再論民用碳纖維的成長(zhǎng)性與周期性

1、碳纖維：高確定性的成長(zhǎng)賽道，各環(huán)節(jié)具備不同投資價(jià)值上下游環(huán)節(jié)多，利潤(rùn)分配受原材料、供需關(guān)系影響圖 1：碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈完整的碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)，包含從原油到復(fù)合材料的制造過程。上游企業(yè)從石油、天然氣等化石燃料中制取丙烯，并經(jīng)過氨氧化得到丙烯腈。丙烯腈通過聚合制成紡絲原液，然后紡絲成型得到聚丙烯腈（PAN）原絲。原絲需要經(jīng)過多段氧化爐制成預(yù)氧絲，隨后在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下經(jīng)過低溫和高溫碳化后得到碳纖維。碳纖維可以與樹脂、陶瓷等材料相結(jié)合制成碳纖維復(fù)合材料，最后由各種成型工藝得到下游應(yīng)用需要的最終成品。關(guān)注點(diǎn)包含：1）原油等大宗商品傳導(dǎo)價(jià)格：我國(guó)丙烯在油頭生產(chǎn)的基礎(chǔ)上開發(fā)除了煤頭工藝，但是油頭占比高，存在較大的原

2、料進(jìn)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(lǐng)域，還存在 ABS、丙烯酰胺等領(lǐng)域，其中 ABS 廣泛應(yīng)用于汽車、家電的部分塑料制品，因此該部分需求也會(huì)對(duì)并丙烯價(jià)格帶來一定影響；3）終端需求放量：碳纖維的價(jià)格還會(huì)受到終端如風(fēng)電、碳碳復(fù)材等高景氣度需求的影響，供不應(yīng)求的格局會(huì)導(dǎo)致碳纖維價(jià)格出現(xiàn)波動(dòng)。百川盈孚、丙烯：價(jià)格彈性較小，成本端受原油影響，需求端傳導(dǎo)順暢。丙烯是大宗化工主要原料之一，主要通過原油裂解產(chǎn)生，受原油價(jià)格影響較大，但是因?yàn)橹苽浞椒ú⒉粏我?，整體價(jià)格維持在 6000-10000 元/噸的區(qū)間，價(jià)格相對(duì)

3、穩(wěn)定。下游需求主要為聚丙烯粒料、聚丙烯粉料、丙烯晴及環(huán)氧丙烷，其中聚丙烯粒料占比最大，為 65%。從歷史價(jià)格復(fù)盤表現(xiàn)來看，下游聚丙烯、丙烯腈都有較強(qiáng)的轉(zhuǎn)價(jià)能力，其中丙烯腈的彈性最大。 圖 2：2021 年丙烯消費(fèi)結(jié)構(gòu)6%7%65%聚丙烯粒料聚丙烯粉料丙烯腈辛醇環(huán)氧丙烷丙烯酸 丁醇丙酮 異丙醇其它百川盈孚、 圖 3：丙烯受原油成本傳導(dǎo)，但整體價(jià)格穩(wěn)定 圖 4：丙烯下游傳導(dǎo)順暢，丙烯腈彈性最大12,00010,0008,0006,0004,0002,0000140120100806040202019年01月2019年04月2019年07月2019年10月2020年01月2020年04月2020年0

4、7月2020年10月2021年01月2021年04月2021年07月2021年10月2022年01月2022年04月030,00025,00020,00015,00010,0005,0002018年1月2018年7月04,0003,5003,0002,5002,0001,5001,0005002020年1月2020年7月2021年1月2021年7月2022年1月0丙烯均價(jià)（元/噸）WTI原油（美元/桶、右軸）丙烯腈均價(jià)（元/噸）2019年1月2019年7月聚丙烯粒料均價(jià)（元/噸）丙烯均價(jià)（美元/噸）（右軸）隆眾資訊、中塑在線、百川盈孚、丙烯腈：供需層面均產(chǎn)生顯著影響，短期受到成本支撐。丙烯腈由

5、原油裂解到的丙烯聚合而成，因此丙烯腈價(jià)格波動(dòng)與上游原油價(jià)格有較強(qiáng)相關(guān)性。丙烯腈價(jià)格在 21 年末出現(xiàn)與原油走勢(shì)的背離，該影響來自國(guó)內(nèi)丙烯腈多套裝置開工率回升，市場(chǎng)供給充足，而下游需求偏弱，丙烯腈價(jià)格高位回落。但是目前丙烯腈廠商多出現(xiàn)了 1000-2000 左右毛利虧損，目前短期成本壓力較大；但長(zhǎng)期隨著原油價(jià)格下降，新增產(chǎn)能落地，丙烯腈價(jià)格有望進(jìn)一步下降。 圖 5：丙烯腈價(jià)格受到成本和供需兩方面因素影響 圖 6：成本高企，目前丙烯腈廠商毛利出現(xiàn)虧損18,00016,00014,00012,00010,0008,0006,0004,0002,0000140120100806040202019年01

6、月2019年04月2019年07月2019年10月2020年01月2020年04月2020年07月2020年10月2021年01月2021年04月2021年07月2021年10月2022年01月2022年04月018,00016,00014,00012,00010,0008,0006,0004,0002,000-6,0005,0004,0003,0002,0001,000-1,000-2,000-3,0002019年01月2019年03月2019年05月2019年07月2019年09月2019年11月2020年01月2020年03月2020年05月2020年07月2020年09月2020年11

7、月2021年01月2021年03月2021年05月2021年07月2021年09月2021年11月2022年01月2022年03月-4,000丙烯腈均價(jià)（元/噸）原油WTI（美元/桶、右軸）丙烯腈毛利（萬/噸、右軸）丙烯腈均價(jià)（元/噸）百川盈孚、百川盈孚、碳纖維：售價(jià)受成本影響較小，供需關(guān)系推動(dòng)本輪漲價(jià)。2020 年開始，國(guó)產(chǎn)、進(jìn)口碳纖維增速差快速拉大，21 年進(jìn)口碳纖維增速下滑至 9%，國(guó)產(chǎn)碳纖維增速高達(dá) 58%，在東麗禁運(yùn)限制下碳纖維進(jìn)口放緩，但海外海風(fēng)裝機(jī)需求旺盛，供需差擴(kuò)大，推動(dòng)了本輪的碳纖維漲價(jià)。2020 年初至今碳纖維漲幅顯著，截止 22 年 4 月，小、大絲束國(guó)內(nèi)均價(jià) 225 元

8、/KG、145 元/KG，兩年 CAGR 分別為 33%、20%，由于下游需求旺盛，22 年初丙烯腈價(jià)格回落至 1.1 萬/噸并未帶來碳纖維售價(jià)回落。 圖 7：海外供給放緩、國(guó)內(nèi)需求旺盛 圖 8：丙烯腈成本回落未能帶來碳纖維價(jià)格下降350003000025000200001500010000500002015 2016 2017 2018 2019 2020 2021120%100%80%60%40%20%0%240220200180160140120100802020年02月2021年02月2022年02月180001600014000120001000080006000400020000國(guó)

