深度分析當(dāng)前碳纖維格局201606教材

1、深度分析當(dāng)前碳纖維格局2016-06-04 10:37 碳纖維資訊推薦255次本文作者為國(guó)泰君安證券建筑建材行業(yè)研究小組的三位分析師鮑雁辛、鄧云程、黃濤。在下文 的分析中，其表示，看好我國(guó)碳纖維工業(yè)在 十三五”期間的破局，行業(yè)或走岀黎明前的黑暗，投資碳 纖維行業(yè)關(guān)鍵看企業(yè)的布局和格局。并針對(duì)行業(yè)提出了三道坎”與 三個(gè)判斷”1. 有別于大眾的認(rèn)識(shí)：投碳纖維，布局和格局更重要我們看好碳纖維產(chǎn)業(yè)在十三五”期間的破局，國(guó)家安全戰(zhàn)略或支持行業(yè)走岀黎明前的黑暗，管窺產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，我們的研究表明： 國(guó)內(nèi)基本實(shí)現(xiàn)T700千噸級(jí)、T800百噸級(jí)技術(shù)突破，但最核心是穩(wěn)定性、產(chǎn)品離散度，同日本相去甚遠(yuǎn)，多學(xué)科交叉，

2、且精密制造的工藝門檻甚高，取決于國(guó)內(nèi)工業(yè)制造業(yè)整體發(fā)展水平（且關(guān)鍵設(shè)備國(guó)外封鎖）； 在目前的產(chǎn)品等級(jí)上國(guó)內(nèi)基本上全行業(yè)虧損（除了個(gè)別的小批量供軍工、高級(jí)體育器材等及部分復(fù)合材制造環(huán)節(jié)），我們判斷短期（1-2年）經(jīng)濟(jì)性是發(fā)展的制約（假設(shè)政策補(bǔ)貼不變），因此判斷上游設(shè)備廠商短期很難看到需求的放量； 僅從下游的環(huán)節(jié)難以實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈的突破，碳纖維雖最終體現(xiàn)為復(fù)合材料應(yīng)用，但工業(yè)鏈條從碳纖維原絲生產(chǎn)、碳化、預(yù)浸料、復(fù)合材料，有甚高的一致性要求，并且我國(guó)樹(shù)脂工業(yè)、界面浸潤(rùn)劑（上漿劑）、模具設(shè)計(jì)、成型工藝等相關(guān)下游產(chǎn)業(yè)同國(guó)際仍有較大差距； 生存之道只能走向高端（如關(guān)鍵的干噴濕紡工藝），低端結(jié)構(gòu)性過(guò)剩且成本下

3、降空間亦有限，日本東麗（Toray Industries ）供應(yīng)波音為T800S高強(qiáng)中模等高 端產(chǎn)品，并打壓我國(guó)中低端產(chǎn)品市場(chǎng)；國(guó)內(nèi)市場(chǎng)看，我們認(rèn)為當(dāng)下國(guó)內(nèi)汽車工業(yè)不算好的方向（但未來(lái)充滿想象空間），而國(guó)家安全戰(zhàn)略支持行業(yè)發(fā)展，我們看好航天航 空、軍工領(lǐng)域、海工、建筑補(bǔ)強(qiáng)等領(lǐng)域；綜上，站在歷史的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，我們認(rèn)為，對(duì)碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈的投資視角將不可局限于過(guò)往從當(dāng)下的 產(chǎn)品景氣波動(dòng)的邏輯進(jìn)行投資回報(bào)分析，而企業(yè)的布局和格局更加重要；我們看好產(chǎn)業(yè)鏈布局領(lǐng)先的行業(yè)龍頭公司：率先突破關(guān)鍵生產(chǎn)工藝及高強(qiáng)中模 T800S 產(chǎn)品產(chǎn)業(yè) 化領(lǐng)先的中復(fù)神鷹（中建材集團(tuán)控股）、垂直一體化產(chǎn)業(yè)鏈并面向下游延伸領(lǐng)先的恒神股份

4、（新三板 代碼 832397 ），跨產(chǎn)業(yè)布局具備國(guó)際視野的康德新（ 002450.SZ ）；2. 中國(guó)碳纖維工業(yè)的 “三道坎 ”我們認(rèn)為，碳纖維的生產(chǎn)是個(gè) “精細(xì)活 ”，產(chǎn)品作為復(fù)合材料大量應(yīng)用于結(jié)構(gòu)件上，因此質(zhì)量關(guān)鍵是穩(wěn)定性，離散系數(shù)（CV= /卩），因此，所謂的 門檻”是和整個(gè)中國(guó)的工業(yè)制造業(yè)工藝水平密切 相關(guān)，日本人制造業(yè)精度等級(jí)領(lǐng)先全球（譬如相機(jī)制造），這是為什么日本碳纖維工業(yè)冠絕全球的原 因。2.1. 結(jié)構(gòu)性過(guò)剩、冰火兩重天我們的研究表明， 2015 年國(guó)內(nèi)碳纖維市場(chǎng)總需求預(yù)計(jì)在 15000 噸左右， 偏樂(lè)觀預(yù)計(jì)下國(guó)產(chǎn)碳纖 維用量不到 3500 噸，國(guó)產(chǎn)化率不到 30% （其他份額被

