碳纖維醫(yī)療設(shè)備部件產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景預(yù)測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃

碳纖維醫(yī)療設(shè)備部件產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景預(yù)測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃

需求量上漲帶動(dòng)碳纖維行業(yè)發(fā)展近年來，中國碳纖維需求量一直維持穩(wěn)步上升趨勢，企業(yè)和投資機(jī)構(gòu)也紛紛看好碳纖維行業(yè)的發(fā)展前景，各路資本的大量涌入，為碳纖維行業(yè)帶來了刺激效應(yīng)。同時(shí)，碳纖維行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域廣闊，受益于下游風(fēng)電葉片、航空行業(yè)、汽車制造等市場的發(fā)展，預(yù)計(jì)碳纖維需求快速提升。目前我國碳纖維行業(yè)正處于爆發(fā)增長期，未來碳纖維需求市場增速保持在17%左右，隨著碳纖維隨著諸多資本進(jìn)入碳纖維行業(yè)，碳纖維技術(shù)不斷得到突破，需求領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步拓展。進(jìn)入碳纖維行業(yè)的主要壁壘（一）碳纖維行業(yè)技術(shù)壁壘碳纖維復(fù)合材料行業(yè)具有較高的技術(shù)壁壘。首先，復(fù)合材料產(chǎn)品制造是以設(shè)計(jì)為主導(dǎo)，材料為基礎(chǔ)，綜合成型制造、工藝檢測、結(jié)構(gòu)分析、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等多學(xué)科知識的系統(tǒng)工程，具有跨專業(yè)、多技術(shù)融合的特點(diǎn)。其次，碳纖維復(fù)合材料用途廣泛，但客戶定制化程度高，需要依據(jù)豐富的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)在可實(shí)踐前提下及時(shí)響應(yīng)客戶需求。此外，在碳纖維復(fù)合材料及制品的應(yīng)用中，行業(yè)內(nèi)企業(yè)經(jīng)過長時(shí)間的積累形成了各自的復(fù)合材料數(shù)據(jù)庫及仿真應(yīng)用平臺，打造自身的研發(fā)體系和生產(chǎn)體系，構(gòu)建了獨(dú)特的競爭優(yōu)勢和準(zhǔn)入門檻，因此形成了較高的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)壁壘。（二）碳纖維行業(yè)人才壁壘由于碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)品一般具有產(chǎn)品、工藝多樣化、單件加工、關(guān)鍵環(huán)節(jié)較多等特點(diǎn)，在生產(chǎn)制造過程中需要一批技術(shù)經(jīng)驗(yàn)豐富、工藝操作嫻熟的生產(chǎn)型人才。同時(shí)，復(fù)合材料生產(chǎn)與應(yīng)用融合了材料學(xué)、機(jī)械制造、軟件分析等學(xué)科知識，培育具備多領(lǐng)域?qū)I(yè)知識、深度掌握核心技術(shù)的復(fù)合型人才也需要較長時(shí)間的積累。穩(wěn)定、高質(zhì)量的研發(fā)力量能夠有效保障企業(yè)日常研發(fā)工作有序開展、研發(fā)計(jì)劃如期執(zhí)行、研發(fā)成果滿足要求。此外，采購、銷售團(tuán)隊(duì)的專業(yè)素質(zhì)、市場洞察力、與客戶及供應(yīng)商日常協(xié)調(diào)維護(hù)需較長時(shí)間的沉淀積累。行業(yè)新進(jìn)入者較難在短時(shí)間內(nèi)獲得并積累一批具備豐富制造技術(shù)經(jīng)驗(yàn)、擁有各類專業(yè)素養(yǎng)的優(yōu)秀人才，從而形成了較高的人才壁壘。（三）碳纖維行業(yè)客戶資源壁壘碳纖維復(fù)合材料下游客戶包含軌道交通、民用航空、高端醫(yī)療影像等高精尖裝備及高端體育健康器械客戶，對產(chǎn)品性能、穩(wěn)定性等方面要求較高，且具有定制化的需求，較為看中復(fù)合材料企業(yè)的技術(shù)開發(fā)能力、產(chǎn)品質(zhì)量管理水平、經(jīng)驗(yàn)積累情況等。多數(shù)碳纖維預(yù)浸料、制品的應(yīng)用領(lǐng)域下游客戶均對供應(yīng)商實(shí)行嚴(yán)格的認(rèn)證機(jī)制，且驗(yàn)證期耗時(shí)較長，通常從技術(shù)開發(fā)到量產(chǎn)耗時(shí)數(shù)月甚至數(shù)年時(shí)間。