民用碳纖維行業(yè)研究：再論民用碳纖維的成長(zhǎng)性與周期性

民用碳纖維行業(yè)研究：再論民用碳纖維的成長(zhǎng)性與周期性1.碳纖維：高確定性的成長(zhǎng)賽道，各環(huán)節(jié)具備不同投資價(jià)值1.1上下游環(huán)節(jié)多，利潤(rùn)分配受原材料、供需關(guān)系影響完整的碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)，包含從原油到復(fù)合材料的制造過程。上游企業(yè)從石油、天然氣等化石燃料中制取丙烯，并經(jīng)過氨氧化得到丙烯腈。丙烯腈通過聚合制成紡絲原液，然后紡絲成型得到聚丙烯腈（PAN）原絲。原絲需要經(jīng)過多段氧化爐制成預(yù)氧絲，隨后在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下經(jīng)過低溫和高溫碳化后得到碳纖維。碳纖維可以與樹脂、陶瓷等材料相結(jié)合制成碳纖維復(fù)合材料，最后由各種成型工藝得到下游應(yīng)用需要的最終成品。關(guān)注點(diǎn)包含：1）原油等大宗商品傳導(dǎo)價(jià)格：我國(guó)丙烯在油頭生產(chǎn)的基礎(chǔ)上開發(fā)除了煤頭工藝，但是油頭占比高，存在較大的原料進(jìn)口依賴，因此一定程度受到海外原油漲跌影響；2）ABS等需求影響丙烯腈供需：丙烯腈的下游需求除了用作聚丙烯腈原絲，也就是腈綸領(lǐng)域，還存在ABS、丙烯酰胺等領(lǐng)域，其中ABS廣泛應(yīng)用于汽車、家電的部分塑料制品，因此該部分需求也會(huì)對(duì)并丙烯價(jià)格帶來一定影響；3）終端需求放量：碳纖維的價(jià)格還會(huì)受到終端如風(fēng)電、碳碳復(fù)材等高景氣度需求的影響，供不應(yīng)求的格局會(huì)導(dǎo)致碳纖維價(jià)格出現(xiàn)波動(dòng)。丙烯：價(jià)格彈性較小，成本端受原油影響，需求端傳導(dǎo)順暢。丙烯是大宗化工主要原料之一，主要通過原油裂解產(chǎn)生，受原油價(jià)格影響較大，但是因?yàn)橹苽浞椒ú⒉粏我?，整體價(jià)格維持在6000-10000元/噸的區(qū)間，價(jià)格相對(duì)穩(wěn)定。下游需求主要為聚丙烯粒料、聚丙烯粉料、丙烯晴及環(huán)氧丙烷，其中聚丙烯粒料占比最大，為65%。從歷史價(jià)格復(fù)盤表現(xiàn)來看，下游聚丙烯、丙烯腈都有較強(qiáng)的轉(zhuǎn)價(jià)能力，其中丙烯腈的彈性最大。丙烯腈：供需層面均產(chǎn)生顯著影響，短期受到成本支撐。丙烯腈由原油裂解到的丙烯聚合而成，因此丙烯腈價(jià)格波動(dòng)與上游原油價(jià)格有較強(qiáng)相關(guān)性。丙烯腈價(jià)格在21年末出現(xiàn)與原油走勢(shì)的背離，該影響來自國(guó)內(nèi)丙烯腈多套裝置開工率回升，市場(chǎng)供給充足，而下游需求偏弱，丙烯腈價(jià)格高位回落。但是目前丙烯腈廠商多出現(xiàn)了1000-2000左右毛利虧損，目前短期成本壓力較大；但長(zhǎng)期隨著原油價(jià)格下降，新增產(chǎn)能落地，丙烯腈價(jià)格有望進(jìn)一步下降。碳纖維：售價(jià)受成本影響較小，供需關(guān)系推動(dòng)本輪漲價(jià)。2020年開始，國(guó)產(chǎn)、進(jìn)口碳纖維增速差快速拉大，21年進(jìn)口碳纖維增速下滑至9%，國(guó)產(chǎn)碳纖維增速高達(dá)58%，在東麗禁運(yùn)限制下碳纖維進(jìn)口放緩，但海外海風(fēng)裝機(jī)需求旺盛，供需差擴(kuò)大，推動(dòng)了本輪的碳纖維漲價(jià)。2020年初至今碳纖維漲幅顯著，截止22年4月，小、大絲束國(guó)內(nèi)均價(jià)225元/KG、145元/KG，兩年CAGR分別為33%、20%，由于下游需求旺盛，22年初丙烯腈價(jià)格回落至1.1萬(wàn)/噸并未帶來碳纖維售價(jià)回落。目前碳纖維價(jià)格在進(jìn)口供給增加的情況下，價(jià)格仍維持高位。國(guó)內(nèi)碳纖維進(jìn)口依存度仍然較高，2020年國(guó)內(nèi)進(jìn)口碳纖維3.04萬(wàn)噸，占需求量的62%。