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民用碳纖維行業研究:再論民用碳纖維的成長性與周期性

(報告出品方/作者:申萬宏源研究,劉靖、謝金翰)


1. 碳纖維:高確定性的成長賽道,各環節具備不同投資價值

1.1 上下游環節多,利潤分配受原材料、供需關係影響

完整的碳纖維產業鏈長,包含從原油到複合材料的製造過程。上游企業從石油、天然 氣等化石燃料中製取丙烯,並經過氨氧化得到丙烯腈。丙烯腈通過聚合製成紡絲原液,然 後紡絲成型得到聚丙烯腈(PAN)原絲。原絲需要經過多段氧化爐製成預氧絲,隨後在氮 氣的保護下經過低溫和高溫碳化後得到碳纖維。碳纖維可以與樹脂、陶瓷等材料相結合制 成碳纖維複合材料,最後由各種成型工藝得到下游應用需要的最終成品。

關注點包含:1)原油等大宗商品傳導價格:我國丙烯在油頭生產的基礎上開發除了煤 頭工藝,但是油頭佔比高,存在較大的原料進口依賴,因此一定程度受到海外原油漲跌影 響;2)ABS 等需求影響丙烯腈供需:丙烯腈的下游需求除了用作聚丙烯腈原絲,也就是 腈綸領域,還存在 ABS、丙烯醯胺等領域,其中 ABS 廣泛應用於汽車、家電的部分塑料制 品,因此該部分需求也會對並丙烯價格帶來一定影響;3)終端需求放量:碳纖維的價格還 會受到終端如風電、碳碳復材等高景氣度需求的影響,供不應求的格局會導致碳纖維價格 出現波動。

丙烯:價格彈性較小,成本端受原油影響,需求端傳導順暢。丙烯是大宗化工主要原 料之一,主要通過原油裂解產生,受原油價格影響較大,但是因為製備方法並不單一,整 體價格維持在 6000-10000 元/噸的區間,價格相對穩定。下游需求主要為聚丙烯粒料、聚 丙烯粉料、丙烯晴及環氧丙烷,其中聚丙烯粒料佔比最大,為 65%。從歷史價格復盤表現 來看,下游聚丙烯、丙烯腈都有較強的轉價能力,其中丙烯腈的彈性最大。


丙烯腈:供需層面均產生顯著影響,短期受到成本支撐。丙烯腈由原油裂解到的丙烯 聚合而成,因此丙烯腈價格波動與上游原油價格有較強相關性。丙烯腈價格在 21 年末出現 與原油走勢的背離,該影響來自國內丙烯腈多套裝置開工率回升,市場供給充足,而下游 需求偏弱,丙烯腈價格高位回落。但是目前丙烯腈廠商多出現了 1000-2000 左右毛利虧損, 目前短期成本壓力較大;但長期隨著原油價格下降,新增產能落地,丙烯腈價格有望進一 步下降。

碳纖維:售價受成本影響較小,供需關係推動本輪漲價。2020 年開始,國產、進口碳 纖維增速差快速拉大,21 年進口碳纖維增速下滑至 9%,國產碳纖維增速高達 58%,在東 麗禁運限制下碳纖維進口放緩,但海外海風裝機需求旺盛,供需差擴大,推動了本輪的碳 纖維漲價。2020 年初至今碳纖維漲幅顯著,截止 22 年 4 月,小、大絲束國內均價 225 元 /KG、145 元/KG,兩年 CAGR 分別為 33%、20%,由於下游需求旺盛,22 年初丙烯腈價 格回落至 1.1 萬/噸並未帶來碳纖維售價回落。

目前碳纖維價格在進口供給增加的情況下,價格仍維持高位。國內碳纖維進口依存度 仍然較高,2020 年國內進口碳纖維 3.04 萬噸,占需求量的 62%。碳纖維價格高的主要原 因:1)成本較高,2 噸的原絲才能造出 1 噸左右的碳纖維,而目前國內民品碳纖維主要由 吉林碳谷一家供應,供給緊張,原絲價格維持歷史高位;2)製作工藝難,其研發和生產成 本成幾何式增長。


