碳纖維價(jià)格多少一公斤（黑色黃金大放異彩）

（報(bào)告出品方/分析師：西部證券楊暉侯星宇）一、新材料之王：碳纖維性能優(yōu)異，復(fù)合材料應(yīng)用廣泛碳纖維在可量產(chǎn)纖維材料中性能最佳，是目前工程上可以大規(guī)模應(yīng)用的比強(qiáng)度最高的材料，其具有優(yōu)異的物理、化學(xué)性能，在軍工及民用領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，被稱為2

（報(bào)告出品方/分析師：西部證券 楊暉 侯星宇）

一、新材料之王：碳纖維性能優(yōu)異，復(fù)合材料應(yīng)用廣泛

碳纖維在可量產(chǎn)纖維材料中性能最佳，是目前工程上可以大規(guī)模應(yīng)用的比強(qiáng)度最高的材料， 其具有優(yōu)異的物理、化學(xué)性能，在軍工及民用領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，被稱為 21 世紀(jì)的 “黑色黃金”。

碳纖維復(fù)合材料即以碳纖維為增強(qiáng)體，以樹脂、碳質(zhì)、金屬、陶瓷等為基體所形成的復(fù)合材料，在結(jié)合增強(qiáng)體與基體優(yōu)異性能的同時(shí)，應(yīng)用范圍更加廣泛。

1.1 碳纖維性能優(yōu)異，PAN基碳纖維占據(jù)主流地位

碳纖維：“新材料之王”。碳纖維（Carbon Fiber）是由聚丙烯腈（PAN）等有機(jī)纖維在 1000~3000℃高溫的惰性氣體氛圍中經(jīng)氧化碳化后制成的，含碳量在 90%以上的無機(jī)高分子纖維，是目前可以獲得的最輕的無機(jī)材料之一。

碳纖維的比強(qiáng)度和比模量等力學(xué)性能優(yōu)異，且具有低密度、耐腐蝕、耐高溫、耐摩擦、抗疲勞、高震動(dòng)衰減性、高導(dǎo)電導(dǎo)熱性、低熱膨脹系數(shù)、高電磁屏蔽性等特點(diǎn)，其易加工、可設(shè)計(jì)的性能使其廣泛應(yīng)用于航空航天、軍工、能源、體育用品、汽車工業(yè)、軌道交通和建筑補(bǔ)強(qiáng)等領(lǐng)域，是國(guó)防軍工和國(guó)民經(jīng)濟(jì)不可或缺的戰(zhàn)略新興材料，被譽(yù)為“新材料之王”。

按照原料不同，碳纖維可分為 PAN 基、粘膠基、瀝青基碳纖維。按照原材料不同，碳纖維主要分為粘膠基（纖維素基、人造絲基）、瀝青基（各向同性、中間相）和聚丙烯腈（PAN）基三大類。

目前以聚丙烯腈為原料制成的 PAN 基碳纖維占據(jù)主流地位，產(chǎn)量占碳纖維總量的 90%以上，如無特殊說明，本文所指碳纖維皆為 PAN 基碳纖維。

按照絲束大小，碳纖維可分為大絲束和小絲束碳纖維。

一般按照碳纖維中單絲根數(shù)與 1000 的比值命名，如 12K 指單束碳纖維中含有 12000 根單絲的碳纖維。

通常將 24K 及以下的碳纖維稱為小絲束碳纖維，初期以 1K、3K、6K 為主，后逐漸發(fā)展為 12K 和 24K，主要應(yīng)用于國(guó)防軍工等高科技領(lǐng)域以及體育休閑用品。

通常將 48K 以上碳纖維稱為大絲束碳纖維，包括 48K、60K、80K 等（部分領(lǐng)域 25K 也可稱為大絲束），主要應(yīng)用于能源、交運(yùn)、建筑等工業(yè)領(lǐng)域。

按照力學(xué)性能，碳纖維可分為通用型和高性能型碳纖維。

業(yè)內(nèi)通常采用日本東麗（TORAY）公司分類法，按照拉伸強(qiáng)度及模量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類。其中通用型碳纖維強(qiáng)度為 1000MPa、模量為 100GPa 左右。

高性能型碳纖維又分為高強(qiáng)型（強(qiáng)度 2000MPa、模量 250GPa 以 上）和高模型（模量 300GPa 以上）和高強(qiáng)高模型等（強(qiáng)度 4000MPa 以上、模量 300GPa 以上）

1.2 碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈涉及較多工藝，復(fù)合材料應(yīng)用廣泛

碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈從上游原油開始，延伸到終端軍工、民用等各項(xiàng)應(yīng)用：原油經(jīng)過煉制、裂解及氨氧化得到丙烯腈；丙烯腈經(jīng)聚合和紡絲之后得到聚丙烯腈（PAN）原絲；再經(jīng)過預(yù)氧化、碳化后得到 PAN 基碳纖維；碳纖維中加入樹脂、上漿劑等形成碳纖維復(fù)合材料，最后由各種成型加工工藝得到滿足不同下游需求的最終產(chǎn)品。

以碳纖維為增強(qiáng)體的復(fù)合材料性能更優(yōu)，應(yīng)用更廣。

復(fù)合材料通常由基體和增強(qiáng)體通過一系列反應(yīng)生成，除具有各材料組分自身獨(dú)有的性能外，還因?yàn)椴煌牧辖M分的界面結(jié)合效應(yīng)使之具有更優(yōu)異的綜合性能。

碳纖維力學(xué)性能優(yōu)異，但作為結(jié)構(gòu)材料很少單獨(dú)使用，一般是經(jīng)過深加工制成編織布等中間產(chǎn)物或者作為增強(qiáng)體加工成復(fù)合材料再進(jìn)行使用。

碳纖維作為復(fù)合材料的增強(qiáng)材料，根據(jù)不同性能要求和使用目的可以選用不同的基體材料，其中碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料 CFRP 是應(yīng)用最廣泛的碳纖維復(fù)合材料（碳纖維含量約 65%），其在全球碳纖維復(fù)合材料市場(chǎng)中的消費(fèi)占比超過 80%。

二、軍民兩用優(yōu)異材料，驅(qū)動(dòng)碳纖維需求持續(xù)走高

碳纖維本身具備低比重、高強(qiáng)度的優(yōu)異屬性，與其他材料復(fù)合制成的碳纖維復(fù)合材料具有高強(qiáng)輕量、耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞等特點(diǎn)，因此在誕生之初便作為戰(zhàn)略性物資應(yīng)用于國(guó)防、航空航天等軍用行業(yè)。

之后隨著商業(yè)化的順利推進(jìn)及成本的不斷降低，碳纖維優(yōu)異屬性被廣泛認(rèn)知，應(yīng)用范圍持續(xù)拓寬，并逐步在民用領(lǐng)域大放光彩，成為軍民兩用的優(yōu)異新材料品種。

2.1 全球碳纖維需求持續(xù)增長(zhǎng)，我國(guó)結(jié)構(gòu)性差異蘊(yùn)含機(jī)遇

2.1.1 全球碳纖維需求以風(fēng)電葉片、航空航天、體育及汽車為主

全球碳纖維需求量穩(wěn)步增長(zhǎng)，未來仍將處于高速增長(zhǎng)期。

過去 10 余年間，隨著碳纖維下游應(yīng)用滲透率的提升，全球碳纖維需求量穩(wěn)步增長(zhǎng)，2019 年全球碳纖維需求量首次突破 10 萬噸，相較 2008 年 CAGR 達(dá) 10%。

2020 年受疫情影響下游航空業(yè)受損明顯，但其他產(chǎn)業(yè)需求旺盛，全年需求量仍較 19 年同比提升 3%達(dá)到 10.7 萬噸，據(jù)賽奧碳纖維技術(shù)預(yù)測(cè)，2025 年全球碳纖維需求量有望達(dá)到 20 萬噸，5 年 CAGR 將達(dá) 13.3%，未來或?qū)⒊掷m(xù)處于高速增長(zhǎng)期。

風(fēng)電葉片、航空航天、體育及汽車為全球碳纖維主要應(yīng)用領(lǐng)域。

全球范圍來看，碳纖維下游應(yīng)用較為分散，各產(chǎn)業(yè)應(yīng)用蓬勃發(fā)展，風(fēng)電葉片、航空航天、體育及汽車為主要應(yīng)用領(lǐng)域。

按用量計(jì)，風(fēng)電葉片近年來快速發(fā)展，現(xiàn)已成為全球第一大碳纖維消費(fèi)市場(chǎng)，2020 年需求量 3.06 萬噸占比 29%，航空航天、體育休閑及汽車分別占比 15%、14%和 12%。

值得關(guān)注的是，若以金額計(jì)，航空航天產(chǎn)業(yè)以 9.87 億美元排名第一，占比高達(dá) 38%，體現(xiàn)出航空航天領(lǐng)域碳纖維產(chǎn)品的高產(chǎn)值，而風(fēng)電葉片雖用量大，但其使用的碳纖維是低成本的大絲束產(chǎn)品，因此金額計(jì)占比僅約 16%。

航空航天領(lǐng)域產(chǎn)品具備高附加值，大絲束產(chǎn)品份額持續(xù)提升。

上文提到，小絲束碳纖維產(chǎn)品生產(chǎn)工藝要求嚴(yán)格且難度大，生產(chǎn)成本較高，故多用于航空航天等高科技及高附加值領(lǐng)域，航空航天領(lǐng)域產(chǎn)品單價(jià)約 60 美元/噸。

而大絲束產(chǎn)品性能相對(duì)遜色但勝在生產(chǎn)成本低，以風(fēng)電葉片為代表的碳纖維產(chǎn)品單價(jià)低至 14 美元/kg，因此在風(fēng)電、電纜等基礎(chǔ)工業(yè)領(lǐng)域需求旺盛，2020 年大絲束產(chǎn)品需求占比約 45%，較 2019 年提高 2 個(gè) PCT。

未來在風(fēng)電領(lǐng)域高景氣疊加對(duì)部分小絲束產(chǎn)品替代的推動(dòng)下，大絲束產(chǎn)品份額有望進(jìn)一步提升。

2.1.2 我國(guó)碳纖維需求存在結(jié)構(gòu)性改善機(jī)遇

我國(guó)碳纖維行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期，需求增長(zhǎng)顯著。

我國(guó)碳纖維行業(yè)目前已逐漸步入快速發(fā)展期，相關(guān)能源產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)明顯，在“雙碳”政策目標(biāo)指引下，風(fēng)電、光伏、氫能等產(chǎn)業(yè)有望迎來加速發(fā)展，碳纖維市場(chǎng)空間廣闊。

根據(jù)賽奧碳纖維數(shù)據(jù)，我國(guó)碳纖維需求從 2008 年的 0.8 萬噸增長(zhǎng)至 2020 年的 4.9 萬噸，期間 CAGR 高達(dá) 16%，明顯高于同期全球增速。