碳纖維價(jià)格高的主要原因：1）成本較高，2噸的原絲才能造出1噸左右的碳纖維，而目前國(guó)內(nèi)民品碳纖維主要由吉林碳谷一家供應(yīng)，供給緊張，原絲價(jià)格維持歷史高位；2）制作工藝難，其研發(fā)和生產(chǎn)成本成幾何式增長(zhǎng)。1.2碳纖維力學(xué)性能優(yōu)異，需求確定性高碳纖維是一種含碳量高于90%的無(wú)機(jī)纖維，力學(xué)性能優(yōu)異。作為新一代增強(qiáng)纖維，碳纖維的密度較強(qiáng)，比強(qiáng)度和比模量高，具有耐高溫、抗摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐腐蝕等特性，被廣泛應(yīng)用于航空航天、能源裝備、交通運(yùn)輸、體育休閑等領(lǐng)域。1.3上行周期原絲、碳化盈利提升，下行周期復(fù)材盈利反彈原材料價(jià)格上漲周期將給原絲、碳化環(huán)節(jié)企業(yè)帶來超額收益。2021年丙烯腈價(jià)格進(jìn)入上行周期，面對(duì)成本上漲原絲、碳化環(huán)節(jié)企業(yè)提高售價(jià)，同時(shí)產(chǎn)品供不應(yīng)求，單噸盈利增大，企業(yè)利潤(rùn)增加，因而獲得超額收益。原絲環(huán)節(jié)代表企業(yè)吉林碳谷2021年實(shí)現(xiàn)凈利潤(rùn)3.1億元，比上年同期增長(zhǎng)了126%，因?yàn)楣局饕a(chǎn)品獲得市場(chǎng)廣泛認(rèn)可，產(chǎn)銷兩旺，同時(shí)公司主要產(chǎn)品售價(jià)上漲，綜合產(chǎn)能提升，綜合毛利率穩(wěn)步上升。2021年末至今吉林碳谷股價(jià)超過碳纖維行業(yè)指數(shù)，吉林碳谷公司盈利能力強(qiáng)，獲得行業(yè)超額利潤(rùn)。上游漲價(jià)階段，復(fù)材環(huán)節(jié)毛利率受到顯著影響，但不同細(xì)分領(lǐng)域體現(xiàn)出差異性。由于上游原絲、碳纖維環(huán)節(jié)在21年都經(jīng)歷了顯著的漲價(jià)，下游復(fù)合材料環(huán)節(jié)在財(cái)報(bào)上體現(xiàn)的就是21年的利潤(rùn)率水平下降。以金博股份和光威復(fù)材的碳梁業(yè)務(wù)毛利為例，金博股份的毛利從20年的60-65%中樞下降至22Q1的53%，光威的碳梁業(yè)務(wù)從22%下降至21H1的11%。二者下降的幅度不同，因?yàn)槠涮祭w維的成本占比、下游傳導(dǎo)能力也有不同的差異。1.4技術(shù)分支多，技術(shù)的應(yīng)用決定終端領(lǐng)域需求碳纖維技術(shù)環(huán)節(jié)多，不同的技術(shù)催生不同的應(yīng)用場(chǎng)景。碳纖維的發(fā)展歷史長(zhǎng)，應(yīng)用領(lǐng)域多，不同的應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)碳纖維的形狀、性能、成本都有不同的要求，因此，碳纖維從纖維形態(tài)到終端應(yīng)用還分為預(yù)成型物、中間成型物、成型方法三個(gè)緩解。不同的技術(shù)路徑對(duì)應(yīng)不同的終端應(yīng)用領(lǐng)域。拉擠工藝讓碳纖維在風(fēng)電領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊，2020年起成為了最主要的應(yīng)用技術(shù)。高效、低成本、高質(zhì)量的碳纖維梁片拉擠工藝，使得碳纖維使用成本大幅降低。從2015年拉擠成型技術(shù)被發(fā)明后，全球風(fēng)電葉片碳纖維需求量從2015年的18000噸到2021年的33000噸，CAGR為10.6%，中國(guó)風(fēng)電葉片的需求量從2014年的幾乎為0到2021年的22500噸，實(shí)現(xiàn)高速增長(zhǎng)。20年首次超過預(yù)浸鋪放成為第一大主流工藝，2021年，纏繞拉擠工藝需求達(dá)到65.5千噸，占總需求36.1%，保持第一大工藝的地位。例如：碳纖維預(yù)制體制備中新研發(fā)的三堆編織技術(shù)，從根本上克服了傳統(tǒng)層合復(fù)合材料層間強(qiáng)度低、易分層等致命弱點(diǎn)。三維編織技術(shù)是在傳統(tǒng)二維編織技術(shù)上發(fā)展起來的一種高新紡織技術(shù)。