5、日本東麗等廠家占據(jù)）。從供需關(guān)系看，國(guó)內(nèi)聚丙烯腈（簡(jiǎn)稱 PAN,下同）基原絲產(chǎn)能約25000噸，PAN基碳纖維產(chǎn)能約12500 噸/年，其中以 T300 為主的偏低端產(chǎn)品產(chǎn)能占 80% 左右（約 1萬(wàn)噸），低端產(chǎn)品領(lǐng)域產(chǎn)能過(guò) 剩問(wèn)題嚴(yán)重，在有限的市場(chǎng)需求面前，各企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈，毛利率普遍為負(fù)。而在高端產(chǎn)品領(lǐng)域，卻呈現(xiàn)冰火兩重天。用于民航飛機(jī)、國(guó)防軍工領(lǐng)域的 T800S 高強(qiáng)中模及高 模量碳纖維產(chǎn)品需求旺盛，產(chǎn)品售價(jià)較高，每噸售價(jià)可達(dá)200 萬(wàn)-400 萬(wàn)，利潤(rùn)空間較大。目前該市場(chǎng)被國(guó)際龍頭日本東麗等企業(yè)占據(jù)，東麗生產(chǎn)的 T800 碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（簡(jiǎn)稱CFRP,下同）主要供應(yīng)波音飛機(jī)。我們統(tǒng)計(jì)

6、目前中國(guó)碳纖維生產(chǎn)企業(yè)數(shù)十家，國(guó)產(chǎn)龍頭企業(yè)普遍技術(shù)水平在 T700 級(jí)別，在 T800 高強(qiáng)中模產(chǎn)品僅中復(fù)神鷹實(shí)現(xiàn)了百噸級(jí)別量產(chǎn)（該產(chǎn)品較 T700 跨越甚大），目前 T700 產(chǎn)能千噸以 上的企業(yè)有4家（中復(fù)神鷹、恒神股份、威海拓展、蘭州藍(lán)星），但在 T700這個(gè)級(jí)別上僅中復(fù)神鷹、恒神股份具備了千噸級(jí)生產(chǎn)線的穩(wěn)定量產(chǎn)工藝（我們認(rèn)為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線須具備千噸級(jí)產(chǎn)能，從中試數(shù)十噸線放大規(guī)模后，工藝控制細(xì)節(jié)難度幾何級(jí)加大），而其他少部分企業(yè)實(shí)現(xiàn)百噸級(jí)的穩(wěn)定生產(chǎn) 工藝。國(guó)內(nèi)在大飛機(jī)、國(guó)防軍工領(lǐng)域也迫切需要使用高強(qiáng)度中模量及高模量的碳纖維，由于碳纖維涉 及軍事敏感材料，日美技術(shù)封鎖，與低端市場(chǎng)的結(jié)構(gòu)性

7、過(guò)剩形成巨大反差，平均技術(shù)水平落后日本、 美國(guó)等企業(yè)至少10年以上。結(jié)構(gòu)性過(guò)剩、冰火兩重天是最直接的一道坎。22流程長(zhǎng)，控制點(diǎn)眾多，關(guān)乎中國(guó)工業(yè)制造業(yè)整體工藝水平我們認(rèn)為，碳纖維是多學(xué)科交叉綜合的產(chǎn)品，生產(chǎn)流程遠(yuǎn)比一般加工制造業(yè)長(zhǎng)：涉及原絲生產(chǎn) 的聚合反應(yīng)（化工，高分子）、紡織（輕工，類似晴綸工藝，但分子量遠(yuǎn)大于晴綸）、碳化（高溫材 料）、浸潤(rùn)劑（上漿劑）等表面處理（化工）、并對(duì)下游的樹(shù)脂工業(yè)、模具設(shè)計(jì)及成型工藝等復(fù)合材 料應(yīng)用環(huán)節(jié)有較高的要求。并且從技術(shù)角度，即便 T800S/H產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)室取得突破，實(shí)際千噸級(jí)生產(chǎn)線3000余工藝點(diǎn)的穩(wěn)定性控制考驗(yàn)設(shè)備精細(xì)化、穩(wěn)定化、自動(dòng)化，是和整個(gè)中國(guó)的工業(yè)

8、水平密切相關(guān) （關(guān)鍵設(shè)備無(wú)法進(jìn)口）2.2.1. 生產(chǎn)流程長(zhǎng)、工藝控制點(diǎn)眾多考驗(yàn)整體制造業(yè)精細(xì)化水平整個(gè)碳纖維制造工藝控制點(diǎn)在 3000個(gè)以上，質(zhì)量穩(wěn)定性是關(guān)鍵。而同一種工序的技術(shù)路徑多種， 穩(wěn)定控制需要學(xué)術(shù)、實(shí)業(yè)界不斷反復(fù)實(shí)驗(yàn)探索，并且更重要是精細(xì)化、自動(dòng)化、穩(wěn)定化。*在聚合反應(yīng)中，在使用 PAN基（占主流，90%以上）作為碳纖維前驅(qū)體的情況下，反應(yīng)溫度、溶劑濃度、剪切速率、平均分子量、溶液黏性變化等都是重要的控制變量，從橫截面電 鏡圖觀察到不同的參數(shù)對(duì)纖維排列、層間致密性等影響明顯。不同參數(shù)間也會(huì)有相互影響，如改 變溫度對(duì)聚合體黏度變化速度、引發(fā)劑作用速度都產(chǎn)生非線性影響；同樣，選擇發(fā)生聚合