9、產(chǎn)碳纖維（噸）進(jìn)口碳纖維（噸）國(guó)產(chǎn)碳纖維銷量增速進(jìn)口碳纖維增速丙烯腈市場(chǎng)均價(jià)(元/噸,右軸)碳纖維大絲束國(guó)內(nèi)(元/千克)碳纖維小絲束國(guó)內(nèi)(元/千克) 賽奧碳纖維、百川盈孚、百川盈孚、目前碳纖維價(jià)格在進(jìn)口供給增加的情況下，價(jià)格仍維持高位。國(guó)內(nèi)碳纖維進(jìn)口依存度仍然較高，2020 年國(guó)內(nèi)進(jìn)口碳纖維 3.04 萬噸，占需求量的 62%。碳纖維價(jià)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(guó)內(nèi)民品碳纖維主要由吉林碳谷一家供應(yīng)，供給緊張，原絲價(jià)格維持歷史高位；2）制作工藝難，其研發(fā)和生產(chǎn)成本成幾何式增長(zhǎng)。 圖 9：碳纖維進(jìn)口供給增多（百萬） 圖 10：碳纖維價(jià)格維持高位2

10、252001501005001452525020151052020年1月2020年3月2020年5月2020年7月2020年9月2020年11月2021年1月2021年3月2021年5月2021年7月2021年9月2021年11月2022年1月2022年3月2020年02月2020年05月2020年08月2020年11月2021年02月2021年05月2021年08月2021年11月2022年02月0進(jìn)口額出口額碳纖維大絲束價(jià)格(元/千克)碳纖維小絲束價(jià)格(元/千克) 百川盈孚、百川盈孚、碳纖維力學(xué)性能優(yōu)異，需求確定性高碳纖維是一種含碳量高于 90%的無機(jī)纖維，力學(xué)性能優(yōu)異。作為新一代增強(qiáng)纖維

11、，碳纖維的密度較強(qiáng)，比強(qiáng)度和比模量高，具有耐高溫、抗摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐腐蝕等特性，被廣泛應(yīng)用于航空航天、能源裝備、交通運(yùn)輸、體育休閑等領(lǐng)域。表 1：碳纖維性能顯著優(yōu)于其他材料密度拉伸強(qiáng)度比強(qiáng)度拉伸膜量比膜量材料(g/cm)(Mpa)(Mpa/(g/cm)(Gpa)(Gpa/(g/cm)價(jià)格(元/千克)碳纖維1.515481068350-700233-467260（T700，12k）玻璃纖維7.91197153100-20013-258.8（無堿玻璃纖維）鈦合金4.57121581172580（2021 年 5 月價(jià)）鋁合金2.8393141722621.45結(jié)構(gòu)鋼7.911971532062

12、65.395（上海碳結(jié)鋼）中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)、光威復(fù)材招股說明書、近年來，我國(guó)碳纖維需求高速增長(zhǎng)，未來碳纖維需求確定性高。2020 年全球碳纖維需求總量為 10.69 萬噸，我國(guó)碳纖維需求總量為 4.9 萬噸，同比增速達(dá) 29%。目前，風(fēng)電葉片是全球碳纖維需求量最大的板塊，帶動(dòng)碳纖維需求攀升。根據(jù)廣東賽奧碳纖維2020 全球碳纖維復(fù)合材料市場(chǎng)報(bào)告，2025 年全球碳纖維需求量預(yù)計(jì)將會(huì)達(dá)到 20 萬噸，2020 年-2025 年 CAGR 為 13%。2025 年中國(guó)碳纖維需求總量預(yù)計(jì)將會(huì)達(dá)到9.4 萬噸，2021 年-2025 年 CAGR 為 14%，其中國(guó)產(chǎn)供應(yīng)量將會(huì)達(dá)到 4.6 萬噸，20

13、21年-2025 年 CAGR 為 20%。 圖 11：2015-2021 全球碳纖維需求量 圖 12：2015-2021 中國(guó)碳纖維需求1414%71212%61010%535%30%25%88%420%66%44%22%00%2015 2016 2017 2018 2019 2020 20213210201520162017201820192020202115%10%5%0%全球碳纖維需求量(萬噸)同比增速(%)中國(guó)碳纖維需求(萬噸)同比增速(%) 百川盈孚、百川盈孚、上行周期原絲、碳化盈利提升，下行周期復(fù)材盈利反彈原材料價(jià)格上漲周期將給原絲、碳化環(huán)節(jié)企業(yè)帶來超額收益。2021 年丙烯腈價(jià)

14、格進(jìn)入上行周期，面對(duì)成本上漲原絲、碳化環(huán)節(jié)企業(yè)提高售價(jià)，同時(shí)產(chǎn)品供不應(yīng)求，單噸盈利增大，企業(yè)利潤(rùn)增加，因而獲得超額收益。原絲環(huán)節(jié)代表企業(yè)吉林碳谷 2021 年實(shí)現(xiàn)凈利潤(rùn) 3.1 億元，比上年同期增長(zhǎng)了 126%，因?yàn)楣局饕a(chǎn)品獲得市場(chǎng)廣泛認(rèn)可，產(chǎn)銷兩旺，同時(shí)公司主要產(chǎn)品售價(jià)上漲，綜合產(chǎn)能提升，綜合毛利率穩(wěn)步上升。2021年末至今吉林碳谷股價(jià)超過碳纖維行業(yè)指數(shù)，吉林碳谷公司盈利能力強(qiáng)，獲得行業(yè)超額利潤(rùn)。 圖 13：丙烯腈價(jià)格上漲周期時(shí)吉林碳谷毛利率上升 圖 14：碳纖維行業(yè)公司漲跌幅（%）18,00016,00014,00012,00010,0008,0006,0004,0002,000020

15、20年01月2021年01月2022年01月50%45%40%35%30%25%20%15%10%5%0%250%200%150%100%50%0%-50%2021年09月2021年10月2021年11月2021年12月2022年01月2022年02月2022年03月2022年04月2022年05月吉林碳谷恒神股份吉林碳谷毛利率(%、右軸)丙烯腈價(jià)格(元/噸)中簡(jiǎn)科技碳纖維行業(yè)指數(shù)吉林碳谷公司年報(bào)、Wind、同花順 iFind、上游漲價(jià)階段，復(fù)材環(huán)節(jié)毛利率受到顯著影響，但不同細(xì)分領(lǐng)域體現(xiàn)出差異性。由于上游原絲、碳纖維環(huán)節(jié)在 21 年都經(jīng)歷了顯著的漲價(jià)，下游復(fù)合材料環(huán)節(jié)在財(cái)報(bào)上體現(xiàn)的就是 21

16、年的利潤(rùn)率水平下降。以金博股份和光威復(fù)材的碳梁業(yè)務(wù)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(yè)務(wù)從 22%下降至 21H1的 11%。二者下降的幅度不同，因?yàn)槠涮祭w維的成本占比、下游傳導(dǎo)能力也有不同的差異。圖 15：2020Q1-2022Q1 金博股份毛利率（%） 圖 16：2019H1-2021H2 光威復(fù)材碳梁業(yè)務(wù)毛利率 （%）60% 63% 64% 63% 62%59%55% 56% 53%70%60%50%40%30%20%10%0%25%20%15%10%5%0%22%21%22%21%17%11%2019H1 2019H2 20