三維編織技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)就在于非常適合制作各種復(fù)雜形狀的高性能纖維結(jié)構(gòu)件、連接件。近年來三堆編織技術(shù)得到廣泛關(guān)注，成為航空、航天、能源等領(lǐng)域的重要結(jié)構(gòu)材料。近幾年預(yù)制體工藝成為碳碳熱場(chǎng)主要工藝，推動(dòng)光伏爐熱場(chǎng)碳碳復(fù)材的迅猛發(fā)展。預(yù)制體是碳碳復(fù)合材料的骨架，其成型工藝是碳碳復(fù)合材料最重要的基礎(chǔ)技術(shù)之一，決定著碳碳復(fù)合材料的性能。三維編織技術(shù)的發(fā)展可以實(shí)現(xiàn)碳纖維復(fù)合材料的大尺寸、高精度編織，而且克服了針刺預(yù)制體的缺陷，在改進(jìn)層間強(qiáng)度、損傷容限和熱應(yīng)力失配等方面發(fā)揮作用。隨著碳碳復(fù)材在光伏熱場(chǎng)中的需求增加，編織等預(yù)制體工藝將迅速發(fā)展。碳纖維技術(shù)百花齊放和迭代創(chuàng)新為下游應(yīng)用提供更多可能，應(yīng)持續(xù)密切關(guān)注新技術(shù)帶來新需求的增量。目前全球碳纖維技術(shù)向著高性能、低成本的方向發(fā)展，如三堆編織技術(shù)、精細(xì)控制碳化過程等研發(fā)出更高強(qiáng)高模的碳纖維，如拉擠工藝、等離子氧化技術(shù)等高效低成本的生產(chǎn)技術(shù)。新技術(shù)帶來新應(yīng)用將驅(qū)動(dòng)行業(yè)維持快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。更低成本的碳纖維生產(chǎn)技術(shù)使得汽車電池箱、底盤和剎車片市場(chǎng)上碳纖維及復(fù)合材料的需求快速增長(zhǎng)。氫能擴(kuò)產(chǎn)的節(jié)奏加快，儲(chǔ)氫瓶市場(chǎng)需求增加，如果新技術(shù)能提高單位時(shí)間內(nèi)碳纖維產(chǎn)能，氫能市場(chǎng)將迎來碳纖維需求的爆發(fā)式增長(zhǎng)。2.民用碳纖維供給緊平衡，大小絲束具備不同特性2.1供需測(cè)算：民用碳纖維供給缺口3萬(wàn)噸，22年維持緊平衡需求測(cè)算：我國(guó)25年目標(biāo)需求14萬(wàn)噸，CAGR23%。碳纖維終端應(yīng)用發(fā)展如火如荼，但在各個(gè)終端應(yīng)用領(lǐng)域的增速往往體現(xiàn)出較大的差異性，比如傳統(tǒng)的休閑體育和風(fēng)電增速不可相提并論，因此我們對(duì)各個(gè)細(xì)分賽道分別測(cè)算增速，預(yù)計(jì)我國(guó)民用碳纖維需求將在25年達(dá)到14萬(wàn)噸需求，CAGR23%。供給測(cè)算：我國(guó)25年實(shí)際供給產(chǎn)能12萬(wàn)噸，CAGR43%。近年傳統(tǒng)碳纖維廠商如吉化、神鷹、光威等都公布了自己的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，除此之外還有入局新玩家如藍(lán)星等。我們測(cè)算25年中國(guó)將會(huì)產(chǎn)生碳纖維實(shí)際供應(yīng)12萬(wàn)噸，對(duì)應(yīng)CAGR43%。2.2大小絲束特性鮮明，具備不同性質(zhì)碳纖維按纖維數(shù)量不同可以分為小絲束和大絲束，與之對(duì)應(yīng)的碳纖維原絲也可區(qū)分為小絲束碳纖維原絲和大絲束碳纖維原絲。一般將絲束數(shù)量小于等于24K的碳纖維稱為小絲束，1K就代表一束碳纖維中有1000根絲，初期以1K、3K、6K為主，逐漸發(fā)展為12K、24K。小絲束碳纖維技術(shù)門檻高，研發(fā)投入大，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的精度要求較高，具有單線產(chǎn)能低、成本高的特點(diǎn)，主要用于國(guó)防軍工、航空航天等高端技術(shù)領(lǐng)域，被稱為“宇航級(jí)材料”。一般認(rèn)為24K以上的型號(hào)為大絲束，廣泛用于紡織、醫(yī)藥衛(wèi)生、機(jī)電、土木建筑、交通運(yùn)輸和能源等工業(yè)和民用領(lǐng)域，制備成本低，但生產(chǎn)控制難度大，被稱為“工業(yè)級(jí)材料”。