碳纖維CT床板市場(chǎng)現(xiàn)狀分析及發(fā)展前景

碳纖維CT床板市場(chǎng)現(xiàn)狀分析及發(fā)展前景

碳纖維競(jìng)爭(zhēng)格局碳纖維是一種集結(jié)構(gòu)材料與功能材料與一身、具有多種優(yōu)異性能，擁有廣泛應(yīng)用前景的基礎(chǔ)性新材料，廣泛應(yīng)用于航空航天、風(fēng)電光伏、休閑體育等行業(yè)。碳纖維屬于技術(shù)密集型、資金密集型產(chǎn)業(yè)，具有產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、工藝技術(shù)復(fù)雜、研發(fā)周期長(zhǎng)、資金投入量大、行業(yè)技術(shù)性強(qiáng)等特點(diǎn)，行業(yè)進(jìn)入壁壘高。目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)研發(fā)碳纖維的企業(yè)主要包括中復(fù)神鷹、江蘇恒神、光威復(fù)材、吉林碳谷、吉林寶旌等。按產(chǎn)能建設(shè)情況看，我國(guó)碳纖維第一梯隊(duì)企業(yè)包括中復(fù)神鷹、江蘇恒神、光威復(fù)材、吉林碳谷、吉林寶旌，前五企業(yè)產(chǎn)能占比約77%；第二梯隊(duì)企業(yè)包括蘭州藍(lán)星、上海石化、中簡(jiǎn)科技、威海拓展等企業(yè)，產(chǎn)能占比約為13%，其他企業(yè)產(chǎn)能累計(jì)占比10%左右。碳纖維生產(chǎn)的主要技術(shù)壁壘在于原絲，原絲的質(zhì)量對(duì)碳纖維力學(xué)性能影響較大。主流原絲的制備工藝包括私法紡絲和干噴濕法紡絲，其中使用干噴濕法紡絲生產(chǎn)出的纖維表面光滑，纖維致密性更高，干噴濕法紡絲優(yōu)勢(shì)明顯。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的技術(shù)累計(jì)與投入，我國(guó)碳纖維龍頭企業(yè)正逐步打破國(guó)外技術(shù)壟斷格局，國(guó)內(nèi)碳纖維產(chǎn)能規(guī)模也在不斷擴(kuò)張。中復(fù)神鷹、江蘇恒神、光威復(fù)材和中簡(jiǎn)科技等部分企業(yè)已經(jīng)能實(shí)現(xiàn)T700級(jí)、T800級(jí)和T1000級(jí)碳纖維規(guī)?；a(chǎn)，產(chǎn)品性能也逐漸能與國(guó)外產(chǎn)品比肩。其中，中簡(jiǎn)科技最新研發(fā)的ZT7系列碳纖維產(chǎn)品打破了發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)宇航級(jí)碳纖維的技術(shù)裝備封鎖，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)也達(dá)到了國(guó)際同類(lèi)型產(chǎn)品先進(jìn)水平。目前，國(guó)內(nèi)碳纖維技術(shù)升級(jí)主要集中在更高強(qiáng)度（如T1100級(jí)別）和更高模量（如M55級(jí)別）碳纖維制備工藝的研發(fā)和工程化應(yīng)用，以及更高制備效率（如高速紡絲和大絲束）。此外，在預(yù)氧化爐、低溫碳化爐和高溫碳化爐等生產(chǎn)設(shè)備方面，中復(fù)神鷹主要依靠進(jìn)口和自行研發(fā)制造，江蘇恒神則等多家企業(yè)主要依靠從美國(guó)、德國(guó)地區(qū)進(jìn)口。整體來(lái)看，國(guó)內(nèi)碳纖維設(shè)備國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程還有待提高。碳纖維行業(yè)投融資情況在綠色能源和新型材料發(fā)展的帶動(dòng)下，中國(guó)碳纖維復(fù)合材料的下游應(yīng)用領(lǐng)域逐步擴(kuò)大，開(kāi)始在汽車(chē)制造、建筑交通等方面布局，并進(jìn)一步加大了在風(fēng)電設(shè)備領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。隨著下游行業(yè)的興起，碳纖維行業(yè)也逐漸成為投資者關(guān)注的領(lǐng)域。數(shù)據(jù)顯示，2021年我國(guó)碳纖維行業(yè)相關(guān)投資事件為8起，達(dá)到歷史新高，投資金額達(dá)6．9億元。2022年1-8月，投資數(shù)量為3起，投資金額達(dá)到歷史新高，達(dá)6．4億元。碳纖維行業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)（一）碳纖維原材料加速，推動(dòng)國(guó)產(chǎn)碳纖維復(fù)合材料及制品在下游的廣泛應(yīng)用現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)碳纖維市場(chǎng)仍以進(jìn)口碳纖維為主、國(guó)產(chǎn)碳纖維為輔，但國(guó)內(nèi)廠商已逐步實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)突破，國(guó)產(chǎn)碳纖維產(chǎn)品型號(hào)基本實(shí)現(xiàn)了對(duì)國(guó)際領(lǐng)先廠商主要碳纖維型號(hào)的對(duì)標(biāo)。賽奧碳纖維數(shù)據(jù)顯示，2021年國(guó)內(nèi)碳纖維需求量為6．