中商情報(bào)網(wǎng)訊：碳纖維是由聚丙烯腈等有機(jī)母體纖維，在高溫環(huán)境下裂解碳化形成碳主鏈機(jī)構(gòu)，含碳量在90%以上的高強(qiáng)度高模量纖維，具有耐高溫、抗摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐腐蝕等特性。是用腈綸和粘膠纖維做原料，經(jīng)高溫氧化碳化而成。同時(shí)它也是制造航天航空等高技術(shù)器材的優(yōu)良材料，但因其價(jià)格昂貴，通常又被稱為“黑黃金”。

一、碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈

碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈包含上游的原油化工產(chǎn)業(yè)，中游的原絲加工、碳纖維相關(guān)產(chǎn)物以及碳纖維復(fù)合材料生產(chǎn)加工、核心機(jī)械制造以及下游的應(yīng)用市場(chǎng)組成。

資料來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

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二、上游分析

碳纖維上游屬于石油化工行業(yè)，先從石油、煤炭、天然氣等化石燃料中制得丙烯，并經(jīng)氨氧化后得到丙烯腈；丙烯腈經(jīng)聚合和紡絲之后得到聚丙烯腈（PAN）原絲。碳纖維企業(yè)通過(guò)對(duì)以丙烯腈為主的原材料進(jìn)行聚合反應(yīng)生成聚丙烯腈，再以其紡絲獲得聚丙烯腈原絲。

（一）原油

碳纖維行業(yè)技術(shù)壁壘高，碳化氧化是關(guān)鍵。其主要原料丙烷可從原油中制得，丙烷經(jīng)選擇性催化脫氫（PDH）可得到丙烯。國(guó)內(nèi)石油生產(chǎn)企業(yè)繼續(xù)加大國(guó)內(nèi)勘探開(kāi)發(fā)力度，調(diào)整投資策略，加強(qiáng)重點(diǎn)戰(zhàn)略區(qū)域、潛力優(yōu)質(zhì)區(qū)塊的勘探，有效控制成本，積極釋放優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能，原油產(chǎn)量呈持續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。數(shù)據(jù)顯示，2022年1-10月，我國(guó)生產(chǎn)原油17097.5萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)3.0%。

數(shù)據(jù)來(lái)源：國(guó)家統(tǒng)計(jì)局、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

下圖為我國(guó)原油上市企業(yè)匯總表：

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（二）丙烯腈

丙烯腈是一種無(wú)色易燃易揮發(fā)的液體，具有特殊的杏仁氣味。微溶于水，易溶于一般溶劑。目前，我國(guó)丙烯產(chǎn)企業(yè)主要分布在東北和華東地區(qū)。數(shù)據(jù)顯示，2016-2021年我國(guó)丙烯腈產(chǎn)量總體呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，從2016年167萬(wàn)噸增長(zhǎng)至2021年的261.3萬(wàn)噸。中商產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測(cè)，2022年我國(guó)丙烯腈產(chǎn)量將達(dá)283.3萬(wàn)噸。

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下圖為我國(guó)丙烯腈主要生產(chǎn)商匯總表：

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（三）聚丙烯腈

聚丙烯腈相較于其他兩種碳纖維工藝難度更低，并且擁有優(yōu)異的成品品質(zhì)和優(yōu)良的力學(xué)性能，是碳纖維的主流。

下圖為我國(guó)聚丙烯腈主要生產(chǎn)商匯總表：

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三、中游分析

碳纖維的中游為利用原絲來(lái)制造碳纖維及碳纖維產(chǎn)品，原絲進(jìn)行預(yù)氧化、低溫和高溫碳化后得到碳纖維，碳纖維可制成碳纖維織物和碳纖維預(yù)浸料；碳纖維與樹(shù)脂、陶瓷等材料結(jié)合，可形成碳纖維復(fù)合材料，最后由各種成型工藝得到下游應(yīng)用需要的最終產(chǎn)品。

（一）碳纖維

1.市場(chǎng)規(guī)模

碳纖維行業(yè)屬于國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，在輕量化市場(chǎng)具有廣闊的發(fā)展前景，在國(guó)防安全、航空航天等板塊具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。中國(guó)碳纖維市場(chǎng)規(guī)模一直保持增長(zhǎng)趨勢(shì)，從2016年的4.82億美元增長(zhǎng)至2021年的15.88億美元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)26.9%。2020年底國(guó)家提出的“碳達(dá)峰、碳中和”的戰(zhàn)略，對(duì)碳纖維產(chǎn)業(yè)將有深遠(yuǎn)的影響，新的能源戰(zhàn)略將極大刺激風(fēng)電、光伏、氫能等再生或新能源的發(fā)展。隨著下游各應(yīng)用領(lǐng)域的不斷發(fā)展壯大，我國(guó)碳纖維市場(chǎng)規(guī)模將進(jìn)一步增長(zhǎng)。