2.3小絲束：成長(zhǎng)性突出，技術(shù)壁壘更高2.3.1成本占比相對(duì)較小，需求確定性更高制造費(fèi)用占比過半，原材料成本占比較低。小絲束生產(chǎn)成本由直接材料、直接人工、制造費(fèi)用和運(yùn)輸費(fèi)用構(gòu)成，相比于大絲束碳纖維，小絲束生產(chǎn)效率低、設(shè)備投資規(guī)模大，因此生產(chǎn)過程中能源消耗大、產(chǎn)線折舊費(fèi)用高，成本構(gòu)成中制造費(fèi)用占比50%以上。原料消耗主要發(fā)生在原絲生產(chǎn)階段，根據(jù)中復(fù)神鷹招股說明書，直接材料在其主營(yíng)業(yè)務(wù)成本中僅占比28%-37%，原材料成本占比較低，占比波動(dòng)主要受丙烯腈價(jià)格變動(dòng)影響。丙烯腈是碳纖維生產(chǎn)的主要原材料，價(jià)格主要受石油化工行業(yè)供求關(guān)系影響，一般呈周期性波動(dòng)的趨勢(shì)：2020年-2021年初，受上游原油價(jià)格上漲以及市場(chǎng)供需關(guān)系的影響，丙烯腈價(jià)格持續(xù)走高；2021年12月，隨著國(guó)內(nèi)丙烯腈多套裝置開工率回升以及新產(chǎn)能快速投放，整體市場(chǎng)供給充足，但由于下游需求偏弱，丙烯腈價(jià)格高位回落。丙烯腈價(jià)格波動(dòng)直接影響碳纖維的生產(chǎn)成本，但對(duì)小絲束廠商毛利水平的影響相對(duì)較小，主要原因有兩點(diǎn)：1）丙烯腈在小絲束總成本中占比相對(duì)較小；2）小絲束單價(jià)較高且價(jià)格持續(xù)上漲，相關(guān)廠商盈利能力強(qiáng)，毛利率受成本變化的影響相對(duì)較小。下游需求確定性高，產(chǎn)品銷售更緊俏。伴隨我國(guó)氫能、光伏行業(yè)蓬勃發(fā)展，儲(chǔ)氫瓶與單晶爐的火爆拉動(dòng)小絲束需求持續(xù)放量，壓力容器、碳/碳復(fù)合材料將成為未來幾年驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)的重要引擎。不同于大絲束由于主要應(yīng)用場(chǎng)景風(fēng)電領(lǐng)域受海外裝機(jī)擾動(dòng)以及國(guó)內(nèi)市場(chǎng)替代節(jié)奏不穩(wěn)定等因素影響，下游需求存在不確定性，小絲束高確定性的下游需求增長(zhǎng)使其相關(guān)廠商擁有更高估值，中復(fù)神鷹、中簡(jiǎn)科技的PE（TTM）明顯高于大絲束廠商吉林碳谷。2.3.2競(jìng)爭(zhēng)要素：高技術(shù)壁壘下的逐步降本目前，小絲束碳纖維性能優(yōu)異，但價(jià)格較高。由于小絲束碳纖維主要應(yīng)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，下游客戶對(duì)其性能要求高，普遍要求T700級(jí)及以上的力學(xué)強(qiáng)度。根據(jù)日本東麗對(duì)其碳纖維產(chǎn)品性能的定義，拉伸強(qiáng)度需高于4900MPa，拉伸模量需高于230GPa。高性能對(duì)應(yīng)著較高的價(jià)格，截止2022年4月28日，小絲束碳纖維國(guó)內(nèi)均價(jià)為225元/千克，是大絲束價(jià)格的1.5倍。小絲束碳纖維技術(shù)、資金壁壘高，導(dǎo)致售價(jià)高于大絲束。在小絲束原絲制備工藝選擇上，干噴濕法具有碳纖維表面缺陷少、勾結(jié)強(qiáng)度高、紡絲速度快、碳化時(shí)間短等特點(diǎn)，較濕法在產(chǎn)品品質(zhì)、成本方面優(yōu)勢(shì)明顯。干噴濕紡工藝技術(shù)難度較大，世界上僅少量企業(yè)掌握該生產(chǎn)技術(shù)并形成成熟的碳纖維產(chǎn)品，技術(shù)壁壘高；同時(shí)，干噴濕法對(duì)生產(chǎn)設(shè)備精度要求高，每一個(gè)紡位都需要配備一套復(fù)雜的高壓過濾系統(tǒng)和一套流量泵的技術(shù)系統(tǒng)，資金投入大。根據(jù)中復(fù)神鷹、光威復(fù)材、吉林化纖公告顯示，小絲束碳化環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)的萬(wàn)噸投資金額超20億/萬(wàn)噸，而大絲束擴(kuò)產(chǎn)的資金要求相對(duì)較低，對(duì)應(yīng)12億/萬(wàn)噸的資金需求，小絲束產(chǎn)線的萬(wàn)噸投資金額更高。