此外，我國(guó)碳纖維需求總量全球占比也在不斷提高，2020 年達(dá)到 45.7%，較 2008 年提升近 23 個(gè) PCT。

預(yù)計(jì)到 2025 年，我國(guó)碳纖維需求量將達(dá) 15 萬噸，5 年 CAGR 達(dá) 25%。

風(fēng)電葉片、體育為我國(guó)碳纖維主要應(yīng)用領(lǐng)域，需求結(jié)構(gòu)差異蘊(yùn)含機(jī)遇。

受益于下游風(fēng)電領(lǐng)域需求拉動(dòng)，風(fēng)電葉片已超過體育休閑位列我國(guó)第一大碳纖維消費(fèi)市場(chǎng)，2020 年需求占比 41%。

相較于全球碳纖維需求分布領(lǐng)域的多點(diǎn)開花，我國(guó)碳纖維需求分布集中于中低端領(lǐng)域，風(fēng)電葉片與體育休閑合計(jì)占比達(dá) 71%，當(dāng)前民用需求領(lǐng)域具備更強(qiáng)的成長(zhǎng)性，而航空航天、汽車、電子電氣等高端領(lǐng)域需求合計(jì)占比不足 10%，結(jié)構(gòu)性差異明顯。

未來伴隨我國(guó)碳纖維產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化率以及產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)能力的進(jìn)一步提升，碳纖維需求結(jié)構(gòu)將逐步向全球范圍更成熟且附加值更高的消費(fèi)結(jié)構(gòu)靠攏，相關(guān)高端產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域蘊(yùn)含轉(zhuǎn)型發(fā)展機(jī)遇，未來航空航天、風(fēng)電葉片、汽車等領(lǐng)域有望成為國(guó)內(nèi)最大的需求增長(zhǎng)點(diǎn)。

2.2 始于軍用，先進(jìn)材料應(yīng)用方興未艾

一代材料造就一代裝備，碳纖維復(fù)材驅(qū)動(dòng)航天事業(yè)發(fā)展。

航天事業(yè)的發(fā)展,與機(jī)體材料、結(jié)構(gòu)材料、發(fā)動(dòng)機(jī)材料以及各類組件材料的創(chuàng)新化應(yīng)用密不可分，使用先進(jìn)材料,是實(shí)現(xiàn)航天器材高性能、輕量化、長(zhǎng)壽命、低成本的重要保障。

碳纖維復(fù)合材料作為先進(jìn)材料的典型代表，貫穿整個(gè)先進(jìn)復(fù)合材料的發(fā)展歷程，是目前航天器結(jié)構(gòu)應(yīng)用范圍最廣、技術(shù)成熟度最高的先進(jìn)材料，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)航天器結(jié)構(gòu)輕量化、多功能化的關(guān)鍵材料。

目前航天器結(jié)構(gòu)用碳纖維以高強(qiáng)高模 PAN 基碳纖維為主，樹脂基體已逐步采用耐熱性更好、吸濕率更低、尺寸穩(wěn)定性更高的高性能氰酸酯來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的環(huán)氧樹脂。

與其他航空航天金屬?gòu)?fù)材相比，碳纖維復(fù)材擁有更高的比強(qiáng)度、比模量以及更輕的重量，同時(shí)碳纖維復(fù)材的耐高溫性非常好，機(jī)件在使用過程中能夠承受溫度交變的影響而不產(chǎn)生材料性質(zhì)變化，為碳纖維復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

將碳纖維先進(jìn)復(fù)合材料應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，可以實(shí)現(xiàn)：

（1）裝備大幅度減重，降低能耗的同時(shí)可增加有效載荷，且由于零件和緊固件較少，裝配成本進(jìn)一步降低；（2）優(yōu)異的力學(xué)性能；（3）具備在高低溫環(huán)境下以及腐蝕性介質(zhì)中的尺寸穩(wěn)定性；（4）材料結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)功能一體化；（5）可滿足不同的性能需求，如電磁屏蔽、熱燒蝕防護(hù)等。

碳纖維復(fù)合材料經(jīng)歷飛機(jī)承力部件應(yīng)用變遷。

航空飛行器長(zhǎng)期的發(fā)展目標(biāo)是：輕量化、高可靠性、長(zhǎng)壽命、高效能。

碳纖維復(fù)合材料憑借優(yōu)異的高模輕量、耐高溫性、抗疲勞性及阻燃性等特點(diǎn)，不斷滿足航空領(lǐng)域涌現(xiàn)的材料升級(jí)需求。

碳纖維復(fù)合材料作為飛機(jī)結(jié)構(gòu)件材料可使結(jié)構(gòu)質(zhì)量減輕 30％~40％，其應(yīng)用已從最初的前機(jī)身段、機(jī)翼外翼、整流壁板等次承力結(jié)構(gòu)逐步發(fā)展到當(dāng)今的機(jī)翼、機(jī)身等主承力結(jié)構(gòu)。

采用碳纖維復(fù)合材料不僅可實(shí)現(xiàn)構(gòu)件輕量化和設(shè)計(jì)自由化，還可在實(shí)現(xiàn)整體成型的基礎(chǔ)上減少零件數(shù)量（零件使用減少 61.5%，緊固件使用減少 61.3%），降低生產(chǎn)裝配成本，并進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率。碳纖維及復(fù)合材料對(duì)軍用飛機(jī)性能提升顯著。

為滿足新一代戰(zhàn)斗機(jī)對(duì)高機(jī)動(dòng)性、超音速巡航及隱身的需求，軍用戰(zhàn)斗機(jī)于 80 年代開始大量采用復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。

通過在軍機(jī)主結(jié)構(gòu)、次結(jié)構(gòu)以及特殊部位等方面的應(yīng)用，碳纖維復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)減重和功能化應(yīng)用能夠給軍用飛機(jī)帶來機(jī)動(dòng)性、作戰(zhàn)半徑、滯空時(shí)間、飛行速度等眾多指標(biāo)的提升。

對(duì)于現(xiàn)代軍機(jī)而言，應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料帶來的性能提升至關(guān)重要。

軍用航空領(lǐng)域?qū)μ祭w維的應(yīng)用領(lǐng)先于民航領(lǐng)域。

碳纖維復(fù)合材料作為新一代國(guó)防裝備的戰(zhàn)略基礎(chǔ)材料，加速發(fā)展相關(guān)的技術(shù)及應(yīng)用是提升國(guó)防實(shí)力、保持軍事地位的重要前提，因此碳纖維在軍用領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展均領(lǐng)先于民用航空領(lǐng)域。

同時(shí)，伴隨生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品性能的持續(xù)提升，碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，并進(jìn)一步延伸至渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)等軍用航空應(yīng)用領(lǐng)域。

碳纖維復(fù)合材料用量已成為衡量軍用裝備先進(jìn)性的重要標(biāo)志，未來我國(guó)軍用航空領(lǐng)域?qū)μ祭w維的需求驅(qū)動(dòng)主要來自兩大方面：

（一）我國(guó)軍用飛機(jī)數(shù)量及更新?lián)Q代需求提速；（二）單機(jī)碳纖維復(fù)合材料的使用比例持續(xù)提升。

據(jù) Flight Global，目前我國(guó)有約 60%的軍用飛機(jī)面臨退役，戰(zhàn)斗機(jī)將進(jìn)行快速更新?lián)Q代，以三代、四代戰(zhàn)斗機(jī)為標(biāo)志的新一代空戰(zhàn)力量將逐步占據(jù)主流，新機(jī)型批量生產(chǎn)有望加速。

由于碳纖維復(fù)合材料在結(jié)構(gòu)輕量化中無可替代的材料性能，其在戰(zhàn)斗機(jī)上的用量持續(xù)提升。

上世紀(jì) 70 年代初，美國(guó)第三代戰(zhàn)斗機(jī) F14A 上的碳纖維復(fù)合材料的用量占比僅有 1%，至 2000 年第四代戰(zhàn)斗機(jī) F35 的碳纖維復(fù)合材料用量占比已提高至 36%，在最新一代歐洲臺(tái)風(fēng)戰(zhàn)斗機(jī)的占比更是達(dá)到 70%，碳纖維復(fù)合材料的用量已經(jīng)成為衡量軍用裝備先進(jìn)性和可靠性的重要標(biāo)志。

未來伴隨我國(guó)新型戰(zhàn)機(jī)的換代升級(jí)加速，單機(jī)碳纖維復(fù)合材料的使用比例有望持續(xù)提升。

2.3 強(qiáng)于民用，多點(diǎn)開花打開廣闊空間

2.3.1 風(fēng)電領(lǐng)域：“海風(fēng)徐來”，葉片大型化趨勢(shì)如火如荼

全球碳中和推動(dòng)風(fēng)電裝機(jī)逐年走高，海上風(fēng)電增速將領(lǐng)先于陸風(fēng)。

碳中和目前已成為全球共識(shí)，各個(gè)國(guó)家和地區(qū)相繼出臺(tái)能源轉(zhuǎn)型時(shí)間表，意圖在新一輪的能源革命中占得先機(jī)。

風(fēng)能作為一種取之不盡、環(huán)保清潔的能源擁有無可比擬的生命力與發(fā)展?jié)撃埽诋?dāng)前全球碳中和的合力推動(dòng)下，風(fēng)電裝機(jī)熱度逐年走高，2020 年實(shí)現(xiàn)累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)量 743GW，十年 CAGR 達(dá) 14%。

2020 年全球新增風(fēng)電裝機(jī)量 93GW，其中陸上風(fēng)電占比 93%，海上風(fēng)電占比約 7%。考慮到全球各國(guó)能源轉(zhuǎn)型的緊迫性以及在風(fēng)電領(lǐng)域持續(xù)的資金、政策加碼，全球風(fēng)電裝機(jī)量在“搶裝潮”退去后仍有望保持高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。

根據(jù) GWEC，2025 年全球新增風(fēng)電裝機(jī)量預(yù)計(jì)將突破 112GW，其中海上風(fēng)電占比將超 21%，未來 4 年海風(fēng)新增裝機(jī)量復(fù)合增速（21%）將顯著領(lǐng)先于陸風(fēng)（4%）。

中國(guó)風(fēng)電裝機(jī)貢獻(xiàn)主要增量。我國(guó)于 2020、2021 年分別經(jīng)歷陸上、海上風(fēng)電“搶裝潮”后，預(yù)計(jì)后續(xù)風(fēng)電裝機(jī)量增長(zhǎng)將逐步回歸正常水平。

我國(guó)歷年新增風(fēng)電裝機(jī)量約占全球同期新增裝機(jī)量的 40%-50%左右，2020 年更是高達(dá) 70%以上，為全球風(fēng)電增長(zhǎng)的主要貢獻(xiàn)力量。