9、的環(huán)境 即溶劑和催化劑也有多種路徑。目前以東麗為代表的溶液聚合（一步法）使用二甲基亞砜（DSMO）,步驟少可以經(jīng)脫泡、過(guò)濾等處理后直接紡絲；以三菱人造絲等為代表的懸浮、乳液聚合需要二次溶解，使用二 甲基甲酰胺（DMF）和水的混合作溶劑，利用此法可以得到高分子質(zhì)量的共聚物。在紡絲和拉伸環(huán)節(jié)，同樣是工藝控制點(diǎn)眾多（眾多的參數(shù)控制也是干噴濕紡工藝難以掌握的原因，生產(chǎn)線一般300400米長(zhǎng)）。噴絲頭、凝固液池濃度、空氣層高度（濕法無(wú)空氣層） 等整個(gè)裝置的設(shè)立就有多種路徑。同樣，后端的處理拉伸、洗浴、上油環(huán)節(jié)也存在難點(diǎn)，拉伸比 控制、每次拉伸的干燥時(shí)間與溫度環(huán)境等控制是纖維進(jìn)一步變細(xì)、纖維強(qiáng)度變強(qiáng)的重要

10、參數(shù)等。 這些控制參數(shù)需要試錯(cuò)成本、學(xué)術(shù)研發(fā)以及整體工業(yè)水平進(jìn)步去支持。2.22 涉及多學(xué)科綜合，人才儲(chǔ)備欠缺碳纖維是學(xué)科交叉綜合的產(chǎn)品，在基礎(chǔ)研究方面很多是國(guó)內(nèi)學(xué)科空白，國(guó)內(nèi)只有3個(gè)學(xué)校有碳纖維專業(yè)，也是近幾年國(guó)內(nèi)才設(shè)這個(gè)專業(yè)，其他復(fù)合材料專業(yè)對(duì)碳纖維的研究起步晚，所以人才儲(chǔ)備 不足。沒(méi)有理論基礎(chǔ)和人才儲(chǔ)備，國(guó)內(nèi)龍頭企業(yè)只能靠自己去摸索和研發(fā)，技術(shù)突破慢。而日本是紡 織和化工大國(guó)，積累了很多人才，且裝備完善。2.3.工藝及設(shè)備，工藝是關(guān)鍵，原絲的干噴濕紡是關(guān)鍵工藝我們認(rèn)為，在工藝和設(shè)備中，工藝是重中之重，對(duì)工藝的理解將促使設(shè)備進(jìn)步，而工藝中最主 要的是原絲工藝，原絲的缺陷全部進(jìn)入了碳纖維中，

11、并且在絕對(duì)數(shù)值上進(jìn)行放大，原絲工藝中最重要 的除了聚合PAN原液環(huán)節(jié)外，干噴濕紡工藝是關(guān)鍵。2.3.1. PAN原絲是關(guān)鍵，原絲性能決定整個(gè)碳纖維品質(zhì)優(yōu)劣原絲質(zhì)量我們認(rèn)為是影響碳纖維質(zhì)量的關(guān)鍵，當(dāng)原絲燒結(jié)成碳纖維后，原絲的缺陷全部引入了碳纖維中，并且在絕對(duì)數(shù)值上進(jìn)行放大（碳纖維強(qiáng)度比原絲放大約 57 倍）。后端的碳化技術(shù)上我們認(rèn)為已經(jīng)趨向成熟，進(jìn)口的氧化爐、碳化爐都相對(duì)容易獲得（進(jìn)口設(shè)備 為主，穩(wěn)定性好）。據(jù)我們統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)企業(yè)擁有原絲生產(chǎn)能力的企業(yè)僅占1/4（約 10 家出頭），擁有原絲、碳纖維以及下游復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)不足一掌之?dāng)?shù)。高品質(zhì) PAN 原絲的要求是： 1、結(jié)構(gòu)均勻，纖維內(nèi)外部缺

12、陷少； 2、金屬等雜質(zhì)含量低，溶劑殘 留量低；3、纖維的超分子結(jié)構(gòu)規(guī)整， 取向度高； 4、纖維的物理機(jī)械性能好 （拉伸強(qiáng)度高、 模量高等） ； 5、纖維纖度小、直徑不勻率低； 6、纖維的油劑或表面處理劑有利于原絲的預(yù)氧化和碳化等。我們認(rèn)為，對(duì)上游原絲的工藝的研發(fā)的不斷拓展是開(kāi)發(fā)高端產(chǎn)品（高強(qiáng)度、高/中模量）的唯一途徑，也在日本東麗等企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力和競(jìng)爭(zhēng)壁壘的來(lái)源。2.3.2. 原絲生產(chǎn)之關(guān)鍵工藝 干噴濕紡干噴濕紡工藝 （或稱為干濕法紡絲） 是上世紀(jì) 60 年代由日本專利發(fā)明并應(yīng)用。 掌握該工藝的東 麗等日企長(zhǎng)期處于壟斷地位并實(shí)行技術(shù)封鎖。濕法直接將制得的 PAN 原液噴入凝固液中凝固形成纖維，

