20161223-川财证券-新材料调研系列--碳纤维复材:轻量化的领导者_15页_1mb
报告摘要
碳纤维复材:轻量化的领导者
核心内容总结
碳纤维复合材料作为轻量化材料的领导者,具有显著的减重优势和广泛的应用前景。其密度仅为钢材的1/4,抗拉强度却达到钢材的7-9倍,是未来汽车轻量化的重要材料。碳纤维复材在汽车、风电叶片、航空航天和体育休闲等领域具有巨大潜力,预计到2020年,碳纤维复材在汽车轻量化方面的市场规模将达到约169亿元。
主要观点
- 轻量化优势:碳纤维复材相比高强钢、铝合金、镁合金和钛合金,在减重方面表现出色,减重可达50%以上,显著提升燃油效率和降低碳排放。
- 应用增长领域:未来汽车和风电叶片将成为碳纤维复材应用增长最快的领域。
- 产业趋势:预计2020年全球碳纤维需求量将达到13万吨,2022年有望达到20万吨左右。
- 技术发展:国外汽车厂商已开始采用碳纤维复材减重的成熟产品,国内碳纤维产业仍处于发展初期,产能小、竞争力弱,尚未形成行业龙头。
- 市场空间测算:根据预测,2020年碳纤维复材在汽车领域的市场空间约为169亿元,若按年均4%的汽车增长率,碳纤维复材的渗透率将逐步提升。
关键信息
产业链分析
- 上游原材料:主要为石油和聚丙烯腈,资源掌握在国企手中,如中石化、中钢吉炭。
- 中游生产:碳纤维制品分为10k、20k、100k等规格,主要分为大丝束和小丝束。
- 下游应用:主要包括军用领域(航空航天、导弹武器等)、民用领域(体育用品、纺织服装、汽车工业、风电叶片等)。
材料性能对比
| 材料 | 密度(g/cm³) | 优点 | 缺点 | 应用部位 |
|---|---|---|---|---|
| 高强钢 | 7.85 | 制造技术成熟、成本低廉 | 轻量化效果有限 | 车身、发动机部件 |
| 铝合金 | 2.70 | 机械性能良好、抗腐蚀性能好 | 成本高、承载能力弱 | 铸造部件、保险杠 |
| 镁合金 | 1.79 | 良好的铸造性和加工性、可回收 | 成本高于铝合金、性能较差 | 方向盘、座椅支架 |
| 钛合金 | 4.51 | 强度高、抗腐蚀、环保 | 成本高、比重较大 | 发动机部件、底盘 |
| 塑料 | 0.80-1.30 | 成本低廉、成型工艺好 | 强度低、用途有限 | 座椅、饰件 |
| 碳纤维复材 | 1.78 | 耐腐蚀、力学性能优 | 成本高、工艺难 | 车身、发动机 |
国外应用实例
- 宝马i3:采用大量碳纤维复材,整备质量仅1195Kg,续航里程达160公里,输出功率125kW/170hp,百公里加速仅需7.2秒。
- 阿斯顿马丁:推出碳纤维白色特别版,展现碳纤维在高端汽车中的应用。
- 日产IDS电动概念车:探索碳纤维在电动车中的轻量化应用。
市场估算
- 碳纤维价格:当前价格为150元/Kg,预计2017年降至120元/Kg,2020年有望降至60元/Kg。
- 市场规模:按当前估算,2020年碳纤维复材在汽车领域的市场空间约为169亿元。
相关上市公司
- 康得新(002450):公司致力于“新材料+全产业+大生态”发展,拥有先进高分子材料、智能新兴显示、互联网智能应用、新能源汽车四大板块,是碳材料和柔性材料的领先企业。
- 博云新材(002297):专注于粉末冶金和炭/炭复合材料刹车副、航天及民用炭/炭复合材料产品、环保型汽车刹车片等,具有自主知识产权,产品广泛应用于航空、航天、汽车等领域。
风险提示
- 宏观经济发展不达预期
- 碳纤维复材技术研发失败
- 估值风险
- 碳纤维行业监管风险
投资评级说明
- 证券投资评级:买入(20%以上)、增持(5%-20%)、中性(-5%-5%)、减持(-5%以下)
- 行业投资评级:超配(高于5%)、标配(介于-5%到5%)、低配(低于-5%)
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