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碳纖維材料前景廣闊，全球市場需求旺盛
碳纖維是由有機(jī)纖維在1000°C以上裂解碳化形成的含碳量高于90%的無機(jī)纖維，碳纖維呈黑色，其質(zhì)輕、強(qiáng)度高，同時(shí)具有易于成型、耐腐蝕、耐高溫等多種優(yōu)良性質(zhì)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于軍工、航空航天、體育用品、汽車工業(yè)等諸多領(lǐng)域。
由于碳纖維材料具有質(zhì)輕、高強(qiáng)度、高模量的優(yōu)異性能，使其在航空航天、風(fēng)電葉片、工業(yè)材料、汽車制造和體育休閑用品等領(lǐng)域具有極高的應(yīng)用價(jià)值，因此碳纖維被稱為是21世紀(jì)的“黑色黃金”。
據(jù)中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)統(tǒng)計(jì)，2011年全球碳纖維需求量為4.41萬噸，2016年全球碳纖維需求達(dá)到了7.65萬噸，年復(fù)合增速11.6%，預(yù)計(jì)到2020年需求量將達(dá)到11.2萬噸，復(fù)合增速將保持在10%左右。
2014年全球碳纖維市場的需求區(qū)域分布顯示，北美需求占比36%，歐洲占比27%，日本占比20%，其他國家占比18%。
就2016年全球碳纖維需求分布領(lǐng)域而言，風(fēng)電葉片領(lǐng)域占比23%，航空航天領(lǐng)域占比22%，休閑體育領(lǐng)域占比16%，汽車領(lǐng)域占比12%，四者合計(jì)占比73%。百度搜索“樂晴智庫”，獲得更多行業(yè)深度研究報(bào)告
由于具有質(zhì)輕、高強(qiáng)度的屬性，碳纖維在航空航天領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。
碳纖維相對(duì)于鋼或鋁，減重效果可以達(dá)到20%至40%，在航空航天領(lǐng)域，主要應(yīng)用于飛機(jī)的結(jié)構(gòu)材料(占飛機(jī)重量的30%左右)，因此綜合來看碳纖維的使用能使飛機(jī)重量減輕6%至12%，從而顯著地降低飛機(jī)的燃油成本。
在航空航天領(lǐng)域，碳纖維最早用于人造衛(wèi)星的天線和衛(wèi)星支架的制造，同時(shí)因其耐熱耐疲勞的特性，碳纖維在固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體和噴管上也得到了廣泛應(yīng)用。
2020年汽車領(lǐng)域?qū)μ祭w維需求量有望達(dá)到1.1萬噸，年復(fù)合增長率將保持在5%左右。
隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)趨嚴(yán)以及低碳生活方式的大力提倡，節(jié)能減排已經(jīng)成為了汽車工業(yè)的重要研究課題。
2020年風(fēng)電葉片領(lǐng)域的碳纖維需求量將達(dá)到2.7萬噸，未來的增長率將維持在10%左右。
2020年體育休閑領(lǐng)域碳纖維的需求量將達(dá)到1.4萬噸，年復(fù)合增長率在3%左右。碳纖維 復(fù)合材料在高爾夫球桿、球拍、雪橇、滑雪板、曲棍球棒、釣魚竿和自行車等體育休閑產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用。
據(jù)估計(jì)，全球每年的高爾夫球棒的產(chǎn)量約為3400萬副，消耗碳纖維2000噸左右，主要產(chǎn)自美國、中國、日本和中國臺(tái)灣省;全球碳纖維釣魚竿的產(chǎn)量約為每年2000萬副，消耗碳纖維2000噸左右;網(wǎng)球拍框架的市場容量約為每年600萬副，需要碳纖維700噸左右。碳纖維在其他體育項(xiàng)目的應(yīng)用還包括冰球棍、劃船、賽艇、沖浪器械等。
碳纖維復(fù)合材料成為鋁合金的潛在替代品，市場空間廣闊。
