碳纖維價格多少一公斤（黑色黃金大放異彩）

（報告出品方/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，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，是國防軍工和國民經(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)合材料市場中的消費(fèi)占比超過 80%。

二、軍民兩用優(yōu)異材料，驅(qū)動碳纖維需求持續(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，我國結(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，未來仍將處于高速增長期。

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，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，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，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，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，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)品單價約 60 美元/噸。

而大絲束產(chǎn)品性能相對遜色但勝在生產(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 PCT。

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

2.1.2 我國碳纖維需求存在結(jié)構(gòu)性改善機(jī)遇

我國碳纖維行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期，需求增長顯著。

我國碳纖維行業(yè)目前已逐漸步入快速發(fā)展期，相關(guān)能源產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢明顯，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，碳纖維市場空間廣闊。

根據(jù)賽奧碳纖維數(shù)據(jù)，我國碳纖維需求從 2008 年的 0.8 萬噸增長至 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 PCT。

預(yù)計到 2025 年，我國碳纖維需求量將達(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，風(fēng)電葉片已超過體育休閑位列我國第一大碳纖維消費(fèi)市場，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占比達(dá) 71%，當(dāng)前民用需求領(lǐng)域具備更強(qiáng)的成長性，而航空航天、汽車、電子電氣等高端領(lǐng)域需求合計占比不足 10%，結(jié)構(gòu)性差異明顯。

未來伴隨我國碳纖維產(chǎn)品國產(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)域有望成為國內(nèi)最大的需求增長點(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復(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，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。

航空飛行器長期的發(fā)展目標(biāo)是：輕量化、高可靠性、長壽命、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)合材料對軍用飛機(jī)性能提升顯著。

為滿足新一代戰(zhàn)斗機(jī)對高機(jī)動性、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)動性、作戰(zhàn)半徑、滯空時間、飛行速度等眾多指標(biāo)的提升。

對于現(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，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，未來我國軍用航空領(lǐng)域?qū)μ祭w維的需求驅(qū)動主要來自兩大方面：

（一）我國軍用飛機(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。

未來伴隨我國新型戰(zhàn)機(jī)的換代升級加速，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”，葉片大型化趨勢如火如荼

全球碳中和推動風(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，各個國家和地區(qū)相繼出臺能源轉(zhuǎn)型時間表，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下，風(fēng)電裝機(jī)熱度逐年走高，2020 年實(shí)現(xiàn)累計風(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態(tài)勢。

根據(jù) GWEC，2025 年全球新增風(fēng)電裝機(jī)量預(yù)計將突破 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%）。

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

我國歷年新增風(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)電增長的主要貢獻(xiàn)力量。

2020 年中國新增裝機(jī)量 72GW，實(shí)現(xiàn)累計風(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。

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

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、海上樁基和財務(wù)費(fèi)用，其中風(fēng)電機(jī)組和安裝工程占比最大，合計超過 52%。

根據(jù)《平價時代風(fēng)電項(xiàng)目投資特點(diǎn)與趨勢》，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，項(xiàng)目成本逐漸降低，其中，當(dāng)容量高于 3WM 時，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/千瓦時下降到 0.2983 元/千瓦時。

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。

根據(jù) GWEC 預(yù)測，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)容量大型化帶動風(fēng)機(jī)葉片大型化。

風(fēng)機(jī)單機(jī)容量的提升對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，相同風(fēng)場下，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)計到 2030 年時最大風(fēng)輪直徑能夠達(dá)到 230-250m。

我國新增風(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，葉片的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在長度更長、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)計性好以及性價比等優(yōu)勢，成為此前風(fēng)機(jī)葉片的主流材料，然而隨著葉片長度的增加，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 Sandia 實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，將 100 米長的風(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，將會有更多的廠商使用此項(xiàng)技術(shù)生產(chǎn)碳纖維主梁，屆時碳纖維在風(fēng)電葉片領(lǐng)域的滲透率將進(jìn)一步提升。

裝機(jī)高增長疊加滲透率提升，我國碳纖維風(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 年后中國風(fēng)電年均新增裝機(jī)容量不低于 60GW，到 2030 年中國風(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)用量占整個葉片市場不到 10%，而隨著風(fēng)機(jī)大型化趨勢的加速，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)我們測算，2025 年我國國內(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%，對應(yīng)市場空間約 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，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%；長途飛行目前主要依賴于化石能源，清潔能源的替代在短時間內(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。

