2022年碳纖維行業(yè)深度分析報告

2022年碳纖維行業(yè)深度分析報告

內(nèi)容目錄

1、碳纖維：性能優(yōu)勢突出，景氣度持續(xù)上行...............................................................8

1.1.簡介：碳纖維性能優(yōu)勢突出........................................................................8

12現(xiàn)狀：碳纖維景氣度上行，主要驅(qū)動力來自風(fēng)電葉片與碳碳復(fù)材.....................................13

2、需求：動力來自哪里？空間有多大？..................................................................17

2.1＞政策加碼利好發(fā)展，國產(chǎn)化替代前景廣闊.........................................................17

22雙碳戰(zhàn)略有望成為碳纖維行業(yè)需求增長的核心動力..................................................19

2.3.商用航空靜待恢復(fù)，軍用航空及航天市場穩(wěn)定增長..................................................28

2.4.體育休閑及汽車領(lǐng)域需求或穩(wěn)定增長，壓力容器有望保持較高景氣度.................................31

2.5、各領(lǐng)域應(yīng)用性能要求存在差別，2025國內(nèi)市場空間有望達到230億元................................35

3、供給：技術(shù)進步跨越低達產(chǎn)率階段，國內(nèi)頭部公司大規(guī)模擴產(chǎn)...........................................38

3.1、跨越低達產(chǎn)率階段，國產(chǎn)碳纖維開啟產(chǎn)能擴張.....................................................39

3.2,規(guī)模化、技術(shù)改進與設(shè)備國產(chǎn)化驅(qū)動成本優(yōu)化.....................................................41

3.3、如何看競爭要素與格局演變？.....................................................................44

4,碳纖維行業(yè)推薦標(biāo)的.................................................................................50

4.1,精功科技：碳化設(shè)備龍頭，具備碳化線成套設(shè)備交鑰匙能力.........................................50

42光威復(fù)材：全產(chǎn)業(yè)就龍頭，碳纖維與碳梁業(yè)務(wù)同步獷產(chǎn).............................................51

4.3、中簡科技：專注航空航天，產(chǎn)品附加值高..........................................................53

4.4,中復(fù)神鷹：干噴濕紡產(chǎn)業(yè)化，榮獲國家科技進步一等獎.............................................55

4.5、吉林化纖：粘膠長絲龍頭依托一體化產(chǎn)業(yè)鏈大規(guī)模布局碳纖維復(fù)材...................................57

4.6,中航高科：碳纖維復(fù)材龍頭，遠期有望受益于國產(chǎn)商用大飛機放量...................................59

5、行業(yè)評級及盈利預(yù)測.................................................................................600Q

6、風(fēng)險提示...........................................................................................60口口

圖表目錄

圖1:原絲生產(chǎn)工藝流程...................................................................................8

圖2:碳絲生產(chǎn)工藝流程...................................................................................8

圖3:2021年碳纖維大小絲束全球需求結(jié)構(gòu)（萬噸）.......................................................10

圖4:碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈與價值分配...........................................................................11

圖5:2011年碳纖維各工藝流程成本（美元/kg）......................................................................................................12

圖6：全球碳纖維需求....................................................................................13

圖7:中國碳纖維需求....................................................................................13

圖&全球碳纖維市場規(guī)模...............................................................................14

圖9:中國碳纖維市場規(guī)模...............................................................................14

圖10:2021年全球碳纖維需求結(jié)構(gòu)（萬噸）..............................................................14

圖11:2021年中國碳纖維需求結(jié)構(gòu)（萬噸）..............................................................14

圖12:2021年全球碳纖維市場結(jié)構(gòu)（億美元）............................................................15

圖13:2021年中國碳纖維市場結(jié)構(gòu)（億美元）............................................................15

圖14:2015-2021全球風(fēng)電新增裝機量...................................................................15

圖15:2015-2021全球風(fēng)電葉片碳纖維需求...............................................................15

圖16:2015-2021中國風(fēng)電新增裝機量...................................................................16

圖17:2016-2021中國風(fēng)電葉片碳纖維需求...............................................................16

