20220908-德邦证券-机械设备行业专题_碳纤维复材进入应用快速放量期_21页_1mb

碳纤维复合材料行业分析总结

核心内容

碳纤维复合材料作为一种高性能材料，是实现轻量化的关键。其具有比强度高、比模量高、抗疲劳和耐腐蚀等优势，被广泛应用于航空航天、风电叶片、体育休闲、轨道交通等下游行业。随着技术进步和成本控制，碳纤维复材进入应用快速放量期。

主要观点

1. 碳纤维复材的性能与附加值
   碳纤维复材在设计和制造工艺上有较大的降本空间，是推动其应用的核心。其性能可以通过设计进行优化，制造工艺的低成本化是扩大应用的关键。

2. 市场容量与增长

   • 全球碳纤维复材市场规模在2021年约为200亿美元，我国约占五成（约108亿美元）。
   • 2025年，预计全球风电行业碳纤维复材市场空间将超20亿美元（约140亿元人民币），中国轨交领域碳纤维复材市场空间将超37亿元人民币。

3. 应用领域

   • 民用航空：预计未来20年间，我国民航飞机中碳纤维复材的年市场规模约为130亿元人民币。
   • 风电叶片：由于大型化和轻量化趋势，碳纤维复材在风电领域应用快速增长，2025年全球风电碳纤维复材市场空间预计达140亿元人民币。
   • 轨道交通：碳纤维复材在轨交领域的应用尚处于早期，但随着轻量化需求增长，市场潜力巨大，预计2025年我国轨交碳纤维复材市场空间将超37亿元人民币。

关键信息

市场规模与结构

• 全球市场：

  • 碳纤维及中间制品市场规模约34亿美元，航空航天、风电叶片、体育休闲分别占35%、16%、15%。
  • 碳纤维复材市场规模约200亿美元，航空航天、体育休闲、碳碳复材、风电叶片分别占46%、20%、14%、5%。
  • 全球碳纤维复材均价梯度显著高于原材料，体现了设计和制造环节的附加值。

• 中国市场：

  • 碳纤维及中间制品市场规模约14.7亿美元，体育休闲、风电叶片、碳碳复材、航空航天分别占33%、26%、10%、10%。
  • 碳纤维复材市场规模约108亿美元，体育休闲、航空航天、碳碳复材、风电叶片分别占37%、31%、11%、8%。
  • 我国航空航天领域碳纤维复材均价是全球均价的3倍，反映出技术封锁和高端应用的市场潜力。

成型工艺与成本控制

• 主流成型工艺：预浸料铺放、缠绕与拉挤、混配模成型、预制体等，其中缠绕与拉挤工艺因风电和气瓶需求增长而占比最高。
• 预浸料：是碳纤维复材产业链中的核心环节，其价格和性能直接影响最终产品的成本和质量。
• 成本空间：最大的成本空间在于结构件的设计和制造环节，技术优化和工艺改进是降低成本的关键。

行业发展趋势

• 轻量化：碳纤维复材在多个领域推动轻量化趋势，如民航、风电、轨交等。
• 大型化与高性能：风电叶片大型化和轻量化趋势推动碳纤维复材需求增长，轨交领域也正逐步采用碳纤维复材以实现减重和节能。
• 技术壁垒：碳纤维复材在高端领域如航空航天和轨道交通的使用面临技术壁垒和成本挑战，需突破国产化和成本控制。

重点企业介绍

• 光威复材：国内碳纤维行业龙头企业，业务覆盖航空航天、风电、汽车等领域，2021年营收中碳纤维复材占比约13.8%。
• 中航复材：国内航空预浸料和部件制造的领头羊，2021年航空工业复材产品营收达35.53亿元。
• 晋飞科技：高端体育用预浸料供应商，产品应用于轨道交通和体育休闲领域，拥有自主知识产权。
• 江苏恒神：碳纤维全产业链龙头，产品应用于航空航天、轨道交通、新能源等领域，2021年碳纤维预浸料营收达3.90亿元。
• 中国石化：自主研发碳纤维用于轨道交通，如广州地铁18号线“湾区蓝”高速列车。

风险提示

• 碳纤维复材工艺优化及降本进度不及预期。
• 国产碳纤维复材导入航空航天等高端产业进度不及预期。
• 轨交等行业对碳纤维复材应用的导入不及预期。

未来展望

碳纤维复材在多个行业具有广阔的应用前景，特别是在民航、风电和轨道交通领域，随着技术突破和成本控制，市场空间将进一步扩大。同时，产业链各环节的技术优化和工艺创新将是推动行业发展的关键。