1、2022年碳纖維行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場(chǎng)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(jiǎn)稱 CF）是一種含碳量在 90% 以上的無(wú)機(jī)高分子纖維，由聚丙烯腈（PAN）（或?yàn)r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(guó)防軍工與國(guó)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(jiǎn)單及力學(xué)性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為碳纖維主流，占市 場(chǎng)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(jià)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(yú)桿、高爾夫球桿、網(wǎng)球拍等。一般認(rèn)為 40K 以上的型號(hào)為大絲束，包括 48K、 50K、60K 等。大絲束產(chǎn)品性能相對(duì)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(jià)格的下降，小絲束在工業(yè)領(lǐng)域的運(yùn)用已逐步拓寬。實(shí)踐中，碳纖維多按其力學(xué)性能分類。實(shí)踐中，拉伸強(qiáng)度及模量是國(guó)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布實(shí)施，標(biāo)志著我國(guó)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(shí)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(zhǎng)，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(guò)紡絲得到聚丙烯腈原絲，再通過(guò)對(duì)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(shù)脂、橡膠等為基體材料，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。碳纖維生產(chǎn)工藝流程長(zhǎng)，整個(gè)過(guò)程連續(xù)走絲，需要對(duì) 參數(shù)精確控制，每個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)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(guò)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(lái)自于 PAN 原絲的缺陷“遺傳”給碳纖維。原絲成本占整個(gè)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(guò)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(shí)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(guò)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(gè)方面：（1）丙烯腈單體聚合：在丙烯腈進(jìn)行聚合反應(yīng)時(shí)，需要加入少量共聚單體，這樣在后續(xù)預(yù)氧化過(guò)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。可以作為共聚單體的物質(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(duì) 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(guò)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(duì)分子質(zhì)量，適中相對(duì)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(guò)程中， 應(yīng)注意控制 DMSO 殘余量，纖度，單絲強(qiáng)度、模量、伸長(zhǎng)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(shù)脂和固含量高的紡絲液來(lái)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(shí)，要求所用單體、水、溶劑等原料純度高，車(chē)間內(nèi)無(wú)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?yàn)殡s質(zhì)會(huì)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(shí)反應(yīng)完全，質(zhì)量穩(wěn)定。碳化和石墨化對(duì)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(guò)程中，在低溫時(shí)，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(lái)； 溫度較高時(shí)，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(shí)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(jì)和工藝要使分解產(chǎn)物順利排出，否則會(huì)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(guò)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(fèi)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(guò)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模來(lái)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(fèi)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(fèi)用占比減小約 7.8%、流動(dòng)費(fèi) 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(huì)逐漸減小。計(jì)算對(duì)比碳纖維年產(chǎn)

12、 100 噸及 1000 噸成本費(fèi)用，大規(guī)模的原 絲及碳纖維單耗成本是小規(guī)模費(fèi)用的 56%和 44%，即通過(guò)規(guī)模化生產(chǎn)可有效降低碳纖維生產(chǎn)成本。二、國(guó)內(nèi)企業(yè)不斷打破技術(shù)壟斷，國(guó)產(chǎn)碳纖維正處于進(jìn)口替代機(jī)遇期國(guó)外巨頭長(zhǎng)期掌握碳纖維核心技術(shù)，在全球市場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo)地位。國(guó)際上碳纖維的生產(chǎn)起步于 20 世紀(jì) 60 年代，經(jīng)過(guò) 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(guó)家掌握了世界碳纖維的核心生產(chǎn)技術(shù)，尤其是新近開(kāi)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(yáng)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(guó)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(guó)內(nèi)企業(yè)逐步打破國(guó)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(guó)碳纖維工業(yè)的起步可以追溯到 1962 年，總體上與日本同時(shí)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(guó)碳纖維研究進(jìn)展緩慢，長(zhǎng)期受制于人，嚴(yán)重依賴進(jìn)口。2000 年以來(lái)，國(guó)家加大對(duì)碳纖維領(lǐng)域自主創(chuàng)新 的支持力度，將碳纖維列為重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目。伴隨著國(guó)家政策的大力扶持，國(guó)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(guó)已先后突破了 T700、T

