2018年中國碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展前景分析【圖】

    目前全球碳纖維制造的主導(dǎo)者是日本和他們設(shè)立在歐美的工廠，其次是依靠歐美航空航天市場健康發(fā)展的美國 HEXCEL 和 CYTEC 公司，以及依靠強(qiáng)大工業(yè)創(chuàng)新體系的德國 SGL 公司，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。 目前日本三大巨頭的市場壟斷地位在增強(qiáng)，依然是世界碳纖維發(fā)展的主力， 尤其是東麗收購 ZOLTEK，三菱加大大絲束碳纖維的投入后，日本企業(yè)在工業(yè)級碳纖維的抱負(fù)是明顯的。

全球碳纖維產(chǎn)能分布

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

    近年來在國家相關(guān)部委的推動下，我國碳纖維產(chǎn)業(yè)在產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模化發(fā)展方面取得了重大突破。碳纖維產(chǎn)業(yè)進(jìn)入前所未有的新的發(fā)展階段，在我國完整的碳纖維研發(fā)鏈條下的碳纖維工程化研發(fā)出現(xiàn)了加速發(fā)展的勢頭，初步形成了以山東、江蘇和吉林等地為主的碳纖維產(chǎn)業(yè)聚集地，培育了威海拓展、中復(fù)神鷹和江蘇恒神等碳纖維生產(chǎn)骨干企業(yè)和一批碳纖維復(fù)合材料及制品企業(yè)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)， 2010 年-2016 年期間，我國碳纖維產(chǎn)能從 6445 噸增至 23810 噸，增長了近 4 倍，目前我國生產(chǎn)的碳纖維全部為小絲束，其中 12K 占比超過 90％， 1K、 3K、 6K 各有產(chǎn)量。目前國產(chǎn)雖然有越來越的企業(yè)開始布局碳纖維產(chǎn)業(yè)，但整體發(fā)展節(jié)奏仍然較為緩慢，產(chǎn)品仍然集中在低模量區(qū)間，高端產(chǎn)品仍然完全依賴進(jìn)口。

國內(nèi)碳纖維企業(yè)產(chǎn)能情況

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    2016 年，我國碳纖維總需求量為 19563 噸， 以東麗為代表日資企業(yè)提供了各類碳纖維產(chǎn)品共 6027 噸，占據(jù)中國市場 31%的份額，市場地位依然牢固，這主要是航空航天級碳纖維。美國 ZOLTEK，通過其美國，匈牙利及墨西哥的工廠，向中國銷售了總計(jì) 1734 噸碳纖維及產(chǎn)品，占到總需求的 9%，基本囊括了風(fēng)電分市場；在很多汽車領(lǐng)域，混配模成型領(lǐng)域，也有巨大的市場份額，工業(yè)用碳纖維已經(jīng)成為東麗的另一只重拳。 另外國內(nèi)企業(yè)貢獻(xiàn) 3600 噸，占總需求的 18%。

國內(nèi)碳纖維需求來源

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    目前全球碳纖維市場仍然處于快速發(fā)展階段，與 2010 年的 4.27 萬噸需求相比，2016 年全球碳纖維市場需求將達(dá) 7.65 萬噸， 預(yù)計(jì)到 2020 年， 全球碳纖維市場需求預(yù)計(jì)將達(dá) 11.2 萬噸，依然維持較為快速的發(fā)展。

全球碳纖維需求量

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    從下游需求來看，風(fēng)電葉片、航通航空、體育休閑占據(jù)市場需求的前三名，分別占到總需求的 23.5%、 23%和 15.7%。但是從價格上面來看，航天航空的需求價值最高，達(dá)到 1056.6 萬美元，占據(jù)總價值的半壁江山，這主要由于航天航空用碳纖維復(fù)合材料價格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他應(yīng)用領(lǐng)域。