24萬(wàn)噸，國(guó)產(chǎn)碳纖維供應(yīng)量為2．93萬(wàn)噸，若國(guó)產(chǎn)碳纖維全部供應(yīng)于國(guó)內(nèi)需求，國(guó)產(chǎn)化率約47．00%，較2020年增長(zhǎng)9個(gè)百分點(diǎn)，趨勢(shì)明顯。未來(lái)，隨著我國(guó)碳纖維原材料加速，我國(guó)碳纖維行業(yè)整體亦將實(shí)現(xiàn)的突破，為碳纖維復(fù)合材料及制品在下游更廣泛的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。（二）碳纖維復(fù)合材料及制品應(yīng)用領(lǐng)域橫向拓展、縱向延伸，促進(jìn)碳纖維全產(chǎn)業(yè)鏈高速發(fā)展長(zhǎng)期以來(lái)，由于碳纖維應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)難度較高，研發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)間長(zhǎng)、研發(fā)投入大、生產(chǎn)成本高，我國(guó)碳纖維下游主要應(yīng)用于體育健康、風(fēng)電葉片、建筑加固等領(lǐng)域，在軌道交通及民用航空等新興領(lǐng)域涉足尚淺。而碳纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，一方面離不開(kāi)碳纖維原材料的技術(shù)開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)制造能力，另一方面，將碳纖維原材料制作為預(yù)浸料等中間體及最終制品，將新材料開(kāi)發(fā)與下游領(lǐng)域應(yīng)用需求結(jié)合，以進(jìn)一步驗(yàn)證材料性能，對(duì)于新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展亦至關(guān)重要。未來(lái)，隨著碳纖維國(guó)產(chǎn)進(jìn)程加速，圍繞國(guó)產(chǎn)碳纖維適配的基體樹(shù)脂與中間材料的改性與賦能、碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的提升，國(guó)產(chǎn)碳纖維復(fù)合材料及制品的應(yīng)用將得到進(jìn)一步拓展與深化，促進(jìn)碳纖維全產(chǎn)業(yè)鏈的高速發(fā)展。碳纖維行業(yè)發(fā)展歷程（一）全球碳纖維行業(yè)發(fā)展歷程全球碳纖維行業(yè)起步于20世紀(jì)70年代，經(jīng)過(guò)近30年的不斷發(fā)展，碳纖維生產(chǎn)工藝技術(shù)于21世紀(jì)初趨于成熟。在碳纖維行業(yè)起步階段，碳纖維應(yīng)用領(lǐng)域較窄，主要在國(guó)防和部分工業(yè)領(lǐng)域小部分應(yīng)用，隨著更高性能碳纖維制備技術(shù)取得突破、復(fù)合材料成型技術(shù)進(jìn)步，碳纖維產(chǎn)品在工業(yè)機(jī)械、建筑補(bǔ)強(qiáng)、壓力容器、飛機(jī)主承力結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸擴(kuò)大，碳纖維生產(chǎn)成本也逐漸降低。（二）我國(guó)碳纖維行業(yè)發(fā)展歷程我國(guó)碳纖維行業(yè)幾乎和日本、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家同時(shí)起步，但由于相關(guān)知識(shí)儲(chǔ)備不足等因素，發(fā)展較為緩慢。同時(shí)，日本、美國(guó)等國(guó)家對(duì)碳纖維核心技術(shù)形成壟斷，禁止碳纖維供應(yīng)商對(duì)我國(guó)關(guān)鍵行業(yè)進(jìn)行出口，試圖延緩我國(guó)重大裝備等高端領(lǐng)域的長(zhǎng)期發(fā)展。21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)加大對(duì)于碳纖維領(lǐng)域的支持力度，相繼出臺(tái)多項(xiàng)法律法規(guī)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，鼓勵(lì)高性能碳纖維復(fù)合材料研發(fā)、生產(chǎn)及下游應(yīng)用。伴隨著國(guó)家政策的大力扶持，國(guó)內(nèi)碳纖維行業(yè)在技術(shù)上取得重大突破，產(chǎn)業(yè)化程度快速提升，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。目前，在體育健康、風(fēng)電葉片、建筑補(bǔ)強(qiáng)等領(lǐng)域，高性能復(fù)合材料及制品的應(yīng)用技術(shù)已逐步成熟；汽車(chē)、醫(yī)療、壓力容器領(lǐng)域碳纖維制品的運(yùn)用也逐步展開(kāi)；民用航空領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)碳纖維制品的應(yīng)用起步相對(duì)較晚；軌道交通作為我國(guó)代表性產(chǎn)業(yè)，碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用周期相對(duì)較長(zhǎng)，目前主要產(chǎn)品正處于逐步從非承載結(jié)構(gòu)的內(nèi)飾件向各類(lèi)結(jié)構(gòu)件轉(zhuǎn)變的發(fā)展過(guò)程。