14、800 等高性能碳纖維的千噸級(jí)產(chǎn)業(yè)化，2019 年 中復(fù)神鷹實(shí)現(xiàn)了干噴濕紡 T1000 級(jí)超高強(qiáng)度碳纖維工程化，標(biāo)志著我國(guó)碳纖維生產(chǎn)技術(shù)水平又上了一個(gè)臺(tái)階。經(jīng)過(guò) 近幾年的追趕，國(guó)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(jí)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(guó)內(nèi)碳纖維產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。近年來(lái)我國(guó)推出了多項(xiàng)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(guó)務(wù)院對(duì)未來(lái)國(guó)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(guó)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(lái)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(guó)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(zhǎng)，行業(yè)集中度高。近年來(lái)為滿足全球市場(chǎng)碳纖維日益增長(zhǎng)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(wàn)噸，同比增長(zhǎng) 20.9%。由于碳纖維技術(shù)壁壘極高、資金投入巨大，使得 國(guó)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(guó)赫氏、日本東邦/帝人、日本三菱、德國(guó)西格里、中復(fù)神鷹、寶旌、臺(tái)塑和美國(guó)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(gòu)卓爾泰克產(chǎn)能），擁有碳纖維產(chǎn)能 5.75 萬(wàn)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(jìng)爭(zhēng)力全球排名第一，業(yè)內(nèi)一般對(duì)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(guó)赫氏并列第二，均擁 有產(chǎn)能 1.6 萬(wàn)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(guó)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(lái)受下游需求拉動(dòng)，我國(guó)碳纖維產(chǎn)能快速擴(kuò)張，2021 年我國(guó) 碳纖維運(yùn)行產(chǎn)能 6.35 萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng) 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(guó) 碳纖維產(chǎn)量 2.43 萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng) 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(shí)間不足所致，預(yù)計(jì) 2022 年這些產(chǎn)能將充分釋放。過(guò)去我國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)“有產(chǎn)能無(wú) 產(chǎn)量”的現(xiàn)象較為嚴(yán)重，產(chǎn)能利用率遠(yuǎn)低于國(guó)際平均水平，近年來(lái)隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)不斷實(shí)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(zhǎng)至 2020 年的

18、 51.1%，但較 65%-85%的國(guó)際普遍水平仍有一定提升空間。國(guó)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(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)碳纖維“從有到優(yōu)”的具體路徑。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的技術(shù)積累，我 國(guó)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(guó)內(nèi)碳纖維龍頭企業(yè)正逐步打破國(guó)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(shí)現(xiàn) T700 級(jí)、T800 級(jí)碳纖維的規(guī)?；a(chǎn)，產(chǎn)品性能與國(guó)際龍頭比 肩；但行業(yè)內(nèi)仍有不少企業(yè)沒(méi)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(wèn)題，產(chǎn)品大多圍繞低 附加值領(lǐng)域。目前國(guó)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(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)碳纖維“從有到優(yōu)”的具 體路徑。未來(lái)全球碳纖維新增產(chǎn)能主要來(lái)源于中國(guó)。據(jù)廣州賽奧統(tǒng)計(jì)，目前全球在建碳纖維產(chǎn)能約 16.18 萬(wàn)噸，國(guó)內(nèi)在建碳纖 維產(chǎn)能 15.15 萬(wàn)噸，占比 93.6%，中國(guó)是全球碳纖維產(chǎn)能增長(zhǎng)的主要來(lái)源。國(guó)內(nèi)在建碳纖維產(chǎn)能預(yù)計(jì)有 4.9 萬(wàn)噸于 2022 年投產(chǎn)，包括吉林化纖 2.7 萬(wàn)噸，新創(chuàng)碳谷 1.2 萬(wàn)噸、光威包頭 0.4 萬(wàn)噸和新疆隆炬 0.6 萬(wàn)噸。國(guó)外碳纖維在建 碳纖維產(chǎn)能約 1.03 萬(wàn)噸，包括 ZOLTEK 6000 多噸，DOWAKSA 1800 噸和韓國(guó)曉星 2500 噸。三、

20、雙碳政策驅(qū)動(dòng)下游應(yīng)用多點(diǎn)開(kāi)花，碳纖維市場(chǎng)需求空間廣闊近年來(lái)中國(guó)碳纖維市場(chǎng)規(guī)模高速增長(zhǎng)，遠(yuǎn)超全球平均水平。2021 年全球碳纖維市場(chǎng)規(guī)模 43 億美元，同比增長(zhǎng) 30.1%， 中國(guó)碳纖維市場(chǎng)規(guī)模 15.88 億美元，同比增長(zhǎng) 54.6%，自 2015 年以來(lái)年均復(fù)合增速分別為 4.8%、23.1%，中國(guó)碳纖 維市場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)規(guī)模小幅下滑，而航空航天領(lǐng)域在國(guó)內(nèi)需求占比較小，中國(guó)碳纖維市場(chǎng)規(guī)模仍維持高速增長(zhǎng)。2021 年全球碳纖維市場(chǎng)規(guī)模大幅提升，主要系全球碳纖維供給不足，碳纖維價(jià)格上行所致。全

