20160919-广发证券-制造业轻量化专题研究报告（一）_碳纤维复合材料引领轻量化浪潮_20页_1mb

制造业轻量化专题研究报告（一）总结

核心内容

轻量化已成为制造业发展的关键突破口，尤其在新能源汽车、轨道交通和航空飞行器等领域。轻量化不仅有助于提升能源效率和环保性能，还能改善车辆的操控性与安全性，同时显著降低制造与维护成本。当前，轻量化主要依赖于以下四大材料：碳纤维复合材料、铝合金、镁合金和高强度钢。其中，碳纤维复合材料因其高强度、低密度的特性，成为轻量化技术的引领者。

主要观点

• 轻量化对新能源汽车的重要性：在电池技术难以突破的情况下，通过减重来提升续航能力成为关键路径。
• 碳纤维复合材料的优势：CFRP具有比强度高、比模量大、密度低等优点，可大幅降低结构重量，提高能源效率。
• 碳纤维产业链结构：碳纤维产业链包括上游原材料（如丙烯腈）、中游生产装备（如纺丝机、碳化炉）和下游应用（如汽车、航空）。
• 国内碳纤维生产装备的现状：国内碳纤维装备仍存在依赖进口、技术瓶颈等问题，但随着新能源与航空产业的快速发展，国产化需求将大幅增长。
• 碳纤维生产流程：包括拉丝、牵伸、预氧化、碳化、石墨化等环节，每个环节都需要高精度、高稳定性的设备支持。

关键信息

材料减重效果

碳纤维产业链附加值

国内碳纤维生产装备企业概况

投资建议

• 关注碳纤维在制造业轻量化中的应用推广进程。
• 重视产业链中碳纤维生产装备企业的业绩改善与增长潜力。
• 轻量化趋势带动碳纤维及相关设备需求，具有长期投资价值。

风险提示

• 碳纤维生产工艺突破低于预期。
• 碳纤维应用推广进度不及预期。
• 下游需求不足可能影响相关装备市场需求。

图表索引（摘要）

• 图1：不同材料减重效果
• 图2：定速燃油效率与车重关系
• 图3：空客公司的复合材料使用率
• 图4：碳纤维基本力学特性
• 图5：宝马公司的一体化碳纤维复合材料车身
• 图6：日本三菱丽阳对未来车用碳纤维材料需求量预测
• 图7：A380上使用CFRP的部件
• 图8：碳纤维产业链构成
• 图9：不同用途的碳纤维产品附加值差异
• 图10：碳纤维生产流程
• 图11：宝马i3/i8所用碳纤维件生产制造流程
• 图12：纺丝机组成
• 图13：预氧化炉工作流程
• 图14：碳化炉组成及工作流程
• 图15：海源机械利用自身压制设备生产的碳纤维车身
• 图16：顶立科技的真空碳化炉

结论

碳纤维复合材料作为轻量化的重要载体，将在新能源汽车、轨道交通和航空等领域发挥关键作用。随着技术进步和产业链完善，碳纤维及相关装备的国产化将成为推动制造业转型升级的重要力量，带来巨大的市场机遇与投资价值。