碳纖維行業(yè)深度報告

碳纖維：性能優(yōu)異、應(yīng)用廣泛的“黑色黃金”碳纖維的特點及分類碳纖維是一高強度量的耐高溫維，由、腈綸、芳、聚酰等纖維在高溫下制而成于化纖的高品種。構(gòu)上看碳維主要原子構(gòu)成直約510米在碳維燒過中原子晶中鍵在起，產(chǎn)生平行排列的纖維長軸，賦予了碳纖維外柔內(nèi)的特性，輕于鋁，卻強于鐵碳纖維的優(yōu)性能包質(zhì)、高強度高模量膨脹系數(shù)小導(dǎo)熱性耐化學(xué)腐性、磨好耐高性、尼出具有良透納高X射線透射率、疲強度高碳纖維也因優(yōu)良的而被廣泛應(yīng)到航空、汽車工、電業(yè)建行業(yè)交運、動械制等域。目前于碳維的類要有種方，分是原材料、產(chǎn)品規(guī)格、力學(xué)性角度發(fā)：按原材料分類：可以分為聚丙烯腈基碳纖維NC，市場主流碳纖維、瀝青基碳纖維、粘膠基碳纖維、磺化聚乙烯基碳纖維、木質(zhì)素與N混合基碳纖維；表表1碳纖按絲類分類 優(yōu)勢 劣勢 應(yīng)用現(xiàn)狀聚丙烯腈基 成品品質(zhì)優(yōu)異，工藝相對簡單，產(chǎn)品力學(xué)性能優(yōu)異，碳化效率高

成本較高 已經(jīng)為碳纖維市場主流瀝青基 原材料來源豐富，碳化效率高 原料調(diào)制復(fù)雜，碳化效率高 目前應(yīng)用規(guī)模較小、主要用于體育用品、工業(yè)滾軸、航空航天等粘膠基 高耐溫性 碳化效率較低、技術(shù)難度大、設(shè)復(fù)雜、成本高，強度弱

主要用于耐燒蝕材料及隔熱材料數(shù)據(jù)源光復(fù)招說書按產(chǎn)品規(guī)格分類：可以將碳纖維分為大絲束和小絲束4K以上碳纖維稱為大絲碳纖，要為48、6、8K，目主要用于業(yè)域如織、醫(yī)藥生交運、木建和源。絲碳纖主為K、K，后又展為2K和2K主要用國防和軍工等科技域如機導(dǎo)、衛(wèi)星等以體休用（如具球等；按力學(xué)性能分類：可以分為通用型和高性能型。通用型碳纖維強度為1400a、模在4Ga以下。高性能碳纖又分為高強型高模型其中稱強于400Ma超高型模于45pa為高型。圖1碳纖按學(xué)能類圖 中科招說書，碳纖維的產(chǎn)業(yè)鏈碳纖維的產(chǎn)業(yè)鏈包含從一次能源到終端應(yīng)用的完整制造過程。從石油、煤炭、天然氣均可到丙烯烯經(jīng)過氨氧后得到腈，丙烯腈合和紡后得到聚丙烯腈）原絲，再經(jīng)過預(yù)氧化、低溫和高溫碳化后得到碳纖維，碳維可制成碳維織物纖維預(yù)浸料作為生纖維復(fù)合材的原材碳纖維經(jīng)過與樹、陶瓷料結(jié)合，形碳纖維材料，最后各種成藝得到下客需的終品。纖行產(chǎn)鏈下圖示：圖2碳纖產(chǎn)鏈意圖 光復(fù)招說書需求端：風(fēng)光氫驅(qū)動需求，大絲束占比不斷提升全球及中國碳纖維應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ρ?021年，全球碳纖維市需求量為1.8萬噸。雖然是游大比但同比速落至7.8。育用需同比200長幅高達20回球第二需市。力器雖很仍小量求，依持25的高速增長碳復(fù)受伏業(yè)驅(qū)，然持7高增，天空本比持平。圖32020及01年球纖需求變（噸） 220220 2213252151050風(fēng)電葉片 體育休閑 航空航天 壓力容器混配模成型 汽車 碳碳復(fù)材光復(fù)招說書相比之下，國內(nèi)風(fēng)電葉片、體育休閑、熱場材料等工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用占比更高，航空航天、汽車等領(lǐng)占較小。221，內(nèi)維需總為624體育復(fù)材的導(dǎo)地位被風(fēng)電大幅越，而復(fù)材、壓力成為崛起的新。圖42021年纖在領(lǐng)域應(yīng)需求圖5.201中碳維同用領(lǐng)需求 41111碳碳復(fù)材41111碳碳復(fù)材7汽車8風(fēng)電葉28混配模9體育休閑壓力容器 1610航空航14