1.2 碳纖維力學性能優異,需求確定性高

碳纖維是一種含碳量高於 90%的無機纖維,力學性能優異。作為新一代增強纖維,碳 纖維的密度較強,比強度和比模量高,具有耐高溫、抗摩擦、導電、導熱及耐腐蝕等特 性,被廣泛應用於航空航天、能源裝備、交通運輸、體育休閑等領域。

1.3 上行周期原絲、碳化盈利提升,下行周期復材盈利反彈

原材料價格上漲周期將給原絲、碳化環節企業帶來超額收益。2021 年丙烯腈價格 進入上行周期,面對成本上漲原絲、碳化環節企業提高售價,同時產品供不應求,單 噸盈利增大,企業利潤增加,因而獲得超額收益。原絲環節代表企業吉林碳谷 2021 年 實現凈利潤 3.1 億元,比上年同期增長了 126%,因為公司主要產品獲得市場廣泛認可, 產銷兩旺,同時公司主要產品售價上漲,綜合產能提升,綜合毛利率穩步上升。2021 年末至今吉林碳谷股價超過碳纖維行業指數,吉林碳谷公司盈利能力強,獲得行業超 額利潤。

上游漲價階段,復材環節毛利率受到顯著影響,但不同細分領域體現出差異性。由於 上游原絲、碳纖維環節在 21 年都經歷了顯著的漲價,下游複合材料環節在財報上體現的 就是 21 年的利潤率水平下降。以金博股份和光威復材的碳梁業務毛利為例,金博股份的 毛利從 20 年的 60-65%中樞下降至 22Q1 的 53%,光威的碳梁業務從 22%下降至 21H1 的 11%。二者下降的幅度不同,因為其碳纖維的成本佔比、下游傳導能力也有不同的差 異。


1.4 技術分支多,技術的應用決定終端領域需求

碳纖維技術環節多,不同的技術催生不同的應用場景。碳纖維的發展歷史長,應用領 域多,不同的應用場景對碳纖維的形狀、性能、成本都有不同的要求,因此,碳纖維從纖 維形態到終端應用還分為預成型物、中間成型物、成型方法三個緩解。不同的技術路徑對 應不同的終端應用領域。

拉擠工藝讓碳纖維在風電領域的應用前景廣闊,2020 年起成為了最主要的應用技術。 高效、低成本、高質量的碳纖維梁片拉擠工藝,使得碳纖維使用成本大幅降低。從 2015 年拉擠成型技術被發明後,全球風電葉片碳纖維需求量從 2015 年的 18000 噸到 2021 年 的 33000 噸,CAGR 為 10.6%,中國風電葉片的需求量從 2014 年的幾乎為 0 到 2021 年 的 22500 噸,實現高速增長。20 年首次超過預浸鋪放成為第一大主流工藝,2021 年,纏 繞拉擠工藝需求達到 65.5 千噸,佔總需求 36.1%,保持第一大工藝的地位。

例如:碳纖維預製體製備中新研發的三堆編織技術,從根本上克服了傳統層合複合材 料層間強度低、易分層等致命弱點。三維編織技術是在傳統二維編織技術上發展起來的一 種高新紡織技術。三維編織技術最大的優勢就在於非常適合製作各種複雜形狀的高性能纖 維結構件、連接件。近年來三堆編織技術得到廣泛關注,成為航空、航天、能源等領域的 重要結構材料。


近幾年預製體工藝成為碳碳熱場主要工藝,推動光伏爐熱場碳碳復材的迅猛發展。預 制體是碳碳複合材料的骨架,其成型工藝是碳碳複合材料最重要的基礎技術之一,決定著 碳碳複合材料的性能。三維編織技術的發展可以實現碳纖維複合材料的大尺寸、高精度編 織,而且克服了針刺預製體的缺陷,在改進層間強度、損傷容限和熱應力失配等方面發揮 作用。隨著碳碳復材在光伏熱場中的需求增加,編織等預製體工藝將迅速發展。