21、球碳纖維需求持續(xù)增長(zhǎng)，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(wàn)噸，同比增長(zhǎng) 10.38%，恢復(fù)至長(zhǎng)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(zhǎng)，帶動(dòng)行業(yè)整體需求提升。據(jù)廣州賽奧預(yù)測(cè)，到 2025 年全 球碳纖維需求量將達(dá) 20 萬(wàn)噸，到 2030 年將達(dá) 40 萬(wàn)噸，5 年年均復(fù)合增長(zhǎng)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(shì)驅(qū)動(dòng)大絲束市場(chǎng)份額提升。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來(lái)看，2021 年全球大絲束產(chǎn) 品需求量 5.14 萬(wàn)噸，占總需求量

22、的 43.5%，小絲束產(chǎn)品需求量 5.11 萬(wàn)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(huì)通過(guò)低成本擴(kuò)大工業(yè)方面的應(yīng)用， 也會(huì)不斷吞噬成本較敏感的小絲束傳統(tǒng)市場(chǎng)。我國(guó)碳纖維市場(chǎng)需求高速增長(zhǎng)，需求量全球占比超五成。近年來(lái)我國(guó)碳纖維市場(chǎng)需求不斷提升，2021 年我國(guó)碳纖維 市場(chǎng)需求量達(dá) 6.24 萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng) 27.7%，自 2015 年以來(lái)年均復(fù)合增速為 24.45%。從需求增速來(lái)看，我國(guó)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(guó)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(chǎng)嚴(yán)重受挫增速放緩，而國(guó)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(zhǎng)，同時(shí)風(fēng)電碳纖維代工逐漸由歐洲向國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)移。據(jù)廣 州賽奧預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)到 2023 年、2025 年我國(guó)碳纖維需求量將分別達(dá)到 9.86 萬(wàn)噸、15.92 萬(wàn)噸，未來(lái)四年年均復(fù)合增 速為 26.4%。我國(guó)碳纖維整體呈現(xiàn)供不應(yīng)求局面，國(guó)產(chǎn)替代空間廣闊。從我國(guó)碳纖維來(lái)源來(lái)看，2021 年國(guó)產(chǎn)纖維供應(yīng)量為 2.92 萬(wàn) 噸，占總需求的 46.9%，較 2020 年增長(zhǎng) 58.1%；進(jìn)口量 3.31 萬(wàn)噸，占總需求的 53.1%，較 2020

24、 增長(zhǎng) 9.2%，整體 來(lái)看，我國(guó)碳纖維仍處于供不應(yīng)求的局面。國(guó)產(chǎn)化率從 2016 年的 18.4%提升至 2021 年的 46.9%，國(guó)產(chǎn)替代趨勢(shì)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(guó)等國(guó)限制碳纖維對(duì)華出口，國(guó)內(nèi)需求缺口增加； 三是國(guó)內(nèi)碳纖維新產(chǎn)能投放，產(chǎn)量增加。隨著國(guó)內(nèi)新產(chǎn)能的進(jìn)一步投產(chǎn)和放量，預(yù)計(jì)今年國(guó)產(chǎn)化率將超過(guò) 50%，但仍 有廣闊的國(guó)產(chǎn)替代空間。從進(jìn)口來(lái)源來(lái)看，日本、美國(guó)、韓國(guó)、墨西哥等為主要進(jìn)口國(guó)家；從進(jìn)口產(chǎn)品類別來(lái)看，日 本及韓國(guó)主要是小絲束產(chǎn)品，美國(guó)、墨西哥、匈牙利、德國(guó)主要是大絲束產(chǎn)品，中國(guó)臺(tái)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(lái)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(wàn)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(wàn)噸，同比增長(zhǎng) 20%，占比 15.7%，主要系疫情影響下人們?cè)黾恿梭w育運(yùn)動(dòng)；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(guó)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(wàn)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(guó)在 航空航天和汽車(chē)等高附加值領(lǐng)域的需求占比明顯低于國(guó)際水平，產(chǎn)品