碳纖維行業(yè)產(chǎn)能不斷擴(kuò)張，國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程持續(xù)加快碳纖維上游為原油化工行業(yè)，需從石油、煤炭、天然氣等化石燃料中提取制備丙烯，然后通過(guò)氨氧化后得到丙烯腈。碳纖維企業(yè)以丙烯腈為原材料進(jìn)行聚合反應(yīng)生成聚丙烯腈，再以其紡絲獲得聚丙烯腈原絲，進(jìn)行加工生產(chǎn)后得到碳纖維。2022年以來(lái)，受俄烏政策沖突等因素影響，全球能源供應(yīng)偏緊，為了保障我國(guó)能源供應(yīng)安全，國(guó)家及企業(yè)不斷加大石油天然氣勘探開(kāi)發(fā)力度。2022年，我國(guó)生產(chǎn)原油20466．7萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)2．9%；生產(chǎn)天然氣2177．9億立方米，同比增長(zhǎng)6．4%，我國(guó)能源供應(yīng)整體安全穩(wěn)定。2022年，利華益集團(tuán)、江蘇斯?fàn)柊?、遼寧金發(fā)等企業(yè)相繼擴(kuò)產(chǎn)，我國(guó)丙烯腈新增產(chǎn)能52萬(wàn)噸，產(chǎn)能同比增長(zhǎng)16．5%。隨著產(chǎn)品產(chǎn)能不斷增加，丙烯腈產(chǎn)量也在不斷增加。2022年我國(guó)丙烯腈產(chǎn)量約300萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)14．81%，行業(yè)供給充足。從丙烯腈市場(chǎng)價(jià)格走勢(shì)看，2022年上半年，受多地疫情反復(fù)及國(guó)際地緣沖突等因素影響，原油價(jià)格高位大幅波動(dòng)，疊加疫情對(duì)物流供需影響，丙烯腈市場(chǎng)價(jià)格震蕩下行。其中，山東市場(chǎng)價(jià)格從年初的1．33萬(wàn)元/噸下降至6月底的1．08萬(wàn)元/噸，跌幅達(dá)到18．80%。2022年下半年，丙烯腈市場(chǎng)價(jià)格呈先漲后降態(tài)勢(shì)。受上半年長(zhǎng)時(shí)間虧損使得丙烯腈工廠采取限制措施，產(chǎn)品供給相對(duì)減少，丙烯腈市場(chǎng)價(jià)格有所回升。進(jìn)入11月，多地?cái)U(kuò)能項(xiàng)目相繼投產(chǎn)，行業(yè)供應(yīng)增加，下游市場(chǎng)需求整體平穩(wěn)，丙烯腈市場(chǎng)價(jià)格持續(xù)下降。對(duì)碳纖維生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，行業(yè)原材料采購(gòu)成本相對(duì)下滑。2015年以來(lái)，我國(guó)出臺(tái)了多項(xiàng)推動(dòng)碳纖維行業(yè)發(fā)展相關(guān)政策，鼓勵(lì)上海、江蘇、浙江等地區(qū)加快發(fā)展碳纖維及其復(fù)合材料。在相關(guān)政策推動(dòng)下及風(fēng)電、光伏等新能源產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展帶動(dòng)下，我國(guó)碳纖維市場(chǎng)需求快速增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)中復(fù)神鷹、光威復(fù)材、中簡(jiǎn)科技等多家企業(yè)相繼宣布擴(kuò)產(chǎn)，產(chǎn)品產(chǎn)能隨之逐步擴(kuò)大。2022年我國(guó)碳纖維產(chǎn)量及需求量分別為4．43萬(wàn)噸和7．75萬(wàn)噸，同比分別增長(zhǎng)77．2%和24．2%。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2022年我國(guó)碳纖維相關(guān)企業(yè)宣布計(jì)劃投產(chǎn)產(chǎn)能累計(jì)5．9萬(wàn)噸。其中，新增的產(chǎn)品產(chǎn)能主要為大絲束碳纖維，其主要應(yīng)用在風(fēng)電、汽車(chē)領(lǐng)域。未來(lái)，隨著新增產(chǎn)能項(xiàng)目逐步投產(chǎn)，我國(guó)碳纖維產(chǎn)能或?qū)⑦_(dá)到11萬(wàn)噸，將超過(guò)日本在全球的市場(chǎng)份額。整體來(lái)看，雖然產(chǎn)品供給能力不斷提升，但仍無(wú)法滿足下游市場(chǎng)需求，行業(yè)供需缺口較大。受?chē)?guó)外對(duì)我國(guó)碳纖維行業(yè)技術(shù)、設(shè)備封鎖，長(zhǎng)期以來(lái)國(guó)內(nèi)碳纖維產(chǎn)品主要依賴進(jìn)口。隨著碳纖維相關(guān)技術(shù)不斷創(chuàng)新升級(jí)，我國(guó)碳纖維生產(chǎn)能力不斷提高，國(guó)內(nèi)碳纖維產(chǎn)品出口數(shù)量大幅提升。根據(jù)海關(guān)數(shù)據(jù)，2022年我國(guó)碳纖維進(jìn)出口數(shù)量分別為10319．