2.4大絲束：周期性突出，利潤(rùn)彈性更大2.4.1特點(diǎn)：周期屬性強(qiáng)，買利潤(rùn)的彈性大絲束碳纖維直接材料占比更高，周期屬性強(qiáng)，利潤(rùn)彈性大。從成本結(jié)構(gòu)來看，大絲束碳纖維的直接材料（原絲等）占比達(dá)到了48%，較小絲束30%左右的成本占比而言，該比例給大絲束碳纖維環(huán)節(jié)帶來更大的成本彈性，因此，擁有原絲產(chǎn)能、或者丙烯腈成本控制更佳的公司的利潤(rùn)彈性更大，對(duì)于未來的成本競(jìng)爭(zhēng)也會(huì)更加有優(yōu)勢(shì)。丙烯腈的價(jià)格波動(dòng)顯著影響大絲束的盈利能力。隨著碳纖維絲束的增大，丙烯腈成本占原絲總生產(chǎn)成本的比例隨之提升，對(duì)丙烯腈價(jià)格變動(dòng)的敏感度有所增長(zhǎng)。根據(jù)吉林碳谷公開發(fā)行說明書，以其2020年度財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，當(dāng)丙烯腈價(jià)格上下變動(dòng)10%，對(duì)其小絲束、中小絲束、大絲束原絲產(chǎn)品毛利率影響分別為±0.39個(gè)百分點(diǎn)、±2.41個(gè)百分點(diǎn)、±2.70個(gè)百分點(diǎn)。碳纖維成本構(gòu)成中原絲部分占比過半，因此丙烯腈價(jià)格變動(dòng)對(duì)大絲束廠商毛利影響較大，采取有效的丙烯腈采購(gòu)方案以應(yīng)對(duì)原材料價(jià)格波動(dòng)對(duì)大絲束廠商來說尤為重要。風(fēng)電周期性強(qiáng)，大絲束需求呈現(xiàn)為脈沖式波動(dòng)。風(fēng)力發(fā)電是大絲束碳纖維最主要的應(yīng)用領(lǐng)域，具有較強(qiáng)的周期性，2020年

“搶裝潮”下全球風(fēng)電新增裝機(jī)容量較19年提升59%，大絲束碳纖維需求在風(fēng)電市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下強(qiáng)勁增長(zhǎng)。未來隨著國(guó)內(nèi)風(fēng)電裝機(jī)碳纖維滲透率不斷提升，大絲束碳纖維需求量將加速提升。因此，大絲束較小絲束而言，成本構(gòu)成中原材料占比更大，導(dǎo)致利潤(rùn)的彈性更大。同時(shí)下游風(fēng)電放量時(shí)間點(diǎn)、需求體量存在不確定性，因此供需平衡也具備更大的彈性，體現(xiàn)在大絲束產(chǎn)業(yè)鏈的特點(diǎn)就是，周期屬性強(qiáng)，利潤(rùn)彈性大。2.4.2競(jìng)爭(zhēng)要素：腈綸的產(chǎn)業(yè)背景會(huì)帶來生產(chǎn)技術(shù)壁壘原絲制備能力將直接影響大絲束未來競(jìng)爭(zhēng)格局。原絲制備是大絲束碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié)，占碳纖維成本51%，由于碳纖維的強(qiáng)度顯著地依賴于原絲的微觀形態(tài)結(jié)構(gòu)及其致密性，原絲的質(zhì)量和成本很大程度上決定了碳纖維的質(zhì)量和生產(chǎn)成本。碳纖維需求高增下，碳化線產(chǎn)能急速增長(zhǎng)，市場(chǎng)上獨(dú)立的原絲供應(yīng)商未來將逐漸轉(zhuǎn)向自供原絲，企業(yè)自有原絲產(chǎn)能將直接決定其碳纖維產(chǎn)能，低成本、高質(zhì)量原絲制備能力將是未來大絲束領(lǐng)域重要競(jìng)爭(zhēng)要素。具備腈綸生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)掌握先發(fā)優(yōu)勢(shì)。由于碳纖維原絲與腈綸的生產(chǎn)工藝相似度較高，掌握腈綸生產(chǎn)再過渡至碳纖維原絲，可以大大縮短技術(shù)突破時(shí)間，降低技術(shù)摸索成本。同時(shí)，腈綸產(chǎn)線均配有溶劑回收體系，具備腈綸體系的公司無(wú)需自建溶劑回收車間，碳纖維原絲產(chǎn)線可以依托原有腈綸溶劑回收系統(tǒng)，從而提升溶劑回收效率、降低溶劑回收成本。