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碳纤维行业研究：风电等新能源势起_碳纤维前景广阔1、碳纤维综合性能超群，被誉为“材料之王”碳纤维是一种含碳量在90%以上的碳主链结构无机纤维，通过高温分解法去除除碳以外绝大多数元素，由有机纤维（聚丙烯腈基（PAN）、沥青基、粘胶基纤维等）在1000℃高温以上的惰性气体中裂解碳化制成，其中全球90%以上的碳纤维是由PAN制成。碳纤维具有出色的力学性能和化学稳定性，强度高（强度约为钢的10倍）、模量高、密度小（密度为钢的1/5、铝合金的1/2）造就其轻量化的特点。除此之外，碳纤维还具备耐腐蚀、耐疲劳、热膨胀系数小、耐高温、电及热导性高等特点。因为碳纤维拥有超群的综合性能，被誉为“材料之王”和“黑色黄金”。作为现代工业中不可或缺的高科技新型材料，碳纤维被广泛应用于航空航天、新能源装备、汽车、体育用品、交通运输、工程器械、医疗器械、建筑及其结构补强等领域。碳纤维有诸多分类标准，通常按照原丝类型、力学性能、丝束大小这三种维度进行分类。按照原丝类型分类：（1）沥青基碳纤维：以沥青为原料，提高沥青的使用价值，尺寸稳定性好。沥青基碳纤维与氰酸酯树脂制成的复合材料热膨胀系数小，可以用作人造卫星材料或其他精密材料；（2）粘胶基碳纤维：由含纤维素的粘胶纤维组成，石墨化程度低、导热系数小，适合作为隔热材料；（3）聚丙烯腈基碳纤维：以聚丙烯腈（PAN）为原料，是所有碳纤维中用途最广、用量最大、性能最好的品种。聚丙烯腈碳纤维占据主流地位，其产量占碳纤维总产量的90%以上。按照力学性能分为通用型和高性能型：（1）通用型碳纤维强度一般在1000MPa、模量一般在100GPa左右；（2）高性能型碳纤维还可以细分成高强型、高模量型、超高强型及超高模型。拉伸强度及模量是国际碳纤维的主要分类标准，行业内一般采用日本东丽（TORAY）分类法，而全国纤维增强塑料标准化技术委员会在2020年正式发布了我国的碳纤维分类标准。按照丝束大小分类：碳纤维可以按照每束含有的纤维数量来划分成小丝束和大丝束。单束纤维数量通常在48K以上的是大丝束碳纤维（1K意味着1束碳纤维含有1000根丝），因为性能及制备成本相对较低，也被称为工业级碳纤维，包括48K、50K、60K、80K等，主要应用于纺织、医药卫生、机电、土木建筑、交通运输和能源等领域；小丝束碳纤维工艺要求严格，综合性能更为优异，但生产成本较高，也被称为宇航级碳纤维，一般包括1K、3K、6K、12K和24K等产品，主要应用领域包括国防工业、高技术以及体育休闲用品，如飞机、卫星、高尔夫球杆等。2、需求端：双碳政策刺激下游需求，市场空间具有扩张前景2.1、国内需求结构有别于海外，新能源将是主要驱动力从全球的角度来看，2020年全球碳纤维需求总量为10.69万吨，风电叶片、航空航天及体育休闲为碳纤维需求量前三的应用领域，需求量分别为3.06、1.65、15.4万吨。2020年初，全球范围内爆发新冠疫情，对实体经济产生了巨大冲击，民用航空首当其中。由于疫情影响，航空公司受到重挫，考虑到未来近几年旅客数量急剧减少，随即减少飞机的订单数量，直接导致碳纤维航空复材的需求急剧下滑，同比增速为-30%。与此同时，风电叶片、压力容器、碳碳复合材料（单晶硅热场材料）等应用领域不受疫情的影响，依然保持了高速增长，同比增速为20%、19%、79%。总的来说，在航空航天、体育休闲等传统应用领域受到疫情影响导致需求大幅下滑之时，凭借风电叶片、压力容器、碳碳复材等领域的高速增长，2020年全球碳纤维需求总量同比增速依然为正，达到了3%。未来随着疫情影响边际减弱，下游需求将会全面开花，行业空间具有扩张前景，2025年全球碳纤维需求量预计将会达到20万吨，2020年-2025年CAGR为13.36%。从我国的角度来看，2020年我国碳纤维需求总量为4.9万吨，同比增速高达28.97%。尽管2020年年初，全球都陷入新冠疫情爆发的恐慌当中，但凭借行之有效的管理措施，中国率先摆脱疫情，各项生产经营活动有序恢复，从而保证了碳纤维下游需求的稳定增长。细分需求结构来看，2020年我国碳纤维下游需求主要来源于风电叶片以及体育休闲，需求量分别为2、1.46万吨，其中风电叶片领域的需求增速达到了44.93%，贡献主要需求增量。在“2030年碳达峰、2060年碳中和”的“双碳”背景下，国家将采取强有力的政策，着手优化能源结构，提高清洁能源的比重。风电、氢能、光伏均迎来发展机遇，叶片对于轻量化的要求将是碳纤维需求的关键引擎。由于西方国家加强了高端碳纤维及生产设备对我国的限制，我国碳纤维在航空航天领域的应用占比仅为3.48%，现如今民用碳纤维需求高增将会积极推动国内企业实现制造工艺和生产设备的自主化，进而为今后具备生产高端碳纤维的能力创造先决条件。2.2、风电领域：海上风电迎机遇，未来增