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)動機(jī)風(fēng)扇葉片及外殼、發(fā)動機(jī)機(jī)艙、引擎艙材料等各級結(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。

我國自主研發(fā)的 C919 大型客機(jī)，實(shí)現(xiàn)了先進(jìn)材料在國產(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%，波音及空客對應(yīng)削減了相關(guān)復(fù)合材料飛機(jī)的產(chǎn)能以應(yīng)對需求衰退。

隨著疫情常態(tài)化的趨勢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，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《中國民用航空市場展望》，過去十年全球航空業(yè) 25%的增長來自中 國，未來 20 年內(nèi)這一趨勢將延續(xù)，至 2040 年中國的新飛機(jī)交付數(shù)量將超過 8000 架。

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

國產(chǎn)大飛機(jī)訂單釋放，驅(qū)動碳纖維復(fù)材需求持續(xù)提升。

目前我國六架 C919 試飛機(jī)全部首飛成功，首架訂單預(yù)計于 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，未來二十年時間里，預(yù)計我國 C919 和 CR929 大飛機(jī)將分別增加 2000 架和 500 架，對應(yīng)碳纖維需求將達(dá) 9500 噸，年均需求 473 噸。

隨著國產(chǎn)客機(jī)商業(yè)化進(jìn)程的不斷深入，國產(chǎn)飛機(jī)將逐步實(shí)現(xiàn)對進(jìn)口替代，并提升國產(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”，輕量化需求帶動滲透率提升

碳纖維復(fù)合材料對于節(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，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%。對燃油車來說，當(dāng)汽車質(zhì)量減輕 100KG 時，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，對于氫能汽車來說，部分型號儲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型瓶大幅提高了儲氫瓶所能承受的壓強(qiáng)和儲氫密度，這意味著在同等容積下能夠儲存更多的氫氣，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，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，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)動力電池箱的理想替代材料，2020 年德國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，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)計將持續(xù)提升。

車用碳纖維需求快速增長，預(yù)計到 2024 年將超 2 萬噸。

根據(jù)中汽協(xié)的預(yù)測，未來五年新 能源汽車產(chǎn)量仍將保持較高的增長速度，2025 年全球和中國新能源汽車產(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)計燃油乘用車整車輕量化系數(shù)將降低 25%、純電動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，據(jù)賽奧碳纖維預(yù)測，按照 10%的 CAGR，預(yù)計 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”，體育休閑大有可為

我國體育休閑行業(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大陸和中國臺灣完成，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，單價較穩(wěn)定。

碳纖維的優(yōu)良特性十分契合運(yùn)動過程中對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并不會發(fā)生直接的斷裂，即使部分結(jié)構(gòu)斷裂也不會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，三者合計占比 75%。

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

在“健康中國”戰(zhàn)略的持續(xù)推動以及人們健康意識不斷提高的背景下，全民運(yùn)動時代正在到來，近年來我國經(jīng)常參加體育運(yùn)動人數(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)動體驗(yàn)，運(yùn)動人數(shù)的增加會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，2025 年體育休閑領(lǐng)域碳纖維需求將穩(wěn)定增長至 19655 噸，五年 CAGR 為 5%。

三、國產(chǎn)替代正當(dāng)時，我國碳纖維迎來發(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)，我國碳纖維行業(yè)長期存在“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、美國等主要碳纖維供應(yīng)國收窄了對國內(nèi)碳纖維的供給，導(dǎo)致國內(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，在對我國碳纖維產(chǎn)業(yè)提出更高要求的同時也帶來了更具確定性的發(fā)展契機(jī)，國產(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，我國實(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，其中美國產(chǎn)能占比 22%位列第一，中國大陸和日本產(chǎn)能占比分列第二、三名，三者合計占比 60%。

雖然我國運(yùn)行產(chǎn)能占比達(dá)到 21%，但由于較多國產(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)量僅約 1.8 萬 噸，產(chǎn)能利用率不足 60%，長期存在高產(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，全球碳纖維市場依然為日、美企業(yè)所壟斷，其中：

（1）小絲束市場以日本企業(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)，其在小絲束市場的份額占比超過 26%。

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

海外供給收緊，國內(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)，國外碳纖維出口國內(nèi)的難度逐漸加大，國內(nèi)碳纖維市場供不應(yīng)求。

