內(nèi)將保持高速增長，同時盈利能力也會隨著技術(shù)的逐漸成熟穩(wěn)步提升。據(jù)全球風(fēng)能理事會預(yù)測， 未來五年（2022-2026）全球風(fēng)電新增 557 GW，復(fù)合年均增長率為 6.6%，2026 年全球風(fēng)電新增裝機(jī)容量將達(dá) 128.8 GW，其中陸上風(fēng)電新增裝機(jī) 97.4 GW，海上風(fēng)電新

34、增裝機(jī) 31.4 GW，海上風(fēng)電新增裝機(jī)占比逐漸提升，風(fēng)力發(fā)電行 業(yè)及風(fēng)電葉片用碳纖維的需求前景可觀。中國為全球風(fēng)電增長的引擎，雙碳政策驅(qū)動風(fēng)電葉片碳纖維需求持續(xù)增長。2021 年中國風(fēng)電累計裝機(jī)容量 328.5 GW， 新增風(fēng)電裝機(jī)容量 47.6 GW，為“十三五”以來年投產(chǎn)第二多，其中陸上風(fēng)電新增裝機(jī) 30.7 GW，占比 64%，海上 風(fēng)電新增裝機(jī) 16.9 GW，占比 36%。中國新增風(fēng)電裝機(jī)容量占同期全球新增裝機(jī)總?cè)萘康?51%，是全球風(fēng)電增長的 引擎。雙碳政策為我國風(fēng)電行業(yè)提供了前所未有的發(fā)展機(jī)遇，根據(jù)北京國際風(fēng)能大會上通過的風(fēng)能北京宣言，“十 四五”期間我國年均新增裝機(jī) 50 G

35、W 以上，2025 年我國累計裝機(jī)將達(dá)到 538 GW，預(yù)計將帶動我國風(fēng)電葉片碳纖維 需求持續(xù)增長。全球風(fēng)電新增吊裝容量超 100 GW，風(fēng)電企業(yè)盈利能力短期承壓。盡管受新新冠疫情、原材料價格上漲和物流的多重 壓力，2021 年全球風(fēng)電整機(jī)制造商仍然實現(xiàn)了 104.7 GW 的新增吊裝容量，創(chuàng)歷史新高，但高企的外部成本和激烈 的價格競爭環(huán)境仍使風(fēng)電企業(yè)盈利能力短期承壓。目前，全球風(fēng)電整機(jī)制造市場份額集中于以維斯塔斯（Vestas）、 西門子、GE 為代表的國外巨頭和以金風(fēng)科技、遠(yuǎn)景能源為代表的國內(nèi)龍頭企業(yè)。其中 Vestas 占有全球 17.7%的市 場份額，位居第一；中國金風(fēng)科技排名第二，市

36、占率為 11.8%；西門子和遠(yuǎn)景能源分別位居第三、第四，市占率分別 為 9.7%、8.65%，在全球前十五強(qiáng)整機(jī)制造商中中國企業(yè)占到十家。新增風(fēng)機(jī)的功率和葉輪尺寸在繼續(xù)增大，2021 年新安裝風(fēng)機(jī)的平均功率超過 3.5 MW，葉輪直徑大于 140 米的風(fēng)機(jī)占到新增裝機(jī)的 58%，這有賴于海上風(fēng)機(jī)安裝量 在 2021 年創(chuàng)下新紀(jì)錄。同時，中國的陸上風(fēng)電從 2021 年起進(jìn)入平價時代，新項目的風(fēng)機(jī)尺寸也在明顯變大。碳纖維拉擠梁片工藝已成市場主流，Vestas 推動全球風(fēng)電葉片進(jìn)入碳纖維時代。2015 年之前，碳纖維在風(fēng)電葉片的 應(yīng)用主要是通過預(yù)浸料真空袋壓成型（預(yù)浸料工藝）或織物預(yù)成型+真空導(dǎo)入（

37、碳纖維織物灌注工藝）的方式，這兩 種工藝存在生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品性能差、成本高的問題。Vestas 使用拉擠碳板制備葉片大梁，這種工藝提高了纖維體 積含量，減輕了主體承載部分的質(zhì)量，在保證產(chǎn)品性能的一致性和穩(wěn)定性的同時極大地降低了運(yùn)輸成本和最后組裝整 體成型的生產(chǎn)成本，使得風(fēng)電葉片碳纖維用量急劇增加。從工藝角度來看，拉擠板材用于大梁已成為主流，目前風(fēng)電 葉片大規(guī)模采用碳纖維的是 Vestas，風(fēng)電葉片碳纖維需求主要來自 Vestas。風(fēng)電葉片碳纖維滲透率有望大幅提高。當(dāng)前碳纖維主要用在海風(fēng)裝機(jī)風(fēng)電葉片上，在超過 100 米的風(fēng)電大葉片中，碳 纖維才具有性價比，小葉片已經(jīng)不能滿足遠(yuǎn)海的建設(shè)需求，大葉

