01 碳纖維行業概述

    碳纖維（carbonfiber，簡稱CF），是一種含碳量在90%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維“外柔內剛”，質量比金屬鋁輕，但強度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼備紡織纖維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。

    碳纖維具有許多優良性能，碳纖維的軸向強度和模量高，密度低、比性能高，無蠕變，非氧化環境下耐超高溫，耐疲勞性好，比熱及導電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數小且具有各向異性，耐腐蝕性好，X射線透過性好。良好的導電導熱性能、電磁屏蔽性好等。

02 碳纖維行業發展現狀解析

1 國際碳纖維發展概況

    國際上PAN基碳纖維的生產起步于20世紀50年代末，經過70~80年代的穩定發展，90年代的飛速發展，到21世紀初其生產工藝技術已逐步成熟。

行業發展初期，碳纖維主要用于軍工和宇航，經過50余年的發展，現正在向工業領域和普通民用領域延伸。

    2018年全球碳纖維需求總量8.42萬噸，其中需求量最大的三個行業分別是風電葉片1.98萬噸（23.52%）、航空航天1.92萬噸（22.80%）、休閑體育1.32萬噸（15.68%），除此之外，汽車、混配模成型、壓力容器等行業需求較大。根據碳纖維應用端其價值分布情況來看，2017年全球碳纖維總價值23.44億美元，其中航空航天（含國防）的價值為11.52億美元，占比達49.14%，體現了航空航天領域碳纖維應用的高附加值屬性，其次在風電葉片、汽車等領域具備較大的發展潛力。

2 國內碳纖維發展概況

    我國碳纖維工業的起步可以追溯到20世紀60年代，但在關鍵技術、產量和行業集中度方面與西方發達國家存在較大差距。

總體而言，五十多年來，我國碳纖維產業經過長期自主研發，從無到有，從小到大，打破了國外技術裝備封鎖，碳纖維產業化取得初步成果。

從20世紀60年代的中科院山西煤化所、長春應用化學研究所、化學研究所(北京)等科研機構為主體，發展到初步形成以江蘇、山東和吉林等地為主的碳纖維產業聚集地。

    近年來，在國家的大力扶持下，國內碳纖維產業取得了重大突破，碳纖維及應用領域的技術水平和產業化程度出現了加速發展的勢頭，進入前所未有的新的發展階段。

碳纖維復合材料由于其優良的材料性能，已經被廣泛應用于航空航天（國防）、風電葉片、汽車、船舶、壓力容器、建筑、電纜芯等不同行業。預計2020年全球總需求將達到11.21萬噸，復合增長率達到10%

    2017年我國碳纖維需求達2.35萬噸，同比增長達20.06%，整體上延續了近幾年碳纖維需求快速增長趨勢，其中有7400噸是由國產碳纖維企業生產商提供，進口碳纖維總量（1.61萬噸）仍然明顯高于國產量，進口替代空間巨大。未來隨著國內碳纖維需求的不斷增長，預計2020年我國碳纖維總需求將達3.30萬噸，復合增長率超過11%；同時，隨著國產碳纖維技術水平提高，我國國產碳纖維市場占比有望不斷提升。

03 碳纖維的行業解析以及未來發展趨勢

1 全球市場

    全球碳纖維需求整體上呈現穩步上升的態勢，2017年全球碳纖維需求8.42萬噸，2012年為4.6萬噸，年均復合增長率12.7%。假設未來三年碳纖維需求復合增速為10%，則2020年碳纖維需求將達到11.21萬噸。

    據《纖維技術》，從產品的角度，碳纖維需求最多的是標模的大絲束與小絲束碳纖維，分別占碳纖維總需求的41.45%與38.95%。其中，美國企業占據了多半大絲束市場，日本企業則占據了小絲束碳纖維領域的半壁江山。

    從應用領域的角度，風機葉片、航空航天、體育休閑與汽車是碳纖維應用最廣的四個領域，分別占比23.52%、22.8%、15.68%和11.64%，合計占碳纖維總需求的73.63%。
不同應用領域碳纖維價格差距明顯，航空航天作為高性能碳纖維的主要應用領域，碳纖維平均單價明顯高于其他應用領域。
據賽奧碳纖維技術，2017年全球碳纖維需求23.44億美元，其中航空航天領域需求金額11.52億元，占比49.14%，而其用量占比僅22.8%。
風機葉片碳纖維用量占比雖然最大，但由于其主要使用低成本大絲束，市場金額僅為2.77億元，占比11.82%。

2  國內市場

    需求提升明顯，整體形勢向好。據復合材料網，我國碳纖維需求總量從2014年的1.48萬噸，增長到2017年的2.35萬噸。

    2015-2017年我國碳纖維需求增長率分別為14.3%、15.7%、20.1%，呈加速增長趨勢。

    若保守估計未來三年國內碳纖維需求增長率為12%，則2020年我國碳纖維需求量為3.3萬噸。

    進口碳纖維仍占大頭，國產碳纖維需求躍升。近年來，我國碳纖維制品需求中進口產品仍占多數，但國產產品需求已從2013年的1500噸，增長至2017年的7400噸，年均復合增速高達49.03%。

