20221107-国信证券-特种材料专题报告_超高性能纤维行业分析框架_74页_4mb

超高性能纤维行业分析总结

核心内容概述

高性能纤维主要包括碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维（UHMWPE）和芳纶纤维，它们因具备超高强度、超高模量、低密度及耐化学腐蚀等特性，成为国家重点发展的新材料。这些材料广泛应用于国防军工、航空航天、交通运输、安全防护等领域，未来需求持续增长。

主要观点与关键信息

1. 碳纤维

• 行业地位：碳纤维是三大高性能纤维中性能最佳，具有最高的比强度和比模量，是“黑色黄金”。
• 应用领域：航空航天、风电叶片、储氢、压力容器、汽车轻量化等。
• 需求预测：预计2023年全球需求15万吨，2025年20万吨；2021年中国需求6.2万吨，同比增加28%，进口依存度超60%。
• 技术突破：国内企业如吉林化纤、中复神鹰、光威复材等正加速产能扩张，提升国产化率。
• 生产工艺：
  • 原丝生产分为一步法和两步法，溶剂包括DMSO、DMAC、NaSCN等。
  • 纺丝工艺有湿法纺丝和干喷湿纺法，后者具有更高的强度和更好的表面质量。
• 供需格局：
  • 2021年中国碳纤维产能6.34万吨，同比增长75.14%，但进口仍占主导。
  • 2023年预计国内产能达15.3万吨，2025年预计26万吨，年均复合增长率达56%。
  • 丙烯腈作为主要原材料，2021年国内产能315.9万吨，出口量首次超过进口量。

2. 超高分子量聚乙烯纤维（UHMWPE）

• 行业现状：国内产能快速扩张，2022年6月合计约16.8万吨，拟新建产能约21万吨。
• 应用领域：国防装备、锂电池隔膜等。
• 发展趋势：全球国防装备投入增加，推动UHMWPE需求增长，国产化进程加快，高端湿法隔膜有望实现国产化。

3. 芳纶纤维

• 行业格局：全球市场高度垄断，主要由国外企业主导，但国内企业正突破技术壁垒。
• 应用领域：光纤光缆、防弹防护、工业过滤、高性能复合材料等。
• 需求预测：未来2-3年对位芳纶、间位芳纶产能有望扩大至2万吨以上，芳纶纸等制品在新能源汽车等领域快速渗透。
• 代表企业：泰和新材、中化国际等，其中中化国际计划2023年底扩产至8000吨以上。

相关上市公司

风险提示

• 市场竞争加剧
• 项目建设和市场开拓不达预期
• 技术升级迭代风险
• 环保风险

行业发展趋势

• 风电叶片：需求快速增长，2023年预计6万吨，2025年9.3万吨，推动大丝束碳纤维需求增长。
• 储氢领域：IV型储氢瓶需求增长，2023年预计1.5万吨，2025年2.19万吨。
• 航空航天：碳纤维应用持续增加，2025年需求2.63万吨，贡献全球增量的10.6%。
• 汽车轻量化：碳纤维用于高性能汽车，2023年预计1.7万吨，2025年1.8万吨。
• 复合材料：碳纤维与树脂等材料结合，用于制造高附加值产品，如风电叶片主梁、制动盘等。
• 预浸料与成型工艺：拉挤工艺和真空灌注工艺逐步成熟，提升生产效率与产品质量。

总结

高性能纤维行业正迎来快速发展期，碳纤维、UHMWPE、芳纶纤维在多个领域应用广泛。国内企业正加速技术突破与产能扩张，逐步实现国产替代。未来几年，风电叶片、储氢、航空航天、新能源汽车等领域将成为主要增长点。行业整体呈现技术壁垒高、供需紧张、进口依赖度高的特点，但随着国产化率的提升，有望逐步改善。