碳纖維技術百花齊放和迭代創新為下游應用提供更多可能,應持續密切關注新技術帶 來新需求的增量。目前全球碳纖維技術向著高性能、低成本的方向發展,如三堆編織技術、 精細控制碳化過程等研發出更高強高模的碳纖維,如拉擠工藝、等離子氧化技術等高效低 成本的生產技術。新技術帶來新應用將驅動行業維持快速增長態勢。更低成本的碳纖維生 產技術使得汽車電池箱、底盤和剎車片市場上碳纖維及複合材料的需求快速增長。氫能擴產的節奏加快,儲氫瓶市場需求增加,如果新技術能提高單位時間內碳纖維產能,氫能市 場將迎來碳纖維需求的爆髮式增長。


2.民用碳纖維供給緊平衡,大小絲束具備不同特性

2.1 供需測算:民用碳纖維供給缺口 3 萬噸,22 年維持緊平 衡

需求測算:我國 25 年目標需求 14 萬噸,CAGR23%。碳纖維終端應用發展如火如荼, 但在各個終端應用領域的增速往往體現出較大的差異性,比如傳統的休閑體育和風電增速 不可相提並論,因此我們對各個細分賽道分別測算增速,預計我國民用碳纖維需求將在 25 年達到 14 萬噸需求,CAGR23%。

供給測算:我國 25 年實際供給產能 12 萬噸,CAGR43%。近年傳統碳纖維廠商如吉 化、神鷹、光威等都公布了自己的擴產計劃,除此之外還有入局新玩家如藍星等。我們測 算 25 年中國將會產生碳纖維實際供應 12 萬噸,對應 CAGR43%。

供需平衡表:我國碳纖維碳供給缺口約為 3 萬噸左右,2022 年仍維持緊平衡狀態。 2020-2021 年民用碳纖維市場火爆,眾多碳纖維廠商公布了自己的擴產計劃,因此碳纖維 的供給釋放以及價格走勢成為了市場關注要點,我們在此做出碳纖維環節供需平衡測算, 判斷認為我國碳纖維碳供給缺口約為 3 萬噸左右,2022 年仍維持緊平衡狀態。 細化來看:22 年供需差繼續擴大,碳纖維緊平衡,23 年隨著規劃產能密集投放,供 需差初步縮小。(報告來源:未來智庫)


2.2 大小絲束特性鮮明,具備不同性質

碳纖維按纖維數量不同可以分為小絲束和大絲束,與之對應的碳纖維原絲也可區分為 小絲束碳纖維原絲和大絲束碳纖維原絲。一般將絲束數量小於等於 24K 的碳纖維稱為小絲 束,1K 就代表一束碳纖維中有 1000 根絲,初期以 1K、3K、6K 為主,逐漸發展為 12K、 24K。小絲束碳纖維技術門檻高,研發投入大,對生產設備的精度要求較高,具有單線產能 低、成本高的特點,主要用於國防軍工、航空航天等高端技術領域,被稱為「宇航級材料」。 一般認為 24K 以上的型號為大絲束,廣泛用於紡織、醫藥衛生、機電、土木建築、交通運 輸和能源等工業和民用領域,製備成本低,但生產控制難度大,被稱為「工業級材料」。

2.3 小絲束:成長性突出,技術壁壘更高

2.3.1 成本佔比相對較小,需求確定性更高

製造費用佔比過半,原材料成本佔比較低。小絲束生產成本由直接材料、直接人工、 製造費用和運輸費用構成,相比於大絲束碳纖維,小絲束生產效率低、設備投資規模大, 因此生產過程中能源消耗大、產線折舊費用高,成本構成中製造費用佔比 50%以上。原料 消耗主要發生在原絲生產階段,根據中復神鷹招股說明書,直接材料在其主營業務成本中 僅佔比 28%-37%,原材料成本佔比較低,佔比波動主要受丙烯腈價格變動影響。