2020 年中國(guó)新增裝機(jī)量 72GW，實(shí)現(xiàn)累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)量 282GW，近十年 CAGR 高達(dá) 25%。

海上風(fēng)電資源稟賦顯著，風(fēng)電開發(fā)重點(diǎn)逐漸向海上風(fēng)電轉(zhuǎn)移。與陸上風(fēng)電相比，海上風(fēng)電具有十分突出的資源稟賦：

1、海上風(fēng)能資源更加豐富，平均風(fēng)速比陸上風(fēng)速高約 20%，平均空氣密度更高，發(fā)電效率更高。

2、不占用陸地資源，遠(yuǎn)離居住地，受噪音、電磁波等問題限制少。

3、處于用電需求更大的沿海地區(qū)，供電成本更低。

全球主要國(guó)家和地區(qū)相繼出臺(tái)系列政策推動(dòng)海上風(fēng)電發(fā)展，2030 年前海上風(fēng)電裝機(jī)量將持續(xù)增長(zhǎng)。

制約海上風(fēng)電發(fā)展的關(guān)鍵問題在于成本，降本的關(guān)鍵舉措在于單機(jī)容量大型化。

海上風(fēng)電建設(shè)成本主要包括風(fēng)電機(jī)組、電力設(shè)施、安裝工程、地質(zhì)勘查費(fèi)用、海上樁基和財(cái)務(wù)費(fèi)用，其中風(fēng)電機(jī)組和安裝工程占比最大，合計(jì)超過 52%。

根據(jù)《平價(jià)時(shí)代風(fēng)電項(xiàng)目投資特點(diǎn)與趨勢(shì)》，在同等裝機(jī)規(guī)模下，當(dāng)單機(jī)容量由 2WM 升高至 4.5WM 時(shí)，項(xiàng)目成本逐漸降低，其中，當(dāng)容量高于 3WM 時(shí)，成本將顯著降低。

在給定 100MW 項(xiàng)目容量下，在單機(jī)容量 由 2WM 升高至 4.5MW 的過程中，靜態(tài)投資由 6449 元/千瓦下降到 5517 元/千瓦；LCOE 由 0.3451 元/千瓦時(shí)下降到 0.2983 元/千瓦時(shí)。

單機(jī)容量的大型化之所以能夠?qū)崿F(xiàn)成本的降低，一方面在于全壽命周期風(fēng)電機(jī)組發(fā)電量隨著單機(jī)容量的提升而增加，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)度電成本的降低。另一方面，在同等項(xiàng)目規(guī)模下，隨著單機(jī)容量的提高，在風(fēng)電機(jī)組臺(tái)數(shù)減少所帶來的經(jīng)濟(jì)效益影響下，風(fēng)電機(jī)組的單瓦制造成本不斷下降。

在可預(yù)見的未來，海上風(fēng)機(jī)裝機(jī)容量將不斷提高以實(shí)現(xiàn)降本增效，且在成本因素推動(dòng)下，海上風(fēng)機(jī)的單機(jī)容量將較陸上風(fēng)機(jī)表現(xiàn)出更加明顯的擴(kuò)容趨勢(shì)。

根據(jù) GWEC 預(yù)測(cè)，到 2025 年海上風(fēng)機(jī)平均單機(jī)容量將達(dá)到 15-17MW。

單機(jī)容量大型化帶動(dòng)風(fēng)機(jī)葉片大型化。

風(fēng)機(jī)單機(jī)容量的提升對(duì)配套的葉輪直徑提出了要求，額定功率達(dá)到 10MW 的風(fēng)機(jī)要求配套具有 200m 以上風(fēng)能直徑的風(fēng)機(jī)，過短的葉片無法發(fā)揮大功率機(jī)組的性能優(yōu)勢(shì)，相同風(fēng)場(chǎng)下，掃風(fēng)面積隨風(fēng)機(jī)葉片直徑的增加而提升，進(jìn)而提高了相應(yīng)的風(fēng)機(jī)發(fā)電效率。

目前全球風(fēng)機(jī)最大風(fēng)輪直徑已經(jīng)從 2010 年的 90m 提升至 2021 年的 220m，預(yù)計(jì)到 2030 年時(shí)最大風(fēng)輪直徑能夠達(dá)到 230-250m。

我國(guó)新增風(fēng)機(jī)平均單機(jī)容量從 2008 年的 1214KW 提升到了 2019 年的 2453KW，相應(yīng)的風(fēng)輪直徑也已由 2008 年的 65m 增加至 2018 年的 120m。未來單機(jī)裝機(jī)容量的不斷上升將加速風(fēng)機(jī)葉片大型化的趨勢(shì)，葉片的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在長(zhǎng)度更長(zhǎng)、成本更低，材料更輕、強(qiáng)度更高等。

風(fēng)機(jī)葉片大型化進(jìn)程加快，碳纖維滲透率有望持續(xù)提升。

玻璃纖維憑借其耐腐蝕性能優(yōu)異、強(qiáng)度高、可設(shè)計(jì)性好以及性價(jià)比等優(yōu)勢(shì)，成為此前風(fēng)機(jī)葉片的主流材料，然而隨著葉片長(zhǎng)度的增加，其質(zhì)量將發(fā)生指數(shù)性上升。

在當(dāng)前葉片大型化的趨勢(shì)下，若依然使用玻璃纖維，其質(zhì)量的大幅增加將帶來風(fēng)機(jī)發(fā)電效率和力學(xué)性能的衰退，特別是在環(huán)境惡劣的海上，若使用過重的葉片將造成風(fēng)機(jī)壽命的降低。同時(shí)碳纖維有著更高的彈性模量，進(jìn)而減小了超大葉片在強(qiáng)風(fēng)載下發(fā)生撓曲而擊中支柱的可能性。

碳纖維主要以拉擠板形式應(yīng)用于風(fēng)電葉片主梁。

與玻璃纖維相比，碳纖維的密度比玻璃纖 維小約 30%，風(fēng)電巨頭 Vestas 生產(chǎn)的 V-90 型 3.0MW 風(fēng)機(jī)葉片已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了較玻璃纖維減重 32%、降本 16%的效果。

根據(jù)美國(guó) Sandia 實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，將 100 米長(zhǎng)的風(fēng)電葉片主梁由玻纖替換為碳纖維后，碳纖維在葉片中的質(zhì)量占比約 12.4%，葉片總重下降幅度達(dá) 28%，而材料成本僅提升約 9%（風(fēng)電用碳纖維價(jià)格約 15 美元/kg）。

此前受制于碳纖維高昂的成本，碳纖維在風(fēng)電葉片中的使用程度較低，未來隨著風(fēng)機(jī)葉片大型化的趨勢(shì)加快，疊加大絲束碳纖維在民用領(lǐng)域成本的進(jìn)一步降低，碳纖維在風(fēng)電葉片領(lǐng)域的滲透率將持續(xù)提升。

維斯塔斯拉擠板專利面臨到期，行業(yè)需求釋放在即。

值得一提的是，當(dāng)葉片達(dá)到一定長(zhǎng)度后，替換成更輕質(zhì)的碳纖維復(fù)材將大大減小樁基、塔筒的載荷以及機(jī)組的質(zhì)量，也將使得考慮安裝運(yùn)輸和其他材料用量在內(nèi)的綜合成本降低，維斯塔斯的拉擠主梁工藝使得碳纖維的替代成本進(jìn)一步降低。

在 2015 年前，碳纖維主梁主要是將價(jià)格較高的小絲束碳纖維通過成本更高的真空灌注成型工藝來制備；而從 2016 年開始，維斯塔斯開始運(yùn)用拉擠工藝生產(chǎn)主梁，這種成型工藝將此前使用的小絲束碳纖維替換為成本只有其 50%-60%的大絲束碳纖維，同時(shí)將主梁主體受力部分拆分成標(biāo)準(zhǔn)件再一次組裝成型，極大的提高了生產(chǎn)加工效率，使得碳纖維葉片的成本進(jìn)一步降低。

2020 年全球風(fēng)電葉片碳纖維用量約 3.1 萬噸，維斯塔斯提供了 80%以上的市場(chǎng)份額，其中約 90%用于葉片主梁。

維斯塔斯的這項(xiàng)專利將于 2022 年 7 月到期，目前國(guó)內(nèi)部分廠商已在新葉型上完成拉擠碳梁試制應(yīng)用，據(jù) Sandia 數(shù)據(jù)，2021 年 8-10MW 風(fēng)機(jī)使用碳纖維葉片的比例達(dá)到 43%，而 10MW 以上風(fēng)機(jī)滲透率達(dá) 100%。

后續(xù)專利保護(hù)期一旦結(jié)束，將會(huì)有更多的廠商使用此項(xiàng)技術(shù)生產(chǎn)碳纖維主梁，屆時(shí)碳纖維在風(fēng)電葉片領(lǐng)域的滲透率將進(jìn)一步提升。

裝機(jī)高增長(zhǎng)疊加滲透率提升，我國(guó)碳纖維風(fēng)電需求有望實(shí)現(xiàn)快速突破。

參考全球風(fēng)能企業(yè)聯(lián)合發(fā)布的《風(fēng)能北京宣言》，“十四五”期間將保證年均新增裝機(jī) 50GW 以上，2025 年后中國(guó)風(fēng)電年均新增裝機(jī)容量不低于 60GW，到 2030 年中國(guó)風(fēng)電裝機(jī)總量達(dá)到 800GW，到 2060 年至少達(dá)到 3000GW，未來裝機(jī)總量可期。

當(dāng)前碳纖維的實(shí)際應(yīng)用量占整個(gè)葉片市場(chǎng)不到 10%，而隨著風(fēng)機(jī)大型化趨勢(shì)的加速，未來待裝風(fēng)機(jī)（尤其以海風(fēng)為主）的平均裝機(jī)瓦數(shù)與葉片長(zhǎng)度將持續(xù)提升，碳纖維風(fēng)電應(yīng)用滲透率有望實(shí)現(xiàn)快速突破。

根據(jù)我們測(cè)算，2025 年我國(guó)國(guó)內(nèi)風(fēng)電碳纖維需求有望達(dá)到 5.6 萬噸，2021-2025 年 CAGR 可達(dá) 59%，對(duì)應(yīng)市場(chǎng)空間約 56 億元，而全球風(fēng)電葉片碳纖維需求有望于 2025 年達(dá)到 10.6 萬噸。

2.3.2 航空領(lǐng)域：“減重飛行”，民機(jī)需求釋放在即

減重飛行是航空業(yè)永恒的話題。

上文曾提及，飛機(jī)重量與運(yùn)營(yíng)成本、使用性能、飛行安全等因素息息相關(guān)，減重可以節(jié)省燃料，并提高航程和載重能力，提高民航經(jīng)濟(jì)效益。

