我國碳纖維行業(yè)現(xiàn)狀及趨勢分析-國產(chǎn)化進程加快-市場供需缺口逐漸收窄

-1-我國碳纖維行業(yè)現(xiàn)狀及趨勢分析-國產(chǎn)化進程加快-市場供需缺口逐漸收窄一、碳纖維需求量碳纖維是含碳量在90%以上的高強度高模量纖維，在可量產(chǎn)纖維材料中性能最佳，被稱為21世紀的“黑色黃金”，在航空航天、海洋工程、新能源裝備、工程機械、交通設施等領域廣泛應用。近年來，我國碳纖維需求量一直維持穩(wěn)步上升趨勢，截至目前已占全球總需求的一半以上。根據(jù)數(shù)據(jù)，2015-2022年全球碳纖維市場需求量由5.3萬噸增長至13.5萬噸，年復合增長率為14.3%。2015-2022年我國碳纖維市場需求量由3.1萬噸增長至7.44萬噸，年復合增長率為23.7%。根據(jù)數(shù)據(jù)，2015-2022年全球碳纖維市場需求量由5.3萬噸增長至13.5萬噸，年復合增長率為14.3%。2015-2022年我國碳纖維市場需求量由3.1萬噸增長至7.44萬噸，年復合增長率為23.7%。2015-2022年我國碳纖維市場需求量占全球碳纖維市場總需求量的比重由31.70%提升至55.11%。2015-2022年我國碳纖維市場需求量占全球碳纖維市場總需求量的比重由31.70%提升至55.11%。二、碳纖維下游市場結(jié)構(gòu)從需求結(jié)構(gòu)看，碳纖維下游市場中體育休閑和風電葉片占據(jù)主流，2022年總占比超50%，分別占比30.9%、23.5%。航空航天軍工為碳纖維第三大需求市場，占比10.5%。除此之外，碳碳復材、壓力容器、混配模成型、建筑、汽車、電子電氣分別占比9.1%、8.1%、5.4%、4.2%、3.2%、2.7%。從需求結(jié)構(gòu)看，碳纖維下游市場中體育休閑和風電葉片占據(jù)主流，2022年總占比超50%，分別占比30.9%、23.5%。航空航天軍工為碳纖維第三大需求市場，占比10.5%。除此之外，碳碳復材、壓力容器、混配模成型、建筑、汽車、電子電氣分別占比9.1%、8.1%、5.4%、4.2%、3.2%、2.7%。三、碳纖維生產(chǎn)技術(shù)難點碳纖維工藝復雜，生產(chǎn)條件要求嚴格，整個工藝流程中涉及技術(shù)參數(shù)控制點3000-5000個。碳纖維技術(shù)壁壘高，自研發(fā)以來，碳纖維及其復合材料研發(fā)技術(shù)長期被發(fā)達國家掌握，也是國外對外我國進行技術(shù)封鎖和產(chǎn)品壟斷的重要物質(zhì)。碳纖維生產(chǎn)環(huán)節(jié)技術(shù)難點環(huán)節(jié) 重要性 難點紡絲溶液和原絲制備 碳纖原絲的質(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 按照聚合工藝的連續(xù)性，可以分為一步法，兩步法;按照紡絲工藝，可以分為濕法和干噴濕紡法。其中，紡絲工藝的選擇及控制為穩(wěn)定生產(chǎn)高性能原絲的關(guān)鍵因素預氧化 預氧化過程是碳纖維制備過程中能耗最高，耗時最長，制約PAN基碳纖維生產(chǎn)效率的關(guān)鍵工序 預氧化受纖維張力、熱處理溫度、處理介質(zhì)等因素影響碳化 碳化是將預氧絲轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚娞祭w維的過程，是碳纖維類石墨結(jié)構(gòu)形成的關(guān)鍵因素 碳化溫度、碳化時間、碳化張力/牽伸、碳化過程的升溫速率等均會影響碳纖維的質(zhì)量性能預浸料 預浸料是把基體浸漬在強化纖維中制成的預浸片材產(chǎn)品，是復合材料的重要中間材料 工藝重點在于兩個方面，一是碳纖維的分散，二是成型工藝四、碳纖維產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策為了擺脫核心技術(shù)受制于人的局面，我國自2000年開始大力發(fā)展碳纖維產(chǎn)業(yè)，并將其列為國家重點發(fā)展的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。2018年11月，《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類(2018)》將高性能碳纖維及制品制造列入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類；將高強碳纖維、高強中模碳纖維、高模碳纖維、高強高模碳纖維、碳纖維織物預制體、碳纖維預制體等列入重點產(chǎn)品和服務。《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導目錄(2019年本)》將碳纖維等高性能纖維及制品的開發(fā)、應用和生產(chǎn)列為國家產(chǎn)業(yè)架構(gòu)調(diào)整指導目錄的鼓勵類項目?！吨腥A人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》提出要加強碳纖維等高性能纖維及其復合材料的研發(fā)應用，為碳纖維行業(yè)的技術(shù)進步提供了良好的政策環(huán)境。