目前，優(yōu)質(zhì)的國內(nèi)碳纖維復(fù)合材料及制品生產(chǎn)商較少，碳纖維產(chǎn)品下游應(yīng)用客戶與生產(chǎn)企業(yè)間建立了長期合作關(guān)系，合作粘性較強(qiáng)，碳纖維復(fù)合材料及制品生產(chǎn)企業(yè)一旦進(jìn)入客戶的供應(yīng)商體系后穩(wěn)定性較好，從而形成較高的客戶資源壁壘。碳纖維下游需求占比從碳纖維下游需求量來看，2021年我國對碳纖維需求占比較高的領(lǐng)域是風(fēng)電葉片與體育休閑，需求量占比分別是36%、28%，在航空航天領(lǐng)域占比僅為3%。未來隨著我國碳纖維技術(shù)的提升以及航空航天的發(fā)展，碳纖維需求量將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。碳纖維行業(yè)未來發(fā)展趨勢（一）碳纖維原材料加速，推動(dòng)國產(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，國內(nèi)碳纖維市場仍以進(jìn)口碳纖維為主、國產(chǎn)碳纖維為輔，但國內(nèi)廠商已逐步實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)突破，國產(chǎn)碳纖維產(chǎn)品型號基本實(shí)現(xiàn)了對國際領(lǐng)先廠商主要碳纖維型號的對標(biāo)。賽奧碳纖維數(shù)據(jù)顯示，2021年國內(nèi)碳纖維需求量為6．24萬噸，國產(chǎn)碳纖維供應(yīng)量為2．93萬噸，若國產(chǎn)碳纖維全部供應(yīng)于國內(nèi)需求，國產(chǎn)化率約47．00%，較2020年增長9個(gè)百分點(diǎn)，趨勢明顯。未來，隨著我國碳纖維原材料加速，我國碳纖維行業(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)展長期以來，由于碳纖維應(yīng)用技術(shù)開發(fā)難度較高，研發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)間長、研發(fā)投入大、生產(chǎn)成本高，我國碳纖維下游主要應(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，一方面離不開碳纖維原材料的技術(shù)開發(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，對于新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展亦至關(guān)重要。未來，隨著碳纖維國產(chǎn)進(jìn)程加速，圍繞國產(chǎn)碳纖維適配的基體樹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。碳纖維競爭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、工藝技術(shù)復(fù)雜、研發(fā)周期長、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)勢明顯。經(jīng)過長期的技術(shù)累計(jì)與投入，我國碳纖維龍頭企業(yè)正逐步打破國外技術(shù)壟斷格局，國內(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)材和中簡科技等部分企業(yè)已經(jīng)能實(shí)現(xiàn)T700級、T800級和T1000級碳纖維規(guī)?；a(chǎn)，產(chǎn)品性能也逐漸能與國外產(chǎn)品比肩。其中，中簡科技最新研發(fā)的ZT7系列碳纖維產(chǎn)品打破了發(fā)達(dá)國家對宇航級碳纖維的技術(shù)裝備封鎖，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)也達(dá)到了國際同類型產(chǎn)品先進(jìn)水平。目前，國內(nèi)碳纖維技術(shù)升級主要集中在更高強(qiáng)度（如T1100級別）和更高模量（如M55級別）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、德國地區(qū)進(jìn)口。整體來看，國內(nèi)碳纖維設(shè)備國產(chǎn)化進(jìn)程還有待提高。碳纖維市場需求2021年，中國碳纖維需求達(dá)6．24萬噸，高于全球平均水平，且進(jìn)口產(chǎn)品依存度較高，主要源自日本、美國等國家的碳纖維龍頭企業(yè)。未來隨著航空航天、風(fēng)電葉片、碳/碳復(fù)合材料等。新興產(chǎn)業(yè)的需求帶動(dòng)，預(yù)計(jì)2023年中國碳纖維總需求將達(dá)9．16萬噸，國產(chǎn)碳纖維的市場占比也將逐漸提高。