圖18:2015-2021全球光伏新增裝機量...................................................................16

圖19:2017-2021全球碳碳復(fù)材碳纖維需求...............................................................16

圖20:2015-2021中國光伏新增裝機量...................................................................17

圖21:2016-2021中國碳碳復(fù)材碳纖維需求...............................................................17

圖22:碳纖維國產(chǎn)化率情況..............................................................................19

圖23:國內(nèi)碳纖維產(chǎn)能與達產(chǎn)率情況......................................................................19

圖24:2021-2026全球風(fēng)電裝機預(yù)計......................................................................19

圖25:2021-2026中國風(fēng)電裝機預(yù)計......................................................................19

圖26:2021-2026全球風(fēng)電裝機預(yù)計.....................................................................20

圖27:2021-2026中國風(fēng)電裝機預(yù)計.....................................................................20

圖28:2022-2030全球光伏裝機預(yù)計.....................................................................20

圖29:2022-2030中國光伏裝機預(yù)計.....................................................................20

圖30:拉擠成型一般過程................................................................................21

圖31:拉擠成型工藝流程................................................................................21

圖32:維斯塔斯風(fēng)電葉片主體結(jié)構(gòu)示意圖..................................................................22

圖33:2016-2021中國新增陸上和海上風(fēng)電平均單機容量...................................................23

圖34:陸地與海上風(fēng)電2035年尺寸預(yù)計..................................................................23

圖35:2021-2026年國內(nèi)風(fēng)電領(lǐng)域碳纖維需求預(yù)計.........................................................24

圖36:碳碳復(fù)合材料預(yù)制體制造流程......................................................................25

圖37:碳碳復(fù)合材料熱場部件在單晶爐中應(yīng)用.............................................................25

圖38:全球碳碳復(fù)材領(lǐng)域碳纖維需求預(yù)測..................................................................25

圖39:2021-2025年國內(nèi)碳碳復(fù)材領(lǐng)域碳纖維需求預(yù)計.....................................................28

圖40:2021年全球航空航天碳纖維需求（噸）............................................................29

圖41:全球航空航天碳纖維需求預(yù)計......................................................................29

圖42:復(fù)合材料在航空產(chǎn)品應(yīng)用占比持續(xù)增長.............................................................29

圖43:波音B787機身材料應(yīng)用情況......................................................................30

圖44:2021-2026年國內(nèi)航空航天領(lǐng)域碳纖維需求預(yù)計.....................................................31

圖45:2021年全球體育休閑碳纖維需求..................................................................32

圖46:全球體育休閑碳纖維需求預(yù)計（噸）...............................................................32

圖47：HCR碳纖維車身.................................................................................32

圖48:全球汽車碳纖維需求預(yù)計（噸）...................................................................32

圖49:IV型碳纖維纏繞儲氫瓶結(jié)構(gòu).......................................................................33

圖50:全球壓力容器碳纖維需求預(yù)計......................................................................33

圖51:國內(nèi)壓力容器碳纖維需求結(jié)構(gòu)（噸）...............................................................33

圖52:2021-2025年國內(nèi)壓力容器領(lǐng)域碳纖維需求預(yù)計....................................................35

圖53:2025年國內(nèi)碳纖維需求結(jié)構(gòu)預(yù)計（萬噸）..........................................................38

圖54:2025年國內(nèi)碳纖維市場結(jié)構(gòu)預(yù)計（億元）..........................................................38

圖55:2021-2025年國內(nèi)碳纖維需求預(yù)計.................................................................38

圖56:2021-2025年國內(nèi)碳纖維市場規(guī)模預(yù)計............................................................38

圖57:碳纖維行業(yè)發(fā)展史................................................................................39

圖58:中國碳纖維產(chǎn)能與全球產(chǎn)能占比...................................................................40

圖59:中國碳纖維達產(chǎn)率不斷接近國際水平...............................................................40

圖60:2021年碳纖維行業(yè)主要公司產(chǎn)能（萬噸）..........................................................40

圖61:全球碳纖維產(chǎn)能及后續(xù)擴產(chǎn)計劃...................................................................41

