化工行业碳纤维系列报告之二：巡礼全球碳纤维行业霸主，日本-20170914-中泰证券-34页-2mb

日本碳纤维行业深度分析总结

核心内容概述

日本是全球碳纤维行业的领导者，拥有东丽、帝人和三菱三大巨头，合计占据全球约50%的市场份额。日本碳纤维行业自20世纪60年代起步，经过近60年的持续发展和创新，已形成完整的产业链布局和高度集中的市场格局。通过技术专利保护、规模化生产、产业链垂直整合以及与下游企业的紧密合作，日本企业不仅巩固了其行业地位，还持续拓展应用领域，提高产品性能，降低成本。

主要观点

1. 历史发展与技术积累

   • 日本碳纤维行业起步较晚，但通过抓住体育休闲市场机遇，逐步切入高端航空航天和汽车市场。
   • 1961年，进藤昭男成功研发出PAN基碳纤维，为日本碳纤维行业奠定了技术基础。
   • 日本企业凭借在纤维制造领域的经验，以及对丙烯腈等原材料的掌握，迅速在碳纤维生产领域占据优势。

2. 产业联盟与政策支持

   • 日本政府高度重视碳纤维产业，将其视为轻量化、节能和环保的关键技术。
   • 自1978年起，日本成立碳纤维产业联盟，涵盖制造、中间材料、复合材料加工及回收企业，推动技术标准化和产业链协同。

3. 技术专利与产业链控制

   • 日本企业拥有全球最多的碳纤维相关专利，覆盖产业链各环节，形成技术壁垒。
   • 东丽、帝人和三菱在PAN原丝制备和碳化等核心技术上严格保密，控制技术优势。

4. 产能扩张与市场拓展

   • 日本三大巨头近年来不断扩大产能，以应对汽车、航空等下游行业的需求增长。
   • 东丽、帝人和三菱分别在2015年至2018年间新增约0.45万吨/年、0.3万吨/年和1.13万吨/年的碳纤维产能。

5. 产品多样化与性能提升

   • 日本企业开发出覆盖标准、中、高弹性模量的碳纤维型号，以满足不同应用领域的需求。
   • 东丽推出T2000，帝人推出Tenax XMS32，三菱推出Pyrofil MR70，均显著提升了性能。

6. 产业链下游拓展

   • 日本企业注重碳纤维复合材料的研发，尤其在树脂基复合材料领域取得突破。
   • 通过与汽车、飞机等下游巨头合作，实现技术共享和市场协同，提升产品附加值。

7. 成本控制与效率提升

   • 采用新原料和工艺，如溶剂可溶性耐火聚合物、微波碳化和等离子处理，有效降低生产成本并提高效率。
   • 规模化生产使总成本降低约21%，增强了企业竞争力。

8. 市场与行业前景

   • 碳纤维在汽车、航空、风电等领域的应用持续增长，下游需求旺盛。
   • 行业整体保持较高毛利率，未来随着产能扩张和技术升级，盈利能力有望进一步提升。

关键信息

• 行业现状

  • 全球碳纤维总市值约为3486.08亿元，流通市值约2711亿元。
  • 日本企业在全球小丝束碳纤维市场占有率约为49%，大丝束市场占有率约为52%。
  • 三大巨头合计产能超过5万吨/年，占全球产能的50%以上。