13、干噴濕紡的原理是將紡絲原液從噴絲 頭噴出后經(jīng)過(guò)一段空氣層（或惰性氣體層），然后再進(jìn)入凝固液進(jìn)行凝固和牽引。干噴濕紡的優(yōu)勢(shì)在 于：第一， PAN 原液在空氣層中原液表面形成了一層致密的薄膜，有效阻止了大孔洞在絲束表面形 成；第二，碳纖維強(qiáng)度必須經(jīng)過(guò)拉伸過(guò)程中形成致密排列的纖維、有效結(jié)晶才能提高。此法下原液經(jīng) 過(guò)空氣層可以經(jīng)受住顯著的噴絲頭拉伸而不發(fā)生顯著的變形 （巴勒斯膨脹， 這是導(dǎo)致纖維表面凹槽的 原因），拉伸區(qū)距離達(dá) 5-100mm 。這大大提高了紡絲的強(qiáng)度、速度以及直徑，紡絲速度一般可達(dá) 40-150m/min（ 目前最新速度已經(jīng)超過(guò) 300m/min） ，是濕法紡絲的 8 倍。同時(shí)，原絲

14、發(fā)生回縮和斷裂 的可能性降低了，提高了生產(chǎn)效率和良品率。2.3.3. 個(gè)別企業(yè)實(shí)現(xiàn)干噴濕紡?fù)黄疲F(xiàn)有工藝完全重新開(kāi)發(fā)我們的研究表明， 對(duì)干噴濕紡的工藝突破意味著可以與世界級(jí)企業(yè) （日本的東麗、美國(guó)的 Hexcel） 站在同一個(gè)平臺(tái)去競(jìng)爭(zhēng)，成本有望減少、碳纖維質(zhì)量（標(biāo)號(hào)）有望提高。而從 T300 濕法工藝升級(jí)至干噴濕紡的 T700 工藝接近完全重新開(kāi)發(fā)； T700 到 T800 的工藝亦是 重新開(kāi)發(fā)。國(guó)內(nèi)企業(yè)最早是中復(fù)神鷹 2012 年實(shí)現(xiàn) T700 干噴濕紡工藝技術(shù)打通，目前龍頭企業(yè)恒神股份、 威海拓展亦實(shí)現(xiàn)干噴濕紡工藝。3. 關(guān)于碳纖維行業(yè)的三點(diǎn)判斷我們認(rèn)為，國(guó)內(nèi)企業(yè)短期內(nèi)（未來(lái) 1-2 年

15、）成本下降空間有限，基本全行業(yè)虧損的局面短期內(nèi) 難以改變，而政策性的補(bǔ)貼非常有限，經(jīng)濟(jì)性目前仍是行業(yè)發(fā)展較大的制約（包括對(duì)設(shè)備供應(yīng)商）； 生存之道只能走向高端，國(guó)內(nèi)汽車工業(yè)目前我們認(rèn)為并不是好的領(lǐng)域（但未來(lái)充滿想象空間），看好 國(guó)防、航天航空、建筑工程等領(lǐng)域；另一方面，我們認(rèn)為，僅從下游的某個(gè)環(huán)節(jié)難以實(shí)現(xiàn)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈 的突破。3.1. 判斷一：成本下降空間有限，經(jīng)濟(jì)性仍是發(fā)展較大的制約3.1.1. 低端產(chǎn)品的價(jià)格難以改觀我們認(rèn)為，以日本東麗為代表的企業(yè)對(duì)中國(guó)碳纖維工業(yè)普遍采取了抑制行業(yè)發(fā)展的定價(jià)戰(zhàn)略：即針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)具備戰(zhàn)略性意義的普遍產(chǎn)品（如電纜芯等），定價(jià)在中國(guó)龍頭企業(yè)的現(xiàn)金成本線 （1820

16、 美金/公斤）附近，而依靠供應(yīng)波音等高端領(lǐng)域產(chǎn)品盈利?？紤]到產(chǎn)品品質(zhì)（穩(wěn)定性、離散度）仍存在差異，我們判斷，針對(duì)相同應(yīng)用領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)龍頭企 業(yè)產(chǎn)品售價(jià)普遍低于東麗 15%20% （可能部分應(yīng)用領(lǐng)域低于現(xiàn)金成本出貨） ，而國(guó)內(nèi)一般企業(yè) T300 級(jí)別售價(jià)則更低。我們判斷來(lái)自國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)不會(huì)在短期消除，加上國(guó)內(nèi)企業(yè)低端產(chǎn)品過(guò)剩的競(jìng)爭(zhēng)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng) 目前的產(chǎn)品的價(jià)格難以改觀。3.1.2. 拆分測(cè)算，成本下降空間有限從生產(chǎn)成本看，我們拆分得知原材料、燃料各占約 3 成，人工約占 2 成、折舊約占 1 成，其中 原料與燃料供應(yīng)穩(wěn)定、價(jià)格透明。我們測(cè)算日本東麗生產(chǎn)成本難以低過(guò)1820美金/公斤。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，

