國(guó)內(nèi)碳纖維產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)需求旺盛 2023碳纖維應(yīng)用領(lǐng)域增長(zhǎng)空間

• 黃江 2023年1月11日 來源：新浪 1251 81
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世界碳纖維產(chǎn)業(yè)已形成了黏膠基、瀝青基和聚丙烯腈基三大原料體系，其中黏膠基和瀝青基碳纖維用途較單一，產(chǎn)量也較為有限，而聚丙烯腈基碳纖維兼具良好的結(jié)構(gòu)和功能特性，是碳纖維發(fā)展和應(yīng)用的主要品種，2020年其產(chǎn)量占碳纖維總量的90%左右。

碳纖維具有低密度、高強(qiáng)高模、耐高低溫、耐腐蝕、耐疲勞等特性，已應(yīng)用于新能源、體育休閑、航空航天、交通等領(lǐng)域。目前，碳纖維國(guó)產(chǎn)化進(jìn)入到加速階段，隨著產(chǎn)品價(jià)格回落和風(fēng)電葉片領(lǐng)域碳纖維拉擠大梁專利到期，碳纖維需求量有望快速爆發(fā)。

國(guó)內(nèi)碳纖維產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)需求旺盛

聚丙烯腈(PAN)基碳纖維為目前碳纖維主流產(chǎn)品。世界碳纖維產(chǎn)業(yè)已形成了黏膠基、瀝青基和聚丙烯腈基三大原料體系，其中黏膠基和瀝青基碳纖維用途較單一，產(chǎn)量也較為有限，而聚丙烯腈基碳纖維兼具良好的結(jié)構(gòu)和功能特性，是碳纖維發(fā)展和應(yīng)用的主要品種，2020年其產(chǎn)量占碳纖維總量的90%左右。

碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)，技術(shù)壁壘高：PAN 基碳纖維的制備過程一般分為原絲制備和碳絲制備兩個(gè)階段，其中原絲制備包括聚合、紡絲工段，碳絲制備包括預(yù)氧化、 碳化工段。碳纖維工藝復(fù)雜，生產(chǎn)條件要求嚴(yán)格，整個(gè)工藝流程中涉及技術(shù)參數(shù)控制點(diǎn)3000-5000個(gè)。

碳纖維按纖維數(shù)量不同可分為小絲束和大絲束。小絲束性能優(yōu)異，但成本較高。碳纖維的開發(fā)起初應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，小絲 束性能更能滿足航空航天、軍工復(fù)材的需要，但受成本制約，難以在風(fēng)電葉片等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)推廣應(yīng)用。大絲束在保持碳纖維優(yōu)良 性能的前提下，通過提高單線產(chǎn)能，大幅降低成本，打開碳纖維廣泛運(yùn)用于工業(yè)和民用領(lǐng)域大門。

小絲束碳纖維性能優(yōu)異但價(jià)格較高，大絲束碳纖維性能相對(duì)較低但成本亦較低。相比小絲束，大絲束碳纖維最大的優(yōu)勢(shì)就是在 相同的生產(chǎn)條件下可大幅度提高碳纖維的單線產(chǎn)能，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的低成本化。而且在復(fù)合材料制備過程中的鋪層效率也更高，生 產(chǎn)成本卻能降低約30%以上，有助于打破碳纖維因價(jià)格較高帶來的應(yīng)用局限，為碳纖維復(fù)合材料進(jìn)一步拓展應(yīng)用市場(chǎng)奠定基礎(chǔ)。

根據(jù)中研普華研究院《2023-2028年版碳纖維產(chǎn)業(yè)政府戰(zhàn)略管理與區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略研究咨詢報(bào)告》顯示：

多應(yīng)用領(lǐng)域齊發(fā)力，碳纖維當(dāng)下需求增長(zhǎng)空間十分可觀。

2023碳纖維應(yīng)用領(lǐng)域需求增長(zhǎng)空間

根據(jù)賽奧碳纖維，2021年全球碳纖維需求量占比前三的領(lǐng)域依次是風(fēng)電葉片28%、體育休閑16%、航空航天14%，國(guó)內(nèi)碳纖維需求量占比前三的領(lǐng)域依次是風(fēng)電葉片36%、體育休閑28%、碳碳復(fù)材11%。

首先在需求最大的風(fēng)電領(lǐng)域，碳纖維應(yīng)用于風(fēng)電葉片中關(guān)鍵結(jié)構(gòu)如梁帽、主梁等。碳纖維主梁的工藝主要有三種，分別為預(yù)浸料工藝、碳布灌注工藝和拉擠碳板工藝。

由于風(fēng)機(jī)大型化是未來的發(fā)展趨勢(shì)，葉片長(zhǎng)度的增加，也對(duì)增強(qiáng)材料的強(qiáng)度和剛度等性能提出了新的要求，玻璃纖維在大型復(fù)合材料葉片制造中逐漸顯現(xiàn)出性能方面的不足。為了保證在極端風(fēng)載下葉尖不碰塔架，葉片必須具有足夠的剛度。在葉片產(chǎn)品升級(jí)過程中，既要減輕葉片的重量，又要滿足強(qiáng)度與剛度要求，碳纖維的替代作用愈發(fā)凸顯。

雖然碳纖葉片成本上升，但其帶來的傳動(dòng)鏈上相關(guān)部件以及塔筒的優(yōu)化減重，使得風(fēng)電機(jī)組的整體成本降低10%以上。例如120m的碳纖維風(fēng)輪葉片可以減少總體自重達(dá)38%，使得風(fēng)電機(jī)組的整體成本下降14%。

根據(jù)WoodMackenzie，預(yù)計(jì)到2030年陸上風(fēng)電將有超80%應(yīng)用碳纖維拉擠板，而海上風(fēng)電則100%應(yīng)用碳纖維拉擠板。

