国产替代正当时,我国碳纤维产业迎来发展布局良机。
碳纤维凭借优异性能在诞生之初便作为战略性物资应用于国防军工行业,之后随着商业化推进及成本的不断降低,碳纤维应用范围持续拓宽并逐步在民用领域大放光彩。随着海外供给收紧,国内供需缺口持续扩大,然而在我国政策和资金不断扶持之下,国产碳纤维提质、增量、降本进展加速。未来全球碳纤维行业的产能增量将主要由我国厂商贡献,2025 年我国碳纤维产量有望实现 8.3 万吨,届时国产化率将进一步提升至 55%,我国碳纤维产业具备崛起的主观能力和客观基础。
黑色黄金,性能优异。
碳纤维是由聚丙烯腈(PAN)等有机纤维在 1000~3000℃高温的惰性气体氛围中经氧化碳化后制成的,含碳量在 90%以上的无机高分子纤维,是目前可以获得的最轻的无机材料之一。碳纤维的比强度和比模量等力学性能优异,且具有低密度、耐腐蚀、耐高温、耐摩擦、抗疲劳、高震动衰减性、高导电导热性、低热膨胀系数、高电磁屏蔽性等特点,在诞生之初便作为战略性物资应用于国防、航空航天等军用行业。之后随着商业化的顺利推进及成本的不断降低,碳纤维优异属性被广泛认知,应用范围持续拓宽,并逐步在民用领域大放光彩,被誉为“黑色黄金”。
借力风电,发展机遇。
碳纤维“中期发展看风电,长期发展看储氢”。从 5-10 年的中期维度来看,全球碳纤维需求量稳步提升,2020 年碳纤维需求量 10.7 万吨,预计 2025 年将超过 22 万吨,5 年 CAGR 达 15%以上,其中风电叶片用量预计将由3 万吨提升至 10.6 万吨。与此同时,我国碳纤维行业目前现已步入追赶发力期,2020 年碳纤维需求量 4.9 万吨,预计到 2025 年可达 15 万吨,全球需求占比有望从46%进一步提升至 75%,其中风电叶片需求量有望由 2 万吨提升至 5.6 万吨以上(详细测算请参考我们此前发布的深度碳纤维行业报告)。未来随着我国碳纤维产品国产化率以及产业链供应能力的进一步提升,相关产业领域蕴含极大的转型发展机遇。
东风俱备,国产崛起。
此前受限于核心技术匮乏及进口设备适配性不强,我国碳纤维行业长期存在“有产能,无产量”的现象,我国 2020 年碳纤维产能3.6 万吨,实际产量仅约1.8 万吨,产能利用率约 50%(全球 60%以上)。2020 年以来受疫情影响,碳纤维进口难度增加,叠加日美等国收窄了对国内碳纤维的供给,导致国内需求缺口持续扩大,2020 年供需缺口进一步增至 3 万吨。外部多变的环境与内需旺盛的需求,在对我国碳纤维产业提出更高要求的同时也带来了更具确定性的发展契机。
- 从制度层面来看,我国已将碳纤维列为国家重点支持的新兴产业,并于 2015年起陆续出台了一系列关于碳纤维及其复合材料的产业支持政策,为碳纤维行业的蓬勃发展提供了强有力的政策支持。
- 从公司层面来看,下游行业对国产替代产品的接受度不断提高,同时各厂商的技术工艺、产品性能及产业链整合能力持续加强,国产碳纤维产品具备“提质、增量、降本” 的主观能力。
预计 2025年我国碳纤维实际产量近 8.5 万吨,届时国产化率将由 2020 年的 38%进一步提升至 55%以上,国内碳纤维厂商有望迎来“黑金时代”。重点企业
1、吉林化纤:为全球最大的粘胶长丝厂商,年产能8 万吨,相当于全球产能的1/3。公司深耕大小丝束,产品先发及产能优势明显:大丝束方面,目前公司拥有吉林宝旌 49%股权,具备年产8000 吨大丝束碳纤维原丝能力,并计划在2025 年前产能达到1.2 万吨/年,未来公司将重点突破大丝束领域的研发,实现 35K、50K 及 75K产品的稳定生产。小丝束方面,全资子公司吉林凯美克聚焦 1K、3K 小丝束原丝生产,主要以航空航天、国防军工等特殊应用领域为主,目前第一条产线已投产试车,后续年产能将达 600 吨。原丝方面,下属公司吉林碳谷DMAC 湿法两步法纺丝产品纯度高且复合性能优越,吉林碳谷当前拥有原丝产能 5 万吨居全国首位,至“十四五”末期,原丝产能有望扩产到 21 万吨。此外,公司基地位于国内主要碳纤维产业聚集区,区内聚集了一大批碳纤维原丝、碳纤维、碳纤维制品上下游企业, 区位禀赋显著。与国兴材料达成的部分企业股份转让将助力公司进一步构建碳纤维一体化产业链,提高资源配置和利用效率,公司核心竞争力有望持续提升。2、精功科技:碳化线整线设备核心供应商,国产替代需求加速释放。目前公司涉足氧化炉、碳化炉及石墨化炉等设备,主要产品为碳纤维成套生产线和碳纤维微波石墨化生产线,其中碳纤维成套生产线以 12K、24K、48K及以上原丝为原料,具备年生产 1千吨以上碳纤维生产能力,技术已趋于国际先进水平。当前碳纤维行业高景气,随着碳纤维战略物资地位的日渐稳固,叠加其在军用、民用等应用领域渗透率的快速提升,我们预计国产设备厂商有望迎来政策与下游应用的多项利好。国内碳纤维企业加速扩产预计将带来旺盛的国产设备需求,公司作为国内领先的碳纤维整线设备提供商有望充分受益。公司近年来在新产品研发、工艺技术升级改造等方面加大投入,建设中的 1米宽幅1K/3K/6K小丝束碳纤维生产线项目未来将面向高端产品,部分设备如大丝束预氧炉已可接受客户定制,公司产品竞争力有望持续增强。3、中复神鹰:碳纤维民品龙头,产品升级扩产前景可期。公司作为我国碳纤维民品龙头,产品体系完备,系统掌握了T700级、T800级碳纤维千吨规模生产技术以及 T1000级的中试技术,实现了高强、高强中模、高强高模型等各种性能级别产品的全覆盖,能够满足下游不同应用领域的需求。目前公司碳纤维投产产能已达 9500吨/年,预计 2022年第一季度将提升至1.35万吨/年,产能规模位居全国首位。近年来公司不断加大航空航天领域碳纤维的研发和销售力度,持续推进航空级碳纤维预浸料研发生产,销售收入及其占比不断提升。随着公司在碳纤维产业链及高端产品领域的布局进一步完善,未来公司毛利率提升空间广阔。公司科创板 IPO 于 2021年 12 月 15 日顺利过会,目前已收到证监会同意股票注册的批复。