行研报告 | 碳纤维

碳纤维介绍：

碳纤维是由聚丙烯腈（或沥青、粘胶）等有机母体纤维，在高温环境下裂解碳化形成碳主链结构，含碳量高于90%的无机高分子纤维。具有高强度高模量、强抗拉力、柔软可加工、纤度好、对一般酸碱均显惰性。

碳纤维分类：

碳纤维可按照力学性能、纤维数量、原丝类型进行分类

资料来源：碳纤维材料高温碳化过程研究进展概述

图:碳纤维织物、短切碳纤维、碳纤维预浸料

碳纤维行业发展历程：

2000 年以来，国家加大对于碳纤维领域自主创新的支持力度，产业化程度快速提升，应用领域不断扩大，地区上目前已形成以江苏、山东和吉林等地为主的碳纤维聚集地。

资料来源：中复神鹰招股说明书，零度资本整理

碳材料产业链概况：

产业链上游企业先从化石燃料中制得丙烯，氨氧化后得到丙烯腈；经聚合和纺丝之后得到聚丙烯腈原丝。

产业链中下游企业经过预氧化、碳化后得到碳纤维；制成碳纤维织物和预浸料；与树脂、陶瓷等材料结合，形成碳纤维复合材料。

产业链上游-丙烯腈进口逐年下降：丙烯腈是聚丙烯腈原丝主要原材料，属于大宗基本有机化工产品。2017-2020年，国内丙烯腈处在供不应求，依靠进口，随着2019年新建产能逐步释放，截至2021年12月底，国内丙烯腈总产量突破261万吨。

资料来源：卓创资讯，国信证券经济研究所整理

产业链中游-碳纤维需求旺盛：2021年全球碳纤维需求总量11.8万吨，对比2020年的10.69万吨，同比增长10.4%。细分领域中，风电叶片、体育休闲和航空航天领域需求最大，分别为3.30万吨、1.85万吨和1.65万吨。

数据来源：赛奥碳纤维

产业链下游-航空航天：大致可分为民用航空和军用航空。民用航空方面，碳纤维可用于制作机翼、机身、舵和发动机、座椅、舱口、特定隔板等；军用航空方面，碳纤维可用于制造战斗机的雷达透明天线罩、前缘舵面翼、机身壁板以及直升机的旋翼叶片、转子轮毂等。

产业链下游-风电：碳纤维的相较玻璃纤维减重20%、耐温性较好、不易老化，在风电叶片的主梁帽、蒙皮表面、叶片根部以及叶片前后缘防雷系统中均有采用。

产业链下游-压力容器：根据《美国氢能经济路线图》发布的规划，美国计划至2030年推广氢能源车530万辆，预计在全美范围内建设5600个加氢站。目前已商业化的高压储氢气瓶分为四种，I型、II型、III型及IV型，其中III型及IV型35Mpa和70MPa中碳纤维及其复合材料占成本的60%以上，国内储氢瓶平均售价在2-3万元。

光威复材生产的碳纤维在主要结构件和辅助结构件有不同的参与度，公司是国内碳纤维领先企业，从事军品和高端民品。CCF700G（相当于东丽T700+T300)通过装机评审，应用于航空装备，公司参与C919的PCD适航认证(航空器处于安全可用状态的证件)，获得预批准，随着国产大飞机的交付，将进一步促进碳纤维在民用航空领域的国产替代进程。