圖62:某1100噸/年原絲產(chǎn)線生產(chǎn)成本構(gòu)成（萬元/噸）....................................................42

圖63:碳纖維規(guī)?；俺杀緲?gòu)成（美元/磅）...............................................................42

圖64:碳纖維規(guī)?；蟪杀緲?gòu)成（美元/磅）...............................................................42

圖65:干噴濕紡工藝....................................................................................43

圖66:精功科技碳化線預(yù)氧爐............................................................................43

圖67:精功科技碳化線低碳爐............................................................................43

圖68:2021年丙烯腦下游應(yīng)用占比......................................................................44

圖69:一種油槽浸漬法上油控制系統(tǒng).....................................................................44

圖70:國內(nèi)碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈................................................................................45

圖71:高強中模與高強型碳纖維環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料力學(xué)性能對比..........................................46

圖72:高強中模與高強型碳纖維雙馬樹脂基復(fù)合材料力學(xué)性能對比..........................................46

圖73:中簡科技ZT7系列拉伸強度離散系數(shù)對比...........................................................47

圖74:中簡科技ZT7系列彈性模量離散系數(shù)對比...........................................................47

圖75:碳纖維采用E100上漿與PA6復(fù)合微觀結(jié)構(gòu).........................................................47

圖76:碳纖維采用T140上漿與PA6復(fù)合微觀結(jié)構(gòu).........................................................47

圖77：Solvay公司PRISM?EP2410樹脂體系加工工藝...................................................48

圖78:SGLSIGRAFIL?系列碳纖維......................................................................48

圖79:碳纖維供需測算...................................................................................49

圖80:精功科技營業(yè)收入構(gòu)成............................................................................50

圖81:精功科技營業(yè)收入情況............................................................................51

圖82:精功科技歸母凈利潤情況..........................................................................51

圖83:光或復(fù)材營業(yè)收入構(gòu)成............................................................................52

圖84:光威復(fù)材營業(yè)收入情況............................................................................52

圖85:光或復(fù)材歸母凈利潤情況..........................................................................52

圖86:光威復(fù)材各業(yè)務(wù)毛利率情況........................................................................53

圖87:中簡科技營業(yè)收入構(gòu)成............................................................................54

圖88:中簡科技營業(yè)收入情況............................................................................54

圖89:中簡科技歸母凈利潤情況..........................................................................54

圖90:中簡科技各業(yè)務(wù)毛利率情況........................................................................55

圖91:中復(fù)神鷹營業(yè)收入及毛利率........................................................................56

圖92:中復(fù)神鷹營業(yè)收入情況............................................................................56

圖93:中復(fù)神鷹歸母凈利潤情況..........................................................................56

圖94:吉林化纖營業(yè)收入構(gòu)成............................................................................57

圖95:吉林化纖粘膠長短絲產(chǎn)量情況......................................................................57

圖96:吉林化纖營業(yè)收入情況............................................................................58

圖97:吉林化纖歸母凈利潤情況..........................................................................58

圖98:吉林化纖營業(yè)毛利率情況..........................................................................58

圖99:粘膠長絲市場價情況..............................................................................58

圖100:粘膠短纖市場價情況.............................................................................58

圖101:中航高科營業(yè)收入構(gòu)成...........................................................................59

圖102:中航高科營業(yè)收入情況...........................................................................60

圖103:中航高科歸母凈利潤情況.........................................................................60

圖104:中航高科復(fù)合材料毛利率.........................................................................60

表1:碳纖維具備高的比強度和比模量......................................................................8

表2:日本東麗與國內(nèi)主要公司產(chǎn)品型號....................................................................9

表3:小絲束碳纖維和大絲束碳纖維制備過程成本對比.......................................................9

表4:聚合工藝一步法二步法對比.........................................................................12

表5:紡絲工藝濕法紡絲與干噴濕紡對比...................................................................13

表6:2021年以來碳纖維產(chǎn)業(yè)政策密集出臺................................................................18

表7:2014-2018年全球風(fēng)電葉片用碳纖維.................................................................21

表&中國風(fēng)電領(lǐng)域碳纖維需求測算.......................................................................24