電纜芯其他

汽車電子電纜芯船舶 其他航空航3

3 電氣 1 0 22建筑 4混配模型5

風(fēng)電葉片壓力容5

熱場材11

36體育休28賽碳維術(shù)， 賽碳維術(shù)，從全碳維求看中國比斷從1的1至201年的53。展望未來，根據(jù)賽奧碳纖維技術(shù)預(yù)測，預(yù)計到025年全球碳纖維需求量將達到20萬噸（4年AR=1，到2030年達到40萬噸（5年AR1.。預(yù)計到205年，國內(nèi)碳維需求量將達到5.9萬4年AR26.。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)看，大絲束占比明顯提升。根據(jù)賽奧碳纖維技術(shù)，01年大絲束產(chǎn)品份與小束當，約均比4，比之，2018年比為32，大絲束占比的不斷提升，反映的是2021年民用航空市場的疲軟以及風(fēng)電市場的續(xù)增長。而于碳纖業(yè)應(yīng)用而言成本尤要，大絲束降低成主要路徑，不僅以通過本擴大工業(yè)用領(lǐng)域會不斷吞噬本敏感絲束傳統(tǒng)場。圖6全球中碳維求變化萬）圖7.208及01全碳維需結(jié)變（噸）中國（左軸）全球（左軸）中國占全球比重（右軸）1.8中國（左軸）全球（左軸）中國占全球比重（右軸）1.8687784931.1.74446505462490908151517202331380801545147291218010765410 503210 0 0大絲束 小絲束 中模量 高模量賽碳維術(shù)前業(yè)研院、 賽碳維術(shù)，風(fēng)電：風(fēng)電葉片大型化發(fā)展，靜待碳纖維經(jīng)濟性顯現(xiàn)風(fēng)電是當前碳纖維大游需求來源。021年風(fēng)電纖用約為33萬噸占全碳維需比重8。內(nèi)電片域纖維求為225噸國內(nèi)纖需總的3.1。據(jù)際力電，碳維風(fēng)葉中主要應(yīng)用部位為主梁，與同級別高模玻纖主梁相比，采用碳纖維可實現(xiàn)減重0-30。以22m葉例葉片重量的減輕可大幅降低因自重傳到機上的載荷，進而可以少轂、機艙、塔架和基結(jié)構(gòu)部件1%～0的重量有效降低風(fēng)機1以上的整體成本。此外，風(fēng)機的輸出功率也更加平穩(wěn)均衡、運行效率更，由于維的抗疲勞較高，還可以延長片的生期，降低常護用綜成本。從工藝看碳纖復(fù)材料主的型工主有碳纖維織物真空灌注預(yù)浸型、拉擠工藝3種其中兩在片應(yīng)較早技成，隨葉片大型化對重量要求提高，拉擠工藝逐漸成為主流。風(fēng)電廠商維斯塔斯自05年最早將拉擠藝應(yīng)用片上。這種計理念體化成型的梁主體部分拆分為高效成本高的拉擠梁片準件，把這些標準一次組體成型，極大地動了碳在風(fēng)電領(lǐng)域應(yīng)用。來，中材科、時代、中復(fù)連眾、艾等葉片，以及金風(fēng)技、三工、明陽電、上海等主機廠陸發(fā)了用纖維碳混拉大葉片。目前風(fēng)電葉片市場上，玻纖與碳纖仍然存在一定競爭，中材科技發(fā)布OA856的全玻纖上風(fēng)電葉片并于2020在福建興化灣裝機使用022年3，洲代新布的85葉，長達91，部用璃而非碳纖維。纖維的優(yōu)勢非常明，但在維供不應(yīng)求情況下濟性問題在一定度上阻在風(fēng)電領(lǐng)域應(yīng)用。如此，但總風(fēng)電應(yīng)用前景依然光明，根賽碳纖維技術(shù)預(yù)測預(yù)計225年全球風(fēng)電葉片對碳纖維需求將達到8.6萬噸，合增長率為2。圖8VS梁構(gòu)意圖 圖9.全風(fēng)葉碳維變化噸） 108006004002000204 221 22E新料線， 賽碳維術(shù)、體育休閑：我國占全球體育休閑碳纖維用量9成以上，預(yù)計未平穩(wěn)增長根據(jù)奧纖技數(shù)，2021年國體休領(lǐng)域纖用為1.75噸，約占球.85噸用的946相于統(tǒng)金屬構(gòu)，纖產(chǎn)具備不易變形、質(zhì)量輕的優(yōu)點。一般使用T300級碳纖維就可以滿足體育休閑用品需求，但為了提升產(chǎn)品性能，部分產(chǎn)品也也開始使用T700級甚至更高性能碳維?？傮w上體育領(lǐng)域產(chǎn)品類廣泛，纖維需求成低端并面。目前國內(nèi)需求以30、T700級為主，包括少量800級和高模量。規(guī)格以3、12K等小絲束為主。受全球疫情影響，220年群體運動器材對碳纖維需求有較大幅度下滑，個人體育休閑器材求上升著各國防控施優(yōu)化體運動器材復(fù)較高長。根據(jù)賽奧碳纖維技術(shù)預(yù)測，預(yù)計到205年體育休閑領(lǐng)域碳纖維需求量將達到2.25萬噸，復(fù)合增長為5。圖102021年育閑碳纖需下占比 圖11.全體休領(lǐng)碳需求化噸） 33球拍11釣魚竿33球拍11釣魚竿自行2035高爾夫球桿622

2002001001005000

204 221 22E新料線， 賽碳維術(shù)、碳碳復(fù)材：光伏產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，驅(qū)動碳碳復(fù)合材料市場需求碳碳以纖為強相碳復(fù)材，目前少可在2000以上保持較高學(xué)性能料，主要應(yīng)于三大：剎車盤、天部件場部件）剎車盤市場：目前國際企業(yè)主要包括法國eBuga、美國Honwe、英國Dunp等。內(nèi)機車企主要北高、航機股份有限公司西安制動分公司、博云新材、西安超碼等，目前市場較平穩(wěn)發(fā)展航天部件：前碳復(fù)以其優(yōu)異能成大型體火箭喉、發(fā)機的管、擴散段、端頭帽等的首選材料。）熱場部件：主要用于單晶硅爐內(nèi)，包括碳氈功能材料和堝、保、護盤等結(jié)材料，快速形成晶制造熱統(tǒng)中對石材部的口代與級代國企主要括L日東碳素公司等，國企業(yè)主括金博股份西安超。由于光伏半導(dǎo)體的技術(shù)迭代，硅也在向度、大尺寸展，因場系統(tǒng)應(yīng)用，碳碳產(chǎn)品向高度大寸方發(fā)展是然勢。根據(jù)奧纖技數(shù)，201我熱材纖維求為0.7萬占全球碳復(fù)碳求（0.5噸的2.3。021年碳材維需求量0.85萬，比020年長70根據(jù)賽奧纖維技術(shù)預(yù)測，計205年全球碳碳復(fù)材碳纖需量將達到24萬噸，復(fù)合增長率為3。圖12全國伏片量W） 圖13.全碳復(fù)碳變化噸）302002001001005000

