有色金属行业深度研究：碳纤维，科技强国+国产替代，黑色黄金迎来行业风口-20200419-天风证券-36页_1mb

碳纤维行业分析总结

核心内容概述

碳纤维是一种高强度、高模量的高性能纤维材料，含碳量超过90%，具有密度低、强度高、耐高温、耐腐蚀、导电导热等特性，广泛应用于航空航天、汽车制造、体育休闲、风电叶片、压力容器等领域。目前，全球碳纤维市场由美日企业主导，而我国在碳纤维生产方面仍处于起步阶段，存在技术壁垒和国产替代空间。

主要观点

1. 碳纤维性能优势显著

• 力学性能：碳纤维的比强度和比模量远超钢、铝合金、钛合金和玻璃纤维等传统材料。
• 化学稳定性：具有耐高温、耐腐蚀、抗疲劳等特性。
• 应用领域：航空航天为最大应用市场，其次是风电叶片和体育休闲领域。

2. 生产工艺复杂，技术难点集中

• 聚合环节：聚丙烯腈（PAN）原液聚合是关键环节，目前我国原液聚合技术水平较低，难以精确控制分子量和分子量分布。
• 纺丝工艺：包括湿法纺丝和干喷湿纺，其中干喷湿纺工艺能生产高性能碳纤维，但对设备和工艺控制要求极高。
• 牵伸控制：碳化及石墨化过程中牵伸比直接影响碳纤维性能，国内企业牵伸比偏低，需进一步优化。
• 设备研发：纺丝机、牵伸水洗联合机、蒸汽牵伸箱等设备研发难度大，技术仍需突破。

3. 全球市场增长迅速，美日企业主导

• 需求增长：2008-2019年全球碳纤维总需求从3.64万吨增长至10.19万吨，CAGR为9.81%。
• 供给格局：美日企业占据全球碳纤维理论产能的60%，其中日本东丽和美国赫克塞尔是主要龙头。
• 我国地位：我国理论产能全球第三，但以低端产品为主，国产化率仅为28.52%。

4. 我国碳纤维行业迎来发展良机

• 需求增长：2008-2019年我国碳纤维市场CAGR达14.01%，高于全球水平，2019年需求为3.47万吨，占全球34%。
• 国产替代：国内企业如光威复材、中简科技、恒神股份等已突破高性能碳纤维生产技术，产品可对标东丽。
• 政策支持：国家出台多项政策支持碳纤维行业发展，如《中国制造2025》、《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》等，推动技术创新与产业化。

关键信息

1. 碳纤维分类

• 按力学性能：通用型、高强型、高模型、超高强型、超高模型。
• 按原料：聚丙烯腈基、沥青基、粘胶基。
• 按丝束大小：小丝束（1K、3K、6K等）和大丝束（48K及以上）。

2. 国内企业现状

• 光威复材：布局全产业链，产品广泛应用于国防和高端民用领域，多个募投项目预计2020年投产。
• 中简科技：已批量生产ZT7系列碳纤维，毛利水平高，千吨级项目即将达产。
• 恒神股份：销售策略转型效果显著，高附加值产品提升盈利能力，陕煤入主带来更强支持。

3. 技术难点

• 原液聚合：分子量和分布控制不足，影响后续加工性能。
• 牵伸控制：牵伸比偏低，影响碳纤维的模量和强度。
• 设备研发：凝固浴液面波动控制、循环稳定性、纺丝机设计等均需进一步优化。

4. 下游市场前景

• 航空航天：需求增长快，国产大飞机C919已使用T800级碳纤维复合材料。
• 风电叶片：随着风电装机容量增长，碳纤维需求持续上升。
• 汽车制造：新能源汽车渗透率提升，推动碳纤维在汽车领域的应用。
• 压力容器：氢能源项目推进，碳纤维应用需求增加。

投资建议

• 推荐公司：光威复材、中简科技、恒神股份。
• 理由：
  • 光威复材：产品种类多样，布局全产业链，未来营收有望持续增长。
  • 中简科技：批量生产高性能碳纤维，毛利水平高，千吨级项目即将达产。
  • 恒神股份：高附加值产品提升盈利能力，未来有望获得更多支持。

风险提示

• 产能落地不及预期：可能影响行业增长速度。
• 下游需求增长不及预期：可能限制碳纤维市场扩张。
• 研发进程不及预期：可能影响技术突破和产品性能提升。
• 政策支持不足：可能影响行业发展的持续性。

图表与数据

• 全球碳纤维需求：2008-2019年全球碳纤维需求增长显著，预计2020年达11.24万吨。
• 中国碳纤维需求：2008-2019年CAGR达14.01%，预计2020年达38.94千吨。
• 行业政策：多份国家政策文件支持碳纤维行业发展，推动技术创新和国产替代。
• 应用领域占比：航空航天占全球碳纤维需求23%，体育休闲占15%，风电叶片占24%。

结论

我国碳纤维行业在政策支持、市场需求增长和国产替代的推动下，正迎来快速发展机遇。尽管目前在技术上仍落后于美日企业，但国内厂商在高性能碳纤维研发方面取得重要进展，未来有望通过提升技术水平和产能，实现国产替代并提高国际竞争力。