另一方面，減重在帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，亦可緩解航空業(yè)的碳排放問題：航空業(yè)碳排放增速居各行業(yè)之首，當(dāng)前航空業(yè)碳排放占全球排放總量的 2.5%，這一比例在 2030 年將上升至 3.5%；長(zhǎng)途飛行目前主要依賴于化石能源，清潔能源的替代在短時(shí)間內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)。

考慮到經(jīng)濟(jì)效益和減碳兩大目的，飛機(jī)減重成為迫切需求，質(zhì)輕高強(qiáng)的碳纖維復(fù)合材料材料 在民航領(lǐng)域擁有廣闊舞臺(tái)。

碳纖維復(fù)材較航空金屬合金材料性能更優(yōu)，被廣泛應(yīng)用于飛機(jī)各級(jí)結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)航天金屬合金材料相比，碳纖維復(fù)合材料有著更高的比強(qiáng)度、比模量、抗疲勞特性及耐腐蝕性，能夠承受飛機(jī)在高速飛行時(shí)的壓強(qiáng)及氣候條件。

航空領(lǐng)域碳纖維復(fù)合材料主要采用熱壓罐成型工藝，碳纖維復(fù)材的良好成型性可以使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本和制造成本大幅度降低。

目前碳纖維復(fù)合材料已經(jīng)成功在飛機(jī)機(jī)身、機(jī)翼、發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片及外殼、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙、引擎艙材料等各級(jí)結(jié)構(gòu)和機(jī)體內(nèi)飾部分得到大規(guī)模應(yīng)用。

大型民用飛機(jī)中，碳纖維復(fù)材用量已超 50%。

在航空航天碳纖維需求中，商用飛機(jī)的需求占比已超過 50%。

隨著民用飛機(jī)的更新?lián)Q代，碳纖維復(fù)合材料在飛機(jī)上的應(yīng)用也逐漸增加，其中波音 B787、空客 A350 上的碳纖維復(fù)合材料用量已經(jīng)達(dá)到甚至超過 50%，取代鋁合金成為用量最多的材料。

我國(guó)自主研發(fā)的 C919 大型客機(jī)，實(shí)現(xiàn)了先進(jìn)材料在國(guó)產(chǎn)民機(jī)中的首次大規(guī)模應(yīng)用，整機(jī)碳纖維復(fù)合材料用量超過12%，后期有望進(jìn)一步提升至25%。未來與俄羅斯聯(lián)合研發(fā)的 CR929 碳纖維復(fù)合材料用量將達(dá) 50%以上。

后疫情時(shí)代，民用航空業(yè)有望迎來復(fù)蘇拐點(diǎn)。

自疫情以來，全球民用航空的出行需求遭受重創(chuàng)，據(jù)蒂爾集團(tuán)數(shù)據(jù)，2020 年全球航空客運(yùn)量較 2019 年下降了約 63%，波音及空客對(duì)應(yīng)削減了相關(guān)復(fù)合材料飛機(jī)的產(chǎn)能以應(yīng)對(duì)需求衰退。

隨著疫情常態(tài)化的趨勢(shì)以及全球疫苗接種率的提高，后續(xù)民航出行需求有望逐步復(fù)蘇，基于疫情及航空領(lǐng)域復(fù)雜且滯后的特點(diǎn)，預(yù)計(jì)民用航空于 2024 年左右或可恢復(fù)到 2019 年的需求水平。根據(jù)賽奧碳纖維預(yù)測(cè)，2025 年全球航空航天業(yè)碳纖維需求將達(dá)到 2.6 萬噸，五年 CAGR 達(dá) 10%。

根據(jù)波音公司發(fā)布的《中國(guó)民用航空市場(chǎng)展望》，過去十年全球航空業(yè) 25%的增長(zhǎng)來自中 國(guó)，未來 20 年內(nèi)這一趨勢(shì)將延續(xù)，至 2040 年中國(guó)的新飛機(jī)交付數(shù)量將超過 8000 架。

商飛的預(yù)測(cè)則更加樂觀，2040 年將超 9000 架，屆時(shí)我國(guó)將成為全球最大的航空市場(chǎng)。在飛機(jī)輕型化的發(fā)展趨勢(shì)中，必將帶動(dòng)民用航空業(yè)碳纖維的強(qiáng)勁需求。

國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)訂單釋放，驅(qū)動(dòng)碳纖維復(fù)材需求持續(xù)提升。

目前我國(guó)六架 C919 試飛機(jī)全部首飛成功，首架訂單預(yù)計(jì)于 2022 年初交付，當(dāng)前訂單總量已超過 1000 架（包含意向訂單）。

CR929 客機(jī)已于 2021 年 9 月開工建造，2025 年或可實(shí)現(xiàn)首飛。

按照每年 100 架的產(chǎn)能估算，未來二十年時(shí)間里，預(yù)計(jì)我國(guó) C919 和 CR929 大飛機(jī)將分別增加 2000 架和 500 架，對(duì)應(yīng)碳纖維需求將達(dá) 9500 噸，年均需求 473 噸。

隨著國(guó)產(chǎn)客機(jī)商業(yè)化進(jìn)程的不斷深入，國(guó)產(chǎn)飛機(jī)將逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)口替代，并提升國(guó)產(chǎn)碳纖維及其復(fù)合材料的需求空間。

2.3.3 汽車領(lǐng)域：“輕裝上陣”，輕量化需求帶動(dòng)滲透率提升

碳纖維復(fù)合材料對(duì)于節(jié)能、減排、提續(xù)航效果顯著。與航空業(yè)類似，汽車工業(yè)的輕量化可帶來極大地經(jīng)濟(jì)效益與性能提升。

根據(jù)歐洲鋁協(xié)數(shù)據(jù)，當(dāng)汽車質(zhì)量降低 10%時(shí)，可以將能源使用效率提高 6%-8%，百公里排放降低 10%，輪胎壽命提高 7%。對(duì)燃油車來說，當(dāng)汽車質(zhì)量減輕 100KG 時(shí)，可以節(jié)省 0.3-0.6L/百公里油耗，進(jìn)而減少 10g/km 的二氧化碳排放；而對(duì)于新能源汽車，100KG 的減重相應(yīng)可以增加其續(xù)航能力約 6%-11%。此外，對(duì)于氫能汽車來說，部分型號(hào)儲(chǔ)氫瓶已開始使用碳纖維材料，與傳統(tǒng)Ⅰ型瓶、Ⅱ型瓶相比，Ⅲ型瓶、Ⅳ型瓶大幅提高了儲(chǔ)氫瓶所能承受的壓強(qiáng)和儲(chǔ)氫密度，這意味著在同等容積下能夠儲(chǔ)存更多的氫氣，進(jìn)而提升汽車的續(xù)航里程。

碳纖維復(fù)合材料在提升結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的同時(shí)，使得車身整體質(zhì)量大幅下降。

與普通鋼材相比，碳纖維復(fù)合材料能減重約 60%，與力學(xué)性能相對(duì)較差的輕質(zhì)材料鎂鋁合金相比也能提升 10%-20%的減重效果。

同時(shí)，碳纖維復(fù)合材料的優(yōu)良耐腐蝕性和阻燃特性使得其進(jìn)一步成為新能源汽車輕質(zhì)動(dòng)力電池箱的理想替代材料，2020 年德國(guó)西格里分別與寶馬集團(tuán)、蔚來汽車等公司合作，批量制造電動(dòng)汽車電池盒。

在全球新能源汽車滲透率快速提升的當(dāng) 下，碳纖維需求將逐步獲得釋放。

應(yīng)用車型不斷增加，車身結(jié)構(gòu)或?qū)⒊蔀槲磥碜畲髴?yīng)用部位。

20 世紀(jì) 50 年代的 F1 賽車是汽車領(lǐng)域最早使用碳纖維復(fù)合材料的車型。

隨著相關(guān)制造工藝的改進(jìn)與完善，碳纖維復(fù)合材料逐漸實(shí)現(xiàn)了由專業(yè)賽車到高性能豪華車再到大眾化汽車的滲透，其中最早應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料且批量化生產(chǎn)的大眾化車型是寶馬 i3，其車身主體的 life 模塊采用碳纖維復(fù)合材料，實(shí)現(xiàn)了 250-350 公斤的減重。

當(dāng)前碳纖維復(fù)合材料主要應(yīng)用于隔音板、前端支架、車身底盤和座椅結(jié)構(gòu)，隨著未來應(yīng)用成本的進(jìn)一步降低，碳纖維復(fù)合材料或?qū)⒃谲嚿斫Y(jié)構(gòu)、底盤部件、轉(zhuǎn)向及懸掛系統(tǒng)等部件實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用，其中車身底盤結(jié)構(gòu)的使用比例有望從目前的 13%提高到 55%。

碳纖維復(fù)合材料滲透率有望隨制造加工成本的降低而進(jìn)一步提升。

雖然碳纖維復(fù)合材料在車身減重、力學(xué)性能等諸多方面均具有顯著優(yōu)勢(shì)，但目前制約其大規(guī)模應(yīng)用于車用材料的因素仍在于其成本和加工難度較高。

其價(jià)格高于玻纖復(fù)合材料十倍之多，相較于高強(qiáng)度鋼和鎂鋁鈦合金也有明顯的差距，同時(shí)較高的工藝難度也限制了其快速連續(xù)生產(chǎn)過程，因此目前使用碳纖維復(fù)合材料的車型仍以高端車型為主。

目前“汽車制造商＋CFRP 零部件供應(yīng)商”的新型產(chǎn)業(yè)化聯(lián)盟模式已開始興起。如 Prodrive 公司及寶馬在生產(chǎn) i3 時(shí)均積極通過與 CFRP 制造企業(yè)開展合作，有效的降低了碳纖維部件制造加工成本。

此種合作模式下，RTM 工藝被廣泛應(yīng)用，整車生產(chǎn)逐步實(shí)現(xiàn)模塊化，零部件數(shù)量比傳統(tǒng)金屬零部件減少 2/3，組裝節(jié)奏變得非常快，總裝生產(chǎn)線長(zhǎng)度相應(yīng)大幅減少，并使得總裝線的投入成本顯著降低。

近年來不斷誕生的新型成型工藝如 HP-RTM、T-RTM 等也使得原有成型工藝不斷升級(jí)優(yōu)化。

在車用碳纖維復(fù)合材料生產(chǎn)組裝中，材料成本約占 30%，隨著該聯(lián)盟模式的崛起，我們預(yù)計(jì)未來碳纖維復(fù)合材料零部件的生產(chǎn)組裝成本有望逐步降低，其在車用材料中的滲透率預(yù)計(jì)將持續(xù)提升。

車用碳纖維需求快速增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到 2024 年將超 2 萬噸。

根據(jù)中汽協(xié)的預(yù)測(cè)，未來五年新 能源汽車產(chǎn)量仍將保持較高的增長(zhǎng)速度，2025 年全球和中國(guó)新能源汽車產(chǎn)量將分別達(dá)到 1800 萬輛和 800 萬輛。

