高性能碳纤维预浸料行业投资价值分析及发展前景预测.docx

高性能碳纤维预浸料行业投资价值分析及发展前景预测一、 碳纤维行业未来发展趋势（一）碳纤维原材料加速，推动国产碳纤维复合材料及制品在下游的广泛应用现阶段，国内碳纤维市场仍以进口碳纤维为主、国产碳纤维为辅，但国内厂商已逐步实现关键技术突破，国产碳纤维产品型号基本实现了对国际领先厂商主要碳纤维型号的对标赛奥碳纤维数据显示，2021年国内碳纤维需求量为6．24万吨，国产碳纤维供应量为2．93万吨，若国产碳纤维全部供应于国内需求，国产化率约47．00%，较2020年增长9个百分点，趋势明显未来，随着我国碳纤维原材料加速，我国碳纤维行业整体亦将实现的突破，为碳纤维复合材料及制品在下游更广泛的应用奠定基础二）碳纤维复合材料及制品应用领域横向拓展、纵向延伸，促进碳纤维全产业链高速发展长期以来，由于碳纤维应用技术开发难度较高，研发设计时间长、研发投入大、生产成本高，我国碳纤维下游主要应用于体育健康、风电叶片、建筑加固等领域，在轨道交通及民用航空等新兴领域涉足尚浅而碳纤维产业的发展，一方面离不开碳纤维原材料的技术开发及生产制造能力，另一方面，将碳纤维原材料制作为预浸料等中间体及最终制品，将新材料开发与下游领域应用需求结合，以进一步验证材料性能，对于新材料产业发展亦至关重要。

未来，随着碳纤维国产进程加速，围绕国产碳纤维适配的基体树脂与中间材料的改性与赋能、碳纤维复合材料产品的设计与制造技术的提升，国产碳纤维复合材料及制品的应用将得到进一步拓展与深化，促进碳纤维全产业链的高速发展二、 碳纤维复合材料行业特点（一）碳纤维复合材料技术密集碳纤维复合材料行业的技术难点主要体现在配方研发、结构设计和工艺技术积累等方面在复合材料配方研发方面，复材产品定制化程度较高，不同部件通常需单独研发，随着下游应用领域的不断拓展，复合材料制造厂商必须通过持续的研发创新，以满足客户在产品性能、成本、轻量化等方面的需求；在结构设计和工艺技术方面，复合材料制品整体制造方案的设计依赖于企业自身长期的工艺摸索和经验积累，不是短期的大额资本投入所能弥补二）碳纤维复合材料集中度低从全产业链看，制造碳纤维产品的上游碳纤维材料和中游复合材料均是产业链的核心环节，全环节技术壁垒较高其中，上游碳纤维生产流程复杂、前期投入巨大，从全球范围及国内市场来看均呈现集中度较高的竞争格局；碳纤维最主要的应用形式是形成碳纤维复合材料进行实际应用，由于终端应用场景丰富，聚焦于中游碳纤维复合材料开发及下游应用的厂商众多，碳纤维复材制品行业整体集中度较低，呈现分散化特点。

根据公开披露信息，目前碳纤维复合材料制品相关收入规模均较小，处于小企业、大市场的发展阶段，在交通装备、医疗健康、体育健康、民用航空等领域具有一定先发优势，随着行业的进一步发展扩大，行业未来将拥有充足的市场空间三、 碳纤维行业产业链分析（一）碳纤维上游行业供应分析碳纤维根据原丝种类主要分为PAN基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维，其中又以PAN基碳纤维为主，目前碳纤维一般指PAN基碳纤维碳纤维因其优异的力学性能而被作为增强材料广泛应用，因此业内主要采用力学性能进行分类按照每束碳纤维中单丝根数，碳纤维可以分为小丝束和大丝束两大类别一般按照碳纤维中单丝根数与1，000的比值命名，12K指单束碳纤维中含有12，000根单丝的碳纤维早期小丝束碳纤维以1K、3K、6K为主，逐渐发展出12K和24K小丝束碳纤维性能优异但价格较高，一般用于航空等高精尖领域，以及体育用品中产品附加值较高的产品类别一般认为24K以上（不含24K）以上的型号为大丝束，包括48K、50K、60K等大丝束产品性能相对较低但制备成本亦较低，因此多运用于风电及其他工业领域随着目前碳纤维制作工艺的提升及产品价格的下降，小丝束碳纤维在工业领域的运用已逐步拓宽。