丙烯腈是碳纖維生產的主要原材料,價格主要受石油化工行業供求關係影響,一般呈 周期性波動的趨勢:2020 年-2021 年初,受上游原油價格上漲以及市場供需關係的影響, 丙烯腈價格持續走高;2021 年 12 月,隨著國內丙烯腈多套裝置開工率回升以及新產能快 速投放,整體市場供給充足,但由於下游需求偏弱,丙烯腈價格高位回落。 丙烯腈價格波動直接影響碳纖維的生產成本,但對小絲束廠商毛利水平的影響相對較 小,主要原因有兩點:1)丙烯腈在小絲束總成本中佔比相對較小;2)小絲束單價較高且 價格持續上漲,相關廠商盈利能力強,毛利率受成本變化的影響相對較小。

下游需求確定性高,產品銷售更緊俏。伴隨我國氫能、光伏行業蓬勃發展,儲氫瓶與 單晶爐的火爆拉動小絲束需求持續放量,壓力容器、碳/碳複合材料將成為未來幾年驅動市 場的重要引擎。不同於大絲束由於主要應用場景風電領域受海外裝機擾動以及國內市場替 代節奏不穩定等因素影響,下游需求存在不確定性,小絲束高確定性的下游需求增長使其 相關廠商擁有更高估值,中復神鷹、中簡科技的 PE(TTM)明顯高於大絲束廠商吉林碳谷。

2.3.2 競爭要素:高技術壁壘下的逐步降本

目前,小絲束碳纖維性能優異,但價格較高。由於小絲束碳纖維主要應用於航天軍工 等高科技領域,以及體育用品中產品附加值較高的產品類別,下遊客戶對其性能要求高, 普遍要求 T700 級及以上的力學強度。根據日本東麗對其碳纖維產品性能的定義,拉伸強度 需高於 4900 MPa,拉伸模量需高於 230GPa。高性能對應著較高的價格,截止 2022 年 4 月 28 日,小絲束碳纖維國內均價為 225 元/千克,是大絲束價格的 1.5 倍。


小絲束碳纖維技術、資金壁壘高,導致售價高於大絲束。在小絲束原絲製備工藝選擇 上,干噴濕法具有碳纖維表面缺陷少、勾結強度高、紡絲速度快、碳化時間短等特點,較 濕法在產品品質、成本方面優勢明顯。干噴濕紡工藝技術難度較大,世界上僅少量企業掌 握該生產技術並形成成熟的碳纖維產品,技術壁壘高;同時,干噴濕法對生產設備精度要 求高,每一個紡位都需要配備一套複雜的高壓過濾系統和一套流量泵的技術系統,資金投 入大。 根據中復神鷹、光威復材、吉林化纖公告顯示,小絲束碳化環節對應的萬噸投資金額 超 20 億/萬噸,而大絲束擴產的資金要求相對較低,對應 12 億/萬噸的資金需求,小絲束 產線的萬噸投資金額更高。

2.4 大絲束:周期性突出,利潤彈性更大

2.4.1 特點:周期屬性強,買利潤的彈性

大絲束碳纖維直接材料佔比更高,周期屬性強,利潤彈性大。從成本結構來看,大絲 束碳纖維的直接材料(原絲等)佔比達到了 48%,較小絲束 30%左右的成本佔比而言,該 比例給大絲束碳纖維環節帶來更大的成本彈性,因此,擁有原絲產能、或者丙烯腈成本控 制更佳的公司的利潤彈性更大,對於未來的成本競爭也會更加有優勢。