根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖(2.0 版)》的規(guī)劃，2035 年預(yù)計(jì)燃油乘用車整車輕量化系數(shù)將降低 25%、純電動(dòng)乘用車整車輕量化系數(shù)降低 35%。

考慮到新能源汽車減重需求持續(xù)提升以及車用碳纖維復(fù)合材料加工制造成本不斷的下探，未來車用碳纖維需求保持高速增長(zhǎng)，據(jù)賽奧碳纖維預(yù)測(cè)，按照 10%的 CAGR，預(yù)計(jì) 2025 年全球車用碳纖維需求將達(dá)到 20226 噸。

2.3.4 體育領(lǐng)域：“全民運(yùn)動(dòng)”，體育休閑大有可為

我國(guó)體育休閑行業(yè)碳纖維需求量大，高爾夫球桿、自行車和釣魚竿為主要應(yīng)用方向。

體育休閑領(lǐng)域是碳纖維最早應(yīng)用的領(lǐng)域之一，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，體育休閑在 2020 年全球碳纖維應(yīng)用中的需求占比達(dá) 14%，而在我國(guó)的 需求占比達(dá)到近 30%。產(chǎn)品類別廣泛，以 3K、12K 等小絲束為主，單價(jià)較穩(wěn)定。

碳纖維的優(yōu)良特性十分契合運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)體育器材的特殊要求。首先，碳纖維復(fù)合材料輕質(zhì)高強(qiáng)的特性使其適合應(yīng)用于訓(xùn)練承受強(qiáng)度大但有輕質(zhì)要求的體育器材，如曲棍球桿等；其次，其特殊的微觀裂縫結(jié)構(gòu)使其具有很好的減震性能；最后，碳纖維復(fù)合材料具有很高的安全性，當(dāng)載荷超出承受范圍時(shí)并不會(huì)發(fā)生直接的斷裂，即使部分結(jié)構(gòu)斷裂也不會(huì)使其他碳纖維無法施展性能。

因此，碳纖維復(fù)合材料在體育運(yùn)動(dòng)行業(yè)獲得了廣泛應(yīng)用，其中高爾夫球桿、自行車和釣魚竿為最主要的應(yīng)用方向，三者合計(jì)占比 75%。

運(yùn)動(dòng)人數(shù)的上升和對(duì)器材要求的提高，驅(qū)動(dòng)碳纖維需求穩(wěn)定增長(zhǎng)。

在“健康中國(guó)”戰(zhàn)略的持續(xù)推動(dòng)以及人們健康意識(shí)不斷提高的背景下，全民運(yùn)動(dòng)時(shí)代正在到來，近年來我國(guó)經(jīng)常參加體育運(yùn)動(dòng)人數(shù)逐年上升，2020 年已達(dá)到 4.35 億人且增速不斷增加。

使用性能優(yōu)越的體育器材能夠獲得更好的運(yùn)動(dòng)體驗(yàn)，運(yùn)動(dòng)人數(shù)的增加會(huì)提升體育用碳纖維復(fù)合材料的需求。

根據(jù)賽奧碳纖維預(yù)測(cè)，2025 年體育休閑領(lǐng)域碳纖維需求將穩(wěn)定增長(zhǎng)至 19655 噸，五年 CAGR 為 5%。

三、國(guó)產(chǎn)替代正當(dāng)時(shí)，我國(guó)碳纖維迎來發(fā)展機(jī)遇期

受限于碳纖維關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)匱乏及進(jìn)口設(shè)備適配性不強(qiáng)，我國(guó)碳纖維行業(yè)長(zhǎng)期存在“有產(chǎn) 能，無產(chǎn)量”的現(xiàn)象，目前全球碳纖維實(shí)際產(chǎn)能集中在日美企業(yè)。

2020 年以來受疫情影響，碳纖維進(jìn)口難度增加，疊加日本、美國(guó)等主要碳纖維供應(yīng)國(guó)收窄了對(duì)國(guó)內(nèi)碳纖維的供給，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)需求缺口持續(xù)擴(kuò)大。外部多變的環(huán)境與內(nèi)需旺盛的需求，在對(duì)我國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)提出更高要求的同時(shí)也帶來了更具確定性的發(fā)展契機(jī)，國(guó)產(chǎn)替代產(chǎn)品的質(zhì)和量均將得到進(jìn)一步提升。

3.1 國(guó)內(nèi)供需缺口持續(xù)擴(kuò)大，碳纖維實(shí)際產(chǎn)能仍集中于日美企業(yè)

全球碳纖維運(yùn)行產(chǎn)能穩(wěn)步增長(zhǎng)，我國(guó)實(shí)際產(chǎn)量較低。

從產(chǎn)能分布來看，全球碳纖維運(yùn)行產(chǎn)能（處于正常生產(chǎn)狀態(tài)且具備生產(chǎn)能力）穩(wěn)步擴(kuò)張，2020 年達(dá)到 17.2 萬噸，其中美國(guó)產(chǎn)能占比 22%位列第一，中國(guó)大陸和日本產(chǎn)能占比分列第二、三名，三者合計(jì)占比 60%。

雖然我國(guó)運(yùn)行產(chǎn)能占比達(dá)到 21%，但由于較多國(guó)產(chǎn)碳纖維企業(yè)尚未實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)突破，核 心設(shè)備多為進(jìn)口且適配性不強(qiáng)，生產(chǎn)線運(yùn)行及產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，致使實(shí)際產(chǎn)量?jī)H約 1.8 萬 噸，產(chǎn)能利用率不足 60%，長(zhǎng)期存在高產(chǎn)能、低產(chǎn)量的現(xiàn)象。

碳纖維實(shí)際產(chǎn)能仍集中于日美企業(yè)。

從企業(yè)產(chǎn)能份額占比來看，全球碳纖維市場(chǎng)依然為日、美企業(yè)所壟斷，其中：

（1）小絲束市場(chǎng)以日本企業(yè)（東麗、東邦、三菱）為主，CR3 達(dá) 49%，目前碳纖維核心生產(chǎn)技術(shù)主要掌握在日本公司手中，產(chǎn)品主要應(yīng)用于航空航天等高端領(lǐng)域，日本東麗作為全球高性能碳纖維龍頭企業(yè)，其在小絲束市場(chǎng)的份額占比超過 26%。

（2）大絲束市場(chǎng)以歐美企業(yè)（赫式、西格里）為主，CR3 高達(dá) 98%，美國(guó)產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)完備且生產(chǎn)要素具備全球優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)品主要用于航天軍工企業(yè)，其中赫式市場(chǎng)份額占比近 60%。

海外供給收緊，國(guó)內(nèi)供需缺口持續(xù)擴(kuò)大。

2020 年以來，全球新冠疫情影響持續(xù)擴(kuò)散，全球貿(mào)易整體受到較大沖擊，運(yùn)力緊張且不確定性強(qiáng)，國(guó)外碳纖維出口國(guó)內(nèi)的難度逐漸加大，國(guó)內(nèi)碳纖維市場(chǎng)供不應(yīng)求。

國(guó)內(nèi)碳纖維主要進(jìn)口來源國(guó)為日本和美國(guó)，二者合計(jì)占比近 40%，2020 年底至 2021 年初，日本、美國(guó)先后加強(qiáng)了對(duì)碳纖維出口中國(guó)的政策管控，其中東麗因向未獲日本《外匯及外國(guó)貿(mào)易法》許可的中國(guó)企業(yè)出口碳纖維而被實(shí)施行政處罰與出口禁運(yùn)，美國(guó)對(duì)碳纖維等關(guān)鍵產(chǎn)品供應(yīng)鏈進(jìn)行出口審查以免于未來面臨產(chǎn)品短缺，導(dǎo)致海外碳纖維供應(yīng)能力進(jìn)一步收緊。

國(guó)內(nèi)碳纖維供需缺口自 2013 年以來持續(xù)擴(kuò)大，并于 2020 年增至約 3 萬噸，以 T700 級(jí)小絲束產(chǎn)品為例，產(chǎn)品價(jià)格由 2020 年初的 140 元/千 克上漲至 2022 年初的 260 元/千克，期間漲幅近 86%。

3.2 國(guó)產(chǎn)替代正當(dāng)時(shí)，碳纖維產(chǎn)業(yè)具備崛起的主觀能力與客觀基礎(chǔ)

我國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)具備崛起的主觀和客觀基礎(chǔ)。基于碳纖維及其復(fù)合材料在國(guó)防和民生中的重要作用，我國(guó)軍用裝備更新?lián)Q代和以風(fēng)電為代表的民用領(lǐng)域快速發(fā)展所帶來的碳纖維旺盛內(nèi)需，與海外供給的收縮和不確定性形成鮮明反差，也為我國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)的國(guó)產(chǎn)替代之路奠定了客觀基礎(chǔ)。從制度層面來看，我國(guó)已將碳纖維列為國(guó)家重點(diǎn)支持的新興產(chǎn)業(yè)，并于 2015 年起陸續(xù)出臺(tái)了一系列關(guān)于碳纖維及其復(fù)合材料的產(chǎn)業(yè)支持政策，為碳纖維行業(yè)的蓬勃發(fā)展提供了強(qiáng)有力的政策支持。從公司層面來看，下游行業(yè)對(duì)國(guó)產(chǎn)替代產(chǎn)品的接受度不斷提高，同時(shí)各廠商的技術(shù)工藝、產(chǎn)品性能及產(chǎn)業(yè)鏈整合能力持續(xù)加強(qiáng)，國(guó)產(chǎn)碳纖維產(chǎn)品具備“提質(zhì)、增量、降本”的主觀能力。

3.2.1 政策：鼓勵(lì)支持，持續(xù)引導(dǎo)

資金、政策扶持，我國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)化成效初現(xiàn)。我國(guó)碳纖維研究與日本同時(shí)起步，但受制于自身研發(fā)基礎(chǔ)與條件薄弱，而日美等國(guó)又對(duì)相關(guān)核心技術(shù)進(jìn)行壟斷與封鎖，我國(guó)碳纖維研發(fā)項(xiàng)目幾近停滯，生產(chǎn)技術(shù)和裝備水平整體落后于國(guó)外。

碳纖維是關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，為實(shí)現(xiàn)軍用和民用關(guān)鍵裝備的自主可控，自 2000 年至今，國(guó)家密集出臺(tái)多項(xiàng)專項(xiàng)資金和產(chǎn)業(yè)政策來支撐碳纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。經(jīng)過十余年的建設(shè)和研發(fā)，我國(guó)碳纖維打破了國(guó)外技術(shù)、裝備封鎖，產(chǎn)業(yè)化取得初步成效。