204

22E中光行協(xié)、神鷹股、 賽碳維術(shù)、壓力容器：氫能源市場的崛起推動儲氫瓶的發(fā)展，長期潛力巨大根據(jù)奧纖技數(shù)，201，球力碳纖需量為11，其中，國力纖用量為000噸占球比為27全球壓力容器對碳纖維的需求依然主要在歐美，如221我國最大氣瓶企業(yè)碳纖用約為00噸而際頭LXR約為40，nLncn約為20。從壓力容器碳纖維下游需求構(gòu)成看，儲氫瓶未來潛力最大。其中，呼吸氣瓶用量大為600噸NG瓶約500，氫用量為100，比過一半。預(yù)計未來數(shù)年，呼吸氣瓶會保持較穩(wěn)定增長，但受基數(shù)影響增長有限，CG瓶用在未來3年會持高增，但2025年速有減氫瓶長力大。當前市中新能汽通常采高儲氫方，車載高壓氣態(tài)儲氫氣中塑料內(nèi)膽纖維纏繞瓶（V型）憑借著其質(zhì)量輕、耐疲勞的特點成為全球市場的研究熱點。據(jù)國能業(yè)發(fā)中期劃20212035年205氫電池車保有量約為5萬輛。一般而言，根據(jù)賽奧碳纖維技術(shù)，重卡儲氫瓶容量約為21038L單碳維量再405k，車配置68個組最重碳用量可達500根據(jù)賽奧纖維技術(shù)預(yù)測，預(yù)計025年全球壓力容器碳維求量約為2.8萬噸，復(fù)合長率為20。圖14國內(nèi)力器域纖需求成 圖15.全壓容碳維變化噸）呼吸瓶20儲氫呼吸瓶20儲氫63CG172001001005000204 221 22E賽碳維、 賽碳維術(shù)、航空航天：疫情及生產(chǎn)問題拖累需求，預(yù)計平穩(wěn)恢復(fù)航空天高能纖的重下需。據(jù)奧碳維術(shù)Cum2021，球用機付達104，比長286新確訂單1647架，為2020的.7倍。體機根波音司站息2021年年中，音87被出生產(chǎn)陷暫交，年僅付4音78遠低于2020年53架交，以疫前百年付量空客2021年A30交付量為55架，依然較為低迷。總體上看，由于主要需求來源較為低迷，雖然商用飛機需求表現(xiàn)較好，但總體需求與2020年基本持平。但預(yù)計隨著生產(chǎn)問題解決以及疫情好轉(zhuǎn)，航空航天需求將穩(wěn)步恢復(fù)。根據(jù)賽奧碳纖維技術(shù)預(yù)測，預(yù)計2025年全球航空航碳維需求量約為206萬噸復(fù)合增長率為58。圖16航空天纖需分布 圖17.全航航領(lǐng)碳需求化噸） 直升機,3910公務(wù)機1.0

180商用飛機3.0

,120

250002063516450350020206351645035001500010000軍用飛機1.0

無人機21

50000

2004

2021

2025E賽碳維術(shù)、 賽碳維術(shù)、供給端：全球產(chǎn)能加速擴張，大絲束產(chǎn)業(yè)化布開啟全球:產(chǎn)能擴張加速，中國躍升為第一大生產(chǎn)國碳纖維行的技術(shù)資和產(chǎn)品驗門檻高大數(shù)企業(yè)都有較為久歷史企業(yè)限201021年，全球碳纖維產(chǎn)從93萬噸增加至2.7萬噸年均擴產(chǎn)約1.4萬噸。221年以前擴張產(chǎn)能主來日本東麗、oe、、L等國外廠商。圖182006221年球纖能及化萬） 圖19.2015221年球、絲束能化萬）運行產(chǎn)能實際產(chǎn)量27運行產(chǎn)能實際產(chǎn)量27139312563526005000.0.0

8642006 01 06 01

5 ast、ostsodgane、 ast、ostsodgan、2021年，全球新增產(chǎn)能主要來自于中國：根據(jù)賽奧碳纖維技術(shù)，吉林化纖集團增長近1,000噸含購城的能常新碳新入，建產(chǎn)能6000卓爾克墨哥加的000噸中神增加的000噸老有能整，寶旌加200噸;邦加了90根據(jù)賽奧碳纖維數(shù)據(jù)，21年中國大陸地區(qū)首次超越美國，成為全球最大產(chǎn)能國，從產(chǎn)劃看預(yù)計國在能有較長保第的位。圖202021年國區(qū)纖行產(chǎn)及萬） 德國,01,3