隨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展的逐步成熟和成本的不斷下降，未來在民用領(lǐng)域的巨大潛力將逐步釋放。
碳纖維復(fù)材憑借輕質(zhì)、高強(qiáng)、高模、耐高溫、耐腐蝕等一系列優(yōu)異的綜合性能，可用于替代金屬及合金類材料，其中以鋁合金為主要替代領(lǐng)域。
▌碳纖維行業(yè)發(fā)展六十載，全球產(chǎn)能高度集中
從碳纖維的發(fā)展歷史來看，第一款現(xiàn)代意義的碳纖維產(chǎn)品是美國科學(xué)家于1959年研發(fā)的Thormei-25粘膠基碳纖維，同年日本科學(xué)家發(fā)明了第一款PAN基碳纖維。
1967年日本東麗成功研制出了T300PAN基碳纖維，就此奠定了公司在碳纖維領(lǐng)域的行業(yè)龍頭地位。
1969年，日本東麗公司又率先研發(fā)出了由特殊單體共聚而成的PAN基碳纖維原絲，生產(chǎn)出當(dāng)時(shí)最高強(qiáng)度和模量的碳纖維。
日本企業(yè)在上世紀(jì)80年代先后研發(fā)出了T800、T1000等高性能碳纖維，至今掌握著生產(chǎn)高性能碳纖維的核心技術(shù)，占據(jù)著全球主導(dǎo)地位。
2016年全球碳纖維理論產(chǎn)能13.9萬噸，東麗、帝人東邦、三菱、西格里、卓爾泰克五家企業(yè)的產(chǎn)能占據(jù)了全球的60%以上。
東麗(3402.T)是最早生產(chǎn)碳纖維的行業(yè)龍頭之一，目前是世界上第一大碳纖維生產(chǎn)商，不僅產(chǎn)量和銷量位居第一位，而且掌握著世界高端碳纖維需求市場份額，引領(lǐng)行業(yè)持續(xù)發(fā)展。
帝人東邦是全球第二大碳纖維制造企業(yè)，在全球各地布局碳纖維及其復(fù)合材料生產(chǎn)基地，帝人東邦自2012年實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)重組后碳纖維板塊的盈利能力不斷增強(qiáng)。
三菱麗陽是世界上唯一同時(shí)生產(chǎn)PAN基碳纖維和瀝青基碳纖維的企業(yè)，其碳纖維材料與三菱化學(xué)控股集團(tuán)的多種產(chǎn)品業(yè)務(wù)板塊形成了巨大的協(xié)同效應(yīng)，使碳纖維在汽車制造領(lǐng)域的應(yīng)用具有顯著的優(yōu)勢(shì)。
西格里是全球最大的碳石墨及相關(guān)材料供應(yīng)商，擁有從碳石墨產(chǎn)品到碳纖維及復(fù)合材料在內(nèi)的完整產(chǎn)業(yè)鏈布局，其碳纖維材料在風(fēng)電、軍工和
領(lǐng)域需求強(qiáng)勁，使其盈利能力不斷增強(qiáng)。
▌碳纖維行業(yè)技術(shù)壁壘高，國產(chǎn)化替代需求迫切
國外龍頭企業(yè)引領(lǐng)了全球碳纖維的產(chǎn)品與技術(shù)，由于碳纖維行業(yè)的技術(shù)壁壘極高，我國的生產(chǎn)技術(shù)不穩(wěn)定，無論是產(chǎn)能產(chǎn)量還是產(chǎn)品的性能指標(biāo)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國際龍頭。
2016年我國碳纖維理論產(chǎn)能雖然達(dá)到2.4萬噸，但實(shí)際有效產(chǎn)出只有3600噸左右，產(chǎn)能利用率僅有15%。與此同時(shí)，中國碳纖維的需求量由2011年的0.93萬噸增長至2016年的1.96萬噸，年復(fù)合增速達(dá)16%，國內(nèi)碳纖維的需求持續(xù)增長。
目前中國碳纖維80%依賴國外進(jìn)口，但由于碳纖維軍民兩用的特性，難以從國外進(jìn)口高性能的碳纖維產(chǎn)品，進(jìn)一步加劇了碳纖維的國產(chǎn)化需求，進(jìn)口替代是國內(nèi)碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要?jiǎng)恿Α?