38、片將會成為主流，但碳纖維的價格昂貴制約了其大規(guī) 模工業(yè)化應(yīng)用。Vestas 在 2002 年 7 月 19 日分別向中國/丹麥等國家知識產(chǎn)權(quán)局、歐洲專利局、世界知識產(chǎn)權(quán)局等國 際性知識產(chǎn)權(quán)局申請了以碳纖維條帶為主要材料的風(fēng)力渦輪葉片的相關(guān)專利，專利權(quán)利要求包含了制造預(yù)先預(yù)制的條 帶的方法和制造風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的方法，專利將于 2022 年 7 月到期，到期后其他風(fēng)電廠家有望采取該技術(shù)來生產(chǎn)大 葉片，同時隨著國內(nèi)碳纖維新產(chǎn)能投放和風(fēng)電整機(jī)廠商的持續(xù)發(fā)展，低成本碳纖維的供應(yīng)能力會增強(qiáng)，碳梁葉片成本 有望進(jìn)一步降低，風(fēng)電葉片碳纖維的滲透率有望大幅提升，屆時將帶動風(fēng)電葉片碳纖維產(chǎn)品需求快速增長。碳碳復(fù)材

39、是極佳的熱場材料，逐漸取代石墨廣泛應(yīng)用于光伏領(lǐng)域。碳碳復(fù)合材料是碳纖維及織物增強(qiáng)的碳基體復(fù)合材 料，主要應(yīng)用于剎車盤、航天部件、熱場部件三大領(lǐng)域。碳纖維剎車盤由于具有質(zhì)量輕、耐高溫、熱膨脹系數(shù)低、無 熱衰退等特點而廣泛應(yīng)用于飛機(jī)與高鐵，并且由于其消耗品的屬性，消費市場較大；航天部件市場方面，碳碳復(fù)材是 飛行器端頭帽、固體火箭發(fā)動機(jī)噴管喉襯等部件的首選材料，隨著兵器技術(shù)性能要求不斷提高，具有優(yōu)異性能的碳碳 復(fù)材需求呈穩(wěn)定增長趨勢；熱場部件市場方面，碳碳復(fù)材是極佳的熱場材料，安全性和經(jīng)濟(jì)性均高于石墨材料，已經(jīng) 逐漸取代石墨廣泛應(yīng)用于光伏領(lǐng)域，具體應(yīng)用在單晶硅爐內(nèi)碳?xì)止δ懿牧稀⒈赝?、護(hù)盤等部件。由

40、于供給不足，2021 年我國碳碳復(fù)材在光伏熱場滲透率約 58%，未來滲透率有望持續(xù)提升。雙碳政策驅(qū)動光伏市場高速發(fā)展。近年來在雙碳政策下全球光伏市場高速發(fā)展，2021 年全球新增光伏裝機(jī)量約 133GW，據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會預(yù)測，2025 年全球光伏新增裝機(jī)將達(dá)到 270GW-330GW。近日國家發(fā)展改革委、國 家能源局發(fā)布關(guān)于促進(jìn)新時代新能源高質(zhì)量發(fā)展的實施方案，方案提出到 2025 年公共機(jī)構(gòu)新建建筑屋頂光伏覆 蓋率力爭達(dá)到 50%，到 2030 年我國風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到 12 億千瓦以上的目標(biāo)，截至目前，我國光伏 發(fā)電在建項目 1.21 億千瓦。2021 年國內(nèi)新增光伏裝機(jī)容量

41、 54.88GW，據(jù)彭博新能源財經(jīng)預(yù)測 2022 年國內(nèi)新增光伏 裝機(jī)量將逾 100GW，占今年全球預(yù)期新增裝機(jī)容量的一半。 光伏市場高速增長將帶動碳碳復(fù)材碳纖維需求快速提升。2021 年，全球碳碳復(fù)材碳纖維需求量 8500 噸，同比增長 70%，中國碳碳復(fù)材用碳纖維需求量 7000 噸，同比增長 133.3%，占全球的碳碳復(fù)材用碳纖維需求量 82.4%。據(jù)廣 州賽奧預(yù)測，2025 年全球碳碳復(fù)材碳纖維需求量將達(dá) 2.43 萬噸，自 2021 年起年均復(fù)合增速約 30%，隨著光伏產(chǎn)業(yè) 的快速發(fā)展，將帶動碳碳復(fù)材碳纖維需求快速提升。碳纖維性能優(yōu)異，廣泛應(yīng)用于高爾夫球桿、羽毛球拍等各類體育用品中。