英國,0,

西班牙,.,其他,01,1韓國,07,4

土耳其,.,

俄羅斯,.,法國,02,4,8,墨西哥,.,

中國大陸,3,31匈牙,.,

日本,12

美國,47,24賽碳維術(shù)、展望未來，從各廠商公布計劃看，中國企業(yè)擴產(chǎn)計劃宏大，將拉動全球碳纖維產(chǎn)能快速擴張。根據(jù)賽奧碳纖維技術(shù)《021全球碳纖維復(fù)合材料市場報告2022年已經(jīng)宣布并在進行中的擴產(chǎn)有：吉林7000噸（222年完成）寶旌21,00噸203完成)中復(fù)鷹4,00（223年完上石化2,00噸（203完,創(chuàng)谷12,00（202完光威頭4,00（222年完成,K600噸203完，OA1,80噸02完,韓國星2,50噸（02完成。此外，根據(jù)中簡科技公開投資者調(diào)研紀要，按照公司三期項目（100噸）預(yù)計將在204年部成賽奧纖技、工材料202年7月5道，蘭州劃建500碳纖生線預(yù)完后蘭纖將有500400噸碳維產(chǎn)力預(yù)計2023年6月產(chǎn)此2023225預(yù)將動期項目計分期設(shè)預(yù)計產(chǎn)碳維在2.5噸年另晉人民政府門戶網(wǎng)站、山西新聞網(wǎng)、山西日報，太鋼將繼續(xù)投資建設(shè)兩條2000噸生產(chǎn)線和一條試驗線，預(yù)計“十四五”末將實現(xiàn)年產(chǎn)00噸高端碳纖維，遠期達萬噸能。圖212021年球纖運能及產(chǎn)劃萬） 001擴產(chǎn)計劃6543210賽碳維術(shù)中工報中科公投者研、山鋼官、西聞、日報碳纖維產(chǎn)能折算過中在的問題？前文使用“運行能概念，主是為了映際運行產(chǎn)，區(qū)別理產(chǎn)能但依然無法完全反映廠家的真實產(chǎn)能。主要原因在于一些企業(yè)兼顧生產(chǎn)16K的小絲束企業(yè)，一般也會按照12K的慣例來折算產(chǎn)能。例如，在相同生產(chǎn)寬幅與生速下3K與1K產(chǎn)顯有大。根賽碳維術(shù)一條產(chǎn)線生產(chǎn)3K的能為00噸折成1K約為00噸因這折的果就是總能產(chǎn)出間存在較差導(dǎo)致“達產(chǎn)率”低的誤解根奧碳纖維術(shù)201球維復(fù)材市報按照際絲企業(yè)3K核算產(chǎn)，計國行能數(shù)要除0.81萬對應(yīng)實際產(chǎn)能5.5.4萬噸）,而在實際生產(chǎn)過程中，目前國內(nèi)絕大部分產(chǎn)線是按照設(shè)計產(chǎn)能（含改造）的0以上生產(chǎn)，逐漸趨近于國際水平，但滿負荷生產(chǎn)的產(chǎn)線產(chǎn)品性能和質(zhì)量穩(wěn)定仍較提空。總體看即使刨除折帶來的誤差，我國產(chǎn)然處于全球首位根前我們的初步計，從計劃上看，計我國產(chǎn)能上有望長期保一的地位。而201年雖然中國碳纖維產(chǎn)能增長很快，但市場依然較為緊張，主要原因是林化纖、中復(fù)神鷹、新創(chuàng)碳谷等產(chǎn)能建設(shè)主要是在下半年及年底完成，因此這些產(chǎn)實在02才得到分放。圖22國內(nèi)纖產(chǎn)變（噸） 圖23.國碳維量化噸） 數(shù)據(jù)源賽碳術(shù)前業(yè)研院、 賽碳維術(shù)前業(yè)研院百盈、國內(nèi)：碳纖維進口總量仍然高于國產(chǎn)量，大絲束開啟產(chǎn)業(yè)化布局2021年國內(nèi)碳纖維仍然供不應(yīng)求，進口占比（5）依然較高。國內(nèi)碳纖維供應(yīng)可以為進、產(chǎn)應(yīng)兩部。221，我碳纖維需為6.4萬，同比020年4.89萬長277其進量為.31萬，比長92，國產(chǎn)碳維應(yīng)為2.93噸，比長58.1。體上221年口產(chǎn)碳纖維然于不求。圖24我國纖進及產(chǎn)應(yīng)量萬）圖25.我碳維口國應(yīng)占比 數(shù)據(jù)源i、國合料、賽碳維術(shù)、 i、國合料、賽碳維術(shù)、從國內(nèi)市場競爭格局看，目前國內(nèi)碳纖維企業(yè)集中于國企，占比約8，民企占比約0%國內(nèi)領(lǐng)纖維企業(yè)要包括石（上海石化、中國材中復(fù)神鷹、中國寶武（寶旌碳纖維及太鋼鋼科、中化集團（藍星、陜煤（國企恒神、吉化纖（企，民營企主要包光復(fù)材、中科技、創(chuàng)谷。2021年，全球產(chǎn)能排在前十的廠家中，吉林化纖、中復(fù)神鷹、寶旌等三家來自中國大陸，塑來自臺灣?？傮w看，國能主要集中國企，企業(yè)占比低。圖262021年國陸區(qū)維產(chǎn)分布 Wi、國合料、賽碳維術(shù)、從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)看，長期以來，我國主要在小絲束碳纖維方面實現(xiàn)突破。根據(jù)南京日報目國每碳維基處于12K間即以絲為。由小絲束成本較高，因此制下游企業(yè)應(yīng)用碳纖的極性。業(yè)內(nèi)常每碳維數(shù)在4K上碳維為大束隨我首萬噸級4K大束纖工第一國線中石上?；w產(chǎn)基投料開車標著國絲碳纖開產(chǎn)化局。此前大絲束纖維生術(shù)主要掌握美國、、日本的幾大公司。中國石油化工集團有限公司（以下簡稱中國石化、成為國內(nèi)最早掌握大絲束碳纖維技的一此，吉化也目較早4K絲的勢于相同工藝條件下能夠大提升碳纖維線生產(chǎn)，而如果控得好，性能也能得到保，從而低成本，打碳纖維帶來的應(yīng)用限。根京日報202年1月24日，中復(fù)材工協(xié)秘書孟潔示200年，我國絲碳維值該能到00元級將帶千級復(fù)材市場規(guī)模。圖272020年球絲企能占比 圖28.200全大束能布 AS,4Ctc,6

其26Hxl,7臺塑,

東麗26東麗,藍星,東麗,藍星,三菱,SL,1Hxl,58三菱10數(shù)據(jù)源i、國合料、賽碳維術(shù)、 中化纖工協(xié)前瞻業(yè)究院、碳纖維的經(jīng)濟性分析成本構(gòu)成：原材料及設(shè)備占比最高，預(yù)氧化是決定生產(chǎn)速度和效率的關(guān)鍵從工藝流程看，N原絲成本占比近一半，其次為氧化、碳化環(huán)節(jié)。碳纖維的制備工藝主要包括丙烯晴聚合物溶液制備、AN原絲制備、AN纖維預(yù)氧化及熱穩(wěn)定化、N預(yù)氧纖維碳化、表面處理等。大多數(shù)碳纖維廠商從采購丙烯腈開始入纖產(chǎn)鏈AN基纖制的心原絲備術(shù)碳維備過程中，原制備占比例較高，下來分氧化、碳化節(jié)。因從各環(huán)節(jié)本成N絲成占近半其為氧、化節(jié)比高。此外，通過?；梢詫崿F(xiàn)在同時間耗下更大的束通過降低總體生產(chǎn)成。根據(jù)院寧波材料特種纖業(yè)部數(shù)據(jù)，過生產(chǎn)的擴大，以碳維產(chǎn)本從9.88美元公基降低2.03美元公（降幅為20.。圖29碳纖生過各節(jié)本構(gòu)成 圖30.規(guī)化纖生本對（元k）數(shù)據(jù)源中院波料特維事部、 中院波料特維事部、從生產(chǎn)要素看，原材料依然是最主要成本，設(shè)備、人力成本其次。碳纖維的制備成本主要包括原絲生產(chǎn)成本、裝備設(shè)施折舊、勞動力、能耗等。根據(jù)SdaNaonalLaboraoes數(shù)，以K纖為，中45成來于絲產(chǎn)，37的成本在于裝備設(shè)施折舊費用。除上述成本以外，還有環(huán)境安全、質(zhì)量安全產(chǎn)品量定等響纖維多因。在后各要產(chǎn)節(jié)，氧環(huán)本比高占總本重8也對固定資、耗求高工藝占定產(chǎn)資的22.6。外氧也是決定生產(chǎn)速度和產(chǎn)出效的關(guān)鍵步驟。化爐時最的生環(huán)，藍鯨騰飛如生碳維過程要88，其氧化間需80約占總生時的0右因此何保質(zhì)的提下縮預(yù)化間也是提升降成的要方之。圖31按生要劃碳維備成構(gòu)（元） 圖32.各產(chǎn)節(jié)產(chǎn)素（美） 數(shù)據(jù)源：tmzdCrnberootsnduneldeeg,BrnnLtl、