丙烯腈的價格波動顯著影響大絲束的盈利能力。隨著碳纖維絲束的增大,丙烯腈成本 占原絲總生產成本的比例隨之提升,對丙烯腈價格變動的敏感度有所增長。根據吉林碳谷 公開發行說明書,以其 2020 年度財務數據為基礎,當丙烯腈價格上下變動 10%,對其小 絲束、中小絲束、大絲束原絲產品毛利率影響分別為±0.39 個百分點、±2.41 個百分點、 ±2.70 個百分點。碳纖維成本構成中原絲部分佔比過半,因此丙烯腈價格變動對大絲束廠 商毛利影響較大,採取有效的丙烯腈採購方案以應對原材料價格波動對大絲束廠商來說尤 為重要。

風電周期性強,大絲束需求呈現為脈衝式波動。風力發電是大絲束碳纖維最主要的應 用領域,具有較強的周期性,2020 年 「搶裝潮」下全球風電新增裝機容量較 19 年提升 59%,大絲束碳纖維需求在風電市場驅動下強勁增長。未來隨著國內風電裝機碳纖維滲透 率不斷提升,大絲束碳纖維需求量將加速提升。

因此,大絲束較小絲束而言,成本構成中原材料佔比更大,導致利潤的彈性更大。同 時下游風電放量時間點、需求體量存在不確定性,因此供需平衡也具備更大的彈性,體現 在大絲束產業鏈的特點就是,周期屬性強,利潤彈性大。


2.4.2 競爭要素:腈綸的產業背景會帶來生產技術壁壘

原絲製備能力將直接影響大絲束未來競爭格局。原絲製備是大絲束碳纖維產業鏈的核 心環節,占碳纖維成本 51%,由於碳纖維的強度顯著地依賴於原絲的微觀形態結構及其致 密性,原絲的質量和成本很大程度上決定了碳纖維的質量和生產成本。碳纖維需求高增下, 碳化線產能急速增長,市場上獨立的原絲供應商未來將逐漸轉向自供原絲,企業自有原絲 產能將直接決定其碳纖維產能,低成本、高質量原絲製備能力將是未來大絲束領域重要競 爭要素。

具備腈綸生產經驗的企業掌握先發優勢。由於碳纖維原絲與腈綸的生產工藝相似度較 高,掌握腈綸生產再過渡至碳纖維原絲,可以大大縮短技術突破時間,降低技術摸索成本。 同時,腈綸產線均配有溶劑回收體系,具備腈綸體系的公司無需自建溶劑回收車間,碳纖 維原絲產線可以依託原有腈綸溶劑回收系統,從而提升溶劑回收效率、降低溶劑回收成本。 擁有腈綸生產經驗的企業更具原材料成本優勢。丙烯腈價格直接決定大絲束碳纖維的 最終成本,具備腈綸產業背景的企業通常擁有更豐富的原材料採購經驗與渠道,可以通過 更低的價格購入原材料。通過對比吉林碳谷與中復神鷹兩家公司的丙烯腈採購單價,可以 發現吉林碳谷的採購價格常年低於中復神鷹 500-1000 元/噸,低於同行業其他公司的採購 單價將為公司帶來一定的成本優勢。


大絲束是未來降本的主要路徑。目前國內大絲束企業如吉林碳谷、江蘇恆神正全力推 動大絲束 T700 級產業化項目並已取得積極成果,未來有望實現突破。隨著大絲束領域相關 技術不斷提升,其不僅會通過低成本擴大工業方面的應用,也存在替代傳統小絲束高端應 用領域空間的可能性,比如國際上已經開始用大絲束纏繞大型氣瓶提升纏繞效率,國內不 少廠家開始採用大絲束製造低成本預浸料。


3.未來:擁抱新技術,優化競爭格局

3.1 原絲:技術壁壘高,龍頭聚集效應強

碳纖維的核心技術為原絲製備技術,技術分支繁多,較為複雜。原絲製備是碳纖維制 備的核心環節,其質量和成本很大程度上決定了碳纖維的質量和生產成本。碳纖維原絲的 工藝主要分為聚合過程、制膠過程(原液)、紡絲三個過程,其中,聚合和紡絲是原絲製 備的重要工序。聚合工藝主要分為一步法、兩步法兩種,紡絲工藝則分為干法紡絲、濕法 紡絲、以及結合兩者優勢的乾濕法,較為複雜。