22噸和1709．65噸，同比分別增長(zhǎng)78．18%和263．85%，進(jìn)出口差額達(dá)到8609．56噸。從進(jìn)口源看，日本、韓國(guó)、墨西哥、中國(guó)臺(tái)灣和美國(guó)是我國(guó)碳纖維的重點(diǎn)進(jìn)口地區(qū)。2022年我國(guó)分別從日本、韓國(guó)、墨西哥、中國(guó)臺(tái)灣和美國(guó)進(jìn)口碳纖維2434．73噸、2014．93噸、1825．49噸、1439．19噸和1190．76噸，分別占總進(jìn)口比重23．59%、19．53%、17．69%、13．95%和11．54%，前五名地區(qū)合計(jì)占比86．3%。受日本本地及歐美市場(chǎng)需求上漲，疊加?xùn)|麗風(fēng)波事件影響，日本對(duì)我國(guó)出口的碳纖維產(chǎn)品數(shù)量相對(duì)減少。從國(guó)內(nèi)主要進(jìn)口省市看，進(jìn)口碳纖維前三名地區(qū)分別是江蘇省、廣東省和上海市，進(jìn)口占比分別為43．97%、27．35%和12．76%，進(jìn)口前三名地區(qū)合計(jì)占比達(dá)到84．08%。由于進(jìn)口的碳纖維由于品質(zhì)較好，企業(yè)將進(jìn)口碳纖維主要用于體育用品及風(fēng)電葉片領(lǐng)域。隨著國(guó)家將碳纖維及其復(fù)合材料列入科技創(chuàng)新2030重大工程以來(lái)，國(guó)家及企業(yè)持續(xù)加大其關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，行業(yè)相關(guān)工藝、技術(shù)、設(shè)備也取得了多項(xiàng)突破，國(guó)內(nèi)碳纖維及其復(fù)合材料產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)，產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程加快。近年來(lái)，在政策發(fā)力和企業(yè)努力下，我國(guó)不斷取得碳纖維及其復(fù)合材料生產(chǎn)制備和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，產(chǎn)品產(chǎn)能規(guī)模也不斷擴(kuò)大，碳纖維國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程持續(xù)加快。2018-2022年，我國(guó)碳纖維國(guó)產(chǎn)化占比不斷提升。2022年以來(lái)，多家碳纖維龍頭企業(yè)不斷擴(kuò)大產(chǎn)品產(chǎn)能，加快產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新，我國(guó)碳纖維產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)率從2018年的29．03%逐步提升至2022年的57．16%，5年間產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)率擴(kuò)大28．13個(gè)百分點(diǎn)，提高了近一倍。未來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)碳纖維相關(guān)技術(shù)不斷創(chuàng)新，產(chǎn)品產(chǎn)能規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，預(yù)計(jì)到2025年，我國(guó)碳纖維國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程將提升至62%以上。碳纖維是制造先進(jìn)復(fù)合材料的重要增強(qiáng)材料，強(qiáng)度高、抗摩擦、耐腐蝕，可廣泛應(yīng)用于航空航天、能源裝備、交通運(yùn)輸、體育休閑等領(lǐng)域。正因其具備十分優(yōu)異的特殊性能，自研發(fā)以來(lái)，碳纖維及其復(fù)合材料研發(fā)技術(shù)長(zhǎng)期被發(fā)達(dá)國(guó)家掌握，也是國(guó)外對(duì)外我國(guó)進(jìn)行技術(shù)封鎖和產(chǎn)品壟斷的重要物質(zhì)。為了擺脫核心技術(shù)受制于人的局面，我國(guó)自2000年開(kāi)始大力發(fā)展碳纖維產(chǎn)業(yè)，并將其列為國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。碳纖維制造難度較高，工藝流程復(fù)雜。經(jīng)過(guò)多年經(jīng)驗(yàn)積累及技術(shù)創(chuàng)新，目前國(guó)內(nèi)主要有濕法紡絲和干噴濕法兩種生產(chǎn)方法，由于干噴濕紡工業(yè)技術(shù)難度較大，國(guó)內(nèi)僅有少數(shù)企業(yè)掌握該技術(shù)工藝，國(guó)內(nèi)大部分企業(yè)仍采用濕法紡絲生產(chǎn)碳纖維。資料顯示，碳纖維生產(chǎn)成本中，原絲、氧化及碳化成本較高，其中原絲成本占比達(dá)51%，是決定碳纖維性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是企業(yè)未來(lái)實(shí)現(xiàn)降本增效的重要領(lǐng)域。