碳纖維行業(yè)深度研究報(bào)告：黑色黃金大放異彩國(guó)產(chǎn)布局迎來(lái)良機(jī)

碳纖維行業(yè)深度研究報(bào)告：黑色黃金大放異彩，國(guó)產(chǎn)布局迎來(lái)良機(jī)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(shù)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（CarbonFiber）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(wú)機(jī)高分子纖維，是目前可以獲得的最輕的無(wú)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(wú)特殊說(shuō)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(kāi)始，延伸到終端軍工、民用等各項(xiàng)應(yīng)用：原油經(jīng)過(guò)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(guò)預(yù)氧化、碳化后得到PAN基碳纖維；碳纖維中加入樹(shù)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(guò)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(guò)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(shù)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(guò)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(lái)仍將處于高速增長(zhǎng)期。過(guò)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(wàn)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(wàn)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(wàn)噸，5年CAGR將達(dá)13.3%，未來(lái)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(lái)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(lái)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(wàn)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(lái)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(lái)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(wàn)噸增長(zhǎng)至2020年的4.9萬(wàn)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(wàn)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(guò)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(kāi)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(lái)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(lái)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(shù)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(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的環(huán)氧樹(shù)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(guò)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(kāi)始大量采用復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。通過(guò)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(lái)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(lái)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(lái)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(lái)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)FlightGlobal，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(wú)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(lái)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(kāi)花打開(kāi)廣闊空間2.3.1風(fēng)電領(lǐng)域：“海風(fēng)徐來(lái)”，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(wú)可比擬的生命力與發(fā)展?jié)撃?，在?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%?？紤]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(lái)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(kāi)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(wèn)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(wèn)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(guò)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(guò)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(lái)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(jiàn)的未來(lái)，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(guò)短的葉片無(wú)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(lái)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(lái)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(guò)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(lái)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(guò)成本更高的真空灌注成型工藝來(lái)制備；而從2016年開(kāi)始，維斯塔斯開(kāi)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(wàn)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。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(lái)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(wèn)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)?？紤]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(guò)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(guò)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(guò)12%，后期有望進(jìn)一步提升至25%。未來(lái)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(lái)復(fù)蘇拐點(diǎn)。自疫情以來(lái)，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(wàn)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(guò)去十年全球航空業(yè)25%的增長(zhǎng)來(lái)自中國(guó)，未來(lái)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(guò)8000架。商飛的預(yù)測(cè)則更加樂(lè)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(guò)1000架（包含意向訂單）。CR929客機(jī)已于2021年9月開(kāi)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(lái)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(lái)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(lái)說(shuō)，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(lái)說(shuō)，部分型號(hào)儲(chǔ)氫瓶已開(kāi)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(lái)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?lái)最大應(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(lái)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(guò)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(kāi)始興起。如Prodrive公司及寶馬在生產(chǎn)i3時(shí)均積極通過(guò)與CFRP制造企業(yè)開(kāi)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?？欤傃b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(lái)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(lái)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(wàn)噸。根據(jù)中汽協(xié)的預(yù)測(cè)，未來(lái)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(wàn)輛和800萬(wàn)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(lái)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(yú)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(guò)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(wú)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(yú)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(lái)，近年來(lái)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(lái)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(wú)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(lái)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(lái)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(lái)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(wàn)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(wàn)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(lái)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(guò)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(lái)，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(lái)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(lái)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(lái)持續(xù)擴(kuò)大，并于2020年增至約3萬(wàn)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)?；谔祭w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(lái)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(lái)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(lái)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(lái)支撐碳纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。經(jīng)過(guò)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(wú)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(guò)“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(guò)5件。2000年之后，我國(guó)碳纖維技術(shù)邁入快