腈綸生產與大絲束碳纖維原絲生產工藝相似性較高,擁有晴綸產業經驗在聚合階段參 在優勢。在技術原理和工藝路線上腈綸與高性能碳纖維所用原絲是基本一致的,但是兩者 工段不一樣,原絲是將聚丙烯腈放入 DMAC 溶液中進行紡絲,而晴綸則是放入二甲基甲醯 胺溶劑中,所以晴綸前端工藝可以被複制,縮短技術突破時間。 大絲束碳纖維原絲技術壁壘高,技術突破時間久、成本高。作為碳纖維巨頭的東麗在 擁有小絲束帝國後選擇收購卓爾泰克布局大絲束碳纖維領域,可見大絲束碳纖維技術難以 突破,其主要的技術壁壘還在原絲聚合環節。


目前在大絲束碳纖維領域,已經或有望突破原紗技術的企業均有腈綸工藝基礎,且掌 握了溶劑的生產,包括吉林碳谷等。國內最大的原絲生產廠商吉林碳谷依靠奇峰化纖的晴 綸生產經驗,在此基礎上進行碳纖維原絲的自主研發、生產和銷售,正在逐步實現進口替代。奇峰化纖是全球腈綸纖維龍頭,總產能 38 萬噸,約佔全球總產能的 20.5%,占我國總 產能的 50%。同樣擁有晴綸生產經驗的上石化目前擁有少量原絲產能,並在建設原絲生產 線,預計 2024 年原絲年產能達到 2.4 萬噸。 原絲環節聚合技術壁壘高,短時間內難以突破,未來龍頭聚集效應強。具有成熟生產 原絲技術的企業不斷擴產,新進入者較少、較難。國內市場仍以吉林碳谷為主,中復神鷹、 恆神股份、光威復材原絲生產自用,其餘廠商市場份額較少。目前吉林碳谷有 6 萬噸產能, 同時正在建設 15 萬噸,建成投產後年產能可達 21 萬噸。

3.2 碳化:設備逐步攤銷,成本競爭加劇

碳纖維生產中碳化環節成本佔比較高,設備投入資金較多。項目建設前期,設備投入 佔比較大,國內碳纖維生產關鍵設備包括碳化爐等的設計及製造技術與海外相比都存在一 定的差距,很多企業選擇購買海外設備,成本較高。碳化爐應滿足碳化工藝的要求,可分 為低溫碳化爐和高溫碳化爐。與此配套的還有非接觸式迷宮密封裝置、加熱系統、廢氣排 出和處理系統以及牽伸裝置,由它們集成組合為一個完整的碳化爐,可實現穩定規模化生 產。

成本是大絲束碳纖維企業的核心競爭力,設備成本的下降是降本的關鍵。相較於小絲 束,大絲束碳纖維在性能上偏弱,但性價比較強,因此,控制成本是大絲束碳纖維較為重 要的核心競爭力。碳化環節中,原材料成本下降空間有限,因此設備成本控制是降本關鍵。 擴大單線產能規模可有效降低成本。根據《PAN 基碳纖維產業化發展及成本分析》,隨著 原絲/碳纖維產能的擴大,相應的直接生產成本的增幅顯著低於固定資產折舊、單耗和人工 等費用的降幅,通過提高單位時間產出來實現成本的攤薄,可有效降低成本。