國內(nèi)碳纖維主要進(jìn)口來源國為日本和美國，二者合計占比近 40%，2020 年底至 2021 年初，日本、美國先后加強(qiáng)了對碳纖維出口中國的政策管控，其中東麗因向未獲日本《外匯及外國貿(mào)易法》許可的中國企業(yè)出口碳纖維而被實(shí)施行政處罰與出口禁運(yùn)，美國對碳纖維等關(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 級小絲束產(chǎn)品為例，產(chǎn)品價格由 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 國產(chǎn)替代正當(dāng)時，碳纖維產(chǎn)業(yè)具備崛起的主觀能力與客觀基礎(chǔ)

我國碳纖維產(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)合材料在國防和民生中的重要作用，我國軍用裝備更新?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，也為我國碳纖維產(chǎn)業(yè)的國產(chǎn)替代之路奠定了客觀基礎(chǔ)。從制度層面來看，我國已將碳纖維列為國家重點(diǎn)支持的新興產(chǎn)業(yè)，并于 2015 年起陸續(xù)出臺了一系列關(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)對國產(chǎn)替代產(chǎn)品的接受度不斷提高，同時各廠商的技術(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：鼓勵支持，持續(xù)引導(dǎo)

資金、政策扶持，我國碳纖維產(chǎn)業(yè)化成效初現(xiàn)。我國碳纖維研究與日本同時起步，但受制于自身研發(fā)基礎(chǔ)與條件薄弱，而日美等國又對相關(guān)核心技術(shù)進(jìn)行壟斷與封鎖，我國碳纖維研發(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外。

碳纖維是關(guān)系到國計民生的戰(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，國家密集出臺多項(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)，我國碳纖維打破了國外技術(shù)、裝備封鎖，產(chǎn)業(yè)化取得初步成效。

一方面，國家專項(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，國家及地方政府相繼出臺了一系列關(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、財政部等國家部委通過“973 計劃”、“863 計劃”、科技支撐計劃等多項(xiàng)科技計劃，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

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

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

設(shè)備方面：基于瓦森納協(xié)定，各成員國承諾不向非成員國（包括我國在內(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)國家只會把落后一代甚至兩代的產(chǎn)品出口給國內(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)口至國內(nèi)，但是工藝適配性差，也難以發(fā)揮原有價值。

隨著我國碳纖維專利研發(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)神鷹和中簡科技為代表的碳纖維產(chǎn)品供應(yīng)商已可自行設(shè)計、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)商已可完成國產(chǎn)化千噸級碳纖維生產(chǎn)線的整線設(shè)計與制造，部分核心設(shè)備預(yù)氧化爐、碳化爐首次出口韓國，部分關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)已達(dá)國際先進(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，目前國內(nèi)主要碳纖維廠商基本實(shí)現(xiàn)了對日本東麗主要碳纖維型號的對標(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)于東麗同型號產(chǎn)品。

在高模量產(chǎn)品方面，目前國內(nèi)已經(jīng)形成了 M40J、M55J 級高模量碳纖維工程化技術(shù)，并突破了 M60J、M65J 級高模量碳纖維實(shí)驗(yàn)室技術(shù)，國內(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 值會對后續(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)于東麗同級別 T700S 級碳纖維，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，國產(chǎn)化率持續(xù)提升。根據(jù)賽奧碳纖維統(tǒng)計，2020 年我國主要廠商原絲產(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，整體來看我國已趨近國際水平的達(dá)產(chǎn)率。

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

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

此前國內(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)級市場擁有極大發(fā)展?jié)摿Α?/p>

3.2.4 降本：規(guī)模優(yōu)勢，成本下行

對碳纖維產(chǎn)品來說，國內(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)的直接材料價格上漲 5%，公司主營業(yè)務(wù)毛利率將下降 2.84PCT。

據(jù)隆眾資訊，2021 年國內(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 年國內(nèi)預(yù)計新增丙烯腈產(chǎn)能 98 萬噸，丙烯腈價格有望相應(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（光威復(fù)材制造費(fèi)用下降速度更快）。

規(guī)模優(yōu)勢效應(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，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，其中中簡科技和光威復(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，得益于粘膠長絲纖維行業(yè)的技術(shù)沉淀與穩(wěn)定營收，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 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下，公司未來成長可期。

深耕大小絲束，公司產(chǎn)能優(yōu)勢明顯。

公司深耕大小絲束，產(chǎn)品先發(fā)及產(chǎn)能優(yōu)勢明顯：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 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家級碳纖維高新技術(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)勢明顯，與國興材料達(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，公司核心競爭力有望持續(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，國產(chǎn)替代需求加速釋放