一方面，國(guó)家專項(xiàng)資金支持碳纖維及復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)及應(yīng)用，已累計(jì)支持碳纖維及復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目百余項(xiàng)，支持范圍覆蓋了碳纖維、碳纖維復(fù)合材料及制品應(yīng)用的全產(chǎn)業(yè)鏈，奠定了我國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)從無到有、從弱到產(chǎn)業(yè)壯大的發(fā)展基礎(chǔ)和物質(zhì)保障。

另一方面，國(guó)家及地方政府相繼出臺(tái)了一系列關(guān)于碳纖維及其復(fù)合材料的產(chǎn)業(yè)支持政策，明確高性能碳纖維行業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)和目標(biāo)，持續(xù)引導(dǎo)并提升相關(guān)的生產(chǎn)和應(yīng)用技術(shù)。

此外，科技部、財(cái)政部等國(guó)家部委通過“973 計(jì)劃”、“863 計(jì)劃”、科技支撐計(jì)劃等多項(xiàng)科技計(jì)劃，支撐高性能碳纖維行業(yè)的基礎(chǔ)研究、產(chǎn)業(yè)化及工程應(yīng)用。

3.2.2 提質(zhì)：技術(shù)突破，自主創(chuàng)新

我國(guó)碳纖維專利申請(qǐng)快速提升，技術(shù)創(chuàng)新不斷突破。我國(guó)專利制度于 1985 年建立，1985~2000年我國(guó)碳纖維專利技術(shù)進(jìn)入萌芽期，年均專利申請(qǐng)量不超過 5 件。

2000年之后，我國(guó)碳纖維技術(shù)邁入快速發(fā)展期，碳纖維專利申請(qǐng)量急速增長(zhǎng)，2010 年之后年均專利申請(qǐng)量超過 300 件，增速顯著領(lǐng)先于全球。由于專利從申請(qǐng)到公開有較長(zhǎng)時(shí)間的滯后期，因此近兩年專利申請(qǐng)數(shù)據(jù)有所回落。

設(shè)備方面：基于瓦森納協(xié)定，各成員國(guó)承諾不向非成員國(guó)（包括我國(guó)在內(nèi)）出口該協(xié)定清單中列出的高端技術(shù)、先進(jìn)材料以及軍民兩用產(chǎn)品，通常發(fā)達(dá)國(guó)家只會(huì)把落后一代甚至兩代的產(chǎn)品出口給國(guó)內(nèi)廠商，即使某些先進(jìn)設(shè)備能夠繞過重重關(guān)卡審批進(jìn)口至國(guó)內(nèi)，但是工藝適配性差，也難以發(fā)揮原有價(jià)值。

隨著我國(guó)碳纖維專利研發(fā)的進(jìn)度加快，部分卡脖子的設(shè)備領(lǐng)域不斷實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，以光威、中復(fù)神鷹和中簡(jiǎn)科技為代表的碳纖維產(chǎn)品供應(yīng)商已可自行設(shè)計(jì)、制造包括氧化爐、碳化爐在內(nèi)的核心設(shè)備；以精功科技為代表的碳纖維整線設(shè)備供應(yīng)商已可完成國(guó)產(chǎn)化千噸級(jí)碳纖維生產(chǎn)線的整線設(shè)計(jì)與制造，部分核心設(shè)備預(yù)氧化爐、碳化爐首次出口韓國(guó)，部分關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)已達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平。

技術(shù)方面：拉伸強(qiáng)度和拉伸模量是衡量碳纖維性能的兩大核心指標(biāo)。

在高強(qiáng)度產(chǎn)品方面，目前國(guó)內(nèi)主要碳纖維廠商基本實(shí)現(xiàn)了對(duì)日本東麗主要碳纖維型號(hào)的對(duì)標(biāo)，產(chǎn)品覆蓋 T300、T700、T800 及 T1000 等高強(qiáng)及高強(qiáng)中模型產(chǎn)品，部分廠商產(chǎn)品性能已優(yōu)于東麗同型號(hào)產(chǎn)品。

在高模量產(chǎn)品方面，目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)形成了 M40J、M55J 級(jí)高模量碳纖維工程化技術(shù)，并突破了 M60J、M65J 級(jí)高模量碳纖維實(shí)驗(yàn)室技術(shù)，國(guó)內(nèi)部分科研院所與企業(yè)的聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)有序推進(jìn)，技術(shù)差距逐步縮小。

以恒神股份為例，旗下 HF40 級(jí)碳纖維采用干噴濕紡工藝，其工藝技術(shù)主要是自主研發(fā)，在該產(chǎn)品的原絲生產(chǎn)工段，創(chuàng)新性地采用了高速紡絲下的高效水洗技術(shù)和蒸汽高倍牽伸技術(shù)，保證了產(chǎn)品的高強(qiáng)度；HM37 級(jí)碳纖維基于 HF40 技術(shù)基礎(chǔ)研發(fā)而成，采用了超高溫石墨化技術(shù)及新型表面處理技術(shù)，使得產(chǎn)品模量得以進(jìn)一步提升。

除強(qiáng)度和模量之外，原絲質(zhì)量均一性指標(biāo) CV 值，也是衡量碳纖維質(zhì)量穩(wěn)定性的關(guān)鍵指標(biāo)。 產(chǎn)品 CV 值會(huì)對(duì)后續(xù)工藝的連續(xù)性和產(chǎn)品性能的一致性造成重要影響，CV 值越低，表示產(chǎn)品質(zhì)量越一致、越穩(wěn)定。

以中簡(jiǎn)科技為例，旗下主要產(chǎn)品 ZT7 系列碳纖維已具備優(yōu)異的 CV 值，其質(zhì)量穩(wěn)定性已優(yōu)于東麗同級(jí)別 T700S 級(jí)碳纖維，實(shí)現(xiàn)了材料質(zhì)量穩(wěn)定性與高性能的緊密結(jié)合。

3.2.3 增量：擴(kuò)產(chǎn)加速，增量可期

龍頭擴(kuò)產(chǎn)加速，國(guó)產(chǎn)化率持續(xù)提升。根據(jù)賽奧碳纖維統(tǒng)計(jì)，2020 年我國(guó)主要廠商原絲產(chǎn)能約 10.5 萬噸，碳纖維產(chǎn)能 3.62 萬噸，實(shí)際產(chǎn)量 1.85 萬噸，產(chǎn)能利用率約 51%，部分正常開車企業(yè)的產(chǎn)能利用率已達(dá) 90% 以上，整體來看我國(guó)已趨近國(guó)際水平的達(dá)產(chǎn)率。

2020 年我國(guó)碳纖維自給率 38%，已初步擺脫了完全依賴進(jìn)口碳纖維及原絲等產(chǎn)品的被動(dòng)局面。

未來全球碳纖維行業(yè)的產(chǎn)能增量主要由我國(guó)廠商貢獻(xiàn)，隨著后續(xù)產(chǎn)能的陸續(xù)釋放，2025 年我國(guó)碳纖維產(chǎn)量有望達(dá)到 8.3 萬噸，屆時(shí)國(guó)產(chǎn)化率將進(jìn)一步提升至 55%。

此前國(guó)內(nèi)碳纖維生產(chǎn)主要以小絲束碳纖維為主，自產(chǎn)自銷的小絲束碳纖維主要應(yīng)用在軍工等高附加值領(lǐng)域上。

從當(dāng)前在建產(chǎn)能產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看，我國(guó)廠商在大絲束碳纖維上布局加速，產(chǎn)品多聚焦于 50K 大絲束產(chǎn)品，在民用以及工業(yè)級(jí)市場(chǎng)擁有極大發(fā)展?jié)摿Α?/p>

3.2.4 降本：規(guī)模優(yōu)勢(shì)，成本下行

對(duì)碳纖維產(chǎn)品來說，國(guó)內(nèi)廠商的降本空間來源于：（1）工藝技術(shù)優(yōu)化帶來的原料單耗降低； （2）規(guī)模效應(yīng)優(yōu)勢(shì)帶來的生產(chǎn)成本下行。

碳纖維原絲約占碳纖維生產(chǎn)成本的一半左右，丙烯腈價(jià)格有望保持穩(wěn)定并進(jìn)一步下降。原絲制備是碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其性價(jià)比與供應(yīng)穩(wěn)定性直接影響碳纖維產(chǎn)品的質(zhì)量和成本。

質(zhì)量過關(guān)的原絲是產(chǎn)業(yè)化穩(wěn)定生產(chǎn)的前提，如果原絲的分子結(jié)構(gòu)和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)存在不同程度的缺陷，將嚴(yán)重影響碳纖維的質(zhì)量和性能。而原絲成本將在很大程度上決定碳纖維產(chǎn)品成本，并進(jìn)一步影響到碳纖維應(yīng)用領(lǐng)域的延伸。

根據(jù)中復(fù)神鷹披露，若包括丙烯腈在內(nèi)的直接材料價(jià)格上漲 5%，公司主營(yíng)業(yè)務(wù)毛利率將下降 2.84PCT。

據(jù)隆眾資訊，2021 年國(guó)內(nèi)丙烯腈年產(chǎn)能約 290 萬噸，隨著斯?fàn)柊疃谝约罢憬刃庐a(chǎn)能的陸續(xù)釋放，供給不足現(xiàn)象已有所緩解，丙烯腈價(jià)格也于 1.66 萬元/噸的階段高點(diǎn)逐步回落至 1.35 萬元/噸。2022 年國(guó)內(nèi)預(yù)計(jì)新增丙烯腈產(chǎn)能 98 萬噸，丙烯腈價(jià)格有望相應(yīng)下行。

工藝技術(shù)優(yōu)化帶來原料單耗降低。

丙烯腈在直接材料成本中占比超 70%，根據(jù)中復(fù)神鷹及吉林碳谷披露，1 噸碳纖維需消耗 2.0~2.2 噸聚丙烯腈原絲，1 噸聚丙烯腈原絲的丙烯腈單耗為 0.98 噸，即生產(chǎn) 1 噸碳纖維的丙烯腈理論單耗約 1.96 噸。

經(jīng)過長(zhǎng)期的技術(shù)研發(fā)與工藝優(yōu)化，各主要碳纖維公司的產(chǎn)品性能、一級(jí)品率逐步提升，原料單耗逐步下降，與理論耗用量逐步趨同：

? 在原絲方面，吉林碳谷原絲丙烯腈單耗由 18 年的 1 噸降至 20 年的 0.95 噸，2021 年 6 月公司對(duì)聚合工段進(jìn)行大修導(dǎo)致 21 年上半年的丙烯腈單耗有所上升；

? 在碳纖維產(chǎn)品方面，中復(fù)神鷹碳纖維丙烯腈單耗由 18 年的 2.02 噸降至 20 年的 1.96 噸，21 年上半年神鷹西寧處于投產(chǎn)初期，生產(chǎn)線運(yùn)行調(diào)試對(duì)原材料消耗較高，本部仍維持 1.96 噸的丙烯腈實(shí)際單耗。