26、需求結(jié)構(gòu)存在進(jìn)一步升級(jí)的空間。中國(guó)市場(chǎng)占全球市場(chǎng)近四成，航天航空市場(chǎng)主要在國(guó)外，風(fēng)電葉片、體育休閑、碳碳復(fù)材市場(chǎng)主要集中在中國(guó)。據(jù)廣 州賽奧，2021 年航空航天領(lǐng)域碳纖維價(jià)格為 72 美元/公斤，價(jià)格水平為其他領(lǐng)域碳纖維價(jià)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(jià)格為 27.6 美元/公斤，風(fēng)電 葉片用碳纖維價(jià)格為 16.8 美元/公斤。從市場(chǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)看，全球碳纖維市場(chǎng)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(guó)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(guó)市場(chǎng)占全球市場(chǎng)的 36.9%，航空航天市 場(chǎng)主要分布在

27、國(guó)外（中國(guó)占比 12.1%），而風(fēng)電葉片、體育休閑、碳碳復(fù)材市場(chǎng)主要集中在中國(guó)，國(guó)內(nèi)風(fēng)電葉片、體 育休閑、碳碳復(fù)材市場(chǎng)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(jì)，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(chǎng)持續(xù)低迷，軍機(jī)、無(wú)人機(jī)市場(chǎng)急劇增長(zhǎng)，待疫情過(guò)后航空航天市場(chǎng)有望回暖。2021 年全球航空航天碳 纖維需求為 1.64 萬(wàn)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(wú)人機(jī)市場(chǎng)急劇增長(zhǎng)。國(guó)際航空專家預(yù)測(cè)商用航空飛機(jī)有望于 2025 年 恢復(fù)。2021 年我國(guó)航空航天碳纖維需求為 2000 噸，同比增長(zhǎng) 17.65%，占國(guó)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(guó)民機(jī)碳纖維市場(chǎng)需求將持續(xù)增長(zhǎng)。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(guò) 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(guó)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(jì)，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(guò) 50%，隨著我國(guó)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(guó)民機(jī)碳纖維需求量將持續(xù)增長(zhǎng)。我國(guó)軍機(jī)升級(jí)換代需求強(qiáng)烈，軍機(jī)碳纖維使用比例將不斷提升。我國(guó)軍機(jī)與美國(guó)相比存在一定差距，美國(guó)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(guó)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?jī)H占 6%、10%，殲-20 碳纖維用量為 27%?！笆奈濉逼陂g是我國(guó)國(guó) 防軍工發(fā)展的重要窗口期，主戰(zhàn)裝備將過(guò)度到“批量建設(shè)”的放量期，我國(guó)軍機(jī)升級(jí)迭代有望加速，隨著戰(zhàn)機(jī)的升級(jí) 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(zhǎng)。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(lái)經(jīng)歷了全球化的高速增長(zhǎng)。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(shì)日益明顯，葉片尺寸越大對(duì)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(wàn)噸，同比增長(zhǎng) 7.8%，中國(guó)碳纖維需求 量 2.25 萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng) 12.5%，自 2016 年以來(lái)年均復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá) 49.6%，據(jù)廣州賽奧預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)到 2025 年全球 風(fēng)電葉片碳纖維需求將達(dá) 8.06 萬(wàn)噸。全球風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模穩(wěn)步增長(zhǎng)，新增裝機(jī)量將持續(xù)提升。近年來(lái)全球風(fēng)電市

33、場(chǎng)發(fā)展迅速，2021 年全球累計(jì)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(zhǎng) 205.8%。風(fēng)力等新能源行業(yè)發(fā)展前景廣闊， 預(yù)計(jì)在未來(lái)很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)將保持高速增長(zhǎng)，同時(shí)盈利能力也會(huì)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(huì)預(yù)測(cè)， 未來(lái)五年（2022-2026）全球風(fēng)電新增 557 GW，復(fù)合年均增長(zhǎng)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(guó)為全球風(fēng)電增長(zhǎng)的引擎，雙碳政策驅(qū)動(dòng)風(fēng)電葉片碳纖維需求持續(xù)增長(zhǎng)。2021 年中國(guó)風(fēng)電累計(jì)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(lái)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(guó)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(zhǎng)的 引擎。雙碳政策為我國(guó)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(guó)際風(fēng)能大會(huì)上通過(guò)的風(fēng)能北京宣言，“十 四五”期間我國(guó)年均新增裝機(jī) 50 G

