20220518-湘财证券-碳纤维行业_碳纤维长期需求看好_国内有效供给有待持续释放_35页_1mb

报告摘要

碳纤维是一种高性能材料，具有出色的力学性能和化学稳定性，广泛应用于国防军工、航空航天、体育休闲、汽车工业、新能源装备等多个领域。其主要性能包括高强度、高模量、低密度、耐高温、耐低温、耐腐蚀等，具备比强度和比模量高于其他材料的特性，是轻量化材料的重要选择。

碳纤维的战略地位：碳纤维是发展国防军工与国民经济的重要战略物资，我国仍处于技术追赶阶段，需持续提升自给率。
技术发展与产业链：我国碳纤维技术水平逐渐接近国际先进水平，但在应用技术开发和产业链生态方面仍较为薄弱。产业链包括原丝制备、碳化、预浸料、复合材料制造等环节，价值逐级放大。
下游应用增长：体育休闲领域碳纤维需求保持稳定增长，风电、航空航天、压力容器、C/C复材等新兴应用领域成为增长新引擎。
行业扩产与竞争格局：国内碳纤维企业持续扩产，但全球市场仍由国际巨头主导，小丝束主要由日本企业控制，大丝束则由欧美企业主导。

性能特点：
- 抗拉强度 >3,500MPa
- 弹性模量 >230GPa
- 密度仅为钢的1/4，铝合金的1/2
- 耐高温（可达2,000℃）、耐低温（-180℃仍具弹性）
- 耐腐蚀性强，超过黄金和铂金
- 热膨胀系数小，导热性好，适合极端环境使用
原丝种类：
- 聚丙烯腈（PAN）基、沥青基、粘胶基
力学性能分类：
- 高强型（GQ）、高强中模型（QZ）、高模型（GM）、高强高模型（QM）
丝束规格：
- 小丝束（24K以下）、大丝束（48K以上）、巨丝束（100K以上）

全球需求：
- 2021年全球碳纤维需求11.8万吨，同比增长10.38%
- 预计2025年达20万吨，2030年达40万吨，年均复合增速11.13%和14.9%
我国需求：
- 2021年我国需求6.24万吨，同比增长27.7%
- 国产自给率由37.87%提升至46.89%
- 主要应用领域为风电、体育休闲、碳碳复材、压力容器
重点领域需求预测：
- 军用航空：未来15年我国军机数量将达6500架，其中战斗机2100架，预计军机碳纤维需求达14154吨，年均需求944吨
- 民用航空：C919大型客机订单有望突破1000架，推动碳纤维需求
- 风电领域：2021年全球风电碳纤维需求增长7.84%，我国增长12.5%，预计2025年全球风电碳纤维需求达9.34万吨，年均复合增速25%
- 体育休闲：2021年全球需求1.85万吨，同比增长20.13%，我国需求1.75万吨，同比增长19.86%
- 压力容器：2021年全球需求增长25%，储氢气瓶是增长亮点
- C/C复材：受光伏行业带动，2021年碳纤维需求高增长，预计未来硅片大型化及技术迁移将持续推动需求

扩产情况：
- 2021年全球主要扩产企业包括吉林化纤、常州新创碳谷、卓尔泰克、中复神鹰等，新增产能约33,000吨
市场格局：
- 小丝束：日本企业主导，东丽、东邦、三菱分别占比27%、18%、13%
- 大丝束：欧美企业主导，Zoltek（美国）占比49%，SGL（德国）占比33%