17、20H1 2020H2 2021H1 2021H2 金博股份年報(bào)、Wind、未來 2-3 年碳纖維供給釋放，成本壓力緩解為大概率事件，復(fù)材端盈利能力的反彈值得關(guān)注。因此，我們認(rèn)為在當(dāng)前的時(shí)點(diǎn)下，碳纖維價(jià)格達(dá)到了近幾年的高點(diǎn)，復(fù)材環(huán)節(jié)均受到成本端的壓力，尤其是技術(shù)壁壘較低、下游客戶強(qiáng)勢(shì)的碳梁業(yè)務(wù)。但是隨著未來 2-3年碳纖維產(chǎn)能逐步釋放，原油、丙烯腈價(jià)格回落，受到原材料漲價(jià)影響顯著的復(fù)材環(huán)節(jié)有望體現(xiàn)出較大的利潤(rùn)彈性。技術(shù)分支多，技術(shù)的應(yīng)用決定終端領(lǐng)域需求碳纖維技術(shù)環(huán)節(jié)多，不同的技術(shù)催生不同的應(yīng)用場(chǎng)景。碳纖維的發(fā)展歷史長(zhǎng)，應(yīng)用領(lǐng)域多，不同的應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)碳纖維的形狀、性能、成本都有不同的要求，因此，碳

18、纖維從纖維形態(tài)到終端應(yīng)用還分為預(yù)成型物、中間成型物、成型方法三個(gè)緩解。不同的技術(shù)路徑對(duì)應(yīng)不同的終端應(yīng)用領(lǐng)域。圖 17：碳纖維技術(shù)路徑25%20%20%15%15%10%10%5%0%5%-5%0%-10%月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月-5% 091011120102 03040506070809101112-15%年 年 年 年 年 年 年 年 年 年 年 年 年 年 年 年-10% 202020202020202020212021 2021202120212021202120212021202120212021-20%-15%-25%光威復(fù)材和碳纖維行業(yè)指數(shù)漲

19、跌差（%、右軸）碳纖維行業(yè)指數(shù)單日漲跌幅(%)光威復(fù)材單日漲跌幅(%)中國(guó)復(fù)合材料協(xié)會(huì)、例如，拉擠片材主梁鋪放技術(shù)具有效率高、質(zhì)量波動(dòng)小、成本低等特點(diǎn)。拉擠工藝由維斯塔斯首先開發(fā)應(yīng)用于風(fēng)電大梁，該公司開發(fā)成功后，開始大規(guī)模推廣。利用制作好的碳纖維拉擠板材，在特定的工裝輔助下，進(jìn)行鋪疊，簡(jiǎn)化了工藝，縮短了時(shí)間，降低了成本。因此可以認(rèn)為拉擠成型工藝促進(jìn)了碳纖維在風(fēng)電領(lǐng)域的應(yīng)用，打開了碳纖維的應(yīng)用市場(chǎng)。 圖 18：拉擠成型工藝流程中國(guó)復(fù)合材料學(xué)會(huì)、拉擠工藝讓碳纖維在風(fēng)電領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊，2020 年起成為了最主要的應(yīng)用技術(shù)。高效、低成本、高質(zhì)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

20、2015年拉擠成型技術(shù)被發(fā)明后，全球風(fēng)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(guó)風(fēng)電葉片的需求量從 2014 年的幾乎為 0 到 2021 年的 22500 噸，實(shí)現(xiàn)高速增長(zhǎng)。20 年首次超過預(yù)浸鋪放成為第一大主流工藝，2021 年，纏繞拉擠工藝需求達(dá)到 65.5 千噸，占總需求 36.1%，保持第一大工藝的地位。 圖 19：2017-2021 碳纖維處理工藝占比（%） 圖 20：風(fēng)電領(lǐng)域需求量快速增長(zhǎng)50%40%30%20%10%0%36%29%36.1%28.8%35,00030,00025,00020,00015

21、,00010,0005,00020172018201920202021纏繞拉擠預(yù)浸鋪放混配模成型 RTM預(yù)制體真空灌注 其他02014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021全球風(fēng)電葉片碳纖維需求量(噸)中國(guó)風(fēng)電葉片碳纖維需求量(噸) 賽奧碳纖維、賽奧碳纖維、例如：碳纖維預(yù)制體制備中新研發(fā)的三堆編織技術(shù)，從根本上克服了傳統(tǒng)層合復(fù)合材料層間強(qiáng)度低、易分層等致命弱點(diǎn)。三維編織技術(shù)是在傳統(tǒng)二維編織技術(shù)上發(fā)展起來的一種高新紡織技術(shù)。三維編織技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)就在于非常適合制作各種復(fù)雜形狀的高性能纖維結(jié)構(gòu)件、連接件。近年來三堆編織技術(shù)得到廣泛關(guān)注，成為航空、航天、能源等領(lǐng)域的重

22、要結(jié)構(gòu)材料。近幾年預(yù)制體工藝成為碳碳熱場(chǎng)主要工藝，推動(dòng)光伏爐熱場(chǎng)碳碳復(fù)材的迅猛發(fā)展。預(yù)制體是碳碳復(fù)合材料的骨架，其成型工藝是碳碳復(fù)合材料最重要的基礎(chǔ)技術(shù)之一，決定著碳碳復(fù)合材料的性能。三維編織技術(shù)的發(fā)展可以實(shí)現(xiàn)碳纖維復(fù)合材料的大尺寸、高精度編織，而且克服了針刺預(yù)制體的缺陷，在改進(jìn)層間強(qiáng)度、損傷容限和熱應(yīng)力失配等方面發(fā)揮作用。隨著碳碳復(fù)材在光伏熱場(chǎng)中的需求增加，編織等預(yù)制體工藝將迅速發(fā)展。表 2：光伏熱場(chǎng)部件中碳碳復(fù)合材料滲透率大幅提升2010 年2016 年2019 年產(chǎn)品碳基復(fù)合材料等靜壓石墨碳基復(fù)合材料等靜壓石墨碳基復(fù)合材料等靜壓石墨坩堝90%50%85%15%導(dǎo)流筒90%70%55%45

23、%保溫筒90%70%45%55%加熱器99%97%95%其他95%80%35%65%金博股份招股說明書、碳纖維技術(shù)百花齊放和迭代創(chuàng)新為下游應(yīng)用提供更多可能，應(yīng)持續(xù)密切關(guān)注新技術(shù)帶來新需求的增量。目前全球碳纖維技術(shù)向著高性能、低成本的方向發(fā)展，如三堆編織技術(shù)、精細(xì)控制碳化過程等研發(fā)出更高強(qiáng)高模的碳纖維，如拉擠工藝、等離子氧化技術(shù)等高效低成本的生產(chǎn)技術(shù)。新技術(shù)帶來新應(yīng)用將驅(qū)動(dòng)行業(yè)維持快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。更低成本的碳纖維生產(chǎn)技術(shù)使得汽車電池箱、底盤和剎車片市場(chǎng)上碳纖維及復(fù)合材料的需求快速增長(zhǎng)。氫能擴(kuò)產(chǎn)的節(jié)奏加快，儲(chǔ)氫瓶市場(chǎng)需求增加，如果新技術(shù)能提高單位時(shí)間內(nèi)碳纖維產(chǎn)能，氫能市場(chǎng)將迎來碳纖維需求的爆發(fā)式增長(zhǎng)

