碳纤维行业系列报告之一:千锤百炼迎风舞,直伴雄鹰上云霄-20211231-银河证券-28页_2mb
报告摘要
碳纤维行业深度报告总结
核心内容
碳纤维是一种高性能材料,具有优异的力学性能、低密度、耐高温、耐腐蚀等特性,广泛应用于航空航天、风电、压力容器、交通运输等领域。随着“双碳”政策的推动和军民市场需求的快速增长,碳纤维行业迎来了快速发展期,国产替代步伐加快。
主要观点
- 市场空间广阔:2020年全球碳纤维市场需求约10.69万吨,预计2025年达20万吨,2030年达40万吨,年复合增长率分别为13.35%和14.11%。国内碳纤维需求2020年为4.89万吨,预计2025年达15万吨,年复合增速25.1%,其中国产供应量预计达8.3万吨,增速达35.1%,远超进口增速。
- 军机放量推动军用碳纤维需求:我国四代战斗机碳纤维使用比例约为27%,远高于三代机的6%-10%。随着军机列装提速和单机碳纤维占比提升,军用碳纤维市场将进入快速放量期。
- 民机市场潜力巨大:C919大飞机预计未来20年带动约86亿元碳纤维市场需求,CR929预计复合材料占比达50%,进一步扩大碳纤维需求。
- 风电行业碳纤维需求确定性强:预计2030年风电市场碳纤维需求达20万吨,对应市场规模约160亿元。碳纤维在风电叶片中的应用提升性能,实现轻量化和大型化。
- 压力容器市场前景看好:全球压力容器用碳纤维需求预计2025年达21897吨,年复合增长率20%。IV型瓶技术突破后,车载储氢瓶将成为重要应用领域。
- 交通运输领域逐步应用:碳纤维在汽车和轨道交通领域应用尚处导入期,但未来有望成为重要市场。汽车用碳纤维市场预计2030年全球需求达9-10万吨。
关键信息
全球与国内碳纤维市场对比
- 全球碳纤维市场以航空航天、风电、压力容器为主,2020年航空航天需求1.65万吨,风电需求3.06万吨,压力容器需求0.88万吨。
- 中国碳纤维市场以风电和休闲体育为主,2020年航空航天碳纤维需求1700吨,仅占全球总量的约2.5%。但随着国产大飞机和轨道交通的推进,未来航空航天市场增长空间巨大。
碳纤维分类及应用
- 按原料分类:聚丙烯腈基(PAN)碳纤维为主流,占比超90%,沥青基和粘胶基碳纤维应用较少。
- 按丝束分类:小丝束(≤12K)用于高附加值领域如军工和高端民机,大丝束(≥48K)用于风电、工业等基础领域。
- 按力学性能分类:包括高强型、高强中模型、高模型、高强高模型,其中高强高模型(如T800、T700S)性能最佳,价格最高。
碳纤维生产流程
- 碳纤维生产主要包括原丝生产和碳化过程,涉及聚合、脱泡、喷丝、碳化、表面处理等步骤,工艺复杂且技术门槛高。
国内产业化现状
- 国内碳纤维行业起步较晚,2005年仅10家企业,产能占全球1%。2020年运行产能达3.62万吨,销量1.85万吨,销量/产能比为51%。
- 国内碳纤维技术与国际领先企业仍有差距,尤其在小丝束领域,但大丝束技术逐步突破,未来有望实现规模化生产。
投资建议
- 建议优先关注已有军品型号列装、军品业务占比高的上市公司,包括中简科技(300777.SZ)、光威复材(300699.SZ)和中航高科(600862.SH)。
- 建议关注军民双布局、产能释放空间较大的光威复材和中复神鹰。
风险提示
- 技术发展路径选择失误。
- 产能释放不及预期。
市场前景与未来展望
- 随着技术进步、成本下降和产业链完善,碳纤维行业将进入快速发展阶段,尤其在军用和民用航空、风电、压力容器和交通运输领域。
- 国内厂商若能抓住技术突破和应用拓展的契机,有望在高端碳纤维市场实现突破,推动国产替代进程。
重点数据
| 年份 | 全球碳纤维需求(万吨) | 国内碳纤维需求(万吨) | 国内供给(万吨) |
|---|---|---|---|
| 2020 | 10.69 | 4.89 | 1.845 |
| 2025 | 20 | 15 | 8.3 |
| 2030 | 40 | 30 | 20 |
| 领域 | 2020年需求(吨) | 2025年预测需求(吨) | 年复合增长率 |
|---|---|---|---|
| 航空航天 | 1700 | 20000 | 25% |
| 风电叶片 | 30000 | 93384 | 14% |
| 压力容器 | 2000 | 21897 | 20% |
| 交通运输 | 1200 | 18301 | 10% |
市场应用领域分析
- 航空航天:碳纤维在军机和民机中的应用比例逐年提升,尤其是四代机和C919大飞机,预计未来5-10年年复合增速25%。
- 风电叶片:碳纤维在叶片结构中应用广泛,主要集中在主梁帽、蒙皮表面等,预计2030年全球需求达20万吨。
- 压力容器:主要用于储氢瓶、储气瓶等,IV型瓶技术突破后,市场空间将进一步扩大。
- 交通运输:汽车和轨道交通领域碳纤维应用尚处导入期,但未来增长潜力巨大,尤其是轨道交通领域。
未来发展趋势
- 碳纤维复合材料将逐步成为飞机、汽车、轨道交通等领域的轻量化首选材料。
- 国内厂商需加强与下游应用厂商的合作,提升工艺制造能力,实现成本下降和性能提升。
- 随着“双碳”政策的推进,风电领域碳纤维需求将保持快速增长,成为重要市场支撑。
- 压力容器和交通运输领域的应用将逐步扩大,为碳纤维行业带来新的增长点。
总结
碳纤维行业在全球和国内均呈现快速增长趋势,尤其在军用和民用航空、风电、压力容器和交通运输等领域。国内碳纤维产业虽起步较晚,但随着技术突破和政策支持,未来有望实现国产替代,市场空间广阔,前景光明。
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