17、每生產(chǎn)一噸碳纖維需要消耗 2.2 噸的原絲， 500t/a 碳纖維線需配備 1100t/a 的 原絲線。下表為我們測(cè)算使用二步法聚合生產(chǎn)PAN、濕法紡絲生產(chǎn)原絲的1100t/a生產(chǎn)線消耗成本一覽表，其中單體原料占成本 37%、能源公用設(shè)施（蒸汽、電力、自來(lái)水）占 24% 、折舊占 9%、人工 占 21% ，基本與碳纖維生產(chǎn)成本結(jié)構(gòu)類似。最終的每噸原絲生產(chǎn)成本為 5.475 萬(wàn)元，實(shí)際成本應(yīng)更 高估算在 6.5 萬(wàn)元，折合碳纖維 130 元/公斤（ 20 美金/公斤）以上。我們判斷成本降低主要有擴(kuò)大規(guī)模和工藝優(yōu)化兩種，但幅度有限：a）穩(wěn)定生產(chǎn)且規(guī)模擴(kuò)大：碳纖維行業(yè)具有規(guī)模經(jīng)濟(jì)性，估算若單線規(guī)模1

18、000噸上升到2000噸，成本可以降 10%， 2000 噸到 3000 噸，成本可能降 15%；萬(wàn)噸線理論成本降幅在 30%左右，據(jù) 此測(cè)算，在目前千噸線規(guī)模上僅提升產(chǎn)銷率可以把理論生產(chǎn)成本降至約 17.44 美元/公斤，而上游原 絲使用的干噴濕紡工藝?yán)^續(xù)優(yōu)化，且萬(wàn)噸線開(kāi)滿后，極限假設(shè)下，生產(chǎn)成本可以降到70 元人民幣 /公斤（1213 美元/公斤）附近。b） 工藝優(yōu)化也有助成本降低，紡速傳統(tǒng) 80 米 /分鐘，若掌握干噴濕紡工藝，速度可達(dá) 300 米/ 分鐘，未來(lái) 2-3 年可能優(yōu)化到 400-500 米的紡速；原絲聚合工藝等優(yōu)化（一步法、二步法等）亦 是成本降低重要途徑之一。3.1.3.

19、 短期行業(yè)虧損難改觀，補(bǔ)貼有限，經(jīng)濟(jì)性是發(fā)展的制約目前國(guó)內(nèi)碳纖維企業(yè)售價(jià)普遍低于現(xiàn)金成本，粗略估計(jì)龍頭企業(yè)產(chǎn)品每公斤平均凈虧損（算上 三費(fèi)）10 美元甚至以上。行業(yè)普遍虧損難以根本改變，而國(guó)家的補(bǔ)貼支持相對(duì)來(lái)說(shuō)力度不夠（發(fā)改 委有產(chǎn)業(yè)配套資金支持 e.g. 投資 1億元補(bǔ)貼 1000 萬(wàn)元），經(jīng)濟(jì)性是碳纖維發(fā)展較大制約。3.2. 判斷二：高端是生存的突破，國(guó)內(nèi)汽車工業(yè)當(dāng)下尚并不是好的領(lǐng)域，看好國(guó)防、航天航空 等領(lǐng)域高端是生存的突破，我們看好航天航空領(lǐng)域與軍事領(lǐng)域的需求。航空航天和國(guó)防是碳纖維最重 要的應(yīng)用領(lǐng)域，消費(fèi)量約占世界總消費(fèi)量 30% ，但卻貢獻(xiàn)了全球 50%的碳纖維產(chǎn)值（見(jiàn)下圖）。民航

20、大飛機(jī)、軍用直升機(jī)等碳纖維材料占總造價(jià)的比例低，以波音 787 為例，其大面積使用碳 纖維預(yù)浸料 （達(dá)全身重量 55% ）但仍僅占總造價(jià)不到 5% ，而輕量化材料的使用對(duì)經(jīng)濟(jì)性及性能指標(biāo) 提升明顯；我們觀察到全球碳纖維消費(fèi)量與產(chǎn)值，航空航天和國(guó)防領(lǐng)域、土木工程和汽車等應(yīng)用領(lǐng)域增長(zhǎng) 最為顯著，未來(lái)增速將繼續(xù)維持 10% 以上，中國(guó)航天航空、軍事領(lǐng)域、海洋工程、建筑領(lǐng)域應(yīng)用碳 纖維很少，未來(lái)增速有望快于全球。3.2.1. 看好民航大飛機(jī)、軍工領(lǐng)域應(yīng)用將逐步深化帶來(lái)的機(jī)會(huì) 民航飛機(jī)趨勢(shì)是朝著更大（空間大、座位多、舒適）、巡航更快更久、更經(jīng)濟(jì)方向進(jìn)化。最新的 787 夢(mèng)想飛機(jī)（ Dreamliner