1、碳纤维材料供给情况2017年至2021年，全球碳纤维产能呈逐年增长状态根据赛奥碳纤维统计数据，至2021年，全球碳纤维产能达20．76万吨，同比增长20．91%，较2017年均复合增长率达8．99%随着我国碳纤维技术不断成熟，我国碳纤维产能占全球碳纤维历年产能的比例逐渐提高，从2017年的17．68%增长至2021年的30．50%，成为全球最大产能国根据赛奥碳纤维统计数据，2021年我国碳纤维实际供应量为2．93万吨，增长明显2、碳纤维材料需求情况2021年我国碳纤维需求量为6．24万吨，若国产碳纤维全部供应于国内需求，则需进口数量为3．31万吨，国产化率约46．89%，国内碳纤维市场进口替代速度加快未来，随着国家产业政策支持以及国内碳纤维生产厂商的技术进步，进程有望进一步加快近年来，碳纤维产业国产化进程不断加快从政策导向来看，2021年，加强碳纤维及其复合材料的研发应用被列入《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》重点发展领域；2022年4月，工信部、发改委提出攻克48K以上大丝束、高强高模高延伸、T1100级、M65J级碳纤维制备技术国家高度重视碳纤维行业发展，高性能、规模化是我国碳纤维产业的发展趋势。

2021年，全球碳纤维运行产能集中于国际知名厂商，在国家相关产业政策利好、国内企业技术突破等多重因素影响下，未来全球新增产能主要集中在我国在碳纤维性能方面，如中复神鹰等国内领先厂商的产品型号基本实现了对日本东丽主要碳纤维型号的对标，实现了高强型、高强中模型、高强高模型各类型碳纤维的品种覆盖产能方面，各大碳纤维企业纷纷扩产，如中复神鹰西宁万吨高性能碳纤维项目、光威复材包头万吨大丝束碳纤维产线、上海石化1．20万吨大丝束碳纤维产线等预计陆续投产，产品逐步投放市场综上，虽然2021年我国碳纤维仍以进口为主，但进口比例有所下降，伴随未来几年国内龙头企业的技术进步及产能释放，国产碳纤维有望逐步实现对进口碳纤维的替代，供给增加也将推动国产碳纤维价格逐渐回落我国现为世界最大的合成树脂生产国及消费国2017年至2021年，我国合成树脂产量由8，458．10万吨增长至10，765．40万吨，复合增长率达6．22%进出口方面，我国每年从国外进口大量合成树脂，进口量保持在3，000万吨左右，其中2021年进口量达3，277．40万吨；相较进口量，出口量变化较大，从2017年的574．16万吨增长至2021年的1，096．40万吨。

整体而言，我国合成树脂自给能力有所增强，到2021年，进口依存度已由2017年的29．00%下降至24．00%二）碳纤维下游行业应用分析高性能碳纤维复合材料制品、高性能碳纤维预浸料等产品广泛应用于多个下游领域，主要为交通装备、医疗健康、体育健康等领域未来，随着民航座椅部件、客舱内饰件等产品的逐步放量，民用航空亦将成为碳纤维复合材料及制品应用的重点领域之一根据赛奥碳纤维的《2021全球碳纤维复合材料市场报告》，按照碳纤维在复合材料中占比65．00%来计算，2021年我国树脂基碳纤维复合材料需求达到9．60万吨，预计2025年将达到24．50万吨，2021年-2025年的复合增长率达到26．40%1、碳纤维交通装备领域应用分析随着轨道交通行业的迅速发展，轨道交通车辆的更新换代越来越快，人们对轨道交通车辆的综合要求也逐渐提高轨道交通运营商对轨道交通车辆提出了更高的要求：更低的能耗水平、更快的运行速度、更高的运载能力、更强的防护能力、更长的寿命周期、便捷的维护保养等，而用户对轨道交通车辆的要求则主要是环保性、舒适性、便利性目前金属材料制造的传统结构列车在不断提高速度的同时，加大了振动、冲击、阻力、噪声问题的解决难度；并且在应对诸如高原、沙漠、高温、高寒及高海拔等复杂多变的服役环境时，传统结构材料越来越无法满足用户对列车耐热耐腐蚀、抗疲劳等综合性能的要求。