35、W 以上，2025 年我國(guó)累計(jì)裝機(jī)將達(dá)到 538 GW，預(yù)計(jì)將帶動(dòng)我國(guó)風(fēng)電葉片碳纖維 需求持續(xù)增長(zhǎng)。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(jià)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(shí)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(jià)格競(jìng)爭(zhēng)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(chǎng)份額集中于以維斯塔斯（Vestas）、 西門(mén)子、GE 為代表的國(guó)外巨頭和以金風(fēng)科技、遠(yuǎn)景能源為代表的國(guó)內(nèi)龍頭企業(yè)。其中 Vestas 占有全球 17.7%的市 場(chǎng)份額，位居第一；中國(guó)金風(fēng)科技排名第二，市

36、占率為 11.8%；西門(mén)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(guó)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(guò) 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(shí)，中國(guó)的陸上風(fēng)電從 2021 年起進(jìn)入平價(jià)時(shí)代，新項(xiàng)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(chǎng)主流，Vestas 推動(dòng)全球風(fēng)電葉片進(jìn)入碳纖維時(shí)代。2015 年之前，碳纖維在風(fēng)電葉片的 應(yīng)用主要是通過(guò)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(wèn)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(shí)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(lái)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(lái)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(guò) 100 米的風(fēng)電大葉片中，碳 纖維才具有性價(jià)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(huì)成為主流，但碳纖維的價(jià)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(guó)/丹麥等國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局、歐洲專利局、世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)局等國(guó) 際性知識(shí)產(chǎn)權(quán)局申請(qǐng)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(lái)生產(chǎn)大 葉片，同時(shí)隨著國(guó)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(huì)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(shí)將帶動(dòng)風(fēng)電葉片碳纖維產(chǎn)品需求快速增長(zhǎng)。碳碳復(fù)材

39、是極佳的熱場(chǎng)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(chē)盤(pán)、航天部件、熱場(chǎng)部件三大領(lǐng)域。碳纖維剎車(chē)盤(pán)由于具有質(zhì)量輕、耐高溫、熱膨脹系數(shù)低、無(wú) 熱衰退等特點(diǎn)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(fèi)市場(chǎng)較大；航天部件市場(chǎng)方面，碳碳復(fù)材是 飛行器端頭帽、固體火箭發(fā)動(dòng)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(zhǎng)趨勢(shì)；熱場(chǎng)部件市場(chǎng)方面，碳碳復(fù)材是極佳的熱場(chǎng)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?、保溫桶、護(hù)盤(pán)等部件。由

40、于供給不足，2021 年我國(guó)碳碳復(fù)材在光伏熱場(chǎng)滲透率約 58%，未來(lái)滲透率有望持續(xù)提升。雙碳政策驅(qū)動(dòng)光伏市場(chǎng)高速發(fā)展。近年來(lái)在雙碳政策下全球光伏市場(chǎng)高速發(fā)展，2021 年全球新增光伏裝機(jī)量約 133GW，據(jù)中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，2025 年全球光伏新增裝機(jī)將達(dá)到 270GW-330GW。近日國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó) 家能源局發(fā)布關(guān)于促進(jìn)新時(shí)代新能源高質(zhì)量發(fā)展的實(shí)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(zhēng)達(dá)到 50%，到 2030 年我國(guó)風(fēng)電、太陽(yáng)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(guó)光伏 發(fā)電在建項(xiàng)目 1.21 億千瓦。2021 年國(guó)內(nèi)新增光伏裝機(jī)容量

41、 54.88GW，據(jù)彭博新能源財(cái)經(jīng)預(yù)測(cè) 2022 年國(guó)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(chǎng)高速增長(zhǎng)將帶動(dòng)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(zhǎng) 70%，中國(guó)碳碳復(fù)材用碳纖維需求量 7000 噸，同比增長(zhǎng) 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(cè)，2025 年全球碳碳復(fù)材碳纖維需求量將達(dá) 2.43 萬(wàn)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(dòng)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(lái)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(lái)越多的體育用品在制造過(guò)程中采用碳纖維，其廣泛應(yīng)用 于釣魚(yú)竿、高爾夫球桿、自行車(chē)、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(duì)碳纖維的需求呈現(xiàn)高低端并存的局面，國(guó)內(nèi)需求主要以 T300 級(jí)、T700 級(jí)為主，包括少量 T800 級(jí)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(guó)為全球體育休閑碳纖維主要市場(chǎng)，預(yù)