24、。表 3：全球碳纖維先進(jìn)技術(shù)時(shí)間發(fā)明人內(nèi)容術(shù)精細(xì)控制碳化過程2014 年東麗354-375GPaT1100G 的拉伸強(qiáng)度 6.6GPa，彈性模量 324GPaPAN 基碳纖維凝膠紡絲技2015 年美國(guó)佐治亞理工學(xué)院碳纖維拉伸強(qiáng)度提升至 5.5-5.8GPa，拉伸彈性模量達(dá)高性能碳纖維制備電磁波加熱技術(shù)2014 年NEDO彈性模量可以達(dá)到 240Gpa 以上，斷裂伸長(zhǎng)率也在%以上表面處理技術(shù)2016 年帝人東邦大幅簡(jiǎn)化了整個(gè)生產(chǎn)工藝，使能量消耗降低了 50%，纖維與樹脂基體的粘結(jié)性也有所提高高溫石墨化環(huán)境中碳纖維拉伸強(qiáng)度保留率研究2018 年寧波材料所拉伸強(qiáng)度 5.24GPa、拉伸模量 593G

25、Pa 的高強(qiáng)高模碳纖維微波石墨化2017 年永虹先進(jìn)材料進(jìn)行中高階碳纖維量產(chǎn)，成功突破高階碳纖維發(fā)展的三大瓶頸PAN 基碳纖維原絲熔融紡絲新工藝2018 年德國(guó) FraunhoferIAP 研究所將原絲的生產(chǎn)成本降低 60%等離子氧化技術(shù)2020 年4M 碳纖維公司速度快 3 倍，而使用能量卻不到傳統(tǒng)技術(shù)的三分之一日本京都大學(xué)與幾個(gè)低成本碳纖維制備纖維素納米纖維2016 年聚烯烴和木質(zhì)素原料的碳纖維前軀體-去掉耐火處理，開發(fā)出了新型聚合物-主要零部件供應(yīng)商共同美國(guó)的橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室東京大學(xué)新材料的重量?jī)H為鋼材重量的五分之一，但其強(qiáng)度卻是鋼材的五倍相繼開發(fā)了聚烯烴和木質(zhì)素原料的碳纖維前軀體，以及

26、建立了先進(jìn)的等離子體預(yù)氧化和微波碳化技術(shù)碳化時(shí)間縮短?hào)|華大學(xué)低成本制備技術(shù)-碳纖維生產(chǎn)技術(shù)、東華大學(xué)采用 PAN 芳環(huán)化+熔體或干噴濕紡+快速氧化降低碳纖維生產(chǎn)制備成本民用碳纖維供給緊平衡，大小絲束具備不同特性供需測(cè)算：民用碳纖維供給缺口 3 萬噸，22 年維持緊平衡需求測(cè)算：我國(guó) 25 年目標(biāo)需求 14 萬噸，CAGR23%。碳纖維終端應(yīng)用發(fā)展如火如荼，但在各個(gè)終端應(yīng)用領(lǐng)域的增速往往體現(xiàn)出較大的差異性，比如傳統(tǒng)的休閑體育和風(fēng)電增速不可相提并論，因此我們對(duì)各個(gè)細(xì)分賽道分別測(cè)算增速，預(yù)計(jì)我國(guó)民用碳纖維需求將在 25年達(dá)到 14 萬噸需求，CAGR23%。核心假設(shè)：風(fēng)電：參考賽奧碳纖維判斷 21-

27、25 年風(fēng)電全球增速 25%，考慮到國(guó)內(nèi)滲透率較低,海風(fēng)滲透從 0-1，假設(shè)國(guó)內(nèi)增速在 35%；壓力容器：參考 22 年 3 月發(fā)改委氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（201-2035 年），選取 25 年遠(yuǎn)期 10000 噸需求計(jì)算復(fù)合增速；其余細(xì)分需求較為傳統(tǒng)或者增速穩(wěn)定，主要參考賽奧碳纖維對(duì)世界未來 5 年增速判斷。表 4：2016-2025 中國(guó)碳纖維需求（噸）中國(guó)碳纖維需求（噸）2016201720182019202020212022E2023E2024E2025E風(fēng)電3,0003,0607,00013,80020,00022,50030,37541,00655,35874,734yoy2%1

28、29%97%45%13%35%35%35%35%休閑體育9,70012,00013,50014,00014,60017,50018,37519,29420,25821,271yoy24%13%4%4%20%5%5%5%5%碳碳復(fù)材9009001,1001,2003,0007,0009,10011,83015,37919,993yoy0%22%9%150%133%30%30%30%30%壓力容器1,0001,0001,2001,5002,0003,0004,0545,4777,40110,000yoy0%20%25%33%50%35%35%35%35%混配模成型1,2001,3001,6001,

29、5001,7003,0003,3003,6303,9934,392yoy8%23%-6%13%76%10%10%10%10%建筑1,5001,8002,0002,0002,2002,5002,7503,0253,3283,660yoy20%11%0%10%14%10%10%10%10%航空航天4009001,0001,1001,7002,0002,2002,4202,6622,928yoy125%11%10%55%18%10%10%10%10%汽車3006008007001,2001,6001,7121,8321,9602,097yoy100%33%-13%71%33%7%7%7%7%電子電氣

30、3506008008001,2001,4001,5401,6941,8632,050yoy71%33%0%50%17%10%10%10%10%電纜芯300400600500400400440484532586yoy33%50%-17%-20%0%10%10%10%10%船舶-100300100120300330363399439yoy-200%-67%20%150%10%10%10%10%其他9138271,1006407311,1791,2971,4271,5691,726yoy-9%33%-42%14%61%10%10%10%10%總計(jì)19,56323,48731,00037,84048,

31、85162,37975,47392,482114,704143,877yoy20%32%22%29%28%21%23%24%25%資料來源：賽奧碳纖維、氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（201-2035 年）、研究供給測(cè)算：我國(guó) 25 年實(shí)際供給產(chǎn)能 12 萬噸，CAGR43%。近年傳統(tǒng)碳纖維廠商如吉化、神鷹、光威等都公布了自己的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，除此之外還有入局新玩家如藍(lán)星等。我們測(cè)算 25 年中國(guó)將會(huì)產(chǎn)生碳纖維實(shí)際供應(yīng) 12 萬噸，對(duì)應(yīng) CAGR43%。核心假設(shè)：2025 年為目標(biāo)產(chǎn)能落地時(shí)點(diǎn)：眾多公司在 20-21 年公布了自己的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，由于擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃、落地節(jié)奏存在一定不確定性，如吉林化纖公布25 年目標(biāo)