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隨著我國(guó)碳纖維技術(shù)水平的提高，我國(guó)逐漸打破日本、美國(guó)的市場(chǎng)壟斷，國(guó)產(chǎn)碳纖維取得重大進(jìn)步。2021年碳纖維國(guó)產(chǎn)化率水平已達(dá)47%，較2020年提升9個(gè)百分點(diǎn)。

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2.碳纖維產(chǎn)能

隨著碳纖維市場(chǎng)需求的不斷提升，產(chǎn)能不斷加大。中國(guó)碳纖維產(chǎn)能從2017年的2.55萬(wàn)噸增長(zhǎng)至2020年的3.620萬(wàn)噸。最新數(shù)據(jù)顯示，2021年中國(guó)碳纖維產(chǎn)能達(dá)3.94萬(wàn)噸，增速有所減緩。中商產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測(cè)，2022年我國(guó)碳纖維產(chǎn)能將達(dá)4.26萬(wàn)噸。

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3.碳纖維產(chǎn)量

數(shù)據(jù)顯示，2017-2021年中國(guó)碳纖維產(chǎn)量不斷增長(zhǎng)，從2017年的0.74萬(wàn)噸增長(zhǎng)至2020年的1.85萬(wàn)噸。其中，2020年中國(guó)碳纖維產(chǎn)量增速明顯攀升。最新數(shù)據(jù)顯示，2021年中國(guó)碳纖維產(chǎn)量達(dá)2.43萬(wàn)噸。中商產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測(cè)，2022年我國(guó)碳纖維產(chǎn)量能將達(dá)3.01萬(wàn)噸。

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4.碳纖維需求量

隨著國(guó)際風(fēng)電葉片代工逐漸由歐洲轉(zhuǎn)向國(guó)內(nèi)，該領(lǐng)域碳纖維需求激增，帶動(dòng)我國(guó)碳纖維需求量穩(wěn)定增長(zhǎng)。數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)碳纖維需求量由2016年的2.0萬(wàn)噸增長(zhǎng)至2021年的6.2萬(wàn)噸，復(fù)合年均增長(zhǎng)率達(dá)25.4%，預(yù)計(jì)2022年中國(guó)碳纖維需求量將達(dá)6.7萬(wàn)噸。

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5.碳纖維消費(fèi)量

從消費(fèi)量來(lái)看，2016-2021年中國(guó)碳纖維消費(fèi)量不斷增長(zhǎng)，2021年消費(fèi)量增速減緩。中國(guó)碳纖維消費(fèi)量從2016年的1.96萬(wàn)噸增長(zhǎng)至2021年5.25萬(wàn)噸。中商產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測(cè)，2022年我國(guó)碳纖維消費(fèi)量能將達(dá)5.62萬(wàn)噸。

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6.行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局

當(dāng)前我國(guó)國(guó)內(nèi)主要的碳纖維（及原絲）制造商為吉林碳谷、吉林寶旌、中復(fù)神鷹、江蘇恒神、光威復(fù)材、蘭州藍(lán)星和上海石化等。其中，吉林碳谷以原絲生產(chǎn)為主；吉林寶旌和蘭州藍(lán)星以大絲束碳纖維生產(chǎn)為主，江蘇恒神和蘭州藍(lán)星兼?zhèn)湓z生產(chǎn)和碳纖維生產(chǎn)能力；其他公司產(chǎn)能主要集中在高性能碳和小絲束碳纖維?；谔祭w維極高壁壘的行業(yè)屬性，其全球供應(yīng)呈現(xiàn)明顯的壟斷格局。其中，吉林碳谷+寶旌、中復(fù)神鷹產(chǎn)能占比均為24%，其次江蘇恒神占比15%、光威復(fù)材14%。

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7.行業(yè)投融資情況

在綠色能源和新型材料發(fā)展的帶動(dòng)下，中國(guó)碳纖維復(fù)合材料的下游應(yīng)用領(lǐng)域逐步擴(kuò)大，開(kāi)始在汽車制造、建筑交通等方面布局，并進(jìn)一步加大了在風(fēng)電設(shè)備領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。隨著下游行業(yè)的興起，碳纖維行業(yè)也逐漸成為投資者關(guān)注的領(lǐng)域。數(shù)據(jù)顯示，2021年我國(guó)碳纖維行業(yè)相關(guān)投資事件為8起，達(dá)到歷史新高，投資金額達(dá)6.9億元。2022年1-8月，投資數(shù)量為3起，達(dá)到歷史新高，投資金額達(dá)6.4億元，金額接近去年全年投資金額。

