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1、碳纤维车体市场分析一、 下游应用市场广阔，有望带动碳纤维需求量上涨碳纤维因其性能优异，广泛用于风电叶片、体育休闲、航空航天等领域，下游市场前景广阔。我国碳纤维应用市场中，风电叶片、体育休闲及碳碳复材领域应用较多，三者合计占比达到754%。其中，风电叶片是我国碳纤维最大消费市场，占碳纤维消费总量的361%，风电叶片中的主梁帽、蒙面表皮、叶片根本、叶片前后边缘防雷系统等部位均需要用到碳纤维材料，以大幅减轻叶片重量，减少作用在支撑梁上的受力和扭矩等。风电叶片作为碳纤维最大的应用市场，近年来，在全球能源转型驱动下，全球风电行业发展迅速。2021年全球风电新增装机936GW，累计装机容量达到837GW，
2、同比增长124%。其中，我国是全球风电装机规模最大地区，在双碳战略及能源改革大背景下，我国不断推进风电行业发展，加快风电领域技术升级。从装机容量看，2022年我国新增风电装机3763GW，累计装机规模达到3654GW，同比增长541%，是全球规模最大的风电市场。风电也逐渐成为我国新能源发电的重要组成部分。2022年全口径发电量累计838863亿千瓦时，同比增长341%。其中，风电全年累计发电68672亿千瓦时，同比增长123%，占全口径总发电量的819%，风电发电规模占比不断提升。未来，随着风力发电机率持续增大，特别是海上风机需求刺激下，风电大型化趋势日益明显。风机大型化后，风电叶片大型化、轻
3、量化需求也将逐渐增加，也将进一步拉动碳纤维及其复合材料需求上涨。我国约有112%左右的碳纤维用于合成碳碳复合材料，其主要应用于刹车盘、航天部件等零部件。其中，碳碳复合材料主要应用于光伏行业。据悉，约有70%的碳碳复合材料应用在光伏领域中，且由于碳碳复合材料质量轻、耐高温性能较高，其在光伏领域的应用逐步提升。在国家大力推广发展光伏行业下，我国光伏装机容量持续增加。2022年，我国新增光伏装机容量087亿千瓦。其中，随着整县推进项目不断加速，分布式光伏首次实现对集中式光伏赶超，新增分布式光伏占光伏新增装机量的68%，集中式光伏仅占32%。截止到2022年底，我国光伏累计装机容量达到393亿千瓦时，
4、同比增长28%。未来，随着光伏行业延续高景气发展，碳碳复合材料需求将继续增加，碳纤维及其复合材料有望保持高速增长。二、 碳纤维下游需求占比从碳纤维下游需求量来看，2021年我国对碳纤维需求占比较高的领域是风电叶片与体育休闲，需求量占比分别是36%、28%，在航空航天领域占比仅为3%。未来随着我国碳纤维技术的提升以及航空航天的发展，碳纤维需求量将会进一步扩大。三、 碳纤维行业发展情况广义的碳纤维行业包含碳纤维原材料、碳纤维复合材料以及碳纤维复合材料制品等细分领域，碳纤维产业链则包含从天然能源到终端应用的完整制造过程。行业产业链中下游的碳纤维复合材料应用环节，直接上游为碳纤维原材料及树脂材料，下游
5、应用领域包括交通装备及其他工业、医疗健康、体育健康、民用航空及建筑加固等领域。复合材料一般由基体和增强材料两部分组成。基体材料主要起支撑和保护增强材料的作用；增强材料作为复合材料的主要承力组分，是复合材料强度和刚度的主要来源，增强材料多为纤维材料。按基体材料的类别可分为无机非金属基复合材料、金属基复合材料和树脂基复合材料，按增强纤维类别可分为玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维等复合材料。高性能纤维主要用作增强体来制造轻质高强的高性能复合材料，在提高材料效率和节能减排上体现出巨大经济效益。根据中国新材料产业发展报告（2020），碳纤维复合材料是目前用得最多也是最重要的一种高性能纤维复合材料，随着碳纤维生