32、6 萬噸產(chǎn)能、上海石化 24 年落地 1.2 萬噸，我們選取 2025 年為目標(biāo)產(chǎn)能落地節(jié)點(diǎn)計(jì)算每年的實(shí)際供給產(chǎn)能。2025 年實(shí)際產(chǎn)出率 60%：廠商公布的產(chǎn)能存在一定“水分“，因?yàn)槠浼骖櫳a(chǎn) 1K-6K 的產(chǎn)線在公布產(chǎn)能時(shí)，往往將其折算成 12K 來公布，這會(huì)導(dǎo)致其實(shí)際產(chǎn)能與理論產(chǎn)能出現(xiàn)較大差距，我們測(cè)算 21 年理論產(chǎn)能的實(shí)際產(chǎn)出率僅為 40%，因此我們對(duì) 25 年的理論產(chǎn)能給予 60%的產(chǎn)出率進(jìn)行折算，判斷 25 年實(shí)際碳纖維供應(yīng)為 12 萬噸。表 5：2021-2025 中國(guó)碳纖維產(chǎn)能（噸）產(chǎn)能（噸）2021擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃2025E吉林化纖16,00044,00060,000中復(fù)神鷹11,

33、50014,00025,500寶旌10,50021,00031,500臺(tái)塑8,800-8,800新創(chuàng)碳谷6,00012,00018,000恒神5,50020,00025,500光威復(fù)材5,10010,00015,100太鋼2,400-2,400藍(lán)星2,000-2,000上海石化1,50012,00013,500中簡(jiǎn)科技1,3001,0002,300中國(guó)其他1,700-1,700合計(jì)72,300206,300實(shí)際產(chǎn)出率40%60%國(guó)產(chǎn)碳纖維供應(yīng)（噸）29,250123,780資料來源：賽奧碳纖維、公司公告、研究表 6：2021-2025 中國(guó)碳纖維實(shí)際供應(yīng)量（噸）20212022E2023E20

34、24E2025E國(guó)產(chǎn)碳纖維供應(yīng)（噸）29,25041,95260,17186,302123,780賽奧碳纖維、供需平衡表：我國(guó)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(tài)。 2020-2021 年民用碳纖維市場(chǎng)火爆，眾多碳纖維廠商公布了自己的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，因此碳纖維的供給釋放以及價(jià)格走勢(shì)成為了市場(chǎng)關(guān)注要點(diǎn)，我們?cè)诖俗龀鎏祭w維環(huán)節(jié)供需平衡測(cè)算，判斷認(rèn)為我國(guó)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(tài)。細(xì)化來看：22 年供需差繼續(xù)擴(kuò)大，碳纖維緊平衡，23 年隨著規(guī)劃產(chǎn)能密集投放，供需差初步縮小。表 7：2021-2025 碳纖維供需平衡表20212022E202

35、3E2024E2025E總需求（噸）62,37975,47392,482114,704143,877yoy28%21%23%24%25%總供給（噸）29,25041,95260,17186,302123,780yoy43%43%43%43%供需差（噸）-33,129-33,520-32,311-28,402-20,097資料來源：賽奧碳纖維、研究大小絲束特性鮮明，具備不同性質(zhì)碳纖維按纖維數(shù)量不同可以分為小絲束和大絲束，與之對(duì)應(yīng)的碳纖維原絲也可區(qū)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(shù)量小于等于 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、3

36、K、6K 為主，逐漸發(fā)展為 12K、 24K。小絲束碳纖維技術(shù)門檻高，研發(fā)投入大，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的精度要求較高，具有單線產(chǎn)能低、成本高的特點(diǎn)，主要用于國(guó)防和軍工、航空航天等高端技術(shù)領(lǐng)域，被稱為“宇航級(jí)材料”。一般認(rèn)為 24K 以上的型號(hào)為大絲束，廣泛用于紡織、醫(yī)藥衛(wèi)生、機(jī)電、土木建筑、交通運(yùn)輸和能源等工業(yè)和民用領(lǐng)域，制備成本低，但生產(chǎn)控制難度大，被稱為“工業(yè)級(jí)材料”。力學(xué)性能（T）900中簡(jiǎn)科技光威復(fù)材7008006005004003002000小絲束高性能10江蘇恒神江蘇恒神中復(fù)神鷹光威復(fù)材吉林化纖絲 40束大 小 30（） 20大絲束低成本藍(lán)星6050 圖 21：國(guó)內(nèi)主要碳纖維象限分部圖K公司

37、公告、注：圓圈大小表示公司產(chǎn)能大小小絲束：成長(zhǎng)性突出，技術(shù)壁壘更高成本占比相對(duì)較小，需求確定性更高制造費(fèi)用占比過半，原材料成本占比較低。小絲束生產(chǎn)成本由直接材料、直接人工、制造費(fèi)用和運(yùn)輸費(fèi)用構(gòu)成，相比于大絲束碳纖維，小絲束生產(chǎn)效率低、設(shè)備投資規(guī)模大，因此生產(chǎn)過程中能源消耗大、產(chǎn)線折舊費(fèi)用高，成本構(gòu)成中制造費(fèi)用占比 50%以上。原料消耗主要發(fā)生在原絲生產(chǎn)階段，根據(jù)中復(fù)神鷹招股說明書，直接材料在其主營(yíng)業(yè)務(wù)成本中僅占比 28%-37%，原材料成本占比較低，占比波動(dòng)主要受丙烯腈價(jià)格變動(dòng)影響。 圖 22：2018-2021H1 小絲束產(chǎn)品成本結(jié)構(gòu)49.51%51.59%57.47%51.03%36.26

38、%33.12%28.12%32.56%100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%2018201920202021H1直接材料直接人工制造費(fèi)用運(yùn)輸費(fèi)用中復(fù)神鷹招股說明書、研究丙烯腈是碳纖維生產(chǎn)的主要原材料，價(jià)格主要受石油化工行業(yè)供求關(guān)系影響，一般呈周期性波動(dòng)的趨勢(shì)：2020 年-2021 年初，受上游原油價(jià)格上漲以及市場(chǎng)供需關(guān)系的影響，丙烯腈價(jià)格持續(xù)走高；2021 年 12 月，隨著國(guó)內(nèi)丙烯腈多套裝置開工率回升以及新產(chǎn)能快速投放，整體市場(chǎng)供給充足，但由于下游需求偏弱，丙烯腈價(jià)格高位回落。丙烯腈價(jià)格波動(dòng)直接影響碳纖維的生產(chǎn)成本，但對(duì)小絲束廠商毛利水平的影響相對(duì)較小，主要原因

39、有兩點(diǎn)：1）丙烯腈在小絲束總成本中占比相對(duì)較??；2）小絲束單價(jià)較高且價(jià)格持續(xù)上漲，相關(guān)廠商盈利能力強(qiáng)，毛利率受成本變化的影響相對(duì)較小。 圖 23：小絲束碳纖維廠商毛利水平與丙烯腈價(jià)格波動(dòng)180001600014000120001000080006000400020002020/2/242020/3/242020/4/242020/5/242020/6/242020/7/242020/8/242020/9/242020/10/242020/11/242020/12/242021/1/242021/2/242021/3/242021/4/242021/5/242021/6/242021/7/242

40、021/8/242021/9/242021/10/242021/11/242021/12/242022/1/242022/2/242022/3/242022/4/2400.90.80.70.60.50.40.30.20.10丙烯腈市場(chǎng)均價(jià)(元/噸,左軸)光威復(fù)材毛利率（%）中復(fù)神鷹毛利率（%）中簡(jiǎn)科技毛利率（%）Wind、研究表 8：2018-2021H1 中復(fù)神鷹碳纖維產(chǎn)品平均銷售單價(jià)及變動(dòng)比例2018201920202021H1銷售單價(jià)（元銷售單價(jià)（元變動(dòng)比例銷售單價(jià)（元變動(dòng)比例銷售單價(jià)（元變動(dòng)比例/公斤）/公斤）（%）/公斤）（%）/公斤）（%）110.88120.128.35%140.