42、碳纖維輕量化、耐疲勞、耐磨、耐腐蝕，使 其很適合應(yīng)用于體育用品，原來制造體育用品采用的最好木材是杉木和梧桐，而碳纖維復(fù)合材料的比強(qiáng)度和比模量分 別是杉木的 4 倍和 3 倍，是梧桐的 3.4 倍和 4.4 倍，因此越來越多的體育用品在制造過程中采用碳纖維，其廣泛應(yīng)用 于釣魚竿、高爾夫球桿、自行車、網(wǎng)球拍、羽毛球拍、曲棍球桿、滑雪板、滑雪杖和帆板桅桿等體育用品中。體育休 閑領(lǐng)域產(chǎn)品類別廣泛，對碳纖維的需求呈現(xiàn)高低端并存的局面，國內(nèi)需求主要以 T300 級、T700 級為主，包括少量 T800 級和高模量產(chǎn)品，規(guī)格以 3K、12K 等小絲束為主，需求種類較多。 中國為全球體育休閑碳纖維主要市場，預(yù)

43、計未來休閑體育碳纖維需求將穩(wěn)定增長。全球近 90%的碳纖維體育器材加 工在中國大陸和中國臺灣完成，2021 年全球體育用品領(lǐng)域碳纖維需求量為 1.85 萬噸，同比增長 20.1%，國內(nèi)體育 用品領(lǐng)域碳纖維需求量為 1.75 萬噸，同比增長 19.9%，占全球的 94.6%，2021 年不少國家開始放開群體運(yùn)動，帶動 體育器材高速增長。據(jù)廣州賽奧預(yù)測，預(yù)計到 2025 年，全球體育休閑領(lǐng)域碳纖維需求量將達(dá) 2.25 萬噸，年均復(fù)合增 速約 5%。節(jié)能減排背景下，汽車輕量化拉動汽車碳纖維需求量持續(xù)增長。碳纖維在汽車車體和內(nèi)外裝飾中已得到大量應(yīng)用，汽 車制造采用碳纖維材料可以使汽車重量得以降低 40

44、%以上，據(jù)了解，汽車結(jié)構(gòu)減重 10%，可節(jié)燃油 7%。2021 年全 球汽車用碳纖維需求量 9500 噸，較 2020 年減少 3000 噸，主要系寶馬公司在 2020 年底停產(chǎn)了復(fù)合材料車型 I8，又 于 2021 年 7 月停產(chǎn)了 I3，據(jù)廣州賽奧預(yù)測，2024 年全球汽車碳纖維需求量將達(dá) 1.26 萬噸。2021 年中國汽車碳纖 維需求量 1600 噸，同比增長 33.3%，全球占比 16.8%，存在較大提升空間。 在節(jié)能減排和大絲束纖維技術(shù)持續(xù)發(fā)展的背景下，碳纖維在汽車上的應(yīng)用日益增多。2021 年 Saint Jean Industries 采用 Hexcel 公司預(yù)浸料生產(chǎn)的混合碳

45、纖維/鋁懸架轉(zhuǎn)向節(jié)；由 Williams Advanced Engineering 開發(fā)的 CFRP 叉臂在 90 秒鐘內(nèi)用再生碳纖維和 RraceTRAK 工藝成型 Rassini 為 MY2021 福特 F150 皮卡車開發(fā)的碳纖維后懸架系統(tǒng)；意 大利 Polynt Composites 公司、瑞士 AOC 公司和帝人汽車技術(shù)公司在過去幾年里都增加了新的 SMC 生產(chǎn)線，所有新 增 SMC 生產(chǎn)線都有能力生產(chǎn)碳纖維 SMC；Bucci Composites SpA 宣布為英國汽車制造商 Bentley 的 Bentayga SUV開發(fā) 22 英寸全碳纖維車輪，據(jù)說每個車輪可減輕 6 公斤的