碳纤维复合材料可应用于磁浮列车、高速动车组、城轨地铁、城际车辆、铁路货车、轨道承载梁等轨道交通领域的大部分主要、次要承载结构，以及内饰件等非承载结构，以解决列车轻量化问题，提升列车综合性能轨道交通列车的减重，对于路轨的建设成本，也会有大幅度减少碳纤维作为一种性能优异的替代性材料，在国内外列车的不同部位有着不同程度地应用尝试，包括瑞士辛德勒客车用碳纤维缠绕方法制成轻型车体，车辆减重10%，运行试验速度约140km/h，韩国TTX列车采用碳纤维夹芯材质构造，较铝合金车身减重39%，车体运行速度为180km/h碳纤维复合材料的应用已逐步由车体内饰、车内设备等非承载结构零件向车体、构架等承载构件发展，从裙板、导流罩等部件向顶盖、司机室、整车车体等大型结构发展全球多个国家均在轨道交通装备上探索应用碳纤维复合材料，轨道交通工具正经历着从钢铁时代、铝材时代到碳材时代的跨越中国轨道交通车辆的设计、制造和使用量已远远超过其他先进制造大国，积累了丰富的实践经验近年来，我国轨道交通事业的高速发展推动了轨道交通领域碳纤维复合材料的应用与发展，具体分为铁路交通及城市轨道交通两大板块现阶段，我国铁路交通行业发展迅速，特别是高铁建设已走在世界前列，高铁建设能促进沿线城市焕发新活力，对中国工业化和城镇化的发展起到重要的促进作用。

截至2021年底，我国铁路运营里程达到15．00万公里，其中高铁4．00万公里，居世界第一；全国铁路客车约78，000辆，其中动车组4，153标准组、33，221辆目前，铁路列车部件大多为采用铝合金材料，存在应力腐蚀、外表处理困难、焊接要求高、疲劳强度低等问题，如何实现列车的进一步轻量化，降低轴重、平抑速度等不利因素，协调轻量化与各种性能指标如强度、振动、噪声、隔热、辐射的需求，寻找列车技术性能平衡，成为下一阶段待解决的核心问题碳纤维复合材料具有轻量化、高强度、耐腐蚀、抗疲劳等性能优势，可以突破传统金属材料的技术局限，提供高效可靠、节能环保的解决方案根据《城市轨道交通发展战略与十四五发展思路》，截至2020年底，全国城市轨道交通通车长度达到7，969．70公里，国家已经批复的规划里程（在建或待建）超过7，000．00公里，预计十四五期间新增城市轨道交通运营里程3，000．00公里快速增长的城轨建设伴随着车辆购置需求的释放，根据交通运输部统计公报，截至2021年底，我国城市轨道交通配属车辆达到5．73万辆，同比增长15．99%目前，在国内轨道交通领域，碳纤维复合材料已逐步应用于非承载结构的列车内饰件，碳纤维复材应用于承载结构的次结构件、主结构件等用途的产品仍处于快速发展阶段，例如碳纤维转向架、司机室、车体等大型结构件已逐步完成了设计、检验、上线试跑等环节，步入批量化应用阶段。

整体来看，在国家碳达峰碳中和战略目标背景下，轨道交通装备仍将持续向轻量化、绿色、安全和高效方向发展，目前除CRH1型高铁使用不锈钢车身外，其他型号的高铁都已经采用高强度铝合金材质，目的就是减重即便如此，高铁车身自重依然超过10吨，在车辆运行过程中，动车组的能耗仍较大，在轨道列车中应用碳纤维将通过减轻自重从而大大减少能耗基于我国轨道交通事业的高速发展，以及列车不断增长的轻量化需求，碳纤维复合材料将逐步广泛应用于车体、司机室、转向架等承载结构件中，碳纤维复合材料在轨道交通领域的应用将与日俱增2、碳纤维医疗健康领域应用分析碳纤维复合材作为各向异性材料，给产品设计带来较大的自由度，而医疗设备部件往往作用于不同的人体部位，需满足不同部件的具体性能要求碳纤维复合材料在医疗器械应用多样，新的用途仍在不断开拓目前，CT床板、X射线检查等设备及辅助设备是碳纤维复合材料应用最为广泛的碳纤维医用案例，较有代表性的有X光、CT等检查床面板、诊断床用头托、高清DR平板探测仪用面板，以及支架等随着医疗技术的发展，放射性诊断及治疗设备已逐渐向放射剂量小及成像分析数字化方向靠拢在放射性医疗设备及辅助器械上，通常要求相关配件对X射线透过性能好，从而在不影响。