新材料行业深度:碳纤维长期需求看好,国内有效供给有待持续释放_26页_1mb
报告摘要
新材料行业深度:碳纤维行业分析
核心内容
碳纤维作为一种重要的战略物资,具有出色的力学性能和化学稳定性,广泛应用于国防工业、航空航天、体育休闲、汽车工业等多个领域。其主要性能包括高强度、高模量、低密度、耐腐蚀、耐高温等,是目前高性能纤维中比强度和比模量最高的材料。
主要观点
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碳纤维的制备与分类
- 碳纤维主要由聚丙烯腈(PAN)等有机母体纤维高温裂解碳化而成,其中PAN基碳纤维占据市场主流,占比超过90%。
- 碳纤维按力学性能分为通用型和高性能型,高性能型又细分为高强型和高模型。按丝束规格分为小丝束和大丝束,小丝束用于高科技领域,大丝束用于基础工业。
- 碳纤维产业链从一次能源到终端应用,价值逐环放大,包括原丝、碳纤维、预浸料、复合材料等环节,其中碳纤维制备工艺复杂,原丝质量及氧化碳化工艺直接影响最终产品性能。
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我国碳纤维发展现状
- 我国碳纤维技术水平逐步接近国际先进水平,已掌握高性能碳纤维制备技术,但在应用技术开发和产业链生态方面仍显薄弱。
- 国内碳纤维企业正逐步实现技术突破和产能释放,如中复神鹰、光威复材等,但整体自给率仍较低,约为30%,长期依赖进口。
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全球碳纤维需求趋势
- 全球碳纤维需求保持增长,近五年年均复合增速为9.3%。2020年全球碳纤维需求达到10.69万吨,同比增长3%。
- 风电、航空航天、体育休闲和汽车是主要应用领域,其中风电和体育休闲占国内需求的主要部分。
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航空航天与风电作为增长驱动力
- 航空航天领域对碳纤维的需求长期增长,得益于军费增长、装备升级及碳纤维应用比例提升。
- 风电领域因政策支持、技术进步及成本下降,成为碳纤维需求快速增长的主要驱动力。2020年我国风电领域碳纤维需求同比增长44.93%,全球风电领域碳纤维需求预计持续增长。
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国内供给与全球格局
- 全球碳纤维市场由日美企业主导,我国虽已拥有较大运行产能,但有效供给不足,国内碳纤维行业仍面临供需紧张局面。
- 小丝束产品主要由日本企业控制,大丝束产品则主要由欧美企业主导,我国需在小丝束领域提升技术优势,在大丝束领域降本增效。
关键信息
- 碳纤维性能:含碳量超过90%,强度高(3,500MPa以上)、模量高(230GPa以上)、密度小(仅为钢的1/4)、耐腐蚀、耐高温、抗疲劳等。
- 全球需求增长:2020年全球碳纤维需求10.69万吨,预计2025年全球风电领域碳纤维需求将达9.34万吨,年均复合增速25%。
- 我国需求结构:风电和体育休闲占我国碳纤维需求的主要部分,未来有望向高端应用领域渗透。
- 我国自给率:2020年国产化率提升至38%,但仍远低于国际水平。
- 投资建议:关注在航空航天等高端领域建立领先优势、具备自主技术体系和实际产能释放的公司,以及向产业链上下游扩展的公司。
- 风险提示:下游需求增长不及预期、供给扩张导致竞争加剧、产能无法有效释放、成本上涨及技术研发风险。
行业评级
- 行业评级:增持
- 投资逻辑:碳纤维行业长期需求看好,尤其是航空航天和风电领域,国内供给正在逐步释放,具备较大的增长潜力。
图表与数据
- 全球碳纤维需求增长:2020年全球需求10.69万吨,预计2025年全球风电领域需求9.34万吨。
- 我国碳纤维需求结构:风电和体育休闲占比较大,未来有望向高端应用渗透。
- 全球碳纤维运行产能:2020年全球运行产能约17.17万吨,美国和中国是主要产能国家。
- 全球碳纤维市场份额:日本在小丝束领域占主导,欧美在大丝束领域占主导。
总结
碳纤维作为高性能材料,具备广泛的应用前景和战略意义。我国虽在技术水平上有所提升,但整体产业链生态仍不完善,自给率较低。未来,随着航空航天装备升级、风电产业持续发展,碳纤维需求将保持快速增长。国内企业需进一步提升技术实力和产能释放能力,以应对市场需求增长和国际竞争压力。
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