46、重量，汽車輕量化趨勢將為碳纖維帶來更多市場空間。隨著氫能產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，壓力容器碳纖維市場需求高速增長。壓力容器是碳纖維復(fù)合材料增長最快的市場之一，近年 來氫能發(fā)展迅速，逐漸被應(yīng)用于汽車等各種交通運(yùn)輸工具。氫燃料電池汽車的快速推進(jìn)，促進(jìn)了相配套的 CF 纏繞超 高壓儲罐、車載高壓氫氣瓶等的發(fā)展。2021 年全球壓力容器碳纖維需求量 1.1 萬噸，同比增長 25%，中國壓力容器 碳纖維需求量 0.3 萬噸，同比增長 50%，全球氣瓶主力在歐美。據(jù)廣州賽奧預(yù)測，預(yù)計未來幾年該市場將以 20%年 增長率高速增長，2025 年全球壓力容器碳纖維需求量將達(dá) 2.3 萬噸。預(yù)計到 2025 年我國燃料電池車

47、輛保有量約 5 萬輛，中國碳纖維氣瓶市場有望達(dá)萬噸級別。從中國壓力容器碳纖維需 求結(jié)構(gòu)來看，儲氫氣瓶用量約 1900 噸，占比 63.3%；其次是呼吸氣瓶用量約 600 噸，占比 20%；CNG 氣瓶用量約 500 噸，占比 16.7%，儲氫瓶領(lǐng)域為主要增長點。據(jù)相關(guān)政策及預(yù)測，2022 年中國將至少新增 1 萬輛氫能源車，主 要在物流車、重卡和大巴領(lǐng)域，其中重卡為 6,000 臺。重卡儲氫氣瓶為 210L-385L，單個瓶子碳纖維用量在 40-45 公 斤之間，單車一般配置 6-8 個瓶組，重卡領(lǐng)域碳纖維用量大約 1700-1900 噸。加上其他物流車、客車領(lǐng)域的用量， 預(yù)計氫燃料電池汽車碳

48、纖維需求總量能到 2500 噸以上；加上呼吸氣瓶及天然氣氣瓶維持穩(wěn)定增長，預(yù)計 2022 年國 內(nèi)壓力容器碳纖維用量將達(dá) 3600-3800 噸。2022 年 3 月發(fā)改委發(fā)布?xì)淠墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035 年）， 規(guī)劃到 2025 年燃料電池車輛保有量約 5 萬輛；同時，隨著未來幾年物流車以及大巴車的示范加大和重卡的逐漸推廣 （最大重卡碳纖維用量約為 500KG），單車氫氣瓶用量將有所提升，未來中國碳纖維氣瓶市場有望成長為萬噸級別 的大市場。供給端：（1）根據(jù)前文統(tǒng)計，2022 年預(yù)計國內(nèi)新增碳纖維產(chǎn)能 4.9 萬噸，考慮投產(chǎn)時間多為下半年或年底，假設(shè) 2021 年建 成的 6.

49、35 萬噸運(yùn)行產(chǎn)能的產(chǎn)能利用率為 50%，2022 年新產(chǎn)能的產(chǎn)能利用率為 25%，故 2022 年產(chǎn)量為 4.4 萬噸；假 設(shè) 2023-2025 年國內(nèi)產(chǎn)能增速為 20%，隨著國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的提高，產(chǎn)能利用率逐漸提高，假設(shè) 2023-2025 年產(chǎn) 能利用率分別為 50%、52%、54%。（2）進(jìn)口方面，考慮全球除中國以外其他國家在建碳纖維產(chǎn)能較少，而全球碳纖維需求穩(wěn)步增長，國外碳纖維供需 關(guān)系或仍維持緊張局面；另外隨著國內(nèi)技術(shù)水平的提升和產(chǎn)能釋放，國產(chǎn)化率有望持續(xù)提高，而國內(nèi)高端碳纖維產(chǎn)品 仍然存在依賴國外進(jìn)口的現(xiàn)象，故假設(shè) 2022-2025 年進(jìn)口量增速維持在 10%。需求端：隨著

50、我國航空航天領(lǐng)域碳纖維滲透率的不斷提高，假設(shè) 2022-2025 年航空航天碳纖維需求增速為 18%；隨著國內(nèi)風(fēng) 電新能源行業(yè)的快速發(fā)展以及海上風(fēng)電新增裝機(jī)占比的提升，假設(shè) 2022-2025 年風(fēng)電葉片碳纖維需求增速為 30%； 考慮到近幾年我國光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，碳碳復(fù)材在光伏熱場滲透率的持續(xù)提升，假設(shè) 2022-2025 年碳碳復(fù)材領(lǐng)域 碳纖維需求增速分別為 45%、40%、30%、30%；考慮到氫能行業(yè)的快速發(fā)展以及儲氫瓶需求的提升，假設(shè) 2022-2025 年壓力容器領(lǐng)域碳纖維需求增速分別為 40%、30%、30%、30%；假設(shè) 2022-2025 年汽車領(lǐng)域和其他領(lǐng)域碳纖維需 求增