tmzdCanbrootsnduneldesg,海外降本之路：90年代經(jīng)歷大幅下降后趨于穩(wěn)定，設(shè)備、能源關(guān)鍵因素根據(jù)mElngann等人對過去發(fā)布的碳纖維成本模型的統(tǒng)計，去除通脹因素影響碳維產(chǎn)在90年取很改進s在1986的計據(jù)示，碳纖單生成達48美元k而200后，纖成穩(wěn)在125美元g間。分生產(chǎn)要素看200年以后雖然原絲成本波動幅度較大，但由于技術(shù)水平的提升，90年代期間還是實現(xiàn)了較為可觀的降幅。而最主要的還是設(shè)備、能源成本，在0年代大幅下降后趨穩(wěn)定，相比之下，力本整體成上升趨勢。圖331986年外纖產(chǎn)成變化 Caonierpdconotg:aolarapoch，lnmnneta.、分生產(chǎn)環(huán)節(jié)看，原絲環(huán)節(jié)占據(jù)主要份額且占比逐漸提升，氧化、碳化、上漿成本占比皆有所減少。根據(jù)海外碳纖維降本的歷史經(jīng)驗，我們可以發(fā)現(xiàn)）通過技術(shù)水平的提升，單噸原材料消耗可率先實現(xiàn)一定程度的降本，但降本幅度有限，且后續(xù)波動較大，主要系原材料為大宗商品，價格受供需影響較大，影響因素較為復(fù)雜。）設(shè)備、能源是實現(xiàn)大幅降本的關(guān)鍵生產(chǎn)要素，且降本后趨于穩(wěn)定，而從生產(chǎn)環(huán)節(jié)看，氧化、碳化是壓縮生產(chǎn)成本的關(guān)鍵，因此與其相對應(yīng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的設(shè)備、能耗是實現(xiàn)降本的關(guān)鍵。）成本體上趨，降低間限。圖341986年后外纖產(chǎn)成構(gòu)變化 Caonierpdconotg:aolarapoch，lnmnneta.、國產(chǎn)碳纖維：成本具備進一步下降空間從中復(fù)神鷹我國主業(yè)碳纖維產(chǎn)結(jié)構(gòu)看內(nèi)碳纖維產(chǎn)主要為束，但相而言大絲生更有于降成本因隨著我國大絲束產(chǎn)能擴張，國碳纖維生產(chǎn)成本勢望進一步凸顯。從各類生產(chǎn)要素占比看，02H1公司直接材料、人工成本、設(shè)備折舊、能源等在生產(chǎn)成本中占比分別為33、6、228，相比海外，國內(nèi)能源消耗占比較高，設(shè)備成本比低。圖35中復(fù)鷹01822H1纖維產(chǎn)本成圖36202H1中神生成構(gòu)美元g）數(shù)據(jù)源中神招書、

中神招書、注1銷照21年年241噸算單生成這用221年上年營務(wù)本/量。注2匯按照2年2月5日1美66人幣算。原材料：碳纖維隨材及原油價格波動幅逐減弱碳纖維的主原材料烯、二甲亞砜等化工原料。據(jù)華經(jīng)研究院數(shù)據(jù)，200年我國丙烯腈表觀消費量為247.3萬噸，同期丙烯腈進口量為30.66萬，口量為2.2萬20207我丙烯進量年降主要系國內(nèi)新增產(chǎn)能釋放以及下游需求增速放緩。220年以來進口量再次下降主要系山東江、斯邦期、浙江化等新能續(xù)釋放，內(nèi)自給不提升丙烯腈由丙氨水氧化反應(yīng)和煉工藝而成，廣泛在合成、合成橡膠、合樹脂等生產(chǎn)中，國丙烯腈產(chǎn)能集中在石化、油所屬業(yè)民企江斯爾、東江工浙江化能居。從歷史價格看，進口和國產(chǎn)丙烯腈價格基本與原油價格走勢相一致，但波動幅度小于原油。圖372014221丙腈觀及進口萬）圖38丙烯與油格勢度相（元k）數(shù)據(jù)源華產(chǎn)研院海署、 ?？?、d、、而從碳纖維與原材料價相關(guān)性看，1進口：07年以前進口碳纖維價格與烯腈價格高度相關(guān)，近年來相對原材料波動幅度明顯減弱。2）出口：出口碳纖維量較小單月格波幅度較大趨勢本與材料走勢直。外原材端，隨著國內(nèi)近年來丙烯腈產(chǎn)能釋放，丙烯腈價格從原來高于進口價逐漸趨近于與進口相一致。圖39碳纖與材價走相關(guān)性 ?？?、d、注：出碳維格過出額除進口月量出。能源：單噸電力費用逐漸下降，低電費地區(qū)擴產(chǎn)有望實現(xiàn)能源成本進一步下降電費在碳纖制造費主要構(gòu)成之，隨著碳纖維產(chǎn)能用率提生工藝不斷完和成熟定性及管理平提升品合格率提，使得產(chǎn)提高，單位耗不斷。同時，隨光復(fù)中復(fù)神鷹在價更低蒙和青西擴，一推動費降制成的降。圖40碳纖單電成逐下降萬元噸）圖41電力碳維產(chǎn)本重變化 數(shù)據(jù)來源：光威復(fù)材招股書、中簡技招股書、中復(fù)神鷹招股書、

