2020年全球碳纖維復合材料行業(yè)發(fā)展趨勢：全球市場需求上升，中國市場需求增速20%，碳纖維產(chǎn)品向穩(wěn)定性、高端化方向發(fā)展[圖]

    碳纖維是含碳量大于95%的纖維材料，由聚丙烯腈、黏膠纖維、瀝青纖維等有機纖維在高溫下碳化制得。本質(zhì)上來說，它是碳的同素異形體。按照力學性能分類，碳纖維可分為標準模量（230GPa左右）、中模量（280~350GPa）和高模量（＞350GPa）三類；按照纖維絲束大小分類，可分為小絲束（或標準絲束，≤24K）和大絲束（＞24K）兩大類；按不同的前驅(qū)體分類，聚丙烯腈基碳纖維占碳纖維總量的92%，瀝青基碳纖維占7%，黏膠基碳纖維只占1%。

    碳纖維性能優(yōu)異，具有耐腐蝕，抗氧化，不生銹等優(yōu)良性質(zhì)。但碳纖維由于橫向耐沖力差、耐磨性差，多作為增強材料加入到樹脂、金屬、陶瓷、混凝土等材料中，構(gòu)成復合材料，其中樹脂型復合材料生產(chǎn)最多，使用最為廣泛。

    一、全球碳纖維

    智研咨詢發(fā)布的《2020-2026年中國碳纖維復合材料行業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃及供需策略分析報告》顯示：目前全球碳纖維制造的主導者是美國、日本和中國。隨著中國在碳纖維領(lǐng)域投入的不斷增大，中國碳纖維產(chǎn)量占世界份額也不斷提高。，當前中國大陸碳纖維產(chǎn)能在全球占比達17%，中國臺灣產(chǎn)能占全球的6%，二者之和超過日本。

全球碳纖維產(chǎn)能分布（單位：%）

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

    碳纖維由于其優(yōu)異的物理及化學特性，可廣泛應用于航空航天、風電葉片、汽車、船舶、建筑等不同領(lǐng)域。《全球碳纖維復合材料市場報告》指出，2017年全球碳纖維復合材料需求達到8.42萬噸，預計2020年全球總需求將會達到11.21萬噸，復合增長率達到10%。

2008-2017年全球碳纖維需求量（單位：千噸）

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    2017年我國碳纖維需求達到2.349萬噸，同比增長20.09%，遠超2012-2017年全球碳纖維需求量12.71%的復合增速，繼續(xù)延續(xù)我國碳纖維需求增長的趨勢。未來隨著國內(nèi)碳纖維需求的不斷增長，預計2020年我國碳纖維總需求將達到3.3萬噸，復合增速11.4%。

國內(nèi)碳纖維需求量（單位：千噸）

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    二、我國碳纖維行業(yè)發(fā)展

    目前，我國碳纖維行業(yè)仍處于發(fā)展初級階段，絕大多數(shù)企業(yè)所掌握的碳纖維制造技術(shù)主要圍繞體育休閑等低端領(lǐng)域，比較常用的紡絲工藝是濕法紡絲、干濕法（干噴濕紡）紡絲，國內(nèi)企業(yè)碳纖維紡絲工藝主要以濕法為主。

國內(nèi)主要碳纖維企業(yè)工藝及主營業(yè)務(wù)情況

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    2017年，我國碳纖維產(chǎn)能達到2.6萬噸，實際產(chǎn)量約7400噸，銷量/理論產(chǎn)能比例為28.5%，較2016年有較大提升，但仍低于國際平均水平的57.3%。主要是我國的產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化水平有限，較全球平均水平仍存在較大的提升空間

中國主要碳纖維企業(yè)產(chǎn)能情況

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    從下游需求來看，體育器材依然占據(jù)半壁江山。穩(wěn)步發(fā)展是這個行業(yè)的特色，新的大增長的實現(xiàn)需要自動化復合材料工藝的創(chuàng)新。此外風電葉片占到總需求的15%，對比2015年有了數(shù)倍的增長。然而，這一增長主要源于VESTAS一家的需求；如果新的國際巨頭或國內(nèi)巨頭啟動這個需求，后續(xù)幾年，可以期盼每年成倍數(shù)迅猛增長。從目前來看，中國碳纖維在航天航空和汽車領(lǐng)域應用較全球市場差距巨大，這也為未來發(fā)展提供了巨大的空間。未來幾年，航天航空、汽車、風電葉片將成為中國碳纖維市場最大的增長點。