按絲束規(guī)格不同，可以將碳纖維分為大絲束碳纖維和小絲束碳纖維。其中大絲束碳纖維的碳纖維根數(shù)在48K及以上，小絲束碳纖維根數(shù)則在48K以下。與小絲束碳纖維相比大絲束受到制作工藝的限制其模量與強(qiáng)度稍顯遜色，但是制作成本與售價(jià)具備高性價(jià)比，在工業(yè)領(lǐng)域尤其是風(fēng)電領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。碳纖維復(fù)合材料行業(yè)特點(diǎn)（一）碳纖維復(fù)合材料技術(shù)密集碳纖維復(fù)合材料行業(yè)的技術(shù)難點(diǎn)主要體現(xiàn)在配方研發(fā)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝技術(shù)積累等方面。在復(fù)合材料配方研發(fā)方面，復(fù)材產(chǎn)品定制化程度較高，不同部件通常需單獨(dú)研發(fā)，隨著下游應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，復(fù)合材料制造廠商必須通過(guò)持續(xù)的研發(fā)創(chuàng)新，以滿足客戶在產(chǎn)品性能、成本、輕量化等方面的需求；在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝技術(shù)方面，復(fù)合材料制品整體制造方案的設(shè)計(jì)依賴于企業(yè)自身長(zhǎng)期的工藝摸索和經(jīng)驗(yàn)積累，不是短期的大額資本投入所能彌補(bǔ)。（二）碳纖維復(fù)合材料集中度低從全產(chǎn)業(yè)鏈看，制造碳纖維產(chǎn)品的上游碳纖維材料和中游復(fù)合材料均是產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié)，全環(huán)節(jié)技術(shù)壁壘較高。其中，上游碳纖維生產(chǎn)流程復(fù)雜、前期投入巨大，從全球范圍及國(guó)內(nèi)市場(chǎng)來(lái)看均呈現(xiàn)集中度較高的競(jìng)爭(zhēng)格局；碳纖維最主要的應(yīng)用形式是形成碳纖維復(fù)合材料進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，由于終端應(yīng)用場(chǎng)景豐富，聚焦于中游碳纖維復(fù)合材料開(kāi)發(fā)及下游應(yīng)用的廠商眾多，碳纖維復(fù)材制品行業(yè)整體集中度較低，呈現(xiàn)分散化特點(diǎn)。根據(jù)公開(kāi)披露信息，目前碳纖維復(fù)合材料制品相關(guān)收入規(guī)模均較小，處于小企業(yè)、大市場(chǎng)的發(fā)展階段，在交通裝備、醫(yī)療健康、體育健康、民用航空等領(lǐng)域具有一定先發(fā)優(yōu)勢(shì)，隨著行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展擴(kuò)大，行業(yè)未來(lái)將擁有充足的市場(chǎng)空間。碳纖維行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析（一）碳纖維上游行業(yè)供應(yīng)分析碳纖維根據(jù)原絲種類(lèi)主要分為PAN基碳纖維、瀝青基碳纖維和粘膠基碳纖維，其中又以PAN基碳纖維為主，目前碳纖維一般指PAN基碳纖維。碳纖維因其優(yōu)異的力學(xué)性能而被作為增強(qiáng)材料廣泛應(yīng)用，因此業(yè)內(nèi)主要采用力學(xué)性能進(jìn)行分類(lèi)。按照每束碳纖維中單絲根數(shù)，碳纖維可以分為小絲束和大絲束兩大類(lèi)別。一般按照碳纖維中單絲根數(shù)與1，000的比值命名，12K指單束碳纖維中含有12，000根單絲的碳纖維。早期小絲束碳纖維以1K、3K、6K為主，逐漸發(fā)展出12K和24K。小絲束碳纖維性能優(yōu)異但價(jià)格較高，一般用于航空等高精尖領(lǐng)域，以及體育用品中產(chǎn)品附加值較高的產(chǎn)品類(lèi)別。一般認(rèn)為24K以上（不含24K）以上的型號(hào)為大絲束，包括48K、50K、60K等。大絲束產(chǎn)品性能相對(duì)較低但制備成本亦較低，因此多運(yùn)用于風(fēng)電及其他工業(yè)領(lǐng)域。隨著目前碳纖維制作工藝的提升及產(chǎn)品價(jià)格的下降，小絲束碳纖維在工業(yè)領(lǐng)域的運(yùn)用已逐步拓寬。1、碳纖維材料供給情況2017年至2021年，全球碳纖維產(chǎn)能呈逐年增長(zhǎng)狀態(tài)。根據(jù)賽奧碳纖維統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，至2021年，全球碳纖維產(chǎn)能達(dá)20．76萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)20．91%，較2017年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)8．99%。隨著我國(guó)碳纖維技術(shù)不斷成熟，我國(guó)碳纖維產(chǎn)能占全球碳纖維歷年產(chǎn)能的比例逐漸提高，從2017年的17．68%增長(zhǎng)至2021年的30．