擁有腈綸生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)更具原材料成本優(yōu)勢(shì)。丙烯腈價(jià)格直接決定大絲束碳纖維的最終成本，具備腈綸產(chǎn)業(yè)背景的企業(yè)通常擁有更豐富的原材料采購(gòu)經(jīng)驗(yàn)與渠道，可以通過更低的價(jià)格購(gòu)入原材料。通過對(duì)比吉林碳谷與中復(fù)神鷹兩家公司的丙烯腈采購(gòu)單價(jià)，可以發(fā)現(xiàn)吉林碳谷的采購(gòu)價(jià)格常年低于中復(fù)神鷹500-1000元/噸，低于同行業(yè)其他公司的采購(gòu)單價(jià)將為公司帶來一定的成本優(yōu)勢(shì)。大絲束是未來降本的主要路徑。目前國(guó)內(nèi)大絲束企業(yè)如吉林碳谷、江蘇恒神正全力推動(dòng)大絲束T700級(jí)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目并已取得積極成果，未來有望實(shí)現(xiàn)突破。隨著大絲束領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)不斷提升，其不僅會(huì)通過低成本擴(kuò)大工業(yè)方面的應(yīng)用，也存在替代傳統(tǒng)小絲束高端應(yīng)用領(lǐng)域空間的可能性，比如國(guó)際上已經(jīng)開始用大絲束纏繞大型氣瓶提升纏繞效率，國(guó)內(nèi)不少?gòu)S家開始采用大絲束制造低成本預(yù)浸料。3．未來：擁抱新技術(shù)，優(yōu)化競(jìng)爭(zhēng)格局3.1原絲：技術(shù)壁壘高，龍頭聚集效應(yīng)強(qiáng)碳纖維的核心技術(shù)為原絲制備技術(shù)，技術(shù)分支繁多，較為復(fù)雜。原絲制備是碳纖維制備的核心環(huán)節(jié)，其質(zhì)量和成本很大程度上決定了碳纖維的質(zhì)量和生產(chǎn)成本。碳纖維原絲的工藝主要分為聚合過程、制膠過程（原液）、紡絲三個(gè)過程，其中，聚合和紡絲是原絲制備的重要工序。聚合工藝主要分為一步法、兩步法兩種，紡絲工藝則分為干法紡絲、濕法紡絲、以及結(jié)合兩者優(yōu)勢(shì)的干濕法，較為復(fù)雜。腈綸生產(chǎn)與大絲束碳纖維原絲生產(chǎn)工藝相似性較高，擁有晴綸產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)在聚合階段參在優(yōu)勢(shì)。在技術(shù)原理和工藝路線上腈綸與高性能碳纖維所用原絲是基本一致的，但是兩者工段不一樣，原絲是將聚丙烯腈放入DMAC溶液中進(jìn)行紡絲，而晴綸則是放入二甲基甲酰胺溶劑中，所以晴綸前端工藝可以被復(fù)制，縮短技術(shù)突破時(shí)間。大絲束碳纖維原絲技術(shù)壁壘高，技術(shù)突破時(shí)間久、成本高。作為碳纖維巨頭的東麗在擁有小絲束帝國(guó)后選擇收購(gòu)卓爾泰克布局大絲束碳纖維領(lǐng)域，可見大絲束碳纖維技術(shù)難以突破，其主要的技術(shù)壁壘還在原絲聚合環(huán)節(jié)。目前在大絲束碳纖維領(lǐng)域，已經(jīng)或有望突破原紗技術(shù)的企業(yè)均有腈綸工藝基礎(chǔ)，且掌握了溶劑的生產(chǎn)，包括吉林碳谷等。國(guó)內(nèi)最大的原絲生產(chǎn)廠商吉林碳谷依靠奇峰化纖的晴綸生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行碳纖維原絲的自主研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，正在逐步實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代。奇峰化纖是全球腈綸纖維龍頭，總產(chǎn)能38萬(wàn)噸，約占全球總產(chǎn)能的20.5%，占我國(guó)總產(chǎn)能的50%。同樣擁有晴綸生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的上石化目前擁有少量原絲產(chǎn)能，并在建設(shè)原絲生產(chǎn)線，預(yù)計(jì)2024年原絲年產(chǎn)能達(dá)到2.4萬(wàn)噸。