表9:中國碳碳熱場領(lǐng)域碳纖維市場規(guī)模測算..............................................................27

表10:中國航空航天領(lǐng)域碳纖維市場規(guī)模測算.............................................................31

表11:全國各地燃料電池汽車推廣規(guī)劃...................................................................34

表12:中國壓力容器領(lǐng)域碳纖維需求測算結(jié)果.............................................................35

表13:東麗公司不同碳纖維型號應(yīng)用領(lǐng)域..................................................................36

表14:國內(nèi)碳纖維市場測算..............................................................................37

表15:2020年國內(nèi)丙烯庸產(chǎn)能分布.......................................................................45

表16:高性能碳纖維企業(yè)設(shè)備供應(yīng)情況...................................................................46

表17:碳纖維產(chǎn)能建設(shè)周期..............................................................................49

表18:精功科技碳化線重大合同統(tǒng)計......................................................................50

表19:光威復(fù)材產(chǎn)能建設(shè)情況............................................................................53

表20:中簡科技產(chǎn)能及銷售情況統(tǒng)計......................................................................55

表21:中復(fù)神鷹產(chǎn)能及銷售情況統(tǒng)計......................................................................56

1、碳纖維：性能優(yōu)勢突出，景氣度持續(xù)上行

1.1.簡介：碳纖維性能優(yōu)勢突出

碳纖維(CarbonFiber)是由聚丙烯臍(PAN)(或瀝青、粘膠)等有機纖維在

高溫環(huán)境下裂解碳化形成的含碳量高于90%的碳主鏈結(jié)構(gòu)無機纖維。碳纖維具

備出色的力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性，密度比鋁低、強度比鋼高，是目前量產(chǎn)的高

性能纖維中具有最高的比強度和比模量的纖維，具有質(zhì)輕、高強度、高模量、

導(dǎo)電、導(dǎo)熱、耐腐蝕、耐疲勞、耐高溫、膨脹系數(shù)小等一系列其他材料所不可

替代的優(yōu)良性能，在航空航天、風(fēng)電葉片、體育休閑、壓力容器、碳/碳復(fù)合材

料、交通建設(shè)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

表1:碳纖維具備高的比強度和比模量

纖維材料密度(g/cm3)熱傳導(dǎo)系數(shù)(W/m?K)抗拉強度(MPa)彈性模量(GPa)