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，從全球范圍及國內(nèi)市場來看均呈現(xiàn)集中度較高的競爭格局；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)用場景豐富，聚焦于中游碳纖維復(fù)合材料開發(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，隨著行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展擴(kuò)大，行業(yè)未來將擁有充足的市場空間。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）我國碳纖維行業(yè)發(fā)展歷程我國碳纖維行業(yè)幾乎和日本、美國等發(fā)達(dá)國家同時(shí)起步，但由于相關(guān)知識儲備不足等因素，發(fā)展較為緩慢。同時(shí)，日本、美國等國家對碳纖維核心技術(shù)形成壟斷，禁止碳纖維供應(yīng)商對我國關(guān)鍵行業(yè)進(jìn)行出口，試圖延緩我國重大裝備等高端領(lǐng)域的長期發(fā)展。21世紀(jì)以來，我國加大對于碳纖維領(lǐng)域的支持力度，相繼出臺多項(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。伴隨著國家政策的大力扶持，國內(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、醫(yī)療、壓力容器領(lǐng)域碳纖維制品的運(yùn)用也逐步展開；民用航空領(lǐng)域國產(chǎn)碳纖維制品的應(yīng)用起步相對較晚；軌道交通作為我國代表性產(chǎn)業(yè)，碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用周期相對較長，目前主要產(chǎn)品正處于逐步從非承載結(jié)構(gòu)的內(nèi)飾件向各類結(jié)構(gòu)件轉(zhuǎn)變的發(fā)展過程。下游應(yīng)用市場廣闊，有望帶動(dòng)碳纖維需求量上漲碳纖維因其性能優(yōu)異，廣泛用于風(fēng)電葉片、體育休閑、航空航天等領(lǐng)域，下游市場前景廣闊。我國碳纖維應(yīng)用市場中，風(fēng)電葉片、體育休閑及碳碳復(fù)材領(lǐng)域應(yīng)用較多，三者合計(jì)占比達(dá)到75．4%。其中，風(fēng)電葉片是我國碳纖維最大消費(fèi)市場，占碳纖維消費(fèi)總量的36．1%，風(fēng)電葉片中的主梁帽、蒙面表皮、葉片根本、葉片前后邊緣防雷系統(tǒng)等部位均需要用到碳纖維材料，以大幅減輕葉片重量，減少作用在支撐梁上的受力和扭矩等。風(fēng)電葉片作為碳纖維最大的應(yīng)用市場，近年來，在全球能源轉(zhuǎn)型驅(qū)動(dòng)下，全球風(fēng)電行業(yè)發(fā)展迅速。2021年全球風(fēng)電新增裝機(jī)93．6GW，累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到837GW，同比增長12．4%。其中，我國是全球風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模最大地區(qū)，在雙碳戰(zhàn)略及能源改革大背景下，我國不斷推進(jìn)風(fēng)電行業(yè)發(fā)展，加快風(fēng)電領(lǐng)域技術(shù)升級。從裝機(jī)容量看，2022年我國新增風(fēng)電裝機(jī)37．63GW，累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)到365．4GW，同比增長5．41%，是全球規(guī)模最大的風(fēng)電市場。風(fēng)電也逐漸成為我國新能源發(fā)電的重要組成部分。2022年全口徑發(fā)電量累計(jì)83886．3億千瓦時(shí)，同比增長3．41%。其中，風(fēng)電全年累計(jì)發(fā)電6867．2億千瓦時(shí)，同比增長12．3%，占全口徑總發(fā)電量的8．19%，風(fēng)電發(fā)電規(guī)模占比不斷提升。未來，隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)率持續(xù)增大，特別是海上風(fēng)機(jī)需求刺激下，風(fēng)電大型化趨勢日益明顯。風(fēng)機(jī)大型化后，風(fēng)電葉片大型化、輕量化需求也將逐漸增加，也將進(jìn)一步拉動(dòng)碳纖維及其復(fù)合材料需求上漲。我國約有11．2%左右的碳纖維用于合成碳碳復(fù)合材料，其主要應(yīng)用于剎車盤、航天部件等零部件。其中，碳碳復(fù)合材料主要應(yīng)用于光伏行業(yè)。據(jù)悉，約有70%的碳碳復(fù)合材料應(yīng)用在光伏領(lǐng)域中