21、）代表了未來(lái) 低燃耗、高速巡航、寬體舒適，可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)不經(jīng)停直飛。該飛機(jī)自 2011 年推出起目前訂單數(shù)突破 1100 架787飛機(jī)最大亮點(diǎn)是全機(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，提高了燃效和續(xù)航距離（比同類機(jī)型省油 20% 以上或多 20% 以上的續(xù)航距離），并減少了二 氧化碳排放等；無(wú)獨(dú)有偶，787的競(jìng)爭(zhēng)者機(jī)型空客 A350推岀了 A350XWB，這款飛機(jī)機(jī)體53%由CFRP構(gòu)成。 世界上最大的兩個(gè)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(shì)，復(fù)合材料使用比例在不斷上升。航空公司業(yè)作為重資產(chǎn)周期性行業(yè)，燃油占營(yíng)業(yè)成本約 4

22、0% ，燃油成本的節(jié)省將帶來(lái)巨大利潤(rùn) 增長(zhǎng)，航空公司有很大動(dòng)力去推進(jìn)飛機(jī)輕量化，同時(shí)，無(wú)損檢測(cè)碳纖維裂痕、修復(fù)技術(shù)越加成熟，將 解決碳纖維材料使用的后顧之憂。日本東麗獨(dú)家供貨波音合同延長(zhǎng)至 2025 年，帶來(lái)總價(jià)值超過(guò) 87 億美元收入。東麗將在合同期內(nèi)向787客機(jī)、777x客機(jī)供應(yīng)碳纖維預(yù)浸料。一架 787 客機(jī)使用約 33 噸碳纖維預(yù)浸料， 其中約 20 噸是 T800S 碳纖維，按照最保守假設(shè) T800S 碳纖維的售價(jià)是 31萬(wàn)美元/噸（200萬(wàn)人民幣 /噸），則一架 787 上碳纖維價(jià)值仍高達(dá) 620 萬(wàn)美元。國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919 一經(jīng)推岀已經(jīng)獲得了 500多架的訂單，目前整個(gè) C919

23、使用CFRP僅占12%。假設(shè)未來(lái)機(jī)身重量50%使用CFRP每架使用10噸碳纖維，按照200萬(wàn)/噸售價(jià)，每架訂單將 帶來(lái) 2000 萬(wàn)收入，如果按照平均每年 50架的交付進(jìn)度，年產(chǎn)值逾 10億元，按照后期設(shè)計(jì) 150 架/ 年總裝能力， 粗略預(yù)計(jì)碳纖維在中國(guó)大飛機(jī)市場(chǎng)年產(chǎn)值超過(guò) 30 億元；另外，國(guó)產(chǎn)新型支線客機(jī) ARJ21 以及新舟系列支線客機(jī)也會(huì)向輕量化靠攏， ARJ21-700 型飛機(jī)已獲 300 多架訂單， 目前交付能力 56 架/年，待交付能力提升后也將帶來(lái)不俗的市場(chǎng)空間。我們判斷國(guó)產(chǎn)干線大飛機(jī)作為 150 座左右的窄體客機(jī)，燃油的經(jīng)濟(jì)性將成為重要賣點(diǎn)（航空公 司盈利重要依據(jù)），具有國(guó)

24、產(chǎn) T800 碳纖維生產(chǎn)能力的龍頭企業(yè)，如中復(fù)神鷹等，未來(lái)或?qū)⑹亲顬槭?益的公司。軍事航天器對(duì)輕量化材料的需求提升較為迫切，我們估算目前整個(gè)國(guó)內(nèi)軍用碳纖維市場(chǎng)用量?jī)H 在百噸的量級(jí)，未來(lái)提升空間較大。以軍機(jī)為例，為了保持機(jī)動(dòng)性和實(shí)戰(zhàn)能力，使用輕量化的碳纖維材料減輕機(jī)身重量是最合適和 必要的選擇（同時(shí)也考慮到我國(guó)渦扇、渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)功率普遍低于發(fā)達(dá)國(guó)家），進(jìn)入軍工采購(gòu)體系認(rèn)證 的企業(yè)有望率先獲益。3.2.2. 國(guó)內(nèi)汽車工業(yè)當(dāng)下看并不是最好的領(lǐng)域（但具備廣闊想象空間），其他工業(yè)領(lǐng)域多 點(diǎn)開(kāi)花汽車輕量化是大勢(shì)所趨， 汽車是 2013 年消費(fèi)量增長(zhǎng)最快領(lǐng)域， 消費(fèi)量達(dá) 5000 噸，增速 100% ， 我們