發(fā)展高端制造業(yè)，國內(nèi)未來碳纖維需求巨大
國內(nèi)碳纖維的需求增長迅速，行業(yè)發(fā)展空間廣闊
在全球節(jié)能減排的壓力下，我國民航局在十三五節(jié)能減排的規(guī)劃中指出:到2020年，民航運(yùn)輸綠色化、低碳化水平顯著提升，建成綠色民航標(biāo)準(zhǔn)體系，行業(yè)單位運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量能耗與二氧化碳排放五年平均比“十二五”下降4%以上，行業(yè)運(yùn)輸機(jī)場單位旅客吞吐量能耗五年平均值較“十二五”末下降15%以上。
飛機(jī)在飛行過程中耗油量非常巨大，這主要的原因在于自身重量很大，因此一定的重量減輕，可以起到良好的減排效果。碳纖維等復(fù)合材料是比較理想的輕量化材料。
我國自主生產(chǎn)的大飛機(jī)C919機(jī)身的15%采用了樹脂基碳纖維材料,這是民用大型客機(jī)首次大面積使用這種材料,在同等強(qiáng)度下,它的重量比傳統(tǒng)材料輕80%，疲勞壽命更長。由于大規(guī)模采用先進(jìn)材料，C919整體減重7%左右。
未來十年內(nèi)，大型民用飛機(jī)的國產(chǎn)化需要大量碳纖維增強(qiáng)符合材料的支撐，這給我國碳纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了重大機(jī)遇。
根據(jù)我國2016年民航統(tǒng)計(jì)公報(bào)，2016年我國民航飛機(jī)共2096架，按照年均復(fù)合增長率7%計(jì)算，到2020年我國民航飛機(jī)數(shù)量將達(dá)2747架，當(dāng)年新增179架，將為碳纖維行業(yè)帶來高增長。
新能源汽車輕量化對(duì)碳纖維及其復(fù)合材料需求潛力大。車身輕量化是節(jié)能減排重要途徑，這給碳纖維及相關(guān)復(fù)合材料帶來了巨大機(jī)遇。
在全球汽車領(lǐng)域,2013年寶馬i3率先把碳纖維應(yīng)用于量產(chǎn)車。隨后世界主要汽車主機(jī)廠都在碳纖維領(lǐng)域大舉投入,如賓士與東麗成立合資企業(yè),通用與帝人成立合資企業(yè),福特,奧迪,福斯,蘭博基尼等也紛紛與碳纖維生產(chǎn)企業(yè)開始合作。
在國內(nèi),光威復(fù)材、康得新等多家企業(yè)也爭相布局碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈,推動(dòng)碳纖維產(chǎn)業(yè)化和行業(yè)應(yīng)用。
隨著國家對(duì)新能源汽車的大力支持，新能源汽車的產(chǎn)銷量出現(xiàn)快速增長，從2011年的8000余量，增加到2016年的50萬輛，年復(fù)合增長率達(dá)到128%。但新能源汽車由于電池模塊能量密度小，相同功率的新能源汽車質(zhì)量較傳統(tǒng)燃油汽車質(zhì)量重15%以上，因此新能源汽車對(duì)于輕量化有著更迫切的需求。
大功率風(fēng)電葉片加速輕量化，進(jìn)一步增加碳纖維需求。風(fēng)能是清潔、可再生能源，全球多個(gè)國家和地區(qū)鼓勵(lì)發(fā)展風(fēng)電產(chǎn)業(yè)，未來全球風(fēng)電裝機(jī)仍將有較高增長。
▌國內(nèi)外企業(yè)規(guī)模差距大，碳纖維近年獲國家政策大力支持
目前，日本、歐美等國的碳纖維企業(yè)產(chǎn)能普遍在10000噸/年以上，而國內(nèi)規(guī)模較大的均在產(chǎn)能都在千噸級(jí)別，很多企業(yè)不足千噸。
碳纖維生產(chǎn)的高技術(shù)壁壘，以及高額的資金投入，使得整個(gè)市場行業(yè)集中度非常高。全球真正具有碳纖維研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)數(shù)量不多，而且集中在歐美和日本等國家。
國內(nèi)外碳纖維企業(yè)的規(guī)模差距大是目前客觀存在的問題，因此，自“十二五”以來，國家不斷積極引導(dǎo)碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展。“十三五”期間又連續(xù)發(fā)布各項(xiàng)文件指標(biāo)，重點(diǎn)發(fā)展高性能結(jié)構(gòu)材料以及先進(jìn)復(fù)合材料，鼓勵(lì)積極發(fā)展軍民共享特種新材料，加快技術(shù)雙向轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化，促進(jìn)新材料產(chǎn)業(yè)軍民融合發(fā)展。
最終預(yù)計(jì)到2020年，新材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模化、聚集化態(tài)勢(shì)發(fā)展基本形成，突破復(fù)合材料領(lǐng)域技術(shù)制約，建成與我國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平相匹配的工藝裝備保障體系，最終建成較為完善的新材料標(biāo)準(zhǔn)體系，形成一批有國際影響力的新材料企業(yè)。(國海證券：代鵬舉，陳博）獲取更多行業(yè)完整報(bào)告請(qǐng)百度搜索“樂晴智庫”。