碳纖維產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策時間 政策 主要內(nèi)容2022.09 《原材料工業(yè)“三品”實施方案》 推進高性能化工材料、碳纖維及其復合材料、生物基和生物醫(yī)用材料、先進無機非金屬材料、電子功能材料、電子封裝與裝聯(lián)材料、電子工藝與輔助材料等設計制造技術(shù)研發(fā)和質(zhì)暈精確控制技術(shù)攻關(guān)。運用質(zhì)量工程技術(shù)，縮短研發(fā)、工程化、產(chǎn)業(yè)化周期。2022.04 《關(guān)于化纖工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導意見》 提升高性能纖維生產(chǎn)應用水平。提高碳纖維、芳綸、超高分析暈聚乙烯纖維、聚酰亞胺纖維、聚苯硫醚纖維、聚四氟乙烯纖維、連續(xù)玄武巖纖維的生產(chǎn)和應用水平，提升高性能纖維質(zhì)量一致性和批次穩(wěn)定性。進一步擴大高性能纖維在航空航天、風力和光伏發(fā)電、海洋工程、環(huán)境保護、安全防護、土工建筑、交通運輸?shù)阮I域應用。2021.10 《2030年前碳達峰行動方案》 集中力量開展復雜大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行和控制、大容量風電、高效光伏、大功率液化天然氣發(fā)動機、大容量儲能、低成本可再生能源制氫、低成本二氧化碳捕集利用與封存等技術(shù)創(chuàng)新，加快碳纖維、氣瀣膠、特種鋼材等基礎材料研發(fā)，補齊關(guān)鍵零部件、元器件、軟件等短板。推廣先進成熟綠色低碳技術(shù)，開展示范應用。建設全流程、集成化、規(guī)?；匣鸩恫呃门c封存示范項目。推進熔鹽儲能供熱和發(fā)電示范應用。加快氫能技術(shù)研發(fā)和示范應用，探索在工業(yè)、交通運輸、建筑等領域規(guī)|?；瘧?。2021.04 《2021年全國標準化工作要點》 持續(xù)開展新材料標準領航行動，推動稀土新材料、碳纖維及其復合材料、先進半導體材料、民機材料等領域的標準研制。2021.03 《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》 提出要加強碳纖維等高性能纖維及其復合材料的研發(fā)應用，為未來碳纖維行業(yè)的技術(shù)進步提供了良好的政策環(huán)境2020.09 《關(guān)于擴大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)投資培育壯大新增長點增長極的指導意見》 要求聚焦重點產(chǎn)業(yè)投資領域，加快新材料產(chǎn)業(yè)強弱項。圍繞保障大飛機、微電子制造、深海采礦等重點領域產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈穩(wěn)定，加快在光刻膠，高純靶材、高溫合金、高性能纖維材料、高強高導耐熱材料、耐腐蝕|材料、大尺寸硅片、電子封裝材料等領域?qū)崿F(xiàn)突破。2019.11 《重點新材料首批次應用示范指導目錄(2019年版)》 將應用于航空、航天、軌道交通、海工、風電裝備、壓力容器等領域的高強型、高強中模型、高模型等碳纖維列入關(guān)鍵戰(zhàn)略材料2019.10 《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導目錄(2019年本)》 將碳纖維等高性能纖維及制品的開發(fā)、應用和生產(chǎn)列為國家產(chǎn)業(yè)架構(gòu)調(diào)整指導目錄的鼓勵類項目2018.12 《產(chǎn)業(yè)發(fā)展與轉(zhuǎn)移指導目錄(2018年本)》 1.鼓勵上海、江蘇、浙江、山東和天津等地加快發(fā)展先進無機非金屬材料、碳纖維、高性能復合材料及特種功能材料、戰(zhàn)略前沿材料等產(chǎn)業(yè);，2.鼓勵江蘇省優(yōu)先承接發(fā)展高性能碳纖維及其復合材料、碳/碳復合材料、無機非金屬高性能纖維、新型纖維2018.11 《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類(2018)》 1.將高性能碳纖維及制品制造列入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類;2.將高強碳纖維、高強中模碳纖維、高模碳纖維、高強高模碳纖維、碳纖維織物預制體、碳纖維預制體等列入重點產(chǎn)品和服務五、碳纖維供應量依靠長期自主研發(fā)，本土碳纖維企業(yè)取得長足進步，國內(nèi)碳纖維供應量不斷增長。數(shù)據(jù)顯示，2018-2021年我國碳纖維供應量由0.9萬噸增長至2.9萬噸。2022年我國碳纖維供應量首次超過進口量，達4.5萬噸，較上年同比增長55.17%。依靠長期自主研發(fā)，本土碳纖維企業(yè)取得長足進步，國內(nèi)碳纖維供應量不斷增長。數(shù)據(jù)顯示，2018-2021年我國碳纖維供應量由0.9萬噸增長至2.9萬噸。2022年我國碳纖維供應量首次超過進口量，達4.5萬噸，較上年同比增長55.1