50%，成為全球最大產(chǎn)能?chē)?guó)。根據(jù)賽奧碳纖維統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2021年我國(guó)碳纖維實(shí)際供應(yīng)量為2．93萬(wàn)噸，增長(zhǎng)明顯。2、碳纖維材料需求情況2021年我國(guó)碳纖維需求量為6．24萬(wàn)噸，若國(guó)產(chǎn)碳纖維全部供應(yīng)于國(guó)內(nèi)需求，則需進(jìn)口數(shù)量為3．31萬(wàn)噸，國(guó)產(chǎn)化率約46．89%，國(guó)內(nèi)碳纖維市場(chǎng)進(jìn)口替代速度加快。未來(lái)，隨著國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策支持以及國(guó)內(nèi)碳纖維生產(chǎn)廠商的技術(shù)進(jìn)步，進(jìn)程有望進(jìn)一步加快。近年來(lái)，碳纖維產(chǎn)業(yè)國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程不斷加快。從政策導(dǎo)向來(lái)看，2021年，加強(qiáng)碳纖維及其復(fù)合材料的研發(fā)應(yīng)用被列入《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域；2022年4月，工信部、發(fā)改委提出攻克48K以上大絲束、高強(qiáng)高模高延伸、T1100級(jí)、M65J級(jí)碳纖維制備技術(shù)。國(guó)家高度重視碳纖維行業(yè)發(fā)展，高性能、規(guī)模化是我國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。2021年，全球碳纖維運(yùn)行產(chǎn)能集中于國(guó)際知名廠商，在國(guó)家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策利好、國(guó)內(nèi)企業(yè)技術(shù)突破等多重因素影響下，未來(lái)全球新增產(chǎn)能主要集中在我國(guó)。在碳纖維性能方面，如中復(fù)神鷹等國(guó)內(nèi)領(lǐng)先廠商的產(chǎn)品型號(hào)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)，實(shí)現(xiàn)了高強(qiáng)型、高強(qiáng)中模型、高強(qiáng)高模型各類(lèi)型碳纖維的品種覆蓋。產(chǎn)能方面，各大碳纖維企業(yè)紛紛擴(kuò)產(chǎn)，如中復(fù)神鷹西寧萬(wàn)噸高性能碳纖維項(xiàng)目、光威復(fù)材包頭萬(wàn)噸大絲束碳纖維產(chǎn)線、上海石化1．20萬(wàn)噸大絲束碳纖維產(chǎn)線等預(yù)計(jì)陸續(xù)投產(chǎn)，產(chǎn)品逐步投放市場(chǎng)。綜上，雖然2021年我國(guó)碳纖維仍以進(jìn)口為主，但進(jìn)口比例有所下降，伴隨未來(lái)幾年國(guó)內(nèi)龍頭企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步及產(chǎn)能釋放，國(guó)產(chǎn)碳纖維有望逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)口碳纖維的替代，供給增加也將推動(dòng)國(guó)產(chǎn)碳纖維價(jià)格逐漸回落。我國(guó)現(xiàn)為世界最大的合成樹(shù)脂生產(chǎn)國(guó)及消費(fèi)國(guó)。2017年至2021年，我國(guó)合成樹(shù)脂產(chǎn)量由8，458．10萬(wàn)噸增長(zhǎng)至10，765．40萬(wàn)噸，復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)6．22%。進(jìn)出口方面，我國(guó)每年從國(guó)外進(jìn)口大量合成樹(shù)脂，進(jìn)口量保持在3，000萬(wàn)噸左右，其中2021年進(jìn)口量達(dá)3，277．40萬(wàn)噸；相較進(jìn)口量，出口量變化較大，從2017年的574．16萬(wàn)噸增長(zhǎng)至2021年的1，096．40萬(wàn)噸。整體而言，我國(guó)合成樹(shù)脂自給能力有所增強(qiáng)，到2021年，進(jìn)口依存度已由2017年的29．00%下降至24．00%。（二）碳纖維下游行業(yè)應(yīng)用分析高性能碳纖維復(fù)合材料制品、高性能碳纖維預(yù)浸料等產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于多個(gè)下游領(lǐng)域，主要為交通裝備、醫(yī)療健康、體育健康等領(lǐng)域。未來(lái)，隨著民航座椅部件、客艙內(nèi)飾件等產(chǎn)品的逐步放量，民用航空亦將成為碳纖維復(fù)合材料及制品應(yīng)用的重點(diǎn)領(lǐng)域之一。根據(jù)賽奧碳纖維的《2021全球碳纖維復(fù)合材料市場(chǎng)報(bào)告》，按照碳纖維在復(fù)合材料中占比65．00%來(lái)計(jì)算，2021年我國(guó)樹(shù)脂基碳纖維復(fù)合材料需求達(dá)到9．60萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)2025年將達(dá)到24．