51、速維持在 30%。預(yù)計未來幾年國內(nèi)碳纖維需求高速增長，高性能低成本優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能依舊短缺。未來幾年在雙碳政策下，全球風(fēng)電、光伏、 氫能、新能源汽車等行業(yè)高速發(fā)展，帶動風(fēng)電葉片碳纖維、碳碳復(fù)材碳纖維、壓力容器碳纖維、汽車用碳纖維等需求 快速提升，同時碳纖維作為軍民兩用戰(zhàn)略物資，在航空航天、體育休閑、建筑等領(lǐng)域的需求持續(xù)增長，預(yù)計未來四年 我國碳纖維市場需求年均復(fù)合增速將維持在 26%以上。未來幾年全球規(guī)劃碳纖維新增產(chǎn)能主要集中在中國，由于碳纖 維技術(shù)壁壘極高，目前國內(nèi)掌握碳纖維核心生產(chǎn)技術(shù)的企業(yè)仍僅有幾家龍頭公司，碳纖維規(guī)模效應(yīng)明顯，龍頭企業(yè)擴(kuò) 產(chǎn)有利于降低生產(chǎn)成本提升市場競爭力，同時碳纖維成本下降將

52、有利于提升其在下游的滲透率。此外，近年來碳纖維 行業(yè)國產(chǎn)化率從 2016 年的 18.4%提升至 2021 年的 46.9%，但仍有超過 50%的國產(chǎn)替代空間，尤其是國內(nèi)具有高性 能、高質(zhì)量和低成本的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能依然比較稀缺。隨著國家政策持續(xù)加碼、下游需求增長以及國內(nèi)企業(yè)技術(shù)水平的不斷 提高，國產(chǎn)替代進(jìn)程有望加速推進(jìn)。四、重點公司分析1、光威復(fù)材公司是國內(nèi)碳纖維行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，是我國最早實施碳纖維國產(chǎn)化事業(yè)的民營企業(yè)，率先打破了西方國家對我國碳纖維 的壟斷地位以及技術(shù)、裝備的封鎖。公司業(yè)務(wù)涵蓋碳纖維、經(jīng)編織物和機(jī)織物、系列化的樹脂體系、各種預(yù)浸料、復(fù) 合材料構(gòu)制件和產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)、裝備設(shè)計制造、檢測

53、（CNAS/DIlAC 認(rèn)證國家和國防實驗室）等上下游，依托在碳 纖維領(lǐng)域的全產(chǎn)業(yè)鏈布局，成為復(fù)合材料業(yè)務(wù)的系統(tǒng)方案提供商。公司主要產(chǎn)品包括 GQ3522（T300 級，濕法工藝）、 GQ4522（T700 級，濕法工藝/干濕法工藝）、QZ5526（T800 級，濕法工藝/干濕法工藝）、QZ6026（T1000 級， 濕法工藝）、QM4035（M40J 級，濕法工藝）、QM4050（M55J 級，濕法工藝）等系列化的碳纖維、經(jīng)編織物和機(jī) 織物等。截至 2021 年底，公司碳纖維設(shè)計產(chǎn)能 2655 噸，在建 5030 噸，其中內(nèi)蒙古光威低成本碳纖維項目規(guī)劃產(chǎn)能 1 萬噸， 一期在建產(chǎn)能 4000 噸，預(yù)計于年內(nèi)投產(chǎn)；高性能碳纖維產(chǎn)業(yè)化項目在建 M55J 級纖維產(chǎn)能 30 噸，以滿足航天工程 以及高端民品對高強(qiáng)高模碳纖維應(yīng)用需求的快速增長；另外通過技改在原實驗線基礎(chǔ)上形成一條新的千噸級產(chǎn)業(yè)化生 產(chǎn)線，用于生產(chǎn) T700G/T800H 級碳纖維產(chǎn)品，為兩款產(chǎn)品在下游航空裝備領(lǐng)域的應(yīng)用需求或潛在的訂單做產(chǎn)能儲備， 項目目前已進(jìn)入驗收階段，已經(jīng)