碳纖維1.7~2.25-1853500~6000230~600

連續(xù)玄武巖纖維2.6-2.80.031-0.0383000~484079.3-93.1

芳綸纖維1.490.04-0.132900~340070~140

E級玻璃纖維2.5~2.60.034-0.0403100~380072.5-75.5

資料來源：《連續(xù)玄武巖纖維與碳纖維、芳綸、玻璃纖維的對比及其特性概述》，國海證券研究所

碳纖維可以按照原絲類型、形態(tài)、力學(xué)性能等不同維度進行分類，按照原絲種

類分類聚丙烯月青(PAN)基碳纖維占據(jù)主流地位，產(chǎn)量占碳纖維總量的90%以

上。因此，目前碳纖維一般指PAN基碳纖維。

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。

圖1:原絲生產(chǎn)工藝流程圖2:碳絲生產(chǎn)工藝流程

資料來源：中復(fù)神鷹招股書，國海證券研究所資料來源：中復(fù)神鷹招股書，國海證券研究所

日本東麗作為全球唯一碳纖維產(chǎn)能超過2萬噸的企業(yè)，是全球碳纖維領(lǐng)域龍頭。

業(yè)內(nèi)主要采用力學(xué)性能對碳纖維進行產(chǎn)品分類，分類標(biāo)準(zhǔn)主要參考日本東麗的

牌號，并以此為基礎(chǔ)確定自身產(chǎn)品的牌號及級別。按表2分類，根據(jù)美日兩國

目前的法令，除高強型外，其余產(chǎn)品型號均禁止對華出口。

表2:日本東麗與國內(nèi)主要公司產(chǎn)品型號

國標(biāo)分類國標(biāo)型號日本東麗牌號中復(fù)神鷹牌號中簡科技牌號光威復(fù)材牌號

GQ3522T300SYT45TZ300

高強型SYT45S.SYT49、

GQ4522T700SZT7-3K/12KTZ700S

SYT49S

QZ4526M35JSYM30、SYM35

QZ5026TZ800H

ZT8-6K/12K、ZT9-

高強中模型QZ5526T800SSYT55STZ800S

6K/12K

QZ6026T1000GSYT65TZ1000G

QZ7026T1100GTZ1100G

高模型GM3040M40

QM4035M40JSYM40ZM40J-6K/12KTZ40J

QM4040TZ46J

高強高模型QM4045M50JTZ50J

QM4050M55JTZ55J

QM3555M60JTZ60J

資料來源：中簡科技公告，中復(fù)神鷹公告.日本東麗官網(wǎng)，光威復(fù)材官網(wǎng)，GB/T26752-2020碳纖維國家標(biāo)準(zhǔn)，國海證券研究所

碳纖維按每束碳纖維含有原絲的數(shù)量可劃分為小絲束和大絲束。例如12K指單

束碳纖維中含有12000根單絲的碳纖維。小絲束碳纖維通常小于48K,性能優(yōu)

異但價格較高，主要應(yīng)用于航天軍工、高端體育休閑等領(lǐng)域。大絲束碳纖維通

常大于48K,產(chǎn)品性能相對較低但成本亦較低，主要應(yīng)用于基礎(chǔ)工業(yè)等領(lǐng)域。

表3:小絲束碳纖維和大絲束碳纖維制備過程成本對比

不同參數(shù)絲束規(guī)格大絲束碳纖維＞48K小絲束碳纖維1~48K小絲束成本高的原因

純度要求一般，＜92%AN,MA純度要求高，＞92%AN,MA（IA

聚合組分提純成本增加

等等）

原絲純度允許一定雜質(zhì)嚴(yán)格控制雜質(zhì)含量紡絲速度慢

高重均分子量且分子量分布

原絲性能重均分子量適中聚合、紡絲成本增加

窄

AN含量少使得氧化快、需控

氧化過程高AN含量致使氧化慢長時高能耗致使成本增加

制放熱集中

碳化工藝碳化溫度相對較低有時需要較高溫度能耗＞高

產(chǎn)品認證相對簡單非常關(guān)鍵、過程復(fù)雜周期長、認證昂貴

資料來源：《國產(chǎn)聚丙烯臘基大絲束碳纖維發(fā)展現(xiàn)狀與分析》，賽奧碳纖維，國海證券研究所

標(biāo)模碳纖維有大小絲束的區(qū)分，標(biāo)模以上碳纖維以小絲束為主。據(jù)中國復(fù)合材

料學(xué)會，截至2020年8月，標(biāo)模碳纖維有大絲束與小絲束的區(qū)分，標(biāo)模以上的

碳纖維尚無大絲束出現(xiàn)。據(jù)SGL,其SIGRAFIL@CT50-4.8/280牌號50K大

絲束碳纖維拉伸強度4800MPa,彈性模量280GPa,已滿足國標(biāo)高強中模型

QZ4526標(biāo)準(zhǔn)。未來國產(chǎn)大絲束有望向中模的方向發(fā)展，為航空航天、風(fēng)電葉

片和新能源汽車領(lǐng)域帶來更多輕量化應(yīng)用。據(jù)賽奧碳纖維，2021年全球碳纖維

需求中大絲束為5.14萬噸，占比43.6%,小絲束為6.66萬噸，占比56.4%.