不同產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的企業(yè)成本構(gòu)成差異較大，吉林碳谷僅包含原絲生產(chǎn)環(huán)節(jié)，直接材料成本占比較高，2021H1 達(dá)到 78%。光威復(fù)材、中簡(jiǎn)科技及中復(fù)神鷹包含原絲及碳纖維生產(chǎn)環(huán)節(jié)，制造費(fèi)用成本占比高，主要包括生產(chǎn)設(shè)備折舊及相關(guān)能源動(dòng)力費(fèi)用，體現(xiàn)了碳纖維產(chǎn)品環(huán)節(jié)的高設(shè)備開支與高能耗。

總體來看，不論企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)如何，直接材料的成本占比均維持下降趨勢(shì)（光威復(fù)材制造費(fèi)用下降速度更快）。

規(guī)模優(yōu)勢(shì)效應(yīng)帶來生產(chǎn)成本下行。

隨著各碳纖維廠商生產(chǎn)工藝的持續(xù)優(yōu)化與技術(shù)的不斷突破，各企業(yè)產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)張，規(guī)模效應(yīng)逐漸顯現(xiàn)。

據(jù)《碳纖維產(chǎn)業(yè)化發(fā)展及成本分析》統(tǒng)計(jì)，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，大規(guī)模原絲（3000t/a）和碳纖維（1000t/a）直接生產(chǎn)費(fèi)用分別是小規(guī)模原絲（250t/a）和碳纖維（100t/a）直接生產(chǎn)費(fèi)用的 61%和 47%。即通過規(guī)模化生產(chǎn)可使碳纖維生產(chǎn)成本得以有效降低。

目前各主要碳纖維公司產(chǎn)能均突破千噸級(jí)，其中中簡(jiǎn)科技和光威復(fù)材產(chǎn)品主要以小絲束為 主，軍品業(yè)務(wù)占比較大，因而產(chǎn)能規(guī)模相對(duì)較小；中復(fù)神鷹以民品業(yè)務(wù)為主，前期 1 萬噸/年高性能碳纖維募投項(xiàng)目已陸續(xù)投產(chǎn)，總產(chǎn)能達(dá)到 1.35 萬噸/年；吉林碳谷產(chǎn)品主要以民用大絲束原絲為主，總產(chǎn)能已達(dá) 5 萬噸/年。

不同產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及規(guī)模的碳纖維企業(yè)，單噸成本有所差異，但總體下行趨勢(shì)明顯。

四、相關(guān)公司

4.1 吉林化纖（000420.SZ）：內(nèi)部協(xié)同加快轉(zhuǎn)型，進(jìn)軍碳纖維復(fù)材大有可為

立足粘膠長(zhǎng)絲，發(fā)力進(jìn)軍碳纖維復(fù)合材料領(lǐng)域。

公司為全球最大的粘膠長(zhǎng)絲廠商，年產(chǎn)能 8 萬噸相當(dāng)于全球產(chǎn)能的 1/3，得益于粘膠長(zhǎng)絲纖維行業(yè)的技術(shù)沉淀與穩(wěn)定營(yíng)收，公司積極轉(zhuǎn)型碳纖維新材料，并于 11 月公告擬非公開發(fā)行股票，募資 9 億用于建設(shè) 1.2 萬噸碳纖維復(fù)材項(xiàng)目，預(yù)計(jì) 22 年底前建成投產(chǎn)。

募投產(chǎn)品未來主要用于風(fēng)電葉片生產(chǎn)，在后續(xù)風(fēng)電裝機(jī)量高增疊加降本拉動(dòng)下，公司未來成長(zhǎng)可期。

深耕大小絲束，公司產(chǎn)能優(yōu)勢(shì)明顯。

公司深耕大小絲束，產(chǎn)品先發(fā)及產(chǎn)能優(yōu)勢(shì)明顯：大絲束方面，控股股東吉林化纖集團(tuán)從 2017 年即開始研究大絲束碳纖維原絲，于次年 7 月成功形成千噸級(jí) 48K 原絲技術(shù)工藝包，并于 2019 年完成首批 120 噸 48K 大絲束原絲出口訂單，開創(chuàng)國(guó)產(chǎn)大絲束碳纖維原絲出口先河。

目前公司擁有吉林寶旌 49%股權(quán)，具備年產(chǎn) 8000 噸大絲束碳纖維原絲能力，并計(jì)劃在 2025 年前產(chǎn)能達(dá)到 1.2 萬噸/年，未來公司將重點(diǎn)突破大絲束領(lǐng)域的研發(fā)，實(shí)現(xiàn) 35K、50K 及 75K 產(chǎn)品的穩(wěn)定生產(chǎn)。

小絲束方面，全資子公司吉林凱美克聚焦 1K、3K 小絲束原絲生產(chǎn)，主要以航空航天、國(guó)防軍工等特殊應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)橹鳎壳暗谝粭l產(chǎn)線 300 噸已投產(chǎn)試車，后續(xù)年產(chǎn)能將達(dá) 600 噸。 區(qū)位稟賦顯著，構(gòu)建碳纖維一體化產(chǎn)業(yè)鏈。

公司所在的吉林市是國(guó)家級(jí)碳纖維高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地，基地所在區(qū)內(nèi)聚集了一大批碳纖維原絲、碳纖維、碳纖維制品上下游企業(yè)，是國(guó)內(nèi)主要碳纖維產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，區(qū)位稟賦顯著。

作為吉林市唯一控股上市公司，公司在政策傾斜及資源獲取方面優(yōu)勢(shì)明顯，與國(guó)興材料達(dá)成的部分企業(yè)股份轉(zhuǎn)讓將助力公司進(jìn)一步構(gòu)建碳纖維一體化產(chǎn)業(yè)鏈，提高資源配置和利用效率，公司核心競(jìng)爭(zhēng)力有望持續(xù)提升。

4.2 精功科技（002006.SZ）：碳化線整線設(shè)備核心供應(yīng)商，國(guó)產(chǎn)替代需求加速釋放

核心設(shè)備國(guó)產(chǎn)替代加速，設(shè)備廠商空間廣闊。

預(yù)氧化和碳化工藝環(huán)節(jié)約占碳纖維全產(chǎn)業(yè)鏈成本的 30%-50%，其中氧化爐和碳化爐是碳纖維生產(chǎn)線的核心設(shè)備，決定了原料由有機(jī)原絲轉(zhuǎn)化為無機(jī)碳纖維的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，目前設(shè)備提供商仍以美國(guó)、德國(guó)等國(guó)外廠商為主，國(guó)內(nèi)參與者寥寥。

此前日本東麗對(duì)國(guó)內(nèi)碳纖維的限售，造成國(guó)內(nèi)供給的較大擾動(dòng)，而隨著碳纖維戰(zhàn)略物資地位的日漸穩(wěn)固，疊加其在軍用、民用等應(yīng)用領(lǐng)域滲透率的快速提升，我們預(yù)計(jì)相關(guān)核心設(shè)備的國(guó)產(chǎn)替代料將加速，國(guó)產(chǎn)設(shè)備廠商有望迎來政策與下游應(yīng)用的多項(xiàng)利好。

公司整線設(shè)備性能優(yōu)異，攜手吉林精功開啟設(shè)備國(guó)產(chǎn)化之路。目前公司涉足氧化爐、碳化爐及石墨化爐等設(shè)備，主要產(chǎn)品為碳纖維成套生產(chǎn)線和碳纖維微波石墨化生產(chǎn)線，其中碳纖維成套生產(chǎn)線以 12K、24K、48K 及以上原絲為原料，具備年生產(chǎn) 1 千噸以上碳纖維生產(chǎn)能力，技術(shù)已趨于國(guó)際先進(jìn)水平。

為吉林精功定制的首條 2500 噸級(jí)大絲束碳纖維生產(chǎn)線一次性試車成功，整線除卷繞機(jī)外，其余全部由公司自主完成設(shè)計(jì)、制造、安裝和調(diào)試，奠定了碳纖維生產(chǎn)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的堅(jiān)實(shí)一步，部分預(yù)氧化爐、碳化爐等核心設(shè)備更是首次出口韓國(guó)，打破了碳纖維核心裝備純進(jìn)口的局面。 在手訂單充足，研發(fā)創(chuàng)新不斷突破。

當(dāng)前碳纖維行業(yè)高景氣，國(guó)內(nèi)碳纖維企業(yè)加速擴(kuò)產(chǎn)預(yù)計(jì)將帶來旺盛的國(guó)產(chǎn)設(shè)備需求，公司作為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的碳纖維整線設(shè)備提供商有望充分受益。

今年以來，公司先后中標(biāo)國(guó)興碳纖維、吉林化纖等客戶碳纖維生產(chǎn)線訂單，2021 年合計(jì)獲取訂單金額約 18.5 億元。

同時(shí)，公司進(jìn)一步優(yōu)化客戶結(jié)構(gòu)，滿足市場(chǎng)需求，在新產(chǎn)品研發(fā)、工藝技術(shù)升級(jí)改造等方面加大投入，建設(shè)中的 1 米寬幅 1K/3K/6K 小絲束碳纖維生產(chǎn)線項(xiàng)目未來將面向高端產(chǎn)品，部分設(shè)備如大絲束預(yù)氧爐已可接受客戶定制，公司產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力有望持續(xù)增強(qiáng)。

4.3 中復(fù)神鷹（暫未上市）：碳纖維民品龍頭，產(chǎn)品升級(jí)擴(kuò)產(chǎn)前景可期

產(chǎn)品系列全覆蓋，產(chǎn)能規(guī)模位居全國(guó)之首。

公司隸屬于中國(guó)建材集團(tuán)有限公司，目前碳纖維投產(chǎn)產(chǎn)能已達(dá) 9500 噸/年，預(yù)計(jì) 2022 年第一季度將提升至 1.35 萬噸/年，產(chǎn)能規(guī)模位居全國(guó)首位。

公司作為我國(guó)碳纖維民品龍頭，產(chǎn)品體系完備，性能指標(biāo)與日本東麗對(duì)標(biāo)，系統(tǒng)掌握了 T700 級(jí)、T800 級(jí)碳纖維千噸規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)以及 T1000 級(jí)的中試技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高強(qiáng)、高強(qiáng)中模、高強(qiáng)高模型等各種性能級(jí)別產(chǎn)品的全覆蓋，能夠滿足下游不同應(yīng)用領(lǐng)域的需求。

目前公司科創(chuàng)板 IPO 已于 2021 年 12 月 15 日順利過會(huì)。技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)降本增效，大絲束研發(fā)持續(xù)發(fā)力。

公司重視碳纖維技術(shù)研發(fā)，于 2013 年率先在國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了千噸級(jí)干噴濕紡碳纖維產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的突破和核心裝備自主化，并建成了國(guó)內(nèi)首條千噸級(jí)干噴濕紡碳纖維生產(chǎn)線。