中復神鷹不斷提高單線產能,獲得成本優勢。公司努力擴大單條碳化線產能規模,從 一開始的年產百噸,做到年產一千噸,到現在的年產兩千噸,未來將做到年產三千噸以上, 能夠有效控制成本,獲得更好的成本優勢。扣除原料影響,2018-2020 年公司生產成本下 降 0.6 萬元/ 噸左右,主要是產量提高帶來單噸人工和折舊下降。21 年公司投建西寧萬噸 碳纖維項目,公司整體的製造費用增加,導致單噸成本有所提升。該項目計劃於 22 年全部 建成,23 年底投產,投產後有望降低製造成本,實現國內 4m 幅寬生產線設計及 3000t/a有效產能。隨著單線產能的增大,單噸成本不斷減少,西寧項目成功投產後成本將進一步 降低,公司競爭力也將大幅度提高。(報告來源:未來智庫)

3.3 複合材料:碳碳復材發展迅速,應用領域不斷拓寬

下游技術層出不窮,新技術開拓新應用市場,需求有望實現爆髮式增長。碳纖維及復 合材料有提高性能和成本降低的需求,推動行業技術創新迭代。先進生產加工技術逐步拓 展應用市場,向航空航天、儲氫、汽車等應用場景滲透。隨著碳纖維性能的不斷提升和生 產成本的降低,未來新技術帶來的新應用有望迎來爆髮式需求增長。 光伏行業的迅猛發展,極大地帶動了碳碳復材的蓬勃發展。中國主導的碳碳復材,尤 其是熱場材料,近年來發展迅速。2020 年碳碳復材需求量為 7700 噸,2021 年碳碳復材 需求量達到 13100 噸,同比增長 70%。碳碳復材的主要應用市場包括飛機剎車盤市場、航 天市場及光伏熱場市場,其中光伏熱場部件的超高速增長,國內市場 2020 年增長了 100% 以上,整個行業需求旺盛。

氣瓶碳纖維市場需求迎來爆發。根據氫能源規劃,2022 年,中國將至少新增 10,000 輛 氫能源車,主要集中於物流車、重卡和大巴,其中重卡為 6,000 台。重卡儲氫氣瓶為 210L-385L,單個瓶子碳纖維用量在 40-45 公斤之間,單車一般配置 6-8 個瓶組,重卡 領域碳纖維用量大約 1700-1900 噸。加上其他物流車、客車領域的用量,氫燃料電池汽 車預計總量能到使用到 2500 噸以上。 新技術新應用新需求,持續關注碳纖維新技術帶來的新應用領域及需求增量。表面處 理是碳纖維製成複合材料必要步驟,為了提高材料的界面性能,纖維表面改性處理為主要 研究方向。未來纖維表面處理存在技術創新並投入的生產的可能,實現複合材料的升級, 拓展豐富應用場景。新技術的推動下,行業發展前景更加明朗,未來新技術打開新的增長 空間,或者增加產品附加值均值得期待。



4.關鍵結論與投資分析

本篇報告主要的三個貢獻:

1)產業鏈梳理:對民用碳纖維產業鏈進行詳細的梳理,並對丙烯、丙烯腈、碳纖維環 節的價格彈性進行了復盤迴顧,分析影響碳纖維成本的主要因素,我們認為在原材料的上 行周期,原絲、碳化環節擁有超額收益,下行周期時,復材公司的盈利反彈值得關注;

2)大小絲束梳理:我們將大絲束、小絲束區別討論,我們認為小絲束和大絲束是較為 分割的兩個板塊,二者的終端需求和競爭要素都不同,我們認為小絲束的更具技術壁壘, 下游需求(碳碳、儲氫)確定性更高,因此表現在估值水平來看,中復神鷹、光威復材估 值水平更高,大絲束利潤彈性更強,風電需求具備脈衝性,因此彈性更大,估值水平較小 絲束更低;

3)測算民用碳纖維供需缺口:我們判斷國內民用碳纖維市場供給缺口 3 萬噸左右需要 進口,22 年仍將維持緊平衡的狀態,隨著新增產能在 22-23 年持續釋放,供需差有望緩 解。