圖3:2021年碳纖維大小絲束全球需求結(jié)構(gòu)（萬噸）

0.07,0.6%

5.14,43.6%

?標(biāo)模大絲束■標(biāo)模小絲束中模量高模量

資料來源：賽奧碳纖維，國海證券研究所

完整的碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈包含從一次能源到終端應(yīng)用的完整制造過程。原油經(jīng)純化

裂解后制取丙烯；丙烯經(jīng)氨氧化后得到丙烯脂，丙烯月青聚合和紡絲之后得到聚

丙烯騰（PAN）原絲，再經(jīng)過預(yù)氧化、低溫和高溫碳化后得到碳纖維，并可制

成碳纖維織物和碳纖維預(yù)浸料，作為生產(chǎn)碳纖維復(fù)合材料的原材料；碳纖維經(jīng)

與樹脂、陶瓷等材料結(jié)合，形成碳纖維復(fù)合材料，最后由各種成型工藝得到下

游應(yīng)用需要的最終產(chǎn)品。

圖4:碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈與價值分配

原絲制備

天然氣氨

0.36美元/kg0.86美元/kg

1'

樹脂4美元/kg

碳纖維復(fù)合末段制造中間級處理

材料CFRP高壓釜

手工鋪疊

真空袋壓成型雙向紡織

航空航天332美樹脂傳遞模塑成單向紡織

元/kg?----型<■-3D紡織*

汽車100美元/kg真空輔助樹脂傳預(yù)浸料

風(fēng)電97美元/kg遞模塑成型模塑化合物

壓力容器102美樹脂膜熔滲透

元/kg壓模成型

纖維纏繞成型等

資料來源：0RNL,國海證券研究所

國外碳纖維巨頭對國內(nèi)采取高端封鎖、低端傾銷策略，壓制國內(nèi)碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)

展。國外巨頭利用其技術(shù)壟斷和規(guī)?；a(chǎn)優(yōu)勢，對我國高端碳纖維領(lǐng)域采取

技術(shù)封鎖策略，對原絲產(chǎn)品、核心技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備嚴(yán)格控制。在技術(shù)、人才、

設(shè)備的三重嚴(yán)苛封鎖下，國內(nèi)主要依靠自力更生。在低端碳纖維領(lǐng)域國外巨頭

采取低價傾銷的銷售策略，致使國內(nèi)大部分碳纖維生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)水平落后，經(jīng)

營業(yè)績長期處于虧損狀態(tài)。PAN基碳纖維復(fù)合材料的高成本主要集中在原絲的

生產(chǎn)成本較高、生產(chǎn)流程長和復(fù)合材料制備成本高等方面，據(jù)《碳纖維低成本

制備技術(shù)》2011,PAN基碳纖維原絲的成本約占總成本的51%.

圖5:2011年碳纖維各工藝流程成本（美元/kg）

1.35,6%

?原絲■氧化碳化表面上漿■卷繞

資料來源：《碳纖維低成本制備技術(shù)》，國海證券研究所

PAN原絲的質(zhì)量直接決定最終碳纖維產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量和生產(chǎn)成本。PAN基碳纖

維原絲的生產(chǎn)過程中首先將丙烯臍單體聚合制成紡絲原液，然后紡絲成型。按

照聚合工藝的連續(xù)性可以分為一步法和兩步法；按照紡絲工藝可以分為濕法和

干噴濕紡法。聚合工藝的兩步法會加大生產(chǎn)成本，容易引入雜質(zhì)，且聚合物粒

徑較大不易制得高性能PAN原絲，較少用于小絲束碳纖維原絲生產(chǎn)。

表4:聚合工藝一步法二步法對比

聚合工藝原理特點

采用均相溶液聚合法，溶劑既是聚

一步法使用的聚合溶劑和紡絲溶劑相同，工藝流程短、工序

合單體的良溶劑，又是聚合物PAN

一步法少，有利于提高原絲的產(chǎn)品質(zhì)量。一步法的轉(zhuǎn)化率高，單體回

的良溶劑，聚合液不需要分離就可

收量小，聚合釜通常采用螺帶式攪拌器.

以用來紡絲.

采用非均相溶液聚合法，溶劑是聚兩步法原絲使用的聚合溶劑和紡絲溶劑不同，聚合釜的生產(chǎn)

合單體的良溶劑，是聚合物PAN的能力較大，且聚合熱的移除效率也較高，適合生產(chǎn)大絲束.

