20160823-中国银河-碳纤维系列报告之一_碳纤维及其复合材料的制备_32页_2mb

报告摘要

碳纤维及其复合材料制备深度研究报告总结

核心内容

碳纤维是一种高性能材料，具有轻质、高强度、高弹性模量、耐高低温、耐腐蚀、耐疲劳等优异特性。其直径在5-10微米之间，含碳量高达90%以上，强度比钢铁高但密度比铝小，广泛应用于航空航天、国防、交通、能源、体育休闲等领域。

主要观点

碳纤维属于技术密集型行业，需要集成高分子化学、纺丝工艺、复合材料等多个领域的技术和设备，产业链长，技术壁垒高。
国内碳纤维生产仍依赖进口设备，自主研发能力较弱，产品性能多集中在T300级别，应用集中于低端领域。
部分龙头企业如中复神鹰、恒神股份和威海拓展已实现T800级碳纤维的量产，但整体产量仍较低。
全球碳纤维市场由日本、美国和德国等发达国家主导，2014年全球总产能为12.6万吨，预计2020年将达到16.9万吨。
国内2014年理论产能为2万吨，但实际产量不足4000吨，产能亟待释放。

关键信息

碳纤维分类：
- 按原料体系：PAN基、沥青基、粘胶基。
- 按丝束大小：小丝束（24K及以下）和大丝束（48K及以上）。
- 按力学性能：通用型、高强型、中模高强型、高模型、超高模型。
- 按纤维状态：长丝、短纤维、短切纤维。
PAN基碳纤维制备工艺：
- 工艺流程包括：丙烯腈单体聚合、PAN原丝制备、预氧化、低温碳化、高温碳化、表面处理。
- 核心技术之一是PAN原丝的开发，其性能和成本对碳纤维产品影响极大。
- 纺丝方法包括湿法纺丝和干喷湿法纺丝，后者在生产高性能PAN原丝方面具有优势。
碳纤维产品形式：
- 长丝、织物、预浸料、短切纤维。
- 碳纤维织物按纱线取向分为单向织物、双向织物和多轴向织物。
- 预浸料是制备复合材料的重要中间材料，分为热固性和热塑性两种。
碳纤维复合材料：
- 以碳纤维为增强体，树脂、金属、陶瓷等为基体。
- 主要应用包括航空航天、汽车、建筑、体育休闲等领域。
- 树脂基复合材料是当前应用最广的类型，具有高强度、高模量、耐腐蚀等优点。
碳纤维成型技术：
- RTM（快速树脂传递模塑）：适合制造复杂结构，效率高。
- 注射成型：适合制造机械零件、汽车配件等，但不能生产连续纤维增强材料。
- 模压成型：适合热固性材料，制品性能优于注射成型。
- 拉挤成型：适合制造连续型材，如棒、工字型、角型等。
全球碳纤维市场格局：
- 日本、美国和德国占据主导地位，日本东丽、卓尔泰克、西格里等企业技术领先。
- 2014年全球PAN基碳纤维产能达9.1万吨，占比72%。
- 国内PAN基碳纤维产能虽达2万吨，但实际产量不足4000吨，且主要为小丝束。
行业壁垒：
- 技术壁垒：涉及多个学科，工艺复杂，技术要求高。
- 产业化壁垒：规模效应显著，需多条生产线支持，形成高壁垒。
- 设备壁垒：高端设备依赖进口，国内设备研发滞后。
- 资金壁垒：建设周期长，投入大，资金需求高。
- 市场壁垒：需通过严格认证进入高端市场，认证周期长。

标的首选企业

中复神鹰：行业龙头，千吨级T800碳纤维正式投产。
恒神股份：具备完整产业链，T800S实现稳产。
威海拓展：拥有自主产权技术，突破T800和航天用M55J级关键技术。
康得新：致力于碳纤维新能源汽车。
吉林碳谷：已突破T400级。
和邦生物：引入德国碳纤维生产设备。
上海石化：实现碳纤维在抽油杆和管道修复上的应用。

投资建议

推荐评级：未来6-12个月内，行业或公司指数有望超越市场平均回报20%及以上。
谨慎推荐：行业或公司指数有望超越市场平均回报10%-20%。
中性评级：行业或公司指数与市场平均回报相当。
回避评级：未来6-12个月内，行业或公司指数低于市场平均回报10%及以上。

风险因素

国产化进程低于预期。
碳纤维下游应用推广低于预期。

总结

碳纤维是轻量化技术的关键材料，其制备工艺复杂，技术壁垒高，全球市场由日美欧企业主导。国内企业在生产技术、设备和产品性能方面仍存在较大差距，但“十三五”期间有望实现技术突破和产能释放。随着新能源汽车、航空航天、风力发电等领域的快速发展，碳纤维市场前景广阔，但需克服成本高、技术难、设备依赖进口等瓶颈，实现国产化和规模化生产。

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