國產占有率已從2013年的10.8%，提升至2017年的31.51%。而進口碳纖維需求增長相對穩定，2017年需求量為1.6萬噸，同比去年僅增長0.8%，其中體育休閑與工業用碳纖維進口量最大。

    近年來，我國碳纖維的需求量呈現波動增長的態勢。以體育用品及風電葉片的勁增長帶動了我國碳纖維的消費量，2011年我國碳纖維需求量僅僅達0.93萬噸。2013年我國碳纖維需求量超1.5萬噸。截止至2017年，我國碳纖維需求量實現高速增長，突破2萬噸，達到2.35萬噸，同比增長19.89%。

3  全球碳纖維行業競爭格局分析：美日占比大

    從企業角度來看，全球碳纖維企業大致可分為三個梯隊：首先是兼具規模和技術優勢的企業，日本東麗、日本東邦等為典型代表;其次是在特定領域具備較強競爭力的企業，比如德國西格里在汽車領域;再其次則是具備成本優勢的企業，比如Formosa、Aksa、韓國曉星等。2017年，日本東麗、德國西格里、美國卓爾泰克(已被東麗收購)、三菱麗陽、日本東邦五家企業合計產能8.52萬噸，占全球總產能的58%。其中，日本東麗公司仍是全球碳纖維生產第一大公司，2017年產能達到2.71萬噸。

    2017年我國國內企業碳纖維銷量大約是7400萬噸，銷量/產能比為28.46%，同期國際銷量/產能比為57.20%，如不考慮中國因素，其他國家的銷量/產能比為63.40%。可見，我國碳纖維企業的銷量/產能比要遠低于其他國家平均水平。

    現今，碳纖維行業總體技術尚不成熟穩定，產品質量及性價比相對較低。不過，隨著我國高端碳纖維技術的不斷突破以及生產向規模化和穩定化發展，企業布局逐漸向高附加值的下游應用領域延伸，我國碳纖維行業將逐步實現進口替代，企業盈利能力有望逐步恢復，市場走向良性健康發展道路。

    尤其是在國務院正式發布《中國制造2025》中，對我國制造業轉型升級和跨越發展作了整體部署，明確了建設制造強國的戰略任務和重點，選擇10大優勢和戰略產業作為突破點，力爭到2025年達到國際領先地位或國際先進水平。

04 我國碳纖維行業發展趨勢

1 碳纖維研制和產業化建設將進一步加快

    經過四十多年的研發和約十年的產業化建設，中國建立起了自己的碳纖維技術體系和較完整的碳纖維產業，初步形成了產業化的碳纖維研發與生產平臺，建立了針對國產高性能碳纖維的應用評價、復合材料制備與應用體系。中國碳纖維制造已開始逐步打破了日、美長期的技術封鎖和市場壟斷局面。未來幾年，在國家政策的強力支持及國內碳纖維規模化發展推動下，中國碳纖維的產業化進程將進一步加快，進一步打破國外產品和技術壟斷。

2 碳纖維產業將加速進口替代

    總體來看，國內T300級和T700級碳纖維產品質量已達到國外同類產品水平，在航天航空、國防軍工、體育休閑等領域部分替代進口。但是國內碳纖維行業對外依存度依然非常高，進口產品占整個市場銷量的80%以上，高端產品市場甚至達到95%。國內政策已經明確提出到2020年，我國碳纖維技術創新、產業化能力和綜合競爭能力達到國際水平，國家政策鼓勵進口替代的意圖非常明確，隨著國內碳纖維產業鏈的不斷成熟，國內碳纖維必將速度進口替代進程。

3 應用領域不斷擴大，工業消費占比逐步上升

    碳纖維除了用于航天航空和風電、汽車、體育用品及國防領域等主要領域外，在軌道交通、電力輸送、海洋工程、建筑補強、石油開采、壓力容器等領域的需求潛力同樣可觀。從全球碳纖維應用來看，工業領域的應用仍占主流，我國受限于產品技術水平難以滿足規模生產高端碳纖維，體育休閑領域占據了大部分市場。目前國內體育休閑市場已經逐漸飽和，未來幾年，隨著碳纖維生產技術的進步及工業應用領域的拓展，工業領域的占比將逐步擴大，預計到2020年將超過60%。

4 低端產品競爭加劇，行業開始走向整合

    國產碳纖維整體性能、質量與國際先進國家相比存在較大差距，產品又都集中于低端產品，纖維應用技術服務能力差，產品市場接受程度不高。大多數碳纖維企業并沒有完全掌握工藝技術和設備性能，造成產品質量穩定性差，且產品同質化非常嚴重。初步統計的國內16家具備原絲和碳纖維產業鏈的企業中，有13家采用了DMSO紡絲工藝路線。所有的碳纖維企業都以生產高強型T300級和T700級以及高強中模型T800級碳纖維為主，產品又都集中在3K、6K、12K、24K，而24K以上的大絲束品種基本沒有生產。