中國碳纖維下游需求分布（單位：%）

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    我國碳纖維市場主要依賴外資進口，國產(chǎn)碳纖維上升空間巨大。在2017年我國碳纖維年需求量2.35萬噸中，僅有7400噸由國產(chǎn)碳纖維企業(yè)生產(chǎn)，進口碳纖維總量為1.61萬噸，進口依賴度高達68.5%。隨著國產(chǎn)碳纖維企業(yè)技術(shù)水平的不斷提高，我國國產(chǎn)碳纖維市場占比將會不斷上升?；谔祭w維的輕質(zhì)性、優(yōu)異的物理化學特性，在航空領(lǐng)域得到廣泛應用與，且用量與使用部位逐漸增加，單機用量有望出現(xiàn)181%增長，處于“量價齊升”階段。目前美國的主戰(zhàn)戰(zhàn)機F-22/35碳纖維復合材料用量達30%；我國J-7、J-8、J-10等二代/三代老機型主要碳纖維用量占比不超過10%，但Z-9直升機復材用量達25%、四代戰(zhàn)斗機J-20復材用量達27%；從J-10到J-20的裝備換代使復合材料用量具備了3.5倍的質(zhì)量占比提升空間，該數(shù)據(jù)表明我軍航空裝備碳纖維使用比例的提升空間很大。隨著未來航空裝備的持續(xù)換代，國產(chǎn)碳纖維需求量將會出現(xiàn)飛機產(chǎn)量、單機復材采購金額“量價齊升”的高景氣增長。

中美機型碳纖維復合材料用量對比

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    由于我國掌握高性能碳纖維研發(fā)核心技術(shù)并能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定、成本可控的規(guī)模化生產(chǎn)的企業(yè)較少，目前進口碳纖維總量仍然明顯高于國產(chǎn)量，2019年我國碳纖維進口量約23千噸，出口量約12.5千噸。未來隨著國產(chǎn)碳纖維技術(shù)水平提高，我國國產(chǎn)碳纖維市場占比有望不斷提升。

2010-2020年我國碳纖維需求變化情況

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    三、碳纖維行業(yè)將出現(xiàn)如下發(fā)展趨勢。

    碳纖維產(chǎn)品向穩(wěn)定性、高端化方向發(fā)展。雖然國內(nèi)碳纖維生產(chǎn)企業(yè)中設(shè)計產(chǎn)能千噸級以上的有3-4家，但缺乏核心技術(shù)團隊，生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性和過程控制的一致性較差，無法保證碳纖維產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性，生產(chǎn)成本很高。因此，實現(xiàn)產(chǎn)品的穩(wěn)定化生產(chǎn)，提高設(shè)備利用率是必然趨勢。據(jù)統(tǒng)計，目前國內(nèi)碳纖維在航空航天、體育休閑和工業(yè)應用三大領(lǐng)域中，高端應用領(lǐng)域占比僅4%。需要潛心鉆研，實現(xiàn)技術(shù)突破，形成體系化、系列化的碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展模式，打破國外高端領(lǐng)域的壟斷。

    尋求新的市場領(lǐng)域。目前碳纖維高端應用領(lǐng)域由日本、美國等發(fā)達國家壟斷。我國大多數(shù)碳纖維企業(yè)產(chǎn)品處于低端領(lǐng)域。而低端應用如體育休閑領(lǐng)域，行業(yè)巨頭在價格制定和攻關(guān)科研方面易形成合力，壓制國內(nèi)碳纖維企業(yè)。因此，我國碳纖維行業(yè)急需尋求新的市場領(lǐng)域，獲得突破發(fā)展。

    企業(yè)轉(zhuǎn)型兼、并購，布局完整產(chǎn)業(yè)鏈。碳纖維行業(yè)是技術(shù)和資金高度密集型行業(yè)，對內(nèi)需要巨大投資，對外面臨國際巨頭的打壓，所以不可避免要面臨轉(zhuǎn)型，通過兼并購整合資源以形成大規(guī)模的碳纖維生產(chǎn)企業(yè)，參與國際競爭。碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈的相關(guān)產(chǎn)品中，從原絲到碳纖維到復合材料以及之后的復合材料應用設(shè)計，產(chǎn)品的增值幅度很大。通過布局體系化、系列化的全產(chǎn)業(yè)鏈，碳纖維企業(yè)可以壓縮成本、增加盈利點，有能力面對國際巨頭的競爭，扭轉(zhuǎn)困局。