50萬(wàn)噸，2021年-2025年的復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到26．40%。1、碳纖維交通裝備領(lǐng)域應(yīng)用分析隨著軌道交通行業(yè)的迅速發(fā)展，軌道交通車(chē)輛的更新?lián)Q代越來(lái)越快，人們對(duì)軌道交通車(chē)輛的綜合要求也逐漸提高。軌道交通運(yùn)營(yíng)商對(duì)軌道交通車(chē)輛提出了更高的要求：更低的能耗水平、更快的運(yùn)行速度、更高的運(yùn)載能力、更強(qiáng)的防護(hù)能力、更長(zhǎng)的壽命周期、便捷的維護(hù)保養(yǎng)等，而用戶對(duì)軌道交通車(chē)輛的要求則主要是環(huán)保性、舒適性、便利性。目前金屬材料制造的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)列車(chē)在不斷提高速度的同時(shí)，加大了振動(dòng)、沖擊、阻力、噪聲問(wèn)題的解決難度；并且在應(yīng)對(duì)諸如高原、沙漠、高溫、高寒及高海拔等復(fù)雜多變的服役環(huán)境時(shí)，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料越來(lái)越無(wú)法滿足用戶對(duì)列車(chē)耐熱耐腐蝕、抗疲勞等綜合性能的要求。碳纖維復(fù)合材料可應(yīng)用于磁浮列車(chē)、高速動(dòng)車(chē)組、城軌地鐵、城際車(chē)輛、鐵路貨車(chē)、軌道承載梁等軌道交通領(lǐng)域的大部分主要、次要承載結(jié)構(gòu)，以及內(nèi)飾件等非承載結(jié)構(gòu)，以解決列車(chē)輕量化問(wèn)題，提升列車(chē)綜合性能。軌道交通列車(chē)的減重，對(duì)于路軌的建設(shè)成本，也會(huì)有大幅度減少。碳纖維作為一種性能優(yōu)異的替代性材料，在國(guó)內(nèi)外列車(chē)的不同部位有著不同程度地應(yīng)用嘗試，包括瑞士辛德勒客車(chē)用碳纖維纏繞方法制成輕型車(chē)體，車(chē)輛減重10%，運(yùn)行試驗(yàn)速度約140km/h，韓國(guó)TTX列車(chē)采用碳纖維夾芯材質(zhì)構(gòu)造，較鋁合金車(chē)身減重39%，車(chē)體運(yùn)行速度為180km/h。碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用已逐步由車(chē)體內(nèi)飾、車(chē)內(nèi)設(shè)備等非承載結(jié)構(gòu)零件向車(chē)體、構(gòu)架等承載構(gòu)件發(fā)展，從裙板、導(dǎo)流罩等部件向頂蓋、司機(jī)室、整車(chē)車(chē)體等大型結(jié)構(gòu)發(fā)展。全球多個(gè)國(guó)家均在軌道交通裝備上探索應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料，軌道交通工具正經(jīng)歷著從鋼鐵時(shí)代、鋁材時(shí)代到碳材時(shí)代的跨越。中國(guó)軌道交通車(chē)輛的設(shè)計(jì)、制造和使用量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他先進(jìn)制造大國(guó)，積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。近年來(lái)，我國(guó)軌道交通事業(yè)的高速發(fā)展推動(dòng)了軌道交通領(lǐng)域碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用與發(fā)展，具體分為鐵路交通及城市軌道交通兩大板塊。現(xiàn)階段，我國(guó)鐵路交通行業(yè)發(fā)展迅速，特別是高鐵建設(shè)已走在世界前列，高鐵建設(shè)能促進(jìn)沿線城市煥發(fā)新活力，對(duì)中國(guó)工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的發(fā)展起到重要的促進(jìn)作用。截至2021年底，我國(guó)鐵路運(yùn)營(yíng)里程達(dá)到15．00萬(wàn)公里，其中高鐵4．00萬(wàn)公里，居世界第一；全國(guó)鐵路客車(chē)約78，000輛，其中動(dòng)車(chē)組4，153標(biāo)準(zhǔn)組、33，221輛。目前，鐵路列車(chē)部件大多為采用鋁合金材料，存在應(yīng)力腐蝕、外表處理困難、焊接要求高、疲勞強(qiáng)度低等問(wèn)題，如何實(shí)現(xiàn)列車(chē)的進(jìn)一步輕量化，降低軸重、平抑速度等不利因素，協(xié)調(diào)輕量化與各種性能指標(biāo)如強(qiáng)度、振動(dòng)、噪聲、隔熱、輻射的需求，尋找列車(chē)技術(shù)性能平衡，成為下一階段待解決的核心問(wèn)題。碳纖維復(fù)合材料具有輕量化、高強(qiáng)度、耐腐蝕、抗疲勞等性能優(yōu)勢(shì)，可以突破傳統(tǒng)金屬材料的技術(shù)局限，提供高效可靠、節(jié)能環(huán)保的解決方案。根據(jù)《城市軌道交通發(fā)展戰(zhàn)略與十四五發(fā)展思路》，截至2020年底，全國(guó)城市軌道交通通車(chē)長(zhǎng)度達(dá)到7，969．