光威復(fù)材招股書、中簡技招股書、中復(fù)神鷹招股書、設(shè)備：增加爐幅寬度可高產(chǎn)能和能源效率設(shè)備是提升產(chǎn)效率少資本開支降低綜本的關(guān)鍵。如，在單絲密度、束大小碳化間的條碳化爐幅越寬則絲數(shù)量越、化產(chǎn)能越大氧化線越寬氧化環(huán)節(jié)單位耗越。設(shè)備規(guī)一定，通既設(shè)備造工優(yōu)手，也以高產(chǎn)速、提產(chǎn)和源率。圖42單絲碳線及度對能影響 圖43氧化單能的響 數(shù)據(jù)源：aperItenin、 aperIteninl、技術(shù)進步：產(chǎn)能利用率單位生產(chǎn)成本不斷降刨除此前提的原材電費、設(shè)備因素外術(shù)進步是促近年來維位生成降低根素。年碳纖維生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)能利用率不斷提，噸生產(chǎn)成本不斷下，利率水平不斷提。圖44主要業(yè)纖產(chǎn)利率變化 光威復(fù)材中簡科技中復(fù)神鷹1光威復(fù)材中簡科技中復(fù)神鷹10500214 215 216 217 218 219 220 221光復(fù)招書中技招書中神招書一方面，過，我國技術(shù)瓶頸，產(chǎn)線運產(chǎn)品質(zhì)量極穩(wěn)定，“產(chǎn)能、無產(chǎn)”的現(xiàn)但經(jīng)歷數(shù)十發(fā)展與產(chǎn)能出清，前我國維產(chǎn)能正在實快速增產(chǎn)銷率也在國際水攏，逐漸擺低產(chǎn)能率問題，規(guī)模生產(chǎn)和率的提升，低了單品的生產(chǎn)成；另一，簡科技、光復(fù)材等軍品銷售占較，相比民品對質(zhì)量及性、良品率要求。如科技，隨著品訂單加，在銷售格相對的情況下規(guī)化力單成本的降。圖45主要業(yè)纖生成變化萬元噸） 圖46主要業(yè)利變化 數(shù)據(jù)來：光復(fù)材股書中簡技招股、中神鷹股書

光威復(fù)材招股書、中簡科技招股書、中復(fù)神鷹招股書、碳纖維降本推演：內(nèi)產(chǎn)成本或有近2下降空間這里我們對產(chǎn)碳纖產(chǎn)成本做初的推演算。鑒于數(shù)的可得這里我以Z司歷數(shù)為例行業(yè)測，不代對業(yè)觀，設(shè)如下：產(chǎn)能：根公年，至2022年6月30日司產(chǎn)為1.5噸年包括連港產(chǎn)地350年產(chǎn)以西萬項于2022年5投的1.1萬噸年產(chǎn)能。目前，西寧二期項目正處于建設(shè)階段，各廠房已封頂，預(yù)計到2022年至023年各產(chǎn)線陸續(xù)成投產(chǎn)。司是國內(nèi)較有代表的碳纖企合文各碳維業(yè)統(tǒng)，計到205國主企業(yè)產(chǎn)能有幅張規(guī)效應(yīng)逐顯。直接材料：生產(chǎn)碳纖維的主要原材料為丙烯腈等化學(xué)原料。受國內(nèi)產(chǎn)能釋以及求疲影，20丙腈格有大度下221年游需求回動烯價高漲至2022年12月6日，CEI丙腈格指數(shù)為9400元噸相于2021年6月30日470元噸回落36考慮到丙烯腈價格波動幅度較大，影響因素較為復(fù)雜，這里我們使用021022年丙烯腈價格平均作為2025年原材料價格的假，即相較于0211下14%。直接人工：020，疫情間Z司受段性免會險的政策，致工本降致。除一素，21H1與2019年接工成本耗本平較218小提。工單耗要兩面響，一方面是規(guī)模效應(yīng)帶來的對單噸人工成本的減少，另一方面，是勞動力成的提。體，假設(shè)短期內(nèi)直接人工耗本不變。能源消耗：生產(chǎn)單噸碳纖維的電力成本單噸耗電量電力單價。）單噸耗電量：歷數(shù)看纖維產(chǎn)噸電約為2.672.7度這我們假設(shè)著模應(yīng)現(xiàn)未來噸電貼下，為267度。）電力單價：據(jù)極智電網(wǎng)線全能信平臺據(jù)2021年Z公司所在江蘇大工用電格220千伏約為0.538元度，青海（220千伏為0.382元目前司145萬產(chǎn)有11噸西地，隨著西寧二期逐漸投產(chǎn)，單噸電力成本將逐漸降低，假設(shè)未來電力成本貼近西寧區(qū)電本假為0.35元。外光復(fù)材在蒙進擴，因此未來碳纖維生產(chǎn)企業(yè)在電價低成本地區(qū)擴產(chǎn)或是一種趨勢3）其他能源成本：生產(chǎn)過程高溫加熱環(huán)節(jié)需要大量燃料動力，其他能源主要包括外購蒸汽。隨著未來碳纖維生產(chǎn)企業(yè)在電價、煤價成本較低的地區(qū)擴產(chǎn)或是一種趨勢因假蒸成與電同幅下。表2碳纖生單能成測算指標208209200201H1205E能源成本77918157514電力成本 電力本萬）44595423/電力本能成比重62595352銷量噸）25323125/電力成本耗（萬/噸）164163149142電力單價元/059059056048.5單噸耗電（萬度）279277267297.7企業(yè)力購金（元）65738867生產(chǎn)電采金比重72797047其他能源本 其他源本萬）23394421其他源耗萬噸）0915121005能源成本耗總計2428212219Z公招股、n財通證研究院設(shè)備折舊：隨著規(guī)模效應(yīng)的顯現(xiàn)，產(chǎn)能利用率的提高，單噸對應(yīng)固定資產(chǎn)設(shè)備折總呈降勢這里們用21201中備耗低值1.09萬元為205年備折的設(shè)。值得注意的，由于業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不相同均可能會發(fā)變化，單位生產(chǎn)成本會隨產(chǎn)結(jié)發(fā)生變化如隨著品端化，生成本也相提升這里我們推的生產(chǎn)是假設(shè)在產(chǎn)結(jié)構(gòu)不況下，未來項生產(chǎn)可能會發(fā)的化根我們測相比20，預(yù)計到225碳纖維生成本還有9.左右的下探空間，其中原材料設(shè)折舊、能源成本我分假設(shè)還有14、10、3的下降空間，直接人成假設(shè)不變。圖圖47碳纖生成推及算項目直接材料直接人工制造費用1）折舊2）能源煤炭電力天然氣蒸汽3）其它運輸費總計銷量（噸）產(chǎn)能利用率2018金額（萬元）97473826133103783720722584494455232126883273585單耗（噸）3.561.404.871.382.640.831.640.170.000.859.83比例361450142781720912019金額（萬元）10138468215791409495182648.795588.91700.51580.03217830611342295單耗（噸）2.961.374.611.202.780.771.630.200.170.648.94比例33155213319182271單耗同比-17-2-5-146-6-123-252020金額（萬元）84343995172364098105675613.838.784944.742571325.53299913761108單耗（噸）2.241.064.581.092.810.001.490.001.310.680.097.97比例28135714351901691單耗同比-24-22-1-91-9-9967672021H1金額（萬元）6462312210128243955144052883652161217613619849202582單耗（噸）3.191.545.001.202.720.201.420.031.071.070.079.80比例3316511228215011111單耗同比4245911-3-51265-19572025E金額（萬元）單耗（噸）2.751.543.511.091.790.640.077.87比例單耗同比-140-30-10-34-410-19.7Z公股書id、碳纖維工藝流程及相關(guān)企業(yè)布局原絲生產(chǎn)：兩步法可解決單聚合釜產(chǎn)能小問題，干噴濕紡將成高性能碳纖維主流工藝原絲制備階段主要包括兩個主要工段：1）聚合工段：通過將原料丙烯腈單體、共聚體引劑氮異丁和劑D（甲基砜按一配投料進聚合釜，在一溫下進行溶聚合應(yīng)，后進行脫、脫等處得到聚丙烯腈原液。）紡絲工段：聚丙烯腈原液通過干噴濕紡或濕法紡絲技術(shù)形成原絲根噴的擇決定束大，1000004000600細噴，對應(yīng)噴絲可以制得1、K6、1、2K等型號原絲。噴絲產(chǎn)生的絲束在凝浴中凝固成型。成型后的原絲再經(jīng)過多段水洗，降低原絲中DO的殘留量；隨后進行水牽伸再過上油、燥致密，到防黏隔和降低擦作用；最后經(jīng)蒸牽工，最原卷成。圖48原絲產(chǎn)藝程 圖49聚合段步、步示意圖 數(shù)據(jù)源中神招書、 吉碳招、目前，聚合工段主有種技術(shù)路徑：）一步法通常丙在DO合，脫脫后接于N原制；）兩步法：通采用N水沉淀聚合所得N體洗、燥再解于DO和DC等劑制紡絲溶液。相之下，法可解決一法聚合后期年度增導(dǎo)致?lián)Q脫困難的問題水相中效果更好，應(yīng)平穩(wěn)，聚合釜不結(jié)疤，積大后質(zhì)量更穩(wěn)定，解決目前單聚合釜小的問題。前我國中吉林谷用DC法，余業(yè)采一法。兩兩步法一步法技術(shù)工藝表3聚合段步與步工藝較均相溶液聚合工藝，流程短，工序少，操作特點 強，可控性好，利于獲得高質(zhì)量的PN原絲溶劑介質(zhì)既能溶解單體，又能溶解聚合體，分子量與濃度上限。工分子量與濃度上限。工藝區(qū)別直接在溶劑中聚合經(jīng)水相聚合后得到PN粉末再溶解至溶劑中溶劑AMO、MFDACNSN、nl2DMO、MFDAC主要廠商東麗、中簡科技、光威復(fù)材、恒神股份陶氏、三菱麗陽、吉林碳谷