41、2516.76%187.3833.60%中復(fù)神鷹招股說明書、研究下游需求確定性高，產(chǎn)品銷售更緊俏。伴隨我國(guó)氫能、光伏行業(yè)蓬勃發(fā)展，儲(chǔ)氫瓶與單晶爐的火爆拉動(dòng)小絲束需求持續(xù)放量，壓力容器、碳/碳復(fù)合材料將成為未來幾年驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)的重要引擎。不同于大絲束由于主要應(yīng)用場(chǎng)景風(fēng)電領(lǐng)域受海外裝機(jī)擾動(dòng)以及國(guó)內(nèi)市場(chǎng)替代節(jié)奏不穩(wěn)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(zhǎng)使其相關(guān)廠商擁有更高估值，中復(fù)神鷹、中簡(jiǎn)科技的 PE（TTM）明顯高于大絲束廠商吉林碳谷。 圖 24：大小絲束廠商估值對(duì)比（2022/5/16）160140120100806040202020/5/182020/6/182020/

42、7/182020/8/182020/9/182020/10/182020/11/182020/12/182021/1/182021/2/182021/3/182021/4/182021/5/182021/6/182021/7/182021/8/182021/9/182021/10/182021/11/182021/12/182022/1/182022/2/182022/3/182022/4/180吉林碳谷 PE（TTM）中復(fù)神鷹 PE（TTM）中簡(jiǎn)科技PE（TTM）Wind、研究競(jìng)爭(zhēng)要素：高技術(shù)壁壘下的逐步降本目前，小絲束碳纖維性能優(yōu)異，但價(jià)格較高。由于小絲束碳纖維主要應(yīng)用于航天軍工等高科技領(lǐng)

43、域，以及體育用品中產(chǎn)品附加值較高的產(chǎn)品類別，下游客戶對(duì)其性能要求高，普遍要求 T700 級(jí)及以上的力學(xué)強(qiáng)度。根據(jù)日本東麗對(duì)其碳纖維產(chǎn)品性能的定義，拉伸強(qiáng)度需高于 4900 MPa，拉伸模量需高于 230GPa。高性能對(duì)應(yīng)著較高的價(jià)格，截止 2022 年 4月 28 日，小絲束碳纖維國(guó)內(nèi)均價(jià)為 225 元/千克，是大絲束價(jià)格的 1.5 倍。表 9：日本東麗對(duì)碳纖維 T 系列性能定義品名規(guī)格拉伸強(qiáng)度（MPa）拉伸模量（GPa）體密度（g/cm3）分類T700S12K 49002301.8高強(qiáng)型24K 49002301.8T800S24K 58802941.8T800HB6K 54902941.8高

44、強(qiáng)中模型12K 54902941.8M4012K 45003801.78高模型6K 44003771.7512K 44003771.756K 42004301.8412K 40204301.84M40JM46J高強(qiáng)高模型資料來源：日本東麗碳纖維官網(wǎng)、中復(fù)神鷹招股書、研究 圖 25：大、小絲束碳纖維國(guó)內(nèi)價(jià)格250200150100502020/2/242020/3/242020/4/242020/5/242020/6/242020/7/242020/8/242020/9/242020/10/242020/11/242020/12/242021/1/242021/2/242021/3/242021

45、/4/242021/5/242021/6/242021/7/242021/8/242021/9/242021/10/242021/11/242021/12/242022/1/242022/2/242022/3/242022/4/240大絲束國(guó)內(nèi)價(jià)格(元/千克)小絲束國(guó)內(nèi)價(jià)格(元/千克)Wind、研究小絲束碳纖維技術(shù)、資金壁壘高，導(dǎo)致售價(jià)高于大絲束。在小絲束原絲制備工藝選擇上，干噴濕法具有碳纖維表面缺陷少、勾結(jié)強(qiáng)度高、紡絲速度快、碳化時(shí)間短等特點(diǎn)，較濕法在產(chǎn)品品質(zhì)、成本方面優(yōu)勢(shì)明顯。干噴濕紡工藝技術(shù)難度較大，世界上僅少量企業(yè)掌握該生產(chǎn)技術(shù)并形成成熟的碳纖維產(chǎn)品，技術(shù)壁壘高；同時(shí)，干噴濕法對(duì)生產(chǎn)設(shè)

46、備精度要求高，每一個(gè)紡位都需要配備一套復(fù)雜的高壓過濾系統(tǒng)和一套流量泵的技術(shù)系統(tǒng)，資金投入大。根據(jù)中復(fù)神鷹、光威復(fù)材、吉林化纖公告顯示，小絲束碳化環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)的萬噸投資金額超 20 億/萬噸，而大絲束擴(kuò)產(chǎn)的資金要求相對(duì)較低，對(duì)應(yīng) 12 億/萬噸的資金需求，小絲束產(chǎn)線的萬噸投資金額更高。表 10：大、小絲束碳纖維擴(kuò)產(chǎn)資金需求對(duì)比公司項(xiàng)目名稱年產(chǎn)能（噸）總投資預(yù)算（億元）萬噸投資額（億元）中復(fù)神鷹西寧萬噸碳纖維項(xiàng)目1000020.620.6光威復(fù)材包頭萬噸碳纖維項(xiàng)目1000020.020.0吉林化纖吉林 1.2 萬噸碳纖維項(xiàng)目1200014.612.2資料來源：各公司公告、研究小絲束“質(zhì)量為王”，但長(zhǎng)期

47、來看成本競(jìng)爭(zhēng)仍是核心要素。由于我國(guó)碳纖維行業(yè)前期發(fā)展緩慢，技術(shù)較世界龍頭還存在一定的差距，尋求關(guān)鍵技術(shù)突破以提高產(chǎn)品性能和質(zhì)量穩(wěn)定性是國(guó)內(nèi)小絲束廠商的首要任務(wù)。從長(zhǎng)期來看，隨著越來越多企業(yè)掌握核心技術(shù)，未來還是會(huì)傾向于成本競(jìng)爭(zhēng)，通過規(guī)?；a(chǎn)以及技術(shù)手段增效降本將是未來小絲束領(lǐng)域的主要競(jìng)爭(zhēng)點(diǎn)。大絲束：周期性突出，利潤(rùn)彈性更大特點(diǎn)：周期屬性強(qiáng)，買利潤(rùn)的彈性大絲束碳纖維直接材料占比更高，周期屬性強(qiáng)，利潤(rùn)彈性大。從成本結(jié)構(gòu)來看，大絲束碳纖維的直接材料（原絲等）占比達(dá)到了 48%，較小絲束 30%左右的成本占比而言，該比例給大絲束碳纖維環(huán)節(jié)帶來更大的成本彈性，因此，擁有原絲產(chǎn)能、或者丙烯腈成本控制更佳

