20220225-西部证券-碳纤维行业专题报告之一_黑色黄金大放异彩_国产布局迎来良机_44页_2mb

报告摘要

黑色黄金大放异彩，国产布局迎来良机

核心内容概览

碳纤维被誉为“新材料之王”，因其优异的比强度、比模量、低密度、耐腐蚀、耐高温、抗疲劳等特性，广泛应用于军工、民用等多个领域。PAN基碳纤维是当前主流，其生产工艺复杂且设备壁垒高，因此在高性能复合材料中占据主导地位。我国碳纤维行业正处于快速发展阶段，需求持续增长，预计2025年国内需求量将达到15万吨，全球占比有望从46%提升至75%。然而，我国碳纤维应用结构仍以风电叶片和体育休闲为主，高端领域如航空航天占比不足10%，未来有望向高附加值领域拓展。

主要观点

碳纤维性能优势：碳纤维在所有可量产纤维材料中性能最佳，具有高强度、高模量、低密度、耐高温、耐腐蚀等特性，是实现轻量化、高性能、长寿命的重要材料。
全球碳纤维需求增长：过去10年全球碳纤维需求稳步增长，2020年达10.7万吨，预计2025年将达20万吨，5年CAGR为13.3%。
我国碳纤维发展潜力：我国碳纤维需求从2008年的0.8万吨增长至2020年的4.9万吨，CAGR达16%，预计2025年达15万吨，国产化率有望提升至55%。
军民两用发展趋势：碳纤维在军用领域应用广泛，如战斗机、航空发动机等，而在民用领域也逐步渗透至风电、汽车、体育等产业。
风电叶片需求增长：随着海上风电的快速发展，风机大型化趋势明显，碳纤维在风电叶片中的渗透率有望持续提升，2025年国内需求预计达5.6万吨，全球需求达10.6万吨。
国产替代加速：我国碳纤维行业在政策和资金支持下，正在加速提质、增量、降本，未来产能将主要由国内厂商贡献。

关键信息

碳纤维性能与应用

碳纤维是目前比强度最高的材料，适用于航空航天、军工、能源、体育、汽车等多领域。
PAN基碳纤维占据市场主导地位，产量占比超90%。
碳纤维复合材料（如CFRP）是应用最广泛的碳纤维复合材料，碳纤维含量约65%，消费占比超过80%。
碳纤维复合材料相比传统材料具有更高的比强度、比模量、更轻的重量、更优异的抗疲劳性与耐腐蚀性。

全球与我国碳纤维需求结构

全球碳纤维需求以风电叶片、航空航天、体育及汽车为主，其中航空航天因高附加值成为第一大消费领域。
我国碳纤维需求结构以风电叶片和体育休闲为主，合计占比达71%，而航空航天等高端领域占比不足10%，未来有望改善。
风电叶片碳纤维渗透率预计从2021年的8%提升至2025年的20%，海上风电渗透率有望达到70%。

国内碳纤维产业现状与前景

我国碳纤维行业存在“有产能，无产量”的问题，主要受制于核心技术不足及进口设备限制。
2025年我国碳纤维产量预计达8.3万吨，国产化率提升至55%。
国内企业如吉林化纤、精功科技、中复神鹰、光威复材和中简科技在碳纤维领域具备一定竞争力。

风电领域发展趋势

全球风电装机量持续增长，2020年达743GW，预计2025年全球新增装机量将突破112GW，其中海上风电增速显著。
我国风电装机量占全球新增装机量的40%-50%，2020年达70%以上，预计2025年国内风电碳纤维需求达5.6万吨，市场规模约56亿元。
海上风电发展推动风机大型化，平均单机容量将达15-17MW，带动碳纤维在叶片中的应用。

风险提示

原材料价格波动风险；
下游需求不及预期；
产能建设进度不及预期；
关键生产设备及技术受限进口；
产能投放过于集中导致短期供给过剩。

图表与数据

图1-5：展示了碳纤维的生产流程及性能特点。
图6-10：反映了全球和我国碳纤维需求结构及增长趋势。
图11-15：说明了不同应用领域的碳纤维单价、用量及我国与全球需求差异。
图16-20：展示了碳纤维在飞机上的应用历程及军用领域使用比例。
图21-30：描绘了风电装机量、风机叶片大型化趋势及碳纤维在风电叶片中的应用情况。
表1-20：涵盖了碳纤维种类、应用领域、成本结构、产能、需求测算等关键数据。

结论

碳纤维行业在全球范围内持续增长，我国作为全球最大的碳纤维消费市场之一，正迎来国产替代和产业布局的良机。随着风电叶片大型化、航空航天轻量化、汽车轻量化等趋势的推动，碳纤维在多个领域的应用将加速扩展。同时，国内企业通过技术突破、政策支持和产能扩张，正在逐步缩小与国际领先企业的差距，未来有望在全球碳纤维市场中占据更大份额。

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