全球碳纖維下游需求分布

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    國內(nèi)方面， 中國市場在 2016 年，取得了超出預(yù)期的高增長。在 2015 年，根據(jù)我們設(shè)定的 12%的增長率， 2016 年的預(yù)期是 18,803 噸，而實(shí)際統(tǒng)計(jì)的 2016年的數(shù)據(jù)是 19,563 噸，對比 2015 年增長了 2774 噸（16.5%），其中，核心驅(qū)動因素是風(fēng)電葉片用大絲束碳纖維的迅猛增長。從2015 年統(tǒng)計(jì)的800 噸攀升到2016年的 3000 噸，在 16.5%的增長率中的貢獻(xiàn)度為 79%。

國內(nèi)碳纖維需求量

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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(shí)現(xiàn)需要自動化復(fù)合材料工藝的創(chuàng)新。 此外風(fēng)電葉片占到總需求的15%，風(fēng)電葉片用碳纖維異軍突起，對比 2015 年的 900 噸，有數(shù)倍的增長。然而，這個 3000 噸的用量主要源于 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)域較全球市場來看差距巨大，這也為未來發(fā)展提供了巨大的空間，我們認(rèn)為未來幾年，航天航空、汽車、風(fēng)電葉片將成為中國碳纖維市場最大的增長點(diǎn)。

中國碳纖維下游需求分布

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    自上世紀(jì)80年代碳纖維成功應(yīng)用到飛機(jī)上以來，碳纖維在航空領(lǐng)域的需求不斷增長。在民用大型客機(jī)方面，波音公司和空中客車公司為了搶占世界飛機(jī)制造市場，投入大量人力和資金開發(fā)新型客運(yùn)飛機(jī)，大量使用碳纖維復(fù)合材料，目前兩大飛機(jī)公司新型飛機(jī)中復(fù)合材料材料的比例逐年增加。

復(fù)合材料占全機(jī)結(jié)構(gòu)質(zhì)量比

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    A380是第一個將復(fù)合材料用于中央翼盒的大型民機(jī)，該翼盒8×7×2.4m，重8.8噸，用復(fù)合材料5.3噸，減重1.5噸，可以增加有效載荷10余人或1噸多燃料。 波音公司最新的B787飛機(jī)則全機(jī)身55%的重量使用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（CFRP），飛機(jī)重量減輕 20%以上， 有效實(shí)現(xiàn)了高效減排的發(fā)展要求。 此外B787的競爭者機(jī)型空客A350推出了A350XWB，這款飛機(jī)機(jī)體53%由CFRP構(gòu)成。世界上最大的兩個民航客機(jī)廠商首次在客機(jī)上如此大比例使用 CFRP，代表了輕量化的發(fā)展趨勢，復(fù)合材料使用比例在不斷上升。

B787 復(fù)合材料構(gòu)造

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    從國際空中巨頭的發(fā)展來看，未來碳纖維復(fù)合材料將成為機(jī)體主流。我國自敬請閱讀末頁信息披露及免責(zé)聲明主設(shè)計(jì)C919已完成試飛， C919大型客機(jī)中央翼、襟翼及運(yùn)動機(jī)構(gòu)部段均采用碳纖維復(fù)合材料制成。隨著我國軍用及商用飛機(jī)項(xiàng)目的開展和我國航天事業(yè)的發(fā)展，碳纖維復(fù)合材料將不斷增加。

    目前全球都在陸續(xù)淘汰傳統(tǒng)燃油車的，未來新能源汽車將成為汽車市場的絕對主流，但不管是傳統(tǒng)汽車還是新能源汽車，輕量化都是至關(guān)重要的一環(huán)。 據(jù)資料介紹，汽車自重減輕 100 公斤，行駛 100 公里，可節(jié)省油 0.3 公斤。自重減輕10%，燃油經(jīng)濟(jì)性可提高 10%。隨著汽車電動化和智能化的發(fā)展趨勢，整車輕量化也是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排提升產(chǎn)品競爭的重要途徑。 2016 年我國新能源汽車銷量達(dá)到50.7 萬臺，同比增長 53.13%，新能源汽車快速放量將迅速拉動汽車輕量化的需求。