工藝相對復(fù)雜，水相沉淀聚合得到PN固體粉末后，再粉碎、宏觀，進行溶解產(chǎn)溶液。水相聚可以獲得溶液聚合無法得到的高分子量PN，溶解后的原液可紡絲的范圍光，提高了原野聚合數(shù)據(jù)源吉碳招書立業(yè)研網(wǎng)財證研院紡絲工段主要也有兩種技術(shù)路徑：）濕法紡絲：紡絲液經(jīng)噴絲板細孔擠出細流直接進入凝固浴形成絲條的紡絲方法。）干噴濕紡：紡絲液經(jīng)噴絲孔噴出后不立即進凝固，而經(jīng)過空層段或?qū)?，再進凝固進行散、相分離和形成絲條。濕法紡絲是目前應(yīng)用廣泛且技術(shù)成熟的紡絲工藝，但通過干噴濕紡工藝，可以形成更好的致密性和力學(xué)性能，干噴濕紡將成為制備高性能碳纖維的主流工藝空氣層生的理變有利于成致化、化的絲條，干噴法可以高速、高密紡絲，平滑無溝槽但是干法也有一定弊，即錠密度較，能實大能不適用于大絲束碳纖維原絲制備。據(jù)立鼎業(yè)究網(wǎng)，目我國神股、光威復(fù)、中科技均有通過干噴濕生產(chǎn)小，吉林碳谷要為濕但也有結(jié)合步法的濕紡技術(shù)備。表4紡絲段法絲干濕紡比較 方法 噴絲孔徑 紡絲液 牽伸率 紡絲速度 纖維形態(tài) 樹脂結(jié)合性能濕法紡絲

?。?.5-0.7m)

中、低相對分子量和中等固含量

噴絲后為負牽 一伸3-0

密度低表面有槽

剪切強度高，與脂結(jié)合浸潤性高干噴濕紡

大0.m)