• 技术壁垒

  • 碳纤维制备工艺复杂，涉及多个学科，关键节点多达数百个。
  • 原丝制备和碳化环节占总成本的40%~60%和25%~30%，技术控制权高度集中。

• 专利布局

  • 截至2014年7月，日本企业在全球碳纤维专利数量排名前三。
  • 专利覆盖从原材料、生产工艺到产品应用的全链条，且在多个国家申请。

• 下游合作

  • 东丽与波音、戴姆勒、丰田等企业签订长期合作协议，保障稳定订单和市场竞争力。
  • 帝人与通用合作，三菱与宝马、西格里合作，共同研发碳纤维复合材料。

• 成本与效率

  • 规模化生产可降低总成本21%，提升企业利润空间。
  • 新技术使生产效率提高10倍，单位能耗降低50%，提升产品竞争力。

• 未来展望

  • 日本企业将继续扩大产能，拓展碳纤维应用领域，尤其是汽车和航空。
  • 通过技术创新和产业链整合，维持行业高毛利率，巩固全球领先地位。

风险提示

• 汽车需求不及预期：若汽车市场增长放缓，可能影响碳纤维需求。
• 产能过剩：随着产能扩张，存在潜在产能过剩风险，需关注市场竞争变化。

图表目录（摘要）

• 图表1：日本碳纤维发展阶段
• 图表2：日本碳纤维行业发展历史上的大事件
• 图表3：日本碳纤维产业联盟
• 图表4、5：小丝束碳纤维各厂商市场份额
• 图表6：东丽全球碳纤维业务布局
• 图表7：帝人全球碳纤维业务布局
• 图表8：三菱化学全球碳纤维业务布局
• 图表9：东丽在碳纤维产业链上的布局
• 图表10：东丽碳纤维产品体系
• 图表11：帝人碳纤维产品体系
• 图表12：三菱丽阳的一条龙生产体系
• 图表13：日本碳纤维龙头企业生产的不同性能碳纤维型号
• 图表14：东丽碳纤维产品型号
• 图表15：三菱丽阳碳纤维性能及其用途分布
• 图表16：日本碳纤维龙头企业碳纤维产品的应用
• 图表17：日本碳纤维巨头技术细节及产品差异
• 图表18：全球碳纤维专利数量排名
• 图表19：日本碳纤维企业专利的技术布局
• 图表20：日本碳纤维企业专利的区域分布
• 图表21：日本碳纤维企业与下游巨头建立的合作
• 图表22：碳纤维厂商与下游客户间分工
• 图表23：全球碳纤维在汽车工业领域需求量
• 图表24：CFRP在宝马汽车零部件应用比例
• 图表25：全球风电叶片新增装机容量
• 图表26：风电叶片直径趋势
• 图表27：全球碳纤维在航空领域需求量
• 图表28：波音飞机碳纤维使用比例
• 图表29：丙烯腈价格变化
• 图表30：原油价格变化
• 图表31：碳纤维主要应用领域需求预测
• 图表33：PAN基碳纤维制备工艺流程
• 图表34：全球碳纤维产量区域分布
• 图表35：碳纤维生产的规模效应
• 图表36：日本企业碳纤维产能扩张规划
• 图表37：2015-2018年日本企业碳纤维产能增长量
• 图表38：PAN基碳纤维创新工艺和现行工艺比较
• 图表39：微波碳化创新技术与现有技术比较
• 图表40：等离子处理碳纤维
• 图表41：碳纤维复合材料分类及其性能、应用
• 图表42：日本CFRP的成型方法及其特点
• 图表43：日企近年展开的碳纤维相关收购事项
• 图表44：东丽公司业务发展历程
• 图表45：东丽主营业务和产品销售占比
• 图表46：东丽近年净销售收入和营业利润
• 图表47：东丽近年碳纤维净销售收入和营业利润
• 图表48：帝人材料业务发展历程
• 图表49：帝人主营业务分布
• 图表50：帝人产品营业额占比
• 图表52：帝人近三年净销售收入和营业利润
• 图表53：帝人碳纤维业务销售收入和营业利润
• 图表54：三菱化学控股公司业务发展历程
• 图表55：三菱化学控股主营业务
• 图表56：三菱化学控股产品营业额占比
• 图表57：三菱近年净销售收入和营业利润
• 图表58：三菱近年碳纤维材料销售收入和营业利润

总结

日本碳纤维行业凭借长期技术积累、产业链垂直整合、专利保护、规模化生产以及与下游企业的紧密合作，确立了全球霸主地位。未来，随着汽车、航空和风电等下游行业的持续增长，日本企业将进一步扩大产能、优化工艺、拓展应用，巩固其在碳纤维领域的竞争优势。然而，需警惕汽车需求不及预期和产能过剩等风险，以确保行业的可持续发展。