48、的公司的利潤(rùn)彈性更大，對(duì)于未來的成本競(jìng)爭(zhēng)也會(huì)更加有優(yōu)勢(shì)。 圖 26：2021 年大絲束碳纖維成本拆分公司公告、丙烯腈的價(jià)格波動(dòng)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(chǎn)成本的比例隨之提升，對(duì)丙烯腈價(jià)格變動(dòng)的敏感度有所增長(zhǎng)。根據(jù)吉林碳谷公開發(fā)行說明書，以其 2020 年度財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，當(dāng)丙烯腈價(jià)格上下變動(dòng) 10%，對(duì)其小絲束、中小絲束、大絲束原絲產(chǎn)品毛利率影響分別為0.39 個(gè)百分點(diǎn)、2.41 個(gè)百分點(diǎn)、2.70 個(gè)百分點(diǎn)。碳纖維成本構(gòu)成中原絲部分占比過半，因此丙烯腈價(jià)格變動(dòng)對(duì)大絲束廠商毛利影響較大，采取有效的丙烯腈采購(gòu)方案以應(yīng)對(duì)原材料價(jià)格波動(dòng)對(duì)大絲束廠商來說尤為重

49、要。產(chǎn)品單位產(chǎn)品丙烯腈產(chǎn)品平均銷售丙烯腈價(jià)格變動(dòng) 10%對(duì)毛利率的影表 11：丙烯腈采購(gòu)價(jià)格波動(dòng)對(duì)不同產(chǎn)品毛利率變動(dòng)的敏感度（元/噸）成本價(jià)格響小絲束（1/3/6K）6410.05164236.040.39%中小絲束（12K/S）6430.1426626.322.41%大絲束（24/25/48K）6412.7723735.582.70%資料來源：吉林碳谷公開發(fā)行說明書、研究風(fēng)電周期性強(qiáng)，大絲束需求呈現(xiàn)為脈沖式波動(dòng)。風(fēng)力發(fā)電是大絲束碳纖維最主要的應(yīng)用領(lǐng)域，具有較強(qiáng)的周期性，2020 年 “搶裝潮”下全球風(fēng)電新增裝機(jī)容量較 19 年提升 59%，大絲束碳纖維需求在風(fēng)電市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下強(qiáng)勁增長(zhǎng)。未來隨著國(guó)

50、內(nèi)風(fēng)電裝機(jī)碳纖維滲透率不斷提升，大絲束碳纖維需求量將加速提升。 圖 27：2017-2021 全球大絲束碳纖維需求及增速（千噸、%）48.351.442.234.929.9605040302010020172018201920202021大絲束需求（千噸）需求增速（%）50.00%40.00%30.00%20.00%10.00%0.00%-10.00%-20.00%資料來源：賽奧碳纖維、研究因此，大絲束較小絲束而言，成本構(gòu)成中原材料占比更大，導(dǎo)致利潤(rùn)的彈性更大。同時(shí)下游風(fēng)電放量時(shí)間點(diǎn)、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(xiàn)在大絲束產(chǎn)業(yè)鏈的特點(diǎn)就是， 周期屬性強(qiáng)，利潤(rùn)彈性大。競(jìng)

51、爭(zhēng)要素：腈綸的產(chǎn)業(yè)背景會(huì)帶來生產(chǎn)技術(shù)壁壘原絲制備能力將直接影響大絲束未來競(jìng)爭(zhēng)格局。原絲制備是大絲束碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié)，占碳纖維成本 51%，由于碳纖維的強(qiáng)度顯著地依賴于原絲的微觀形態(tài)結(jié)構(gòu)及其致密性，原絲的質(zhì)量和成本很大程度上決定了碳纖維的質(zhì)量和生產(chǎn)成本。碳纖維需求高增下，碳化線產(chǎn)能急速增長(zhǎng)，市場(chǎng)上獨(dú)立的原絲供應(yīng)商未來將逐漸轉(zhuǎn)向自供原絲，企業(yè)自有原絲產(chǎn)能將直接決定其碳纖維產(chǎn)能，低成本、高質(zhì)量原絲制備能力將是未來大絲束領(lǐng)域重要競(jìng)爭(zhēng)要素。 圖 28：原絲占碳纖維成本比重（原絲成本/（材料成本+制造成本）4%6%23%51%16%原絲氧化碳化表面上漿卷繞資料來源：碳纖維企業(yè)如何跨過高成本這道坎、研

52、究具備腈綸生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)掌握先發(fā)優(yōu)勢(shì)。由于碳纖維原絲與腈綸的生產(chǎn)工藝相似度較高，掌握腈綸生產(chǎn)再過渡至碳纖維原絲，可以大大縮短技術(shù)突破時(shí)間，降低技術(shù)摸索成本。同時(shí)，腈綸產(chǎn)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(chǎn)線可以依托原有腈綸溶劑回收系統(tǒng)，從而提升溶劑回收效率、降低溶劑回收成本。擁有腈綸生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)更具原材料成本優(yōu)勢(shì)。丙烯腈價(jià)格直接決定大絲束碳纖維的最終成本，具備腈綸產(chǎn)業(yè)背景的企業(yè)通常擁有更豐富的原材料采購(gòu)經(jīng)驗(yàn)與渠道，可以通過更低的價(jià)格購(gòu)入原材料。通過對(duì)比吉林碳谷與中復(fù)神鷹兩家公司的丙烯腈采購(gòu)單價(jià)，可以發(fā)現(xiàn)吉林碳谷的采購(gòu)價(jià)格常年低于中復(fù)神鷹 500-1000

53、 元/噸，低于同行業(yè)其他公司的采購(gòu)單價(jià)將為公司帶來一定的成本優(yōu)勢(shì)。表 12：各公司丙烯腈采購(gòu)單價(jià)公司2018201920202021H1吉林碳谷采購(gòu)單價(jià)（萬元/噸）1.320.960.71.22中復(fù)神鷹采購(gòu)單價(jià)（萬元/噸）1.371.060.771.28差額（萬元/噸）0.050.10.070.06資料來源：吉林碳谷公開發(fā)行說明書、中復(fù)神鷹招股說明書、研究大絲束是未來降本的主要路徑。目前國(guó)內(nèi)大絲束企業(yè)如吉林碳谷、江蘇恒神正全力推動(dòng)大絲束 T700 級(jí)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目并已取得積極成果，未來有望實(shí)現(xiàn)突破。隨著大絲束領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)不斷提升，其不僅會(huì)通過低成本擴(kuò)大工業(yè)方面的應(yīng)用，也存在替代傳統(tǒng)小絲束高端應(yīng)用領(lǐng)

54、域空間的可能性，比如國(guó)際上已經(jīng)開始用大絲束纏繞大型氣瓶提升纏繞效率，國(guó)內(nèi)不少?gòu)S家開始采用大絲束制造低成本預(yù)浸料。未來：擁抱新技術(shù)，優(yōu)化競(jìng)爭(zhēng)格局原絲：技術(shù)壁壘高，龍頭聚集效應(yīng)強(qiáng)碳纖維的核心技術(shù)為原絲制備技術(shù)，技術(shù)分支繁多，較為復(fù)雜。原絲制備是碳纖維制備的核心環(huán)節(jié)，其質(zhì)量和成本很大程度上決定了碳纖維的質(zhì)量和生產(chǎn)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(gè)過程，其中，聚合和紡絲是原絲制備的重要工序。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(jié)合兩者優(yōu)勢(shì)的干濕法，較為復(fù)雜。腈綸生產(chǎn)與大絲束碳纖維原絲生產(chǎn)工藝相似性較高，擁有晴綸產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)在聚合階段參在

