2022年碳纤维行业发展现状及细分产业分析.docx

2022年碳纤维行业发展现状及细分产业分析1、碳纤维具备战略地位，我国仍处于追赶阶段1.1.1、碳纤维及其性能特点碳纤维：由聚丙烯腈（PAN）（或沥青、粘胶）等有机母体纤维采用高温分解法在1,000摄氏度以上高温的惰性气体下裂解碳化（去除碳以外绝大多数元素）形成碳主链机构制成的无机纤维，是一种含碳量在90%以上的无机高分子纤维。性能特点：出色的力学性能和化学稳定性，高性能纤维中具有最高的比强度和最高的比模量的纤维，具有低密度、耐腐蚀、耐高温、耐摩擦、抗疲劳、震动衰减性高、电及热导性高、热及湿膨胀系数低、X光穿透性高、非磁体但有电磁屏蔽效应等特点。1.1.2、碳纤维是重要战略物资碳纤维是发展国防军工与国民经济的重要战略物资，应用于国防工业以及高性能民用领域。应用领域：军工、航空航天、海洋工程、体育用品、汽车工业、新能源装备、医疗器械、工程机械、交通运输、建筑及其结构补强等。1.2、碳纤维的分类原丝种类：聚丙烯腈（PAN）基、沥青基、粘胶基。力学性能：通用型（强度/1000MPa、模量/100GPa）、高性能型（高强型：强度>2000MPa、模量>250GPa；高模型>模量300GPa）。PAN基碳纤维国标：高强型、高强中模型、高模型、高强高模型。1.3、碳纤维产业链条长且技术复杂，下游价值逐级放大单体聚合→纺丝→预氧化→碳化/石墨化→表面处理及上浆制备环节工艺流程复杂，原丝质量决定碳纤维性能高低，氧化碳化工艺决定碳纤维最终力学性能。下游价值逐环放大：原丝(40元/公斤)→碳纤维(180元/公斤)→预浸料(600元/公斤)→(民用/1,000元/公斤)→汽车(3,000元/公斤)→军工、航空(8,000元/公斤)2、我国碳纤维技术水平逐渐缩短与国际差距，但在应用技术开发及产业链生态上仍较为薄弱2.1、国际碳纤维企业进入成熟发展阶段国际发展：1880年代碳丝发现→1950年代美国/日本制备技术路线→1960年代实验室技术→1970年代工程化技术→1980年代工业化技术及应用拓展→1990年代并购潮→21世纪之后应用拓展及进一步整合。2.2、我国制备技术自主研发缩窄差距，产业链生态尚未成熟国内发展：1960起步→1970年代举国技术攻关→1980年代依赖引进→1990年代停滞→2000年代欧美禁运背景下重大专项技术突破和大规模投资→2010年代优胜劣汰→21世纪之后需求走向供不应求和整合扩产。制备技术通过自主研发缩窄差距。国内主要企业碳纤维基本实现了对T300级至T1000级、M40级别的产品覆盖，相关产品性能指标与对应的日本东丽产品相当。国际发展历史启示：由于应用领域的发展材支撑了碳纤维技术的不断进步，而在此过程中工艺、产品无法适应相关应用领域的企业，也会最终被淘汰出局，碳纤维材料的发展离不开高端应用支撑的产业链与生态。国外已经形成设计、制造、分析及验证、应用牵引系统化的碳纤维复合材料体系，而国内大部分碳纤维复合材料企业技术尚不成熟，缺乏相应的研发及工艺支持，未能形成体系化、系列化的碳纤维产业链发展模式。3、体育休闲维持稳定增长，关注新兴产业应用增长点3.1、2021年全球碳纤维需求恢复至正常增长水平2021年全球碳纤维需求量11.8万吨，同比增长10.38%，恢复至长期年均复合增速水平。根据广东奥赛预计2025/2030全球碳纤维需求将分别达到20万吨和40万吨，5年年均复合增长分别为11.13%和14.9%。3.2、2021年我国碳纤维需求快速增长，国产自给率加快提升2021年中国碳纤维需求量6.24万吨，同比增长27.7%。根据广东赛奥预计至2023/2025国内碳纤维需求年均复合增长分别为25.8%和20.6%。2021年国产碳纤维销量增速58.1%，远高于进口增速9.15%。国内碳纤维需求自给率继续加快提升（37.87%→46.89%）。3.3、我国碳纤维需求结构存在差异2021年全球碳纤维需求主要用于风电、航空航天、体育休闲和汽车。2021年我国碳纤维需求主要用于风电、体育休闲、碳碳复材、压力容器。3.4、碳纤维是航空航天领域不可替代的轻量化材料碳纤维因其轻量化特性广泛应用于商用飞机、军机、直升机和无人机等航空航天领域。碳纤维复合材料在结构轻量化中无可替代的材料性能，在军用航空是生产武器装备的重要材料。在战斗机和直升机上碳纤维复合材料应用于战机主结构、次结构件和战机特殊部位的特种功能部件。F14A战机/1%→F-22和F35/24%和36%,B-2隐身战略轰炸机上，碳纤维复合材料占比更是超过了50%。3.4.1、军用航空：我国军费持续增长，军费向装备倾斜近两年军费支出增长有所回升，自2016年以来，我国国防预算增长率维持在6.6%-8.1%之间，根据2022年政府预算草案，2022年军费支出增速预计增长7.1%。据《新时