4.1 吉林化纖

國產化纖巨頭,持續關注碳纖維領域。吉林化纖是吉林化纖集團的控股子公司,始建 於 1960 年,公司主要從事粘膠纖維的生產和銷售,是中國化纖行業十強企業之一。近年來, 公司業務向碳纖維新材料領域拓展,充分發揮國資委背景和自身的產業優勢,承擔起整合 吉林市碳纖維產業資源的任務,力求「將公司打造成全球最具影響力的纖維產品製造商和 新型材料供應商」。 促進資源整合發展,規劃產能 6 萬噸。為加快實現「十四五」戰略目標,吉林化纖集 團圍繞吉林市委、市政府制定的三年實現碳纖維產業 300 億產值的規劃目標,迅速啟動「20 萬噸碳纖維全產業鏈項目」規劃,全員發力加快推進項目建設。

21 年 9 月底,公司啟動 12,000 噸碳纖維復材項目,產品主要應用在風電、光伏等綠 電新能源,建築補強等領域,預計 2022 年 8 月份可陸續開車投產。控公司全資子公司凱 美克現有在建 600 噸/年小絲束碳纖維項目,主要生產 1K、3K 小絲束特殊領域應用的碳纖 維,完成後將形成年產 600 噸的產能。公司控股子公司吉林寶旌當前具備年產 8,000 噸碳 纖維能力,計劃在 2025 年底前形成年產 1,2000 噸碳纖維產能。

4.2 吉林碳谷

具有國資控股背景的國內碳纖維原絲及相關產品的領先製造商。公司成立於 2008 年 12 月,自設立時致力於小絲束碳纖維原絲的發展,產品囊括 1K、3K、6K、12K、12KK、 12S 等。2018 年後,公司以「大絲束、高品質、通用化」為發展方向,順應市場需求主要致力於大絲束碳纖維原絲的開發,已經實現了 24K、25K 和 48K 的穩定大規模生產,正在 逐步實現進口替代,為我國航空航天、國防、交通、能源、體育休閑等領域提供碳纖維原 料。公司的控股股東為吉林市國興新材料產業投資有限公司,受吉林市國資委 100%控股。

建設年產 15 萬噸碳纖維原絲項目,2025 年將達到 20 萬噸產能。該項目作為吉林化 纖集團「20 萬噸碳纖維全產業鏈項目」產業鏈的基礎項目,計劃新建 12 條大絲束原絲生 產線,2025 年全部建成投產。公司 2011 年投產了當時國內最大的年產 5,000 噸碳纖維原 絲項目,目前原絲產能已達到 5 萬噸,產能位居全國第一。到「十四五」末期,吉林碳谷 將憑藉 20 萬噸產能成為全球最大碳纖維原絲生產基地。

4.3 恆神股份

陝煤系碳纖維巨頭,產業鏈垂直全覆蓋。恆神股份創建於 2007 年 8 月,隸屬陝煤化 集團,專註於碳纖維及其複合材料全生命周期管理,集碳纖維、複合材料和結構件的設計、 研發、生產、銷售、技術應用服務為一體,是覆蓋從原絲、碳纖維、上漿劑、織物、液體 樹脂、粘接劑、預浸料、碳纖維複合材料零件的一體化企業、航空複合材料結構件的擁有 垂直產業鏈的碳纖維企業。

早期全方位布局,產品放量迎增長。20 年公司精準預判市場缺口,於年初部署滿產計 劃,公司前期完成的高附加值認證產品銷售收入穩步增長,新研產品在新能源市場充分推 廣,主營業務收入得到迅速增長,20 年主營業務收入為 5.42 億元,同比增長 95.6%。公 司在 21 年抓住碳纖維需求窗口期,正式實現扭虧,全年實現營業收入 9.1 億,同比 67%, 歸母凈利潤 1.5 億,同比 252%。

(本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息,請參閱報告原文。)

精選報告來源:【未來智庫】。未來智庫 - 官方網站

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