25、測(cè)算車重每減10%，便可降低6%8%的油耗，降低56%的排放，并有助于提升車輛的加速 與制動(dòng)性能。但我們認(rèn)為，國(guó)內(nèi)汽車工業(yè)目前看并不是碳纖維未來(lái)好的領(lǐng)域。以寶馬i3為例，其采用SGL的T400 級(jí)別碳纖維，國(guó)內(nèi)售價(jià) 45 萬(wàn)，價(jià)格比同類車型貴一倍，但是外資和合資車企主要的零部件決策 權(quán)集中在外資，碳纖維的供貨商一般在國(guó)外，而自主品牌車企雖具有自主決策權(quán)，但普遍定價(jià)相對(duì)低 端（均價(jià) 10萬(wàn)元以內(nèi)），采用碳纖維的成本壓力較大。其他領(lǐng)域：海洋工程、建筑加固等領(lǐng)域也可能是未來(lái)的突破點(diǎn)。海洋工程領(lǐng)域， 鉆井平臺(tái)， 深海油田， 尤其是超過(guò) 300 米的鉆桿， 碳纖維耐腐蝕性強(qiáng)，未來(lái) 3-5年用量可能會(huì)有大

26、幅飛躍；在建筑加固領(lǐng)域，目前碳纖維僅用在橋梁維修加固領(lǐng)域，未來(lái)在新建領(lǐng)域，碳纖維預(yù)制體結(jié)構(gòu)件有望推廣，這種做法在日本很普遍，例如承重梁，混凝土里面的加固；輸電領(lǐng)域，碳纖維電纜芯目前僅用于改造，未來(lái)在新線的應(yīng)用上有望突破；海上風(fēng)電葉片，超過(guò) 100 米長(zhǎng)的葉片必須使用碳纖維，未來(lái)在沿海風(fēng)電場(chǎng)、海上作業(yè)自用風(fēng)電場(chǎng)有望普及；另外，碳 / 碳復(fù)合材料等耐高溫復(fù)合材料，對(duì)樹(shù)脂類碳纖維是一大補(bǔ)充。33判斷三：僅從下游產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)難以實(shí)現(xiàn)突破從產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看，上游是原絲，中游是碳化，碳纖維的下游是樹(shù)脂復(fù)合材料、模具成型工藝。為了保證碳纖維絲的質(zhì)量，國(guó)際龍頭企業(yè)生產(chǎn)的高質(zhì)量原絲自產(chǎn)自用，原絲和碳化在同一家企 業(yè)完成

27、。市場(chǎng)一般使用預(yù)浸料而不是直接消耗碳纖維，所以為了提供高品質(zhì)樹(shù)脂復(fù)合材料，龍頭碳纖維 企業(yè)自己制備預(yù)浸料等復(fù)合材料（分為濕法和干法去融合樹(shù)脂、碳纖維絲/織物）。從國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)看，有競(jìng)爭(zhēng)力的碳纖維企業(yè)都是全產(chǎn)業(yè)鏈公司，從生產(chǎn)原絲開(kāi)始，直到配套完成 樹(shù)脂復(fù)合材料中間產(chǎn)品（e.g.織物、預(yù)浸料等），而最終的復(fù)合材料（如碳纖維結(jié)構(gòu)件）制造大部分 由下游的子公司或關(guān)聯(lián)公司，即模具設(shè)計(jì)企業(yè)、重工業(yè)企業(yè)制造完成。碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈上下游原絲 碳化復(fù)合材料（模具成髪）數(shù)據(jù)來(lái)洶1國(guó)泰君安證券硏究上下游產(chǎn)業(yè)鏈須同步發(fā)展，僅做某個(gè)環(huán)節(jié)亦難突破和放量。碳纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)成型與材料成 型同時(shí)完成，下游產(chǎn)品性能受纖維與樹(shù)脂匹配性

28、、工藝性等影響較大，因此必須發(fā)展由原絲到碳纖維 再到復(fù)合材料的全產(chǎn)業(yè)鏈。下游產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，要與碳纖維的研發(fā)形成一個(gè)良性互動(dòng)的過(guò)程。在生產(chǎn)-應(yīng)用-改進(jìn)-擴(kuò)大應(yīng)用-提高-穩(wěn)定”循環(huán)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，從不穩(wěn)定到逐步穩(wěn)定。原絲、碳化、樹(shù)脂復(fù)合材料以及模具這幾個(gè)主要環(huán)節(jié)形成了一個(gè)制造輕量化結(jié)構(gòu)件的上下游產(chǎn) 業(yè)集群，提供一個(gè)整體解決方案。例如波音787為輕量化結(jié)構(gòu)件進(jìn)行招標(biāo)，日本企業(yè)整體競(jìng)標(biāo)，東麗負(fù)責(zé)提供T800S預(yù)浸料，三菱重工、川崎重工等負(fù)責(zé)把預(yù)浸料用模具加工成機(jī)翼等一次結(jié)構(gòu)件供波音組裝。產(chǎn)業(yè)集群大大提高了碳纖維相關(guān)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)碳纖維企業(yè)和下游成型模具企業(yè)的緊密合 作將互相促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步、更加快