原絲環(huán)節(jié)聚合技術(shù)壁壘高，短時(shí)間內(nèi)難以突破，未來龍頭聚集效應(yīng)強(qiáng)。具有成熟生產(chǎn)原絲技術(shù)的企業(yè)不斷擴(kuò)產(chǎn)，新進(jìn)入者較少、較難。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)仍以吉林碳谷為主，中復(fù)神鷹、恒神股份、光威復(fù)材原絲生產(chǎn)自用，其余廠商市場(chǎng)份額較少。目前吉林碳谷有6萬(wàn)噸產(chǎn)能，同時(shí)正在建設(shè)15萬(wàn)噸，建成投產(chǎn)后年產(chǎn)能可達(dá)21萬(wàn)噸。3.2碳化：設(shè)備逐步攤銷，成本競(jìng)爭(zhēng)加劇碳纖維生產(chǎn)中碳化環(huán)節(jié)成本占比較高，設(shè)備投入資金較多。項(xiàng)目建設(shè)前期，設(shè)備投入占比較大，國(guó)內(nèi)碳纖維生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備包括碳化爐等的設(shè)計(jì)及制造技術(shù)與海外相比都存在一定的差距，很多企業(yè)選擇購(gòu)買海外設(shè)備，成本較高。碳化爐應(yīng)滿足碳化工藝的要求，可分為低溫碳化爐和高溫碳化爐。與此配套的還有非接觸式迷宮密封裝置、加熱系統(tǒng)、廢氣排出和處理系統(tǒng)以及牽伸裝置，由它們集成組合為一個(gè)完整的碳化爐，可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定規(guī)?；a(chǎn)。成本是大絲束碳纖維企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，設(shè)備成本的下降是降本的關(guān)鍵。相較于小絲束，大絲束碳纖維在性能上偏弱，但性價(jià)比較強(qiáng)，因此，控制成本是大絲束碳纖維較為重要的核心競(jìng)爭(zhēng)力。碳化環(huán)節(jié)中，原材料成本下降空間有限，因此設(shè)備成本控制是降本關(guān)鍵。擴(kuò)大單線產(chǎn)能規(guī)模可有效降低成本。根據(jù)《PAN基碳纖維產(chǎn)業(yè)化發(fā)展及成本分析》，隨著原絲/碳纖維產(chǎn)能的擴(kuò)大，相應(yīng)的直接生產(chǎn)成本的增幅顯著低于固定資產(chǎn)折舊、單耗和人工等費(fèi)用的降幅，通過提高單位時(shí)間產(chǎn)出來實(shí)現(xiàn)成本的攤薄，可有效降低成本。3.3復(fù)合材料：碳碳復(fù)材發(fā)展迅速，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬下游技術(shù)層出不窮，新技術(shù)開拓新應(yīng)用市場(chǎng)，需求有望實(shí)現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。碳纖維及復(fù)合材料有提高性能和成本降低的需求，推動(dòng)行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新迭代。先進(jìn)生產(chǎn)加工技術(shù)逐步拓展應(yīng)用市場(chǎng)，向航空航天、儲(chǔ)氫、汽車等應(yīng)用場(chǎng)景滲透。隨著碳纖維性能的不斷提升和生產(chǎn)成本的降低，未來新技術(shù)帶來的新應(yīng)用有望迎來爆發(fā)式需求增長(zhǎng)。光伏行業(yè)的迅猛發(fā)展，極大地帶動(dòng)了碳碳復(fù)材的蓬勃發(fā)展。中國(guó)主導(dǎo)的碳碳復(fù)材，尤其是熱場(chǎng)材料，近年來發(fā)展迅速。2020年碳碳復(fù)材需求量為7700噸，2021年碳碳復(fù)材需求量達(dá)到13100噸，同比增長(zhǎng)70%。碳碳復(fù)材的主要應(yīng)用市場(chǎng)包括飛機(jī)剎車盤市場(chǎng)、航天市場(chǎng)及光伏熱場(chǎng)市場(chǎng)，其中光伏熱場(chǎng)部件的超高速增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)2020年增長(zhǎng)了100%以上，整個(gè)行業(yè)需求旺盛。