43、計(jì)未來(lái)休閑體育碳纖維需求將穩(wěn)定增長(zhǎng)。全球近 90%的碳纖維體育器材加 工在中國(guó)大陸和中國(guó)臺(tái)灣完成，2021 年全球體育用品領(lǐng)域碳纖維需求量為 1.85 萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng) 20.1%，國(guó)內(nèi)體育 用品領(lǐng)域碳纖維需求量為 1.75 萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng) 19.9%，占全球的 94.6%，2021 年不少國(guó)家開(kāi)始放開(kāi)群體運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng) 體育器材高速增長(zhǎng)。據(jù)廣州賽奧預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)到 2025 年，全球體育休閑領(lǐng)域碳纖維需求量將達(dá) 2.25 萬(wàn)噸，年均復(fù)合增 速約 5%。節(jié)能減排背景下，汽車(chē)輕量化拉動(dòng)汽車(chē)碳纖維需求量持續(xù)增長(zhǎng)。碳纖維在汽車(chē)車(chē)體和內(nèi)外裝飾中已得到大量應(yīng)用，汽 車(chē)制造采用碳纖維材料可以使汽車(chē)重量得以降低 40

44、%以上，據(jù)了解，汽車(chē)結(jié)構(gòu)減重 10%，可節(jié)燃油 7%。2021 年全 球汽車(chē)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(chē)型 I8，又 于 2021 年 7 月停產(chǎn)了 I3，據(jù)廣州賽奧預(yù)測(cè)，2024 年全球汽車(chē)碳纖維需求量將達(dá) 1.26 萬(wàn)噸。2021 年中國(guó)汽車(chē)碳纖 維需求量 1600 噸，同比增長(zhǎng) 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(chē)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(kāi)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(chē)開(kāi)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(chē)技術(shù)公司在過(guò)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(guó)汽車(chē)制造商 Bentley 的 Bentayga SUV開(kāi)發(fā) 22 英寸全碳纖維車(chē)輪，據(jù)說(shuō)每個(gè)車(chē)輪可減輕 6 公斤的

46、重量，汽車(chē)輕量化趨勢(shì)將為碳纖維帶來(lái)更多市場(chǎng)空間。隨著氫能產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，壓力容器碳纖維市場(chǎng)需求高速增長(zhǎng)。壓力容器是碳纖維復(fù)合材料增長(zhǎng)最快的市場(chǎng)之一，近年 來(lái)氫能發(fā)展迅速，逐漸被應(yīng)用于汽車(chē)等各種交通運(yùn)輸工具。氫燃料電池汽車(chē)的快速推進(jìn)，促進(jìn)了相配套的 CF 纏繞超 高壓儲(chǔ)罐、車(chē)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(wàn)噸，同比增長(zhǎng) 25%，中國(guó)壓力容器 碳纖維需求量 0.3 萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng) 50%，全球氣瓶主力在歐美。據(jù)廣州賽奧預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年該市場(chǎng)將以 20%年 增長(zhǎng)率高速增長(zhǎng)，2025 年全球壓力容器碳纖維需求量將達(dá) 2.3 萬(wàn)噸。預(yù)計(jì)到 2025 年我國(guó)燃料電池車(chē)

47、輛保有量約 5 萬(wàn)輛，中國(guó)碳纖維氣瓶市場(chǎng)有望達(dá)萬(wàn)噸級(jí)別。從中國(guó)壓力容器碳纖維需 求結(jié)構(gòu)來(lái)看，儲(chǔ)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(chǔ)氫瓶領(lǐng)域?yàn)橹饕鲩L(zhǎng)點(diǎn)。據(jù)相關(guān)政策及預(yù)測(cè)，2022 年中國(guó)將至少新增 1 萬(wàn)輛氫能源車(chē)，主 要在物流車(chē)、重卡和大巴領(lǐng)域，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(chē)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(chē)、客車(chē)領(lǐng)域的用量， 預(yù)計(jì)氫燃料電池汽車(chē)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(zhǎng)，預(yù)計(jì) 2022 年國(guó) 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(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035 年）， 規(guī)劃到 2025 年燃料電池車(chē)輛保有量約 5 萬(wàn)輛；同時(shí)，隨著未來(lái)幾年物流車(chē)以及大巴車(chē)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(chē)氫氣瓶用量將有所提升，未來(lái)中國(guó)碳纖維氣瓶市場(chǎng)有望成長(zhǎng)為萬(wàn)噸級(jí)別 的大市場(chǎng)。供給端：（1）根據(jù)前文統(tǒng)計(jì)，2022 年預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)新增碳纖維產(chǎn)能 4.9 萬(wàn)噸，考慮投產(chǎn)時(shí)間多為下半年或年底，假設(shè) 2021 年建 成的 6.