6、产工艺技术持续提升，碳纤维产业日趋成熟，在今后较长的时间内，其主导地位仍不可能被替代。与传统结构材料相比，碳纤维复合材料具有耐腐蚀、抗疲劳、耐高温、膨胀系数小、可设计性强、易于大面积整体成型加工等优点。因而，碳纤维增强的树脂基复合材料是当代先进复合材料发展主流。树脂材料在复合材料中作用是将碳纤维粘结，固定纤维位置并提升复合材料层间剪切性能，同时传递纤维应力并保护纤维避免磨损和腐蚀。树脂的性能会直接影响碳纤维复合材料的结构强度与刚度、使用温度、断裂韧性和耐湿热老化等制品使用性能；另一方面，应用需求的升级，对树脂材料也提出了更高的阻燃、低温快速固化等新要求，将进一步推动树脂功能化改性与技术创新，对
7、碳纤维复合材料的应用与发展起着重要作用。四、 碳纤维行业投融资情况在绿色能源和新型材料发展的带动下，中国碳纤维复合材料的下游应用领域逐步扩大，开始在汽车制造、建筑交通等方面布局，并进一步加大了在风电设备领域的产业应用。随着下游行业的兴起，碳纤维行业也逐渐成为投资者关注的领域。数据显示，2021年我国碳纤维行业相关投资事件为8起，达到历史新高，投资金额达69亿元。2022年1-8月，投资数量为3起，投资金额达到历史新高，达64亿元。五、 国内企业大规模扩产，碳纤维行业迎来爆发期国内碳纤维龙头大规模扩产，将改变世界碳纤维产能格局。从全球碳纤维企业的后续扩产计划来看，碳纤维产能扩张主要以中国企业为主
8、。未来几年国内碳纤维企业扩产计划总量预计接近30万吨，但需关注各企业的项目落地性以及落地时间和实际产能，在供给短缺的背景下，率先实现项目落地和产能扩大，并稳定生产的企业将具备明显的先发优势，抢占更多的市场份额。碳纤维行业属于国家战略性新兴产业，在轻量化市场具有广阔的发展前景，在国防安全、航空航天等板块具有不可替代的优势。我国碳纤维市场规模一直保持增长趋势，从2017年的381亿元增长至2021年的1064亿元，年均复合增长率达293%，预计2023年中国碳纤维市场规模将达1537亿元。未来随着航空航天、风电叶片、碳复合材料等新兴产业的需求带动，我国对碳纤维的需求还有望进一步提高。六、 碳纤维市
9、场需求2021年，中国碳纤维需求达624万吨，高于全球平均水平，且进口产品依存度较高，主要源自日本、美国等国家的碳纤维龙头企业。未来随着航空航天、风电叶片、碳/碳复合材料等。新兴产业的需求带动，预计2023年中国碳纤维总需求将达916万吨，国产碳纤维的市场占比也将逐渐提高。七、 碳纤维行业产能不断扩张，国产化进程持续加快碳纤维上游为原油化工行业，需从石油、煤炭、天然气等化石燃料中提取制备丙烯，然后通过氨氧化后得到丙烯腈。碳纤维企业以丙烯腈为原材料进行聚合反应生成聚丙烯腈，再以其纺丝获得聚丙烯腈原丝，进行加工生产后得到碳纤维。2022年以来，受俄乌政策冲突等因素影响，全球能源供应偏紧，为了保障我
10、国能源供应安全，国家及企业不断加大石油天然气勘探开发力度。2022年，我国生产原油204667万吨，同比增长29%；生产天然气21779亿立方米，同比增长64%，我国能源供应整体安全稳定。2022年，利华益集团、江苏斯尔邦、辽宁金发等企业相继扩产，我国丙烯腈新增产能52万吨，产能同比增长165%。随着产品产能不断增加，丙烯腈产量也在不断增加。2022年我国丙烯腈产量约300万吨，同比增长1481%，行业供给充足。从丙烯腈市场价格走势看，2022年上半年，受多地疫情反复及国际地缘冲突等因素影响，原油价格高位大幅波动，叠加疫情对物流供需影响，丙烯腈市场价格震荡下行。其中，山东市场价格从年初的133
11、万元/吨下降至6月底的108万元/吨，跌幅达到1880%。2022年下半年，丙烯腈市场价格呈先涨后降态势。受上半年长时间亏损使得丙烯腈工厂采取限制措施，产品供给相对减少，丙烯腈市场价格有所回升。进入11月，多地扩能项目相继投产，行业供应增加，下游市场需求整体平稳，丙烯腈市场价格持续下降。对碳纤维生产企业来说，行业原材料采购成本相对下滑。2015年以来，我国出台了多项推动碳纤维行业发展相关政策，鼓励上海、江苏、浙江等地区加快发展碳纤维及其复合材料。在相关政策推动下及风电、光伏等新能源产业快速发展带动下，我国碳纤维市场需求快速增长，国内中复神鹰、光威复材、中简科技等多家企业相继宣布扩产，产品产能随