氣瓶碳纖維市場(chǎng)需求迎來爆發(fā)。根據(jù)氫能源規(guī)劃，2022年，中國(guó)將至少新增10,000輛氫能源車，主要集中于物流車、重卡和大巴，其中重卡為6,000臺(tái)。重卡儲(chǔ)氫氣瓶為210L-385L，單個(gè)瓶子碳纖維用量在40-45公斤之間，單車一般配置6-8個(gè)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，氫燃料電池汽車預(yù)計(jì)總量能到使用到2500噸以上。新技術(shù)新應(yīng)用新需求，持續(xù)關(guān)注碳纖維新技術(shù)帶來的新應(yīng)用領(lǐng)域及需求增量。表面處理是碳纖維制成復(fù)合材料必要步驟，為了提高材料的界面性能，纖維表面改性處理為主要研究方向。未來纖維表面處理存在技術(shù)創(chuàng)新并投入的生產(chǎn)的可能，實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料的升級(jí)，拓展豐富應(yīng)用場(chǎng)景。新技術(shù)的推動(dòng)下，行業(yè)發(fā)展前景更加明朗，未來新技術(shù)打開新的增長(zhǎng)空間，或者增加產(chǎn)品附加值均值得期待。4.關(guān)鍵結(jié)論與投資分析本篇報(bào)告主要的三個(gè)貢獻(xiàn)：1）產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)崂恚簩?duì)民用碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行詳細(xì)的梳理，并對(duì)丙烯、丙烯腈、碳纖維環(huán)節(jié)的價(jià)格彈性進(jìn)行了復(fù)盤回顧，分析影響碳纖維成本的主要因素，我們認(rèn)為在原材料的上行周期，原絲、碳化環(huán)節(jié)擁有超額收益，下行周期時(shí)，復(fù)材公司的盈利反彈值得關(guān)注；2）大小絲束梳理：我們將大絲束、小絲束區(qū)別討論，我們認(rèn)為小絲束和大絲束是較為分割的兩個(gè)板塊，二者的終端需求和競(jìng)爭(zhēng)要素都不同，我們認(rèn)為小絲束的更具技術(shù)壁壘，下游需求（碳碳、儲(chǔ)氫）確定性更高，因此表現(xiàn)在估值水平來看，中復(fù)神鷹、光威復(fù)材估值水平更高，大絲束利潤(rùn)彈性更強(qiáng)，風(fēng)電需求具備脈沖性，因此彈性更大，估值水平較小絲束更低；3）測(cè)算民用碳纖維供需缺口：我們判斷國(guó)內(nèi)民用碳纖維市場(chǎng)供給缺口3萬(wàn)噸左右需要進(jìn)口，22年仍將維持緊平衡的狀態(tài)，隨著新增產(chǎn)能在22-23年持續(xù)釋放，供需差有望緩解。4.1

吉林化纖國(guó)產(chǎn)化纖巨頭，持續(xù)關(guān)注碳纖維領(lǐng)域。吉林化纖是吉林化纖集團(tuán)的控股子公司，始建于1960年，公司主要從事粘膠纖維的生產(chǎn)和銷售，是中國(guó)化纖行業(yè)十強(qiáng)企業(yè)之一。近年來，公司業(yè)務(wù)向碳纖維新材料領(lǐng)域拓展，充分發(fā)揮國(guó)資委背景和自身的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，承擔(dān)起整合吉林市碳纖維產(chǎn)業(yè)資源的任務(wù)，力求“將公司打造成全球最具影響力的纖維產(chǎn)品制造商和新型材料供應(yīng)商”。促進(jìn)資源整合發(fā)展，規(guī)劃產(chǎn)能6萬(wàn)噸。為加快實(shí)現(xiàn)“十四五”戰(zhàn)略目標(biāo)，吉林化纖集團(tuán)圍繞吉林市委、市政府制定的三年實(shí)現(xiàn)碳纖維產(chǎn)業(yè)300億產(chǎn)值的規(guī)劃目標(biāo)，迅速啟動(dòng)“20萬(wàn)噸碳纖維全產(chǎn)業(yè)鏈項(xiàng)目”規(guī)劃，全員發(fā)力加快推進(jìn)項(xiàng)目建設(shè)。21年9月底，公司啟動(dòng)12,000噸碳纖維復(fù)材項(xiàng)目，產(chǎn)品主要應(yīng)用在風(fēng)電、光伏等綠電新能源，