55、優(yōu)勢(shì)。在技術(shù)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(jìn)行紡絲，而晴綸則是放入二甲基甲酰胺溶劑中，所以晴綸前端工藝可以被復(fù)制，縮短技術(shù)突破時(shí)間。大絲束碳纖維原絲技術(shù)壁壘高，技術(shù)突破時(shí)間久、成本高。作為碳纖維巨頭的東麗在擁有小絲束帝國(guó)后選擇收購(gòu)卓爾泰克布局大絲束碳纖維領(lǐng)域，可見大絲束碳纖維技術(shù)難以突破，其主要的技術(shù)壁壘還在原絲聚合環(huán)節(jié)。從海外原絲廠商的發(fā)展歷程來看，擁有晴綸生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)往往原絲生產(chǎn)更加順利。腈綸工藝基礎(chǔ)是發(fā)展大絲束碳纖維潛力的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，海外大絲束碳纖維的原絲制備技術(shù)是源于腈綸工業(yè)的。腈綸生產(chǎn)與大絲束碳纖

56、維原絲生產(chǎn)工藝相似性較高，掌握腈綸生產(chǎn)再過渡至碳纖維原絲，可以縮短技術(shù)突破時(shí)間，降低技術(shù)摸索成本。 圖 29：海外三家原絲廠商發(fā)展歷程土耳其 AKSACA 碳纖維發(fā)展?fàn)顩r及其對(duì)我國(guó)的借鑒，白雪垠，申屠年，高科技纖維與應(yīng)用，ZOLTEC 官網(wǎng)，Monte 官網(wǎng)、目前在大絲束碳纖維領(lǐng)域，已經(jīng)或有望突破原紗技術(shù)的企業(yè)均有腈綸工藝基礎(chǔ)，且掌握了溶劑的生產(chǎn)，包括吉林碳谷等。國(guó)內(nèi)最大的原絲生產(chǎn)廠商吉林碳谷依靠奇峰化纖的晴綸生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行碳纖維原絲的自主研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，正在逐步實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代。奇峰化纖是全球腈綸纖維龍頭，總產(chǎn)能 38 萬噸，約占全球總產(chǎn)能的 20.5%，占我國(guó)總產(chǎn)能的 50%。同樣

57、擁有晴綸生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的上石化目前擁有少量原絲產(chǎn)能，并在建設(shè)原絲生產(chǎn)線，預(yù)計(jì) 2024 年原絲年產(chǎn)能達(dá)到 2.4 萬噸。原絲環(huán)節(jié)聚合技術(shù)壁壘高，短時(shí)間內(nèi)難以突破，未來龍頭聚集效應(yīng)強(qiáng)。具有成熟生產(chǎn)原絲技術(shù)的企業(yè)不斷擴(kuò)產(chǎn)，新進(jìn)入者較少、較難。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)仍以吉林碳谷為主，中復(fù)神鷹、恒神股份、光威復(fù)材原絲生產(chǎn)自用，其余廠商市場(chǎng)份額較少。目前吉林碳谷有 6 萬噸產(chǎn)能，同時(shí)正在建設(shè) 15 萬噸，建成投產(chǎn)后年產(chǎn)能可達(dá) 21 萬噸。 圖 30：2021 年國(guó)內(nèi)主要原絲廠商產(chǎn)能（噸）250000200000150000100000500000原絲產(chǎn)能(噸)擴(kuò)產(chǎn)產(chǎn)能(噸)賽奧碳纖維、公司公告、碳化：設(shè)備逐步攤銷，成本競(jìng)爭(zhēng)

58、加劇碳纖維生產(chǎn)中碳化環(huán)節(jié)成本占比較高，設(shè)備投入資金較多。項(xiàng)目建設(shè)前期，設(shè)備投入占比較大，國(guó)內(nèi)碳纖維生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備包括碳化爐等的設(shè)計(jì)及制造技術(shù)與海外相比都存在一定的差距，很多企業(yè)選擇購(gòu)買海外設(shè)備，成本較高。碳化爐應(yīng)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(tǒng)、廢氣排出和處理系統(tǒng)以及牽伸裝置，由它們集成組合為一個(gè)完整的碳化爐，可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定規(guī)?；a(chǎn)。 圖 31：碳化環(huán)節(jié)占比較高（2018 年） 圖 32：碳纖維生產(chǎn)中設(shè)備折舊攤銷部分較大2%5%6%12%51%24%4%6%16%51%23%原絲碳化氧化卷繞上漿原絲設(shè)備折舊人工成本天然氣電力氮?dú)?碳纖維

59、企業(yè)如何跨過高成本這道坎、研究碳纖維及其復(fù)合材料技術(shù)、成本是大絲束碳纖維企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，設(shè)備成本的下降是降本的關(guān)鍵。相較于小絲束，大絲束碳纖維在性能上偏弱，但性價(jià)比較強(qiáng)，因此，控制成本是大絲束碳纖維較為重要的核心競(jìng)爭(zhēng)力。碳化環(huán)節(jié)中，原材料成本下降空間有限，因此設(shè)備成本控制是降本關(guān)鍵。擴(kuò)大單線產(chǎn)能規(guī)?？捎行Ы档统杀尽８鶕?jù)PAN 基碳纖維產(chǎn)業(yè)化發(fā)展及成本分析，隨著原絲/碳纖維產(chǎn)能的擴(kuò)大，相應(yīng)的直接生產(chǎn)成本的增幅顯著低于固定資產(chǎn)折舊、單耗和人工等費(fèi)用的降幅，通過提高單位時(shí)間產(chǎn)出來實(shí)現(xiàn)成本的攤薄，可有效降低成本。表 13：生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大原絲和碳纖維單噸成本變?。ㄈf元）原絲碳纖維碳纖維單線產(chǎn)能(噸/年)

60、25030001001000直接成本79.686.077.485.1固定資產(chǎn)折舊11.37.713.08.6流動(dòng)費(fèi)用8.96.29.66.2單耗成本10.35.847.120.7資料來源：PAN 基碳纖維產(chǎn)業(yè)化發(fā)展及成本分析、研究中復(fù)神鷹不斷提高單線產(chǎn)能，獲得成本優(yōu)勢(shì)。公司努力擴(kuò)大單條碳化線產(chǎn)能規(guī)模，從一開始的年產(chǎn)百噸，做到年產(chǎn)一千噸，到現(xiàn)在的年產(chǎn)兩千噸，未來將做到年產(chǎn)三千噸以上，能夠有效控制成本，獲得更好的成本優(yōu)勢(shì)?？鄢嫌绊懀?018-2020 年公司生產(chǎn)成本下降 0.6 萬元/ 噸左右，主要是產(chǎn)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(xiàng)目，公司整體的制造費(fèi)用增加，導(dǎo)