我國新能源汽車銷量

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    國際廠商中寶馬已率先入股西格里（SGL）公司，并先后在寶馬 i3 和 i8 車型采用全碳纖維的座艙（LifeDrive 架構(gòu)）和車身結(jié)構(gòu)。 i3 的車身重量比傳統(tǒng)電動車減輕了 250 千克以上，整車重量僅 1250 千克， i8 的整車重量也僅 1480 千克， 但從 16 年的銷售情況來看，寶馬的汽車銷量并不樂觀，設(shè)臵傳出寶馬要調(diào)整碳纖維戰(zhàn)略的傳聞。但隨著寶馬的“Carbon Core 7” 系車推出，全車 16 個多形態(tài)與工藝的零件，對碳纖維的需求有一定的彌補(bǔ)。 同時由于新能源汽車對傳統(tǒng)汽車的強(qiáng)制替代，碳纖維再度引起市場關(guān)注。目前對碳纖維車身來說，最大的制約是成本問題，但我們認(rèn)為，隨著碳纖維技術(shù)的不斷成熟以及大規(guī)模批量使用，成本將不斷降低，未來碳纖維在汽車領(lǐng)域的市場仍然十分寬廣。2016 年汽車用碳纖維需求量約為 9000 噸，預(yù)計(jì)到 2020年全球需求將達(dá)到 11000 噸。相對于全球市場而言，國內(nèi)市場目前仍然處于起步階段，但隨著國內(nèi)新能源汽車的快速發(fā)展，國內(nèi)市場對碳纖維的需求量將快速增長，目前僅占到總需求 1%的汽車行業(yè)將給人帶來無限的遐想空間。

汽車用碳纖維需求預(yù)測

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    隨著風(fēng)力發(fā)電廠逐漸從內(nèi)陸轉(zhuǎn)移到海上，風(fēng)電葉片的大功率化和大型化成為必然的發(fā)展趨勢，同時大風(fēng)機(jī)每千瓦電量的總生產(chǎn)成本，也會隨著葉片的增大而降低。 在碳纖維成本的持續(xù)降低， 以及葉片復(fù)合材料工藝創(chuàng)新的刺激下， 2016 風(fēng)電對碳纖維的需求迅猛增長。

風(fēng)電發(fā)動機(jī)發(fā)展軌跡

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    國際主要采用碳纖維制造風(fēng)電葉片的企業(yè)是：VESTAS、 GEMESA-SIEMENS、Nortex 和 GE，這幾家公司均是使用碳纖維的重要推動者。重要的碳纖維葉片制造商還有 LM、 TPI 和巴西的 Tecsis。我國主要的葉片制造商：洛陽雙瑞科技、中材科技、重通葉片、明陽風(fēng)電、中復(fù)連眾、時代新材等均在積極推進(jìn)碳纖維應(yīng)用，2017年可以批量推出大葉片。主機(jī)廠中，金風(fēng)科技、海裝風(fēng)電、上海電氣、明陽風(fēng)電均在大力推進(jìn)碳纖維梁帽的大直徑風(fēng)機(jī)，應(yīng)用形勢一片大好。

碳纖維在風(fēng)電葉片中的應(yīng)用

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    從2017年來看，隨著風(fēng)電成本的不斷降低，行業(yè)整體開始回暖，裝機(jī)量開始提高。伴隨著海上發(fā)電帶來的葉片大型化和功能化，碳纖維風(fēng)電葉片的優(yōu)勢將越發(fā)顯著。 2016 年風(fēng)電葉片用碳纖維需求量達(dá)到 1.8 萬噸，較 2015 年提升了 50%，預(yù)計(jì)到 2020 年，風(fēng)電葉片碳纖維需求量將達(dá)到 2.68 萬噸，發(fā)展空間巨大。

風(fēng)電葉片用碳纖維需求量預(yù)測

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    相關(guān)報(bào)告：智研咨詢發(fā)布的《2018-2024年中國碳纖維市場深度調(diào)研及投資前景預(yù)測報(bào)告》