高相對分子質(zhì)量高固含量

噴絲后為正伸1040

快，是法的28倍

密度較高，表平滑

剪切強度低，與脂結(jié)合浸潤性低數(shù)據(jù)源《紡干濕碳的性分》盧等立產(chǎn)究網(wǎng)財證研院目前，我國原絲制備龍頭企業(yè)為吉林碳谷。公司客戶涉及軍工領(lǐng)域，也涵蓋吉林精、江工大束起優(yōu)企，涵宏發(fā)材風(fēng)行客。目前，市場夠大規(guī)銷售原絲的吉林碳家，其余大分企業(yè)的原絲主要為內(nèi)部消化。公司產(chǎn)品覆蓋了KK、、1K1K、1S、4、25、4K碳維絲列產(chǎn)，部品化均可達到T40穩(wěn)規(guī)模生產(chǎn)，小絲束和中小絲束產(chǎn)品亦實現(xiàn)了碳化后T00的穩(wěn)定大規(guī)模生產(chǎn)。根公司021年年截至021年底，公司產(chǎn)能為產(chǎn)4萬噸原絲項目8條產(chǎn)線中7條已經(jīng)投產(chǎn)，高性能纖維碳化試驗項目00噸產(chǎn)能也已完工。圖50吉林谷營務(wù)本成 圖51生產(chǎn)噸絲原料能源耗算 數(shù)據(jù)源吉碳招、 吉碳招、鑒于自219年半開展丙腈易務(wù)因此里用20172018年數(shù)據(jù)測算單噸原絲生產(chǎn)的原材料及能源消耗，平均每噸原絲大約消耗111.6噸烯腈、62.57kg油劑、262985度電以及0.0.5萬噸萬立方氣。司購的氣要括汽氮、壓空等。2018220年，公司毛利率先抑后揚，主要系產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整。公司原主要生產(chǎn)絲束（13K）原絲，用于軍工領(lǐng)域，售價和毛利率均高于民品，而中小絲束、大絲束原絲要用于裝備、工業(yè)用領(lǐng)域場需求量大小絲束。因此，自016217年開始研發(fā)大絲束產(chǎn)品時也富絲產(chǎn)司新產(chǎn)品定型完后，產(chǎn)量和性能的升是一步的過程，戶對產(chǎn)認可度也要步升這得公毛率平217年、218年動較。著新產(chǎn)品質(zhì)量和性能提升，客戶認可度，尤其是200年以來產(chǎn)品處需求旺盛，019年、220年16月利顯著升。表5吉林谷品型比毛利變（常）正常品組合2017201820192020H1占正常品比重毛利率占正常品比重毛利率占正常品比重毛利率占正常品比重毛利率1/3/6K3414871344891115689.364312K/12S6353.1494-942066.529727924K/25K362-1.46824.960725948K0.00.3數(shù)據(jù)源吉碳招書財券研院碳絲生產(chǎn)：氧化和碳化是關(guān)鍵環(huán)節(jié)成品原絲多段氧爐空氣氣下反得預(yù)氧絲預(yù)氧在氮保護，分別經(jīng)過低碳化、溫化得碳絲；隨經(jīng)表處理進上漿，后烘干得高強型碳纖維產(chǎn)品。若要進一步升產(chǎn)品性模量，將強型、中模型碳纖在惰性下經(jīng)2,00以上的溫度石墨化處理，再經(jīng)過表面處理、上漿和干燥處理，得到石墨纖維。圖52碳絲產(chǎn)藝程 圖53碳纖到墨維產(chǎn)理 數(shù)據(jù)源中神招書、 中神招書、目前，內(nèi)碳維生業(yè)主要中復(fù)神鷹、恒神股份民品纖維企業(yè)以及光威復(fù)材（軍+民品、中簡科技等下游為軍品的生產(chǎn)企業(yè)。除碳纖維外，這些業(yè)部還具原絲產(chǎn)力以碳維制生能。碳纖應(yīng)形主要種，別碳纖維、碳維織物、碳纖維預(yù)浸料短切纖維。纖維物是碳維重要的用形式分碳纖維機、碳維織物、碳纖維氈和纖異造織物，目國內(nèi)碳織物的應(yīng)用式主要纖維機織為。表6碳纖主生企布情況 其他其他業(yè)務(wù)碳纖維制品碳纖維企業(yè)名稱 原絲環(huán)節(jié)原絲工藝 碳纖維產(chǎn)品 應(yīng)用領(lǐng)域 200年量（噸）

占國產(chǎn)比重中復(fù)神鷹 一步法干噴濕紡

ST5（高于T00級）、SY4S（70級）、SY4S（70級）SY5S（80級）SY40M0級）

民品為主 377 2098碳纖碳纖維核172 9.3 碳纖維預(yù)浸 心生料、復(fù)合材料制品 產(chǎn)設(shè)備軍品、民品碳纖維織物、GQ52（30級）、GQ52（70級）等纖維及織物一步法、光威復(fù)材 干噴濕紡濕法紡絲中簡科

一步法、濕法紡絲主

對外銷售主要產(chǎn)品為ZT7系列碳纖維及其織物（模量偏高強度與日本東麗T00相當，為3K小絲束）

基本為軍 114 0.3 碳纖維織品未披露未披露 碳纖維預(yù)浸料、復(fù)合材料制品民品為主 未披露HF0（30級）等碳纖維織物、一步法、濕法紡絲主恒神股份數(shù)據(jù)來：中神鷹股書財證券研院碳纖維生產(chǎn)設(shè)備：具備生產(chǎn)線供應(yīng)能力，進口替代空間巨大碳纖維制備藝和設(shè)碳纖維的生至關(guān)重其決定了碳維的產(chǎn)量由于碳纖維制備工程復(fù)雜，涉工藝參多，積累這參數(shù)往要長的周期，且國外領(lǐng)頭企業(yè)對該類設(shè)備一直實施封鎖禁售。因此，未來碳纖維設(shè)備進口替代的需巨。精功科技為國內(nèi)碳纖維生產(chǎn)設(shè)備龍頭企業(yè)，具備碳纖維成套生產(chǎn)線供應(yīng)能力，截至2021年公司已累計成6條生產(chǎn)線交付線以1K、4、4K原絲原，備產(chǎn)1噸纖生力，術(shù)于際進平。根據(jù)功技12月16發(fā)布告2021年10月5日公與林興維簽署4碳維產(chǎn)合，金總為65元平均單條3米生產(chǎn)線含稅價約為1.6億元。表7精功科技碳纖維成套生產(chǎn)線銷量及收入變化 年份產(chǎn)品數(shù)量（臺套）銷售收入（億元）2003生產(chǎn)線112纏繞機預(yù)氧爐干燥、定機2305總計62.72013生產(chǎn)線4551生產(chǎn)線112米生線1142生產(chǎn)線07總計6.77.9數(shù)據(jù)來：精科技告、通券研究院碳纖維生產(chǎn)線由放紗架、氧化爐組、低溫碳化爐、高溫碳化爐、表面處理浴池、浴池、干燥機、卷繞機等組成，實現(xiàn)對N基碳纖維原絲連續(xù)多道熱處理和后處，到性碳纖。在眾碳維產(chǎn)備氧化爐與碳化爐是生線的主體設(shè)備，也是鍵設(shè)備。在制造N基碳纖維過程中，結(jié)構(gòu)會經(jīng)過兩次重大變化，有機原絲才能化為無機碳纖維。一次是在預(yù)氧化過程中，使N