49、35 萬(wàn)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(wàn)噸；假 設(shè) 2023-2025 年國(guó)內(nèi)產(chǎn)能增速為 20%，隨著國(guó)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(guó)以外其他國(guó)家在建碳纖維產(chǎn)能較少，而全球碳纖維需求穩(wěn)步增長(zhǎng)，國(guó)外碳纖維供需 關(guān)系或仍維持緊張局面；另外隨著國(guó)內(nèi)技術(shù)水平的提升和產(chǎn)能釋放，國(guó)產(chǎn)化率有望持續(xù)提高，而國(guó)內(nèi)高端碳纖維產(chǎn)品 仍然存在依賴國(guó)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(guó)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(guó)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(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，碳碳復(fù)材在光伏熱場(chǎng)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(chǔ)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(chē)領(lǐng)域和其他領(lǐng)域碳纖維需 求增

51、速維持在 30%。預(yù)計(jì)未來(lái)幾年國(guó)內(nèi)碳纖維需求高速增長(zhǎng)，高性能低成本優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能依舊短缺。未來(lái)幾年在雙碳政策下，全球風(fēng)電、光伏、 氫能、新能源汽車(chē)等行業(yè)高速發(fā)展，帶動(dòng)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(chē)用碳纖維等需求 快速提升，同時(shí)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(zhǎng)，預(yù)計(jì)未來(lái)四年 我國(guó)碳纖維市場(chǎng)需求年均復(fù)合增速將維持在 26%以上。未來(lái)幾年全球規(guī)劃碳纖維新增產(chǎn)能主要集中在中國(guó)，由于碳纖 維技術(shù)壁壘極高，目前國(guó)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)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(lái)碳纖維 行業(yè)國(guó)產(chǎn)化率從 2016 年的 18.4%提升至 2021 年的 46.9%，但仍有超過(guò) 50%的國(guó)產(chǎn)替代空間，尤其是國(guó)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(guó)家政策持續(xù)加碼、下游需求增長(zhǎng)以及國(guó)內(nèi)企業(yè)技術(shù)水平的不斷 提高，國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程有望加速推進(jìn)。四、重點(diǎn)公司分析1、光威復(fù)材公司是國(guó)內(nèi)碳纖維行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，是我國(guó)最早實(shí)施碳纖維國(guó)產(chǎn)化事業(yè)的民營(yíng)企業(yè)，率先打破了西方國(guó)家對(duì)我國(guó)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(shù)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(jì)開(kāi)發(fā)、裝備設(shè)計(jì)制造、檢測(cè)

53、（CNAS/DIlAC 認(rèn)證國(guó)家和國(guó)防實(shí)驗(yàn)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(jí)，濕法工藝）、 GQ4522（T700 級(jí)，濕法工藝/干濕法工藝）、QZ5526（T800 級(jí)，濕法工藝/干濕法工藝）、QZ6026（T1000 級(jí)， 濕法工藝）、QM4035（M40J 級(jí)，濕法工藝）、QM4050（M55J 級(jí)，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(jì)產(chǎn)能 2655 噸，在建 5030 噸，其中內(nèi)蒙古光威低成本碳纖維項(xiàng)目規(guī)劃產(chǎn)能 1 萬(wàn)噸， 一期在建產(chǎn)能 4000 噸，預(yù)計(jì)于年內(nèi)投產(chǎn)；高性能碳纖維產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目在建 M55J 級(jí)纖維產(chǎn)能 30 噸，以滿足航天工程 以及高端民品對(duì)高強(qiáng)高模碳纖維應(yīng)用需求的快速增長(zhǎng)；另外通過(guò)技改在原實(shí)驗(yàn)線基礎(chǔ)上形成一條新的千噸級(jí)產(chǎn)業(yè)化生 產(chǎn)線，用于生產(chǎn) T700G/T800H 級(jí)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(chǔ)備， 項(xiàng)目目前已進(jìn)入驗(yàn)收階段，已經(jīng)