29、速滿足市場(chǎng)需求從產(chǎn)業(yè)角度來(lái)看，上游原絲壁壘更高，僅發(fā)展某一個(gè)環(huán)節(jié)很難在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中形成突破和放量, 這一點(diǎn)在日本和臺(tái)灣的制造業(yè)發(fā)展過(guò)程中都得到充分驗(yàn)證。除了原絲工藝差距，中國(guó)的樹(shù)脂工業(yè)、浸潤(rùn)劑（界面上漿劑）、模具開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)能力落后亦構(gòu)成 制約。我們判斷碳纖維全產(chǎn)業(yè)鏈布局公司（原絲、碳化、復(fù)合材料）會(huì)最終跑贏。4. 推薦標(biāo)的我們認(rèn)為，對(duì)碳纖維產(chǎn)業(yè)的鏈投資視角將不可局限于過(guò)往從當(dāng)下的產(chǎn)品景氣波動(dòng)的邏輯進(jìn)行投 資回報(bào)分析，而企業(yè)的布局和格局更加重要；我們看好產(chǎn)業(yè)鏈布局領(lǐng)先的行業(yè)龍頭公司：率先突破關(guān)鍵生產(chǎn)工藝及高強(qiáng)中模T800S產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)先的中復(fù)神鷹（中建材集團(tuán)控股）、垂直一體化產(chǎn)業(yè)鏈并面向下游延伸領(lǐng)

30、先的恒神股份（新三板 代碼832397 ），跨產(chǎn)業(yè)布局具備國(guó)際視野的康德新（002450.SZ ）。4.1. 中復(fù)神鷹（中國(guó)建材控股）中復(fù)神鷹碳纖維有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱中復(fù)神鷹”是中國(guó)建筑材料集團(tuán)碳纖維業(yè)務(wù)的核心企業(yè)，中建材及全資控股子公司中國(guó)復(fù)合材料集團(tuán)有限公司（以下簡(jiǎn)稱中國(guó)復(fù)材”合計(jì)持有中復(fù)神鷹64.4%股份。4.1.1. 中復(fù)神鷹代表國(guó)內(nèi)碳纖維發(fā)展制高點(diǎn)中復(fù)神鷹的碳纖維發(fā)展歷程基本代表了我國(guó)碳纖維行業(yè)的演進(jìn)：*2005年9月，公司利用自身腈綸化纖成套設(shè)備生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)，自行研發(fā)和制備碳纖維原絲和碳化生產(chǎn)設(shè)備; 2006年9月，原絲生產(chǎn)線一次投料試車成功， 原絲的主要數(shù)據(jù)指標(biāo)已達(dá)到或超過(guò)國(guó)內(nèi)

31、 中試生產(chǎn)線水平； 2007年10月，在神鷹新材料公司基礎(chǔ)上，由中國(guó)復(fù)合材料集團(tuán)有限公司，連云港鷹 游紡機(jī)有限責(zé)任公司和江蘇奧神集團(tuán)有限責(zé)任公司共同增資擴(kuò)股，組建中復(fù)神鷹碳纖維有限責(zé)任 公司； 2007年12月底，建成第一條100噸/年的碳化生產(chǎn)線和一條年產(chǎn) 500噸小絲束原絲 的生產(chǎn)線；* 2008年11月，新建了 2500噸聚丙烯晴基碳纖維原絲和 1000噸碳化生產(chǎn)線，主要生 產(chǎn) T300；* 2009年達(dá)1000噸/年銷量，同年研發(fā)更高級(jí)別的碳纖維，工藝路線也開(kāi)始改變，借鑒東麗的干噴濕紡技術(shù)； 2012年年底，公司形成年產(chǎn)10000噸PAN原絲和4200噸碳纖維的生產(chǎn)能力，實(shí)現(xiàn)了 T70

32、0批量化生產(chǎn)，是國(guó)內(nèi)唯一一家，也是國(guó)際上第三家（另外為日本東麗，美國(guó)Hexcel）千噸級(jí)干噴濕紡T700級(jí)別碳纖維的企業(yè)；* 2013年拓展至國(guó)外，應(yīng)用于壓力容器、電纜芯、航空航天，并外銷歐洲市場(chǎng)，每年銷 量在1500噸左右；2014-2015基本上100%銷售是T700的產(chǎn)品； 2015年9月實(shí)現(xiàn)T800批量生產(chǎn)，百噸級(jí)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)4.1.2. 中復(fù)神鷹挾央企集團(tuán)優(yōu)勢(shì)，布局全產(chǎn)業(yè)鏈中復(fù)神鷹依托股東方擁有 上游自產(chǎn)設(shè)備-原絲-紡織-碳化-復(fù)合材料”的布局:4.2.恒神股份：從原絲到復(fù)合材料全產(chǎn)業(yè)鏈江蘇恒神在新三板掛牌。公司也起步于 2006-2007 年，目前擁有 3500 噸碳纖維產(chǎn)能，產(chǎn)能僅 次于中復(fù)神鷹，也是國(guó)內(nèi) 4 家產(chǎn)能千噸以上企業(yè)之一（其他三家除了神鷹，還有威海拓展 3000 噸、 蘭州藍(lán)星集團(tuán) 1000 噸）。2014 年銷售收入 1.12 億元，目前正有序推進(jìn)碳纖維材料不同領(lǐng)域的認(rèn)證工作，市場(chǎng)有望得到 拓展。恒神是國(guó)內(nèi)具有自原絲、碳纖維、上漿劑、織物、樹(shù)脂、預(yù)浸料、復(fù)合材料制品到設(shè)計(jì)應(yīng)用服 務(wù)的完整產(chǎn)業(yè)鏈的 4家企業(yè)之一， 完整