借助干噴濕紡工藝，公司提升了碳纖維產(chǎn)品性能，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程中的降本增效。

2018-2020 年公司碳纖維生產(chǎn)丙烯腈單耗分別為 2.02 噸、1.97 噸和 1.96 噸，逐漸與理論耗用量趨同，碳纖維單位成本由 2018 年的 9.83 萬元/噸下降至 2020 年的 7.97 萬元/噸。

公司自 2017 年起已掌握了碳纖維生產(chǎn)全流程核心技術(shù)，并于 2021 年 3 月與北京化工大學(xué)和東華大學(xué)開展合作，對(duì)大絲束碳纖維原絲紡絲技術(shù)進(jìn)行研發(fā)攻關(guān)。

募投項(xiàng)目發(fā)力航空航天領(lǐng)域，產(chǎn)品毛利提升空間廣闊。在下游應(yīng)用領(lǐng)域中，航空航天用碳纖維單價(jià)最高，因此產(chǎn)品毛利率最高。

近年來公司不斷加大航空航天領(lǐng)域碳纖維的研發(fā)和銷售力度，持續(xù)推進(jìn)航空級(jí)碳纖維預(yù)浸料研發(fā)生產(chǎn)，銷售收入及其占比不斷提升，截至 2021年H1，公司在航空航天領(lǐng)域的年化銷售收入同比增加147.8%，銷售收入占比從8.1% 躍升至 14.0%。

此次公司募投項(xiàng)目中，擬投資 2.33 億元建設(shè) 200 噸 T1100 級(jí)航空航天高性能碳纖維及原絲試驗(yàn)線項(xiàng)目，擬投資 3.62 億元建設(shè)碳纖維航空應(yīng)用研發(fā)中心及制造項(xiàng)目，配備單線滿負(fù)荷產(chǎn)能 300 萬平方米/年的航空預(yù)浸料生產(chǎn)線。隨著公司在碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈及高端產(chǎn)品領(lǐng)域的布局進(jìn)一步完善，未來公司毛利率提升空間廣闊。

4.4 光威復(fù)材（300699.SZ）：國(guó)產(chǎn)碳纖維行業(yè)龍頭，軍民雙輪驅(qū)動(dòng)打開廣闊發(fā)展空間

全產(chǎn)業(yè)鏈布局助力系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商轉(zhuǎn)型。公司是國(guó)內(nèi)最早實(shí)施碳纖維國(guó)產(chǎn)替代的民營(yíng)企業(yè)，也是目前國(guó)內(nèi)碳纖維生產(chǎn)品種最齊全、生產(chǎn)技術(shù)最先進(jìn)、產(chǎn)業(yè)鏈最完備的龍頭企業(yè)。

通過構(gòu)建“521”發(fā)展戰(zhàn)略，公司建立了從碳纖維到復(fù)合材料制品的完整產(chǎn)業(yè)鏈，產(chǎn)品覆蓋原絲、織物、預(yù)浸料、碳纖維復(fù)材及制品等全產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)各個(gè)階段產(chǎn)物，成本優(yōu)勢(shì)日趨明顯，并進(jìn)一步向復(fù)合材料業(yè)務(wù)的系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商進(jìn)發(fā)。

軍品業(yè)務(wù)行業(yè)壁壘高，公司先發(fā)優(yōu)勢(shì)顯著。軍用碳纖維的質(zhì)量穩(wěn)定性要求極高，驗(yàn)證程序漫長(zhǎng)，在確定配套關(guān)系后一般不會(huì)輕易更換供應(yīng)商，價(jià)格下調(diào)風(fēng)險(xiǎn)較小且行業(yè)壁壘較高。

公司為最早一批軍用國(guó)產(chǎn)碳纖維供貨商，其中用于軍機(jī)的小絲束 T300 產(chǎn)品已穩(wěn)定供貨近十年；T700、T800 級(jí)產(chǎn)品均已通過下游應(yīng)用認(rèn)證，具備批量生產(chǎn)能力。

高強(qiáng)高模型碳纖維產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目也已投產(chǎn)，M40J/M55J 級(jí)產(chǎn)品已逐步開始應(yīng)用在衛(wèi)星等航天領(lǐng)域場(chǎng)景。

民品業(yè)務(wù)空間廣闊，公司發(fā)力快速攫取市場(chǎng)份額。風(fēng)電碳梁業(yè)務(wù)是公司民品板塊的核心產(chǎn) 品，目前已深度綁定核心大客戶 Vestas，公司當(dāng)前擁有 60 條碳梁產(chǎn)線，對(duì)應(yīng) 1020 萬米產(chǎn)能。

考慮到 2022 年 Vestas 專利到期后有望帶來新一輪的碳梁葉片開發(fā)熱潮，疊加既有客戶風(fēng)電訂單持續(xù)增長(zhǎng)，公司碳梁業(yè)務(wù)有望延續(xù)高速擴(kuò)張。同時(shí)，公司著力研發(fā)大絲束碳纖維，相關(guān)產(chǎn)品正快速積累技術(shù)優(yōu)勢(shì)，未來將逐步實(shí)現(xiàn)低成本、高端化的產(chǎn)品升級(jí)，并有望在民航領(lǐng)域進(jìn)一步獲取市場(chǎng)份額。

大訂單彰顯能力，募投項(xiàng)目產(chǎn)能穩(wěn)步釋放打開未來成長(zhǎng)空間。

近日，公司發(fā)布公告宣布子公司威海拓展已與客戶 A 簽訂若干訂貨合同，合同金額總計(jì) 32.04 億元，其中 11.06 億元訂單履約周期為 2021 年 1 月 1 日至 2021 年 12 月 31 日，截至 11 月 30 日合同履行率約 84.22%；20.98 億元訂單履約周期為 2022 年 1 月 1 日至 2024 年 6 月 30 日。

此次“大訂單”的簽訂，體現(xiàn)了公司行業(yè)領(lǐng)先的產(chǎn)品研發(fā)成果及穩(wěn)定的產(chǎn)品生產(chǎn)能力，而歷年來大訂單金額的持續(xù)提升則更顯示出國(guó)產(chǎn)碳纖維龍頭持續(xù)、穩(wěn)定地服務(wù)于國(guó)家重大戰(zhàn)略需求的信心與能力。

此外，公司募投項(xiàng)目進(jìn)展順利，當(dāng)前擁有碳纖維在建產(chǎn)能 6000 噸，碳梁在建產(chǎn)能 1700 千米，預(yù)浸料在建產(chǎn)能 85 萬平方米，隨著后續(xù)產(chǎn)能的逐步釋放，公司將充分受益于產(chǎn)能紅利與行業(yè)高景氣。

4.5 中簡(jiǎn)科技（300777.SZ）：專注軍工領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)碳纖維核心供應(yīng)商

中高端定位延續(xù)，綜合毛利高位爬升。

公司于 2008 年 4 月為承擔(dān)科技部“863 聚丙烯腈基碳纖維工程化”重點(diǎn)項(xiàng)目而成立，在后續(xù)的發(fā)展中，公司始終聚焦于中高端碳纖維業(yè)務(wù)，不斷升級(jí)換代的產(chǎn)品也一直延續(xù)了高性能的定位。

公司生產(chǎn)的 ZT7（高于 T700 級(jí)）系列產(chǎn)品填補(bǔ)了國(guó)內(nèi) T700 級(jí)產(chǎn)品工程化應(yīng)用的空白，并于 2014 年通過工程驗(yàn)證，開始應(yīng)用于我國(guó)航空航天領(lǐng)域部分型號(hào)。其研發(fā)的 ZM40J（M40J 級(jí)）石墨纖維實(shí)現(xiàn)了工程化穩(wěn)定制備，其拉伸強(qiáng)度國(guó)際領(lǐng)先。

公司同樣具備 ZT8 系列（T800 級(jí)）、ZT9 系列（T1000/T1100 級(jí)）和 M40X 級(jí)石墨纖維的工程產(chǎn)業(yè)化能力，其 M55J 和 M60J 級(jí)高強(qiáng)高模碳纖維已于 2018 年通過科技部課題驗(yàn)收。

高性能產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷售使得公司綜合毛利率近年來不斷提高，在 2020 年達(dá)到 83.9%。

先發(fā)優(yōu)勢(shì)成就航空航天領(lǐng)域主要供應(yīng)商。航空航天領(lǐng)域裝備驗(yàn)證周期長(zhǎng)、認(rèn)證程序復(fù)雜，其對(duì)產(chǎn)品性能、質(zhì)量要求嚴(yán)格，一旦選定供應(yīng)商，在短時(shí)間內(nèi)通常不會(huì)輕易更換。

公司生產(chǎn)的 ZT7 系列產(chǎn)品通過 2012 年 12 月至 2014 年 3 月的多次驗(yàn)證評(píng)審，已全面應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。公司產(chǎn)品通過驗(yàn)證早，先入優(yōu)勢(shì)明顯，與航空航天領(lǐng)域的客戶具有較強(qiáng)的粘性，現(xiàn)已成為我國(guó)航空航天領(lǐng)域碳纖維主要供應(yīng)商，行業(yè)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)相對(duì)和緩。

產(chǎn)能擴(kuò)張?jiān)诩矗懈叨耸袌?chǎng)份額再上臺(tái)階。公司原先產(chǎn)能較小，經(jīng)過技術(shù)升級(jí)后的產(chǎn)能僅達(dá)到 100 噸/年，存在市場(chǎng)份額被其他廠商搶占的可能。

公司 2019 年 IPO 募投的 1000 噸/年國(guó)產(chǎn) T700 級(jí)碳纖維擴(kuò)建項(xiàng)目在 2020 年 3 月已達(dá)到預(yù)定可使用狀態(tài)并轉(zhuǎn)固，在 2021 年 9 月等同性驗(yàn)證通過評(píng)審，產(chǎn)能即將釋放，該千噸線可用于生產(chǎn) ZT7、ZT8、ZT9 系列高性能產(chǎn)品，公司將優(yōu)先投向航空航天領(lǐng)域。

此外，公司于 2021 年 8 月 28 日宣告其擬向特定對(duì)象募集資金不超過 20 億元，部分資金將用于建設(shè)兩條合計(jì)產(chǎn)能為 1500 噸/年（12K）高性能碳纖維及織物產(chǎn)品。

隨著后續(xù)公司產(chǎn)能的逐漸釋放，公司在中高端碳纖維產(chǎn)品的市場(chǎng)份額將進(jìn)一步提升。

五、風(fēng)險(xiǎn)提示

1、原材料價(jià)格大幅波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)

2、風(fēng)電、航空等下游需求不及預(yù)期

3、產(chǎn)能建設(shè)進(jìn)度不及預(yù)期

4、關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備及技術(shù)限制進(jìn)口風(fēng)險(xiǎn)

5、產(chǎn)能投放過于集中致使短期供給過剩風(fēng)險(xiǎn)

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