碳纖維系列報告:生產壁壘及應用領域分析

碳纖維指的是含碳量超過90%的纖維狀碳材料，憑藉密度小、強度高、耐腐蝕、易成型等特點，已成為輕量化材料的重要一員，逐步取代以往的金屬材料，在民用和軍事領域已成為核心應用材料。目前，中國碳纖維行業已經迎來了最佳發展時期，業內人員為了幫助投資者更好地瞭解該行業，併發現其中的投資價值，作了三篇碳纖維系列報告。

碳纖維系列報告之（一）：主要梳理碳纖維的分類及生產工藝，並從生產技術角度討論碳纖維生產壁壘高在哪里、國內在突破碳纖維低生產成本道路上面臨的挑戰點是什麼。

碳纖維的分類：（1）按照強度和模量分類，有T300/700/800、M40J/55J等型號，T系列應用範圍最廣，如航太、工業等領域；而M系列產品更高端，主要用於航空、高端體育休閒等。（2）按絲束大小分，大絲束強度和剛度方面的性能比小絲束差，主要用於風電葉片、汽車等領域，被稱為“工業級”碳纖維；小絲束主要應用於航空航太等領域，被稱為“宇航級”碳纖維。（3）按原料分類，包括PAN/瀝青/粘膠基碳纖維，其中PAN基為主流。

碳纖維及複材生產工藝比較：碳纖維生產主要分為兩步，即單體聚合並紡成原絲，接下來原絲氧化碳化成碳絲（碳纖維）。按紡絲方法可分為濕法、幹法、幹濕法等，其中幹濕法生產效率高、生產出的碳纖維品質好、生產成本更低。

碳纖維生產壁壘高，我國技術突破及成本優化任重道遠。（1）碳纖維生產過程繁雜，任何一道工序出現問題都會影響產品品質，所以在紡絲液粘度、溫度及時間、真空度等指標控制上非常嚴格且需要豐富的經驗。（2）折舊和能源在碳纖維生產成本中約占40%，行業具有明顯的規模經濟性：從千噸線到萬噸線，成本可降低30%至17.44美元/kg，若再將幹噴濕紡工藝繼續優化、提高紡絲速度，則成本可降低至12-13美元/kg。國內企業大絲束成本跟東麗等海外龍頭相比存在較大差距，仍需在提高紡絲速度、設備國產化等方面重點攻關。（3）國內碳纖維生產龍頭企業包括光威複材、中簡科技等，近年來公司不斷突破及優化生產工藝，生產負荷有明顯提高，使得毛利率也有較大幅度提升。

碳纖維系列報告之（二）：主要梳理碳纖維下游應用領域、並討論相關領域是否具有成長性，以及我國碳纖維產業發展現狀和前景。

1.全球範圍內看，碳纖維的增速可圈可點。2019 年全球碳纖維需求達10.3 萬噸，未來有望保持13%的中高速增長，遠高於全球GDP 的增幅。

2.國碳纖維市場有望實現30%高增長。2019 年中國碳纖維的總需求為3.8 萬噸，同比長22%。國內市場需求大多被進口纖維滿足，對外依存度約70%，實現進口替代及突破技術封鎖十分迫切。

3.風電葉片領域是全球碳纖維新的發力點。全球葉片龍頭Vestas 的技術創新為碳纖維打開了新的成長空間，可以預期未來大型葉片的碳纖維化將加速進行。

4.航空航太裝備及商飛有望拉動我國碳纖維市場增長。材料的輕量化在航空航太領域可以帶來巨大經濟效益。隨著我國航空航太裝備的升級和放量、以及民航交付量的大幅提升，我國碳纖維市場規模有望快速增長。

5.降低成本將會帶來更多領域的需求爆發。鑒於碳纖維的優異性能及製件成本的進一步降低，汽車輕量化及氫燃料電池等領域均有可能成為碳纖維未來新的重要增長點。

 

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