70公里，國(guó)家已經(jīng)批復(fù)的規(guī)劃里程（在建或待建）超過(guò)7，000．00公里，預(yù)計(jì)十四五期間新增城市軌道交通運(yùn)營(yíng)里程3，000．00公里。快速增長(zhǎng)的城軌建設(shè)伴隨著車(chē)輛購(gòu)置需求的釋放，根據(jù)交通運(yùn)輸部統(tǒng)計(jì)公報(bào)，截至2021年底，我國(guó)城市軌道交通配屬車(chē)輛達(dá)到5．73萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)15．99%。目前，在國(guó)內(nèi)軌道交通領(lǐng)域，碳纖維復(fù)合材料已逐步應(yīng)用于非承載結(jié)構(gòu)的列車(chē)內(nèi)飾件，碳纖維復(fù)材應(yīng)用于承載結(jié)構(gòu)的次結(jié)構(gòu)件、主結(jié)構(gòu)件等用途的產(chǎn)品仍處于快速發(fā)展階段，例如碳纖維轉(zhuǎn)向架、司機(jī)室、車(chē)體等大型結(jié)構(gòu)件已逐步完成了設(shè)計(jì)、檢驗(yàn)、上線試跑等環(huán)節(jié)，步入批量化應(yīng)用階段。整體來(lái)看，在國(guó)家碳達(dá)峰碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)背景下，軌道交通裝備仍將持續(xù)向輕量化、綠色、安全和高效方向發(fā)展，目前除CRH1型高鐵使用不銹鋼車(chē)身外，其他型號(hào)的高鐵都已經(jīng)采用高強(qiáng)度鋁合金材質(zhì)，目的就是減重。即便如此，高鐵車(chē)身自重依然超過(guò)10噸，在車(chē)輛運(yùn)行過(guò)程中，動(dòng)車(chē)組的能耗仍較大，在軌道列車(chē)中應(yīng)用碳纖維將通過(guò)減輕自重從而大大減少能耗。基于我國(guó)軌道交通事業(yè)的高速發(fā)展，以及列車(chē)不斷增長(zhǎng)的輕量化需求，碳纖維復(fù)合材料將逐步廣泛應(yīng)用于車(chē)體、司機(jī)室、轉(zhuǎn)向架等承載結(jié)構(gòu)件中，碳纖維復(fù)合材料在軌道交通領(lǐng)域的應(yīng)用將與日俱增。2、碳纖維醫(yī)療健康領(lǐng)域應(yīng)用分析碳纖維復(fù)合材作為各向異性材料，給產(chǎn)品設(shè)計(jì)帶來(lái)較大的自由度，而醫(yī)療設(shè)備部件往往作用于不同的人體部位，需滿足不同部件的具體性能要求。碳纖維復(fù)合材料在醫(yī)療器械應(yīng)用多樣，新的用途仍在不斷開(kāi)拓。目前，CT床板、X射線檢查等設(shè)備及輔助設(shè)備是碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用最為廣泛的碳纖維醫(yī)用案例，較有代表性的有X光、CT等檢查床面板、診斷床用頭托、高清DR平板探測(cè)儀用面板，以及支架等。隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，放射性診斷及治療設(shè)備已逐漸向放射劑量小及成像分析數(shù)字化方向靠攏。在放射性醫(yī)療設(shè)備及輔助器械上，通常要求相關(guān)配件對(duì)X射線透過(guò)性能好，從而在不影響使用效果的同時(shí)盡可能地降低放射性物質(zhì)對(duì)患者以及醫(yī)護(hù)人員的危害。此外，醫(yī)療器械配件的強(qiáng)度以及耐用性還要滿足設(shè)備使用的高頻度特點(diǎn)，在質(zhì)量、精度和安全方面都需符合高標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)用設(shè)備的參數(shù)要求。碳纖維復(fù)合材料具有高強(qiáng)度、低密度、極低的X射線吸收率等特點(diǎn)，在醫(yī)療放射設(shè)備領(lǐng)域，應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料的床板，其X射線透過(guò)性能、成像清晰度、強(qiáng)度和剛性均明顯優(yōu)于聚碳酸酯、酚醛樹(shù)脂板等床板，對(duì)提高設(shè)備整體性能起到了重要作用，同時(shí)可減少對(duì)患者及醫(yī)護(hù)人員的危害。從人均保有量的維度，2020年，中國(guó)每百萬(wàn)人CT保有量約為18．38臺(tái)，僅約美國(guó)每百萬(wàn)人CT保有量的三分之一，具有較大的成長(zhǎng)空間。未來(lái)，隨著中國(guó)人口老齡化程度加深對(duì)于醫(yī)療檢查需求的提升、分級(jí)診療政策下基層醫(yī)療設(shè)施投資建設(shè)力度加大以及鼓勵(lì)社會(huì)辦醫(yī)環(huán)境下民營(yíng)醫(yī)院數(shù)量的快速提升，CT等醫(yī)療影像設(shè)備將會(huì)迎來(lái)較大的發(fā)展機(jī)會(huì)，從而為碳纖維復(fù)合材料及制品創(chuàng)造不斷增長(zhǎng)的市場(chǎng)空間。3、碳纖維體育健康領(lǐng)域應(yīng)用分析由于具有高比強(qiáng)度、高比模量等優(yōu)異的力學(xué)性能，碳纖維材料自20世紀(jì)70年代商品化以來(lái)，便被應(yīng)用于釣魚(yú)