數(shù)據(jù)來(lái)源：IT桔子、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

下圖為我國(guó)碳纖維主要生產(chǎn)商匯總表：

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（二）原絲

原絲是生產(chǎn)高品質(zhì)碳纖維的技術(shù)關(guān)鍵，一般認(rèn)為碳纖維90%的性能取決于原絲。原絲品質(zhì)不佳，在后續(xù)加工中很難消除，從而遺傳給碳纖維，造成力學(xué)性能下降。原絲不僅決定碳纖維的質(zhì)量，同時(shí)也是碳纖維成本的主要組成部分。理論上每生產(chǎn)1kg碳纖維需要消耗2kg的原絲，原絲占PAN基碳纖維成本高達(dá)51%左右。

下圖為我國(guó)碳纖維原絲主要生產(chǎn)廠商匯總表：

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（三）碳纖維織物

碳纖維織物是通過(guò)連續(xù)碳纖維的相互交叉、燒結(jié)等構(gòu)成的片狀材料，是碳纖維重要的應(yīng)用形式。據(jù)《棉紡織纖維》，按照碳纖維織物中紗線的取向，碳纖維織物可分為單向織物、雙向織物（分平紋、斜紋和緞紋）和多軸向織物。

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下圖為我國(guó)碳纖維織物主要廠商匯總表：

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（四）碳纖維預(yù)浸料

碳纖維預(yù)浸料是由增強(qiáng)體，如碳纖維紗、樹(shù)脂基體、離型紙等材料，經(jīng)過(guò)涂膜、熱壓、冷卻、覆膜、卷取等工藝加工而成的復(fù)合材料，又名碳纖維預(yù)浸布，是原材料和最終復(fù)合材料制品之間的一種中間產(chǎn)品。碳纖維預(yù)浸料的生產(chǎn)主要有熱熔法和溶液浸漬法。

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（五）碳纖維復(fù)合材料

碳纖維復(fù)合材料是指以碳纖維為增強(qiáng)體，樹(shù)脂、金屬、陶瓷等為基體的復(fù)合材料的總稱。常見(jiàn)的碳纖維復(fù)合材料主要有碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料（CFRP)、碳纖維增強(qiáng)碳基復(fù)合材料（C/C)、碳纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材（CFRM)、碳纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料（CFRC）和碳纖維增強(qiáng)橡膠復(fù)合材料（CFRR）等。

下圖為我國(guó)碳纖維加工及制成復(fù)合材料的生產(chǎn)商匯總表：

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四、下游分析

從我國(guó)碳纖維行業(yè)下游需求量來(lái)看，2021年對(duì)碳纖維需求占比較高的領(lǐng)域是風(fēng)電葉片與體育休閑，需求量占比分別是36%、28%，在航空航天領(lǐng)域占比僅為3%。未來(lái)隨著我國(guó)碳纖維技術(shù)的提升以及航空航天的發(fā)展，碳纖維需求量將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。

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（一）風(fēng)電

2022年1-9月，中國(guó)風(fēng)電行業(yè)運(yùn)行平穩(wěn)。截至9月底，全國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量34767萬(wàn)千瓦，同比增長(zhǎng)16.9%；風(fēng)電新增裝機(jī)容量1924萬(wàn)千瓦，比上年增加281萬(wàn)千瓦。

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（二）體育

近年來(lái)，在一系列政策的帶動(dòng)下，我國(guó)體育市場(chǎng)主體不斷擴(kuò)大，體育的消費(fèi)潛力加快釋放，體育產(chǎn)業(yè)規(guī)模邁上新臺(tái)階。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2017-2020年，全國(guó)體育產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)出從21987億元增長(zhǎng)至27372億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率為7.6%。預(yù)計(jì)2022年之中國(guó)體育行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到31676億元。

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（三）建筑補(bǔ)強(qiáng)

通常而言，建筑工程的使用年限較長(zhǎng)，部分工程存在因設(shè)計(jì)載荷標(biāo)準(zhǔn)過(guò)低而造成的遺留問(wèn)題，與此同時(shí)，建筑工程大多暴露于外界環(huán)境，由于受到環(huán)境侵蝕不可避免發(fā)生老化。碳纖維對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)往往采用碳纖維布或碳纖維板材來(lái)粘貼在混凝土結(jié)構(gòu)的表面，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)加固和補(bǔ)強(qiáng)。2022年1-10月，我國(guó)房屋竣工面積46565萬(wàn)平方米，下降18.7%。其中，住宅竣工面積33771萬(wàn)平方米，下降18.5%。

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