12、之逐步扩大。2022年我国碳纤维产量及需求量分别为443万吨和775万吨，同比分别增长772%和242%。据不完全统计，2022年我国碳纤维相关企业宣布计划投产产能累计59万吨。其中，新增的产品产能主要为大丝束碳纤维，其主要应用在风电、汽车领域。未来，随着新增产能项目逐步投产，我国碳纤维产能或将达到11万吨，将超过日本在全球的市场份额。整体来看，虽然产品供给能力不断提升，但仍无法满足下游市场需求，行业供需缺口较大。受国外对我国碳纤维行业技术、设备封锁，长期以来国内碳纤维产品主要依赖进口。随着碳纤维相关技术不断创新升级，我国碳纤维生产能力不断提高，国内碳纤维产品出口数量大幅提升。根据海关数据，2
13、022年我国碳纤维进出口数量分别为1031922吨和170965吨，同比分别增长7818%和26385%，进出口差额达到860956吨。从进口源看，日本、韩国、墨西哥、中国台湾和美国是我国碳纤维的重点进口地区。2022年我国分别从日本、韩国、墨西哥、中国台湾和美国进口碳纤维243473吨、201493吨、182549吨、143919吨和119076吨，分别占总进口比重2359%、1953%、1769%、1395%和1154%，前五名地区合计占比863%。受日本本地及欧美市场需求上涨，叠加东丽风波事件影响，日本对我国出口的碳纤维产品数量相对减少。从国内主要进口省市看，进口碳纤维前三名地区分别是江
14、苏省、广东省和上海市，进口占比分别为4397%、2735%和1276%，进口前三名地区合计占比达到8408%。由于进口的碳纤维由于品质较好，企业将进口碳纤维主要用于体育用品及风电叶片领域。随着国家将碳纤维及其复合材料列入科技创新2030重大工程以来，国家及企业持续加大其关键技术研发，行业相关工艺、技术、设备也取得了多项突破，国内碳纤维及其复合材料产量持续增长，产品国产化进程加快。近年来，在政策发力和企业努力下，我国不断取得碳纤维及其复合材料生产制备和关键技术攻关，产品产能规模也不断扩大，碳纤维国产化进程持续加快。2018-2022年，我国碳纤维国产化占比不断提升。2022年以来，多家碳纤维龙头
15、企业不断扩大产品产能，加快产品技术创新，我国碳纤维产品国产率从2018年的2903%逐步提升至2022年的5716%，5年间产品国产率扩大2813个百分点，提高了近一倍。未来，随着国内碳纤维相关技术不断创新，产品产能规模持续扩大，预计到2025年，我国碳纤维国产化进程将提升至62%以上。碳纤维是制造先进复合材料的重要增强材料，强度高、抗摩擦、耐腐蚀，可广泛应用于航空航天、能源装备、交通运输、体育休闲等领域。正因其具备十分优异的特殊性能，自研发以来，碳纤维及其复合材料研发技术长期被发达国家掌握，也是国外对外我国进行技术封锁和产品垄断的重要物质。为了摆脱核心技术受制于人的局面，我国自2000年开始
16、大力发展碳纤维产业，并将其列为国家重点发展的战略性产业。碳纤维制造难度较高，工艺流程复杂。经过多年经验积累及技术创新，目前国内主要有湿法纺丝和干喷湿法两种生产方法，由于干喷湿纺工业技术难度较大，国内仅有少数企业掌握该技术工艺，国内大部分企业仍采用湿法纺丝生产碳纤维。资料显示，碳纤维生产成本中，原丝、氧化及碳化成本较高，其中原丝成本占比达51%，是决定碳纤维性能的关键环节，也是企业未来实现降本增效的重要领域。按丝束规格不同，可以将碳纤维分为大丝束碳纤维和小丝束碳纤维。其中大丝束碳纤维的碳纤维根数在48K及以上，小丝束碳纤维根数则在48K以下。与小丝束碳纤维相比大丝束受到制作工艺的限制其模量与强度稍显逊色，但是制作成本与售价具备高性价比，在工业领域尤其是风电领域得到了广泛应用。八、 需求量上涨带动碳纤维行业发展近年来，中国碳纤维需求量一直维持稳步上升趋势