未來隨著維斯塔斯拉擠工藝專利到期、國(guó)內(nèi)碳纖維持續(xù)降本增效、海上風(fēng)電快速滲透及風(fēng)機(jī)大型化趨勢(shì)等多重利好因素疊加，機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)2022年-2025年碳纖維滲透率有望達(dá)到11%/18%/29%/45%，對(duì)應(yīng)碳纖維需求量為0.75/1.70/3.04/5.19萬(wàn)噸，2021-2025年CAGR達(dá)84.3%。遠(yuǎn)期國(guó)內(nèi)年新增風(fēng)電裝機(jī)達(dá)100GW且主梁用碳纖維滲透率達(dá)100%的前提下，碳纖維需求有望達(dá)13.1萬(wàn)噸。

與此同時(shí)，光伏熱場(chǎng)部件對(duì)碳纖維同樣存在明顯拉動(dòng)效應(yīng)。2021年，碳碳復(fù)材的三大市場(chǎng)中，剎車盤市場(chǎng)和航天部件發(fā)展相對(duì)平穩(wěn)，熱場(chǎng)部件單晶硅爐則發(fā)展勢(shì)頭突出。根據(jù)北極星太陽(yáng)能光伏網(wǎng)的數(shù)據(jù)單晶硅爐即將破3萬(wàn)臺(tái)，對(duì)碳?xì)止δ懿牧虾哇釄濉⒈赝啊⒆o(hù)盤等碳碳復(fù)材結(jié)構(gòu)材料高速增長(zhǎng)提供有力支撐。

光伏熱場(chǎng)帶動(dòng)下碳碳復(fù)材用碳纖維需求量將達(dá)到1.3萬(wàn)噸，2021-2025年CAGR達(dá)38.4%，再加上氫能、航空航天、國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)、新能源車等各個(gè)領(lǐng)域帶動(dòng)，碳纖維需求將迎來可觀增長(zhǎng)。

根據(jù)《2021全球碳纖維復(fù)合材料市場(chǎng)報(bào)告》，2021年全球碳纖維需求11.8萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)到2025年將達(dá)到24萬(wàn)噸的規(guī)模，到2030年可能達(dá)到40萬(wàn)噸，2021-2025年CAGR為19.5%，2021-2030年為14.5%。

威海碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈保持30%增長(zhǎng)

受碳纖維產(chǎn)業(yè)宏觀大環(huán)境帶動(dòng)，2021年威海市碳纖維及復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)鏈營(yíng)收、利潤(rùn)兩大指標(biāo)繼續(xù)保持30%左右的高速增長(zhǎng)。光威復(fù)材作為全省碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈唯一的“鏈長(zhǎng)”企業(yè)，2021年實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入26.7億元，同比增長(zhǎng)23.25%，2022年新簽三個(gè)大項(xiàng)訂貨合同金額超過20億元。

原絲及碳纖維生產(chǎn)環(huán)節(jié)：拓展纖維T700S級(jí)/T800S級(jí)高強(qiáng)度碳纖維高效制備技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目建成投產(chǎn)、M40J/M55J級(jí)高強(qiáng)高模碳纖維產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目批量生產(chǎn)，預(yù)計(jì)2022年底將再建成一條T700S級(jí)碳纖維生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)威海本地4000噸生產(chǎn)能力。

預(yù)浸料及復(fù)合材料環(huán)節(jié)：2021年，寶威新材料(環(huán)翠區(qū))碳纖維預(yù)浸布產(chǎn)量突破400萬(wàn)平方米，營(yíng)收同比增長(zhǎng)48.3%。中威北化科技(高區(qū))、匯興纖維(文登區(qū))等實(shí)現(xiàn)跨越式增長(zhǎng)，兩家企業(yè)營(yíng)收增幅均超過70%，同時(shí)新增恒諾鑫科復(fù)合材料(高區(qū))、盟聯(lián)碳纖維制品(環(huán)翠區(qū))等在建企業(yè)。

配套裝備環(huán)節(jié)：捷諾曼自動(dòng)化(經(jīng)區(qū))建成自動(dòng)化新型氫氣瓶示范生產(chǎn)線，光興自動(dòng)化設(shè)備自主研發(fā)成功復(fù)合材料干法智能五軸纏繞技術(shù)。

下游應(yīng)用環(huán)節(jié)：碳纖維及復(fù)合材料的本地配套率持續(xù)提升，目前51家下游應(yīng)用企業(yè)中，27家完全使用國(guó)產(chǎn)碳纖維，占總數(shù)的53%，其中7家全部使用本市產(chǎn)碳纖維，占總數(shù)的13.7%。

《2023-2028年版碳纖維產(chǎn)業(yè)政府戰(zhàn)略管理與區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略研究咨詢報(bào)告》由中研普華研究院撰寫，本報(bào)告對(duì)該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進(jìn)行了分析，重點(diǎn)分析了行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對(duì)行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢(shì)預(yù)測(cè)等等。報(bào)告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動(dòng)態(tài)，對(duì)行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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  2023-2028年版碳纖維產(chǎn)業(yè)政府戰(zhàn)略管理與區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略研究咨詢報(bào)告

  區(qū)域產(chǎn)業(yè)規(guī)劃是地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略的核心內(nèi)容，是各級(jí)政府部門發(fā)展相關(guān)產(chǎn)業(yè)的“路線圖”，對(duì)于區(qū)域發(fā)展規(guī)劃來說，就相當(dāng)于一張藍(lán)圖對(duì)一個(gè)建筑物的重要性，有了這張“藍(lán)圖”，區(qū)域才能在有規(guī)劃有計(jì)...

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