核心設(shè)備國產(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、德國等國外廠商為主，國內(nèi)參與者寥寥。

此前日本東麗對國內(nèi)碳纖維的限售，造成國內(nèi)供給的較大擾動，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)計相關(guān)核心設(shè)備的國產(chǎn)替代料將加速，國產(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)已趨于國際先進(jìn)水平。

為吉林精功定制的首條 2500 噸級大絲束碳纖維生產(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、制造、安裝和調(diào)試，奠定了碳纖維生產(chǎn)設(shè)備國產(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，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，國內(nèi)碳纖維企業(yè)加速擴(kuò)產(chǎn)預(yù)計將帶來旺盛的國產(chǎn)設(shè)備需求，公司作為國內(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)國興碳纖維、吉林化纖等客戶碳纖維生產(chǎn)線訂單，2021 年合計獲取訂單金額約 18.5 億元。

同時，公司進(jìn)一步優(yōu)化客戶結(jié)構(gòu)，滿足市場需求，在新產(chǎn)品研發(fā)、工藝技術(shù)升級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)品競爭力有望持續(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)模位居全國之首。

公司隸屬于中國建材集團(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 2022 年第一季度將提升至 1.35 萬噸/年，產(chǎn)能規(guī)模位居全國首位。

公司作為我國碳纖維民品龍頭，產(chǎn)品體系完備，性能指標(biāo)與日本東麗對標(biāo)，系統(tǒng)掌握了 T700 級、T800 級碳纖維千噸規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)以及 T1000 級的中試技術(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。技術(shù)創(chuàng)新推動降本增效，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 年率先在國內(nèi)實(shí)現(xiàn)了千噸級干噴濕紡碳纖維產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的突破和核心裝備自主化，并建成了國內(nèi)首條千噸級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）：國產(chǎn)碳纖維行業(yè)龍頭，軍民雙輪驅(qū)動打開廣闊發(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。公司是國內(nèi)最早實(shí)施碳纖維國產(chǎn)替代的民營企業(yè)，也是目前國內(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)各個階段產(chǎn)物，成本優(yōu)勢日趨明顯，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，在確定配套關(guān)系后一般不會輕易更換供應(yīng)商，價格下調(diào)風(fēng)險較小且行業(yè)壁壘較高。

公司為最早一批軍用國產(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 級產(chǎn)品已逐步開始應(yīng)用在衛(wèi)星等航天領(lǐng)域場景。

民品業(yè)務(wù)空間廣闊，公司發(fā)力快速攫取市場份額。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，公司碳梁業(yè)務(wù)有望延續(xù)高速擴(kuò)張。同時，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，未來將逐步實(shí)現(xiàn)低成本、高端化的產(chǎn)品升級，并有望在民航領(lǐng)域進(jìn)一步獲取市場份額。

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 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)提升則更顯示出國產(chǎn)碳纖維龍頭持續(xù)、穩(wěn)定地服務(wù)于國家重大戰(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 中簡科技（300777.SZ）：專注軍工領(lǐng)域的國產(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）系列產(chǎn)品填補(bǔ)了國內(nèi) T700 級產(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)用于我國航空航天領(lǐng)域部分型號。其研發(fā)的 ZM40J（M40J 級）石墨纖維實(shí)現(xiàn)了工程化穩(wěn)定制備，其拉伸強(qiáng)度國際領(lǐng)先。

公司同樣具備 ZT8 系列（T800 級）、ZT9 系列（T1000/T1100 級）和 M40X 級石墨纖維的工程產(chǎn)業(yè)化能力，其 M55J 和 M60J 級高強(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、認(rèn)證程序復(fù)雜，其對產(chǎn)品性能、質(zhì)量要求嚴(yán)格，一旦選定供應(yīng)商，在短時間內(nèi)通常不會輕易更換。

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)已成為我國航空航天領(lǐng)域碳纖維主要供應(yīng)商，行業(yè)內(nèi)競爭相對和緩。

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

公司 2019 年 IPO 募投的 1000 噸/年國產(chǎn) T700 級碳纖維擴(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)品的市場份額將進(jìn)一步提升。

五、風(fēng)險提示

1、原材料價格大幅波動風(fēng)險

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

5、產(chǎn)能投放過于集中致使短期供給過剩風(fēng)險

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