不良溶劑，在聚合過程中產(chǎn)生相分但是此方法聚合轉(zhuǎn)化率較低，聚合物的濃度也較低，且未聚

二步法

離，聚合物PAN沉淀出來經(jīng)分離干單體的回收量較大。聚合過程中為防止聚合釜頻繁結(jié)巴，設(shè)

燥后再溶于良溶劑中得到紡絲液用備材質(zhì)通常選用鋁合金。因攪拌速度對分子量影響較大，故

來紡絲。通常采用漿葉式攪拌，嚴(yán)格控制攪拌速度.

資料來源：《碳纖維生產(chǎn)工藝技術(shù)》，《碳纖維及石墨纖維》，國海證券研究所

干噴濕紡具備紡絲速度快、碳纖維強度高等優(yōu)點，濕法紡絲可通過提高纖維與

樹脂間的機械嚙合改善復(fù)材界面性能.干噴濕紡可實現(xiàn)高速紡絲，比濕法快2-

8倍，制備的原絲密度較高且表面平整光滑，原絲的截面均一性明顯好于濕法

紡絲，并且制備的碳纖維強度也較高。據(jù)《國產(chǎn)T800級碳纖維復(fù)合材料力學(xué)性

能》，濕法紡絲工藝條件下原絲成型過程中會形成軸向溝槽并遺傳給碳纖維，根

據(jù)復(fù)合材料界面的粘結(jié)理論，碳纖維表面溝槽有利于提高纖維與樹脂間的機械

嚙合作用，一定程度可以提高復(fù)合材料界面性能。

表5:紡絲工藝濕法紡絲與干噴濕紡對比

紡絲工藝原理特點

濕法紡絲隨著牽伸速度的提高，在噴絲孔處容易產(chǎn)生斷絲，故為

了保證原絲的質(zhì)量，紡絲速度一直難以提高。并且濕法紡絲密度

濕法紡絲為紡絲液從噴絲孔擠出較低，原絲表面有顯著的溝槽，有利之處在于紡絲和預(yù)氧化過程

濕法紡絲

后直接進入凝固液的工藝技術(shù)。中單絲之間不易并絲，能夠提高制取的復(fù)合材料層間剪切強度，

缺點是經(jīng)過預(yù)氧化和碳化熱處理這些溝槽將“遺傳”給碳纖維，

導(dǎo)致碳纖維拉伸強度下降。

干噴濕紡可實現(xiàn)高速紡絲比濕法快2-8倍，制備的原絲密度較高

干噴濕紡為紡絲液從噴絲孔出來

且表面平整光滑，原絲的截面均一性明顯好于濕法紡絲，并且制

后先經(jīng)過干段空氣層或氮氣層后

干噴濕紡備的碳纖維強度也較高.干噴濕紡是近幾年發(fā)展起來的新型紡絲

才進入凝固液中進行凝固的工藝

技術(shù)，已大量應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。日本東麗公司的T700、T800、

技術(shù)。

T1000等高性能碳纖維均使用干噴濕紡工藝生產(chǎn)的原絲制造。

資料來源：《碳釬維及石墨纖維》，《碳纖維生產(chǎn)工藝技術(shù)》，《高性能碳纖維原絲與干噴濕紡》，《國產(chǎn)T800級碳纖維復(fù)合材料力學(xué)

性能》，國海證券研究所

1.2、現(xiàn)狀：碳纖維景氣度上行，主要驅(qū)動力來自

風(fēng)電葉片與碳碳復(fù)材

2015-2021年全球碳纖維需求年均復(fù)合增速達14.3%,中國碳纖維需求年均復(fù)

合增速達24.5%。據(jù)賽奧碳纖維，2016-2019年全球碳纖維需求保持10%以上

增長，在主要下游應(yīng)用領(lǐng)域中，航空航天、體育休閑、汽車、混配模成型、壓

力容器、建筑補強等領(lǐng)域增速較為穩(wěn)定，風(fēng)電葉片、碳碳復(fù)材應(yīng)用領(lǐng)域增長迅

速。2020年受新冠疫情影響，航空復(fù)材領(lǐng)域需求大幅度降低，但風(fēng)電葉片與碳

碳復(fù)材領(lǐng)域碳纖維需求仍保持較高增速，整體碳纖維需