民用碳纤维行业深度：国产化元年已至，赛道坡长雪厚-20220110-申万宏源-50页_2mb

国产化元年已至，民用碳纤维赛道坡长雪厚

核心内容

碳纤维被誉为“二十一世纪新材料之王”，凭借优异的力学性能，广泛应用于航空航天、国防、交通、能源、体育休闲等多个领域。大丝束碳纤维因其成本较低、应用范围广，成为民用领域的关键材料。2021年海风抢装潮的催化，推动了大丝束碳纤维在风电叶片等领域的应用，标志着我国碳纤维产业进入产业化元年。

主要观点

• 全球格局：日韩企业如东丽、卓尔泰克长期主导碳纤维市场，东丽通过收购卓尔泰克进一步巩固其在全球的领先地位。
• 中国突破：中国碳纤维企业在21世纪10年代开始加速追赶，光威复材、中复神鹰、吉林碳谷等企业通过技术积累和产能扩张，逐渐成为行业龙头。
• 需求增长：预计2025年我国碳纤维需求将达到21万吨，2030年将突破64万吨，CAGR在15%-20%之间，风电、压力容器、碳/碳复材将成为主要增长点。
• 供给紧张：尽管产业链积极扩产，但因原丝和碳化环节技术与资金壁垒高，供需紧张状态预计维持2-3年。
• 成本与技术：原丝环节技术壁垒高，碳化环节资金投入大，成本控制是行业发展的关键。随着技术进步和产业链成熟，碳纤维成本有望下降，应用领域将进一步拓展。

关键信息

需求端

• 风电叶片：是当前我国碳纤维最大的应用领域，2020年需求2万吨，近四年CAGR为61%。
• 压力容器：预计在“十五五”期间成为新的需求增长点，主要用于氢燃料车储氢罐。
• 碳/碳复材：热场核心材料，受益于光伏产业的高景气，市场增长潜力大。
• 应用领域：包括飞机、军工、汽车、风电、轨道交通、建筑、体育等，未来将向更多领域拓展。

供给端

• 产能释放：2020年国内碳纤维运行产能达到36150吨，销量18450吨，销量/产能比达65%以上。
• 扩产计划：预计“十四五”期间，碳化环节新增产能超过20万吨，原丝环节超过37万吨。
• 重点企业：吉林碳谷（原丝龙头）、吉林化纤（碳化产能领先）、精功科技（碳化设备龙头）、中复神鹰（一体化生产）、恒神股份（扭亏为盈）等企业表现突出。

技术与成本

• 原丝工艺：湿法纺丝和干喷湿纺是主要技术路径，湿法纺丝更适合大丝束生产，干喷湿纺适用于小丝束。
• 成本构成：大丝束碳纤维成本由直接材料（25%-30%）、制造费用（20%-25%）、期间费用（20%）和净利润构成。
• 丙烯腈成本：占直接材料成本的20%，是影响碳纤维价格的重要因素。
• 碳化投资：单吨投资门槛高，约12亿元，是产业链中的关键环节。

投资分析意见

• 未来潜力：随着碳纤维成本下降和应用领域拓展，市场空间将显著扩大，赛道具备长期增长潜力。
• 重点推荐：吉林碳谷、吉林化纤、精功科技、中复神鹰、恒神股份等企业，因其在产业链中的核心地位和较强的技术与市场竞争力。

风险提示

• 风电需求不及预期：可能导致碳纤维价格下滑。
• 丙烯腈降价不及预期：可能增加产业链成本压力。

有别于大众的认识

• 国产替代元年：2021年并非碳纤维需求的阶段性爆发，而是国产替代的开始，未来十年预计保持20%的CAGR，市场空间广阔。

产业链概述

• 上游：原油→丙烯腈→原丝。
• 中游：碳化→碳纤维。
• 下游：碳纤维织物、预浸料、复合材料、最终应用产品。

未来展望

• 应用场景扩展：随着技术进步和产业链成熟，碳纤维将逐步渗透到更多领域，如建筑补强、汽车轻量化、航空航天等。
• 产业链优化：通过技术突破和成本控制，产业链将实现更高效的生产，推动碳纤维在民用领域的广泛应用。

行业发展历史

• 全球发展：1959年碳纤维在实验室诞生，1990年东丽获得波音777材料规格认定，2014年收购卓尔泰克。
• 中国发展：1962年起步，2007年-2015年产能释放率低，2016年后逐步提升，2020年实现国产替代突破。

技术与工艺

• 湿法纺丝：适合大丝束生产，技术难度高。
• 干喷湿纺：适合小丝束生产，工艺成熟，应用广泛。
• 拉挤成型工艺：用于风电叶片主梁，提高材料性能。

企业分析

• 吉林碳谷：原丝龙头，湿法纺丝工艺，2025年规划20万吨产能。
• 吉林化纤：碳化环节领先，背靠吉林国资，布局复合材料。
• 精功科技：碳化设备龙头，海外出口能力强。
• 中复神鹰：全产业链一体化，干喷湿纺工艺，2021年净利率达31.7%。
• 恒神股份：陕煤系碳纤维龙头，扭亏为盈，市场地位提升。

表格与图表

• 表1：碳纤维性能优势。
• 表2：按大小丝束分类碳纤维。
• 表3：按原丝类型分类碳纤维。
• 表4：东丽T系列性能定义。
• 表5：碳纤维主要应用领域性能要求。
• 表6：碳纤维行业公司技术对比。
• 表7：原丝、碳纤维扩产资金需求对比。
• 表8：湿法纺丝和干喷湿法纺丝的主要差异。
• 表9：卓尔泰克碳纤维业务发展史。
• 表10：原丝和碳纤维规模效应显著。
• 表11：2017-2020年风电、碳/碳复材等领域需求增长。
• 表12：2020-2025E全球风电叶片带来的碳纤维需求测算。
• 表13：目前的四类主流储氢。
• 表14：车用氢气瓶碳纤维需求。
• 表15：碳/碳复合材料与其他材料的比较。
• 表16：2020-2030E全球碳纤维需求预测。
• 表17：中国碳化产能供给统计测算。
• 表18：2020-2026E中国原丝供给测算。
• 表19：吉林碳谷18-21H1产能利用率情况。
• 表20：吉林碳谷下游客户扩产计划。
• 表21：吉化集团旗下碳纤维产能统计。
• 表22：精功科技15-20年碳纤维生产线订单。
• 表23：精功科技21年新增碳纤维生产线订单。
• 表24：中复神鹰碳纤维产品指标对比。
• 表25：中复神鹰18-22年产能统计与预测。
• 表26：中复神鹰18-20年主要客户情况。
• 表27：相关公司估值表。