证券研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号未经许可，禁止转载行业研究碳纤维2022年10月21日碳纤维行业深度研究报告推荐（首次）风光氢驱动需求，国产替代加速，碳纤维大有可为新材料之王：外柔内刚的碳纤维：碳纤维具有优异的力学性能和化学稳定性，模量高，弹性模量在230GPa以上；强度比钢大，抗拉强度在3500MPa以上；密度比钢低，同时具有耐腐蚀、耐高温、导电性能优和导热系数大等特点，已成为理想的轻量化材料，主要应用在航空航天、风电叶片、体育休闲、压力容器、碳/碳复合材料、交通建设等领域。PAN基碳纤维是最主要的碳纤维品种，目前已成为主流。碳纤维整个生产过程中最核心的环节是原丝制备和碳化，原丝壁垒来自于生产工艺，如聚合、制胶、纺丝等过程，碳化壁垒来自于设备，如氧化炉和碳化炉。碳纤维需求空间广阔：2021年国内、全球碳纤维需求分别是6.24、11.8万吨，五年CAGR分别为26.06%、9.02%，2025年预计国内、全球需求量分别达15.93、20万吨，21-25年CAGR分别为26.37%、14.10%，即未来国内碳纤维需求将依然保持较高的增速，具有广阔的市场空间。从应用领域来看，2021年国内碳纤维需求量占比前三的领域分别是风电叶片（36%）、体育休闲（28%）和碳/碳复材（11%）；而从2017-2021年复合增速来看，增速前三的领域分别是碳/碳复材（67%）、风电叶片（65%）和压力容器（32%）。新能源等领域驱动碳纤维需求爆发：风电叶片：近年来国内风电装机规模显著上行，2021年国内海上风电新增装机量同比增速高达277%，我国新增陆上和海上风电机组平均单机容量分别为3.1MW和5.6MW，同比增速为19%和13%，未来国内风电装机规模有望继续提升，且风电叶片大型化是未来趋势，同时随着2022年7月19日Vestas拉挤碳梁专利的到期，有更多的厂商使用拉挤工艺生产碳纤维主梁，碳纤维在风电叶片领域的渗透率将快速提升，碳纤维的需求也将快速增加。预计2025年我国风电叶片领域碳纤维总需求达7.32万吨，21-25年CAGR为34.3%，市场规模将达83.4亿元。碳/碳复材：碳/碳复合材料目前被广泛应用在单晶拉制炉和多晶铸锭炉的热场系统中，2020年碳/碳复合材料在坩埚中的替代率已超过95%，成为光伏热场系统中的主要材料。2021年国内新增光伏装机量达54.93GW，同比增加14%，根据中国光伏行业协会预测，2025年装机量预计达到110GW，CAGR为19%，随着光伏装机规模的快速增加，碳纤维在碳/碳复材领域的需求持续爆发。预计2025年我国碳/碳复材领域碳纤维总需求达2.05万吨，CAGR为30.8%，市场规模将达29.96亿元。氢气瓶：2022年3月23日，国家发改委、能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，明确2025年燃料电池汽车保有量要达到5万辆，而2021年仅约0.9万辆，CAGR高达54%，未来燃料电池汽车的高速增长及储氢瓶技术的突破将推动车用高压氢气瓶碳纤维需求的快速提升。预计2025年国内氢气瓶碳纤维总需求达0.56万吨，CAGR为82.9%，市场规模将达9.07亿元。航空航天和体育休闲：碳纤维需求稳步增长，预计2025年国内航空航天、体育休闲领域碳纤维需求量分别约为0.35、2.13万吨，CAGR分别为15%和5%，市场规模将达17.04、39.83亿元。国产替代加速，行业供需改善：2021年我国成为全球最大的碳纤维产能国，产能和产量分别约为6.3、2.9万吨，分别同比增长73.85%、58.1%，17-21年CAGR分别为24.73%、40.98%；行业产能利用率从17年的28%提升至21年的46%。国内碳纤维产能大幅扩张，产能利用率快速提升，企业加快供给，增速大幅提升，近几年供给增速持续上涨，且远大于需求增速，但目前进口碳纤维供应量仍然明显高于国产供应量，国产替代空间巨大；长期来看，供给端逐渐追赶上需求端的增长，供需差将得到改善，国产全面加速，预计2024年国内供给将超过需求。投资建议：需求空间广阔叠加国产替代加速，首次覆盖，给予行业“推荐”评级。建议关注相关公司：中复神鹰、吉林化纤、吉林碳谷、精功科技、光威复材、中简科技。风险提示：产能扩建不及预期，需求增长不及预期，丙烯腈价格大幅波动。证券分析师：王彬鹏邮箱：wangbinpeng@hcyjs.com执业编号：S0360519060002证券分析师：杨晖邮箱：yanghui@hcyjs.com执业编号：S0360522050001证券分析师：鲁星泽电话：021-20572575邮箱：luxingze@hcyjs.com执业编号：S0360520120001证券分析师：郭亚新邮箱：guoyaxin@hcyjs.com执业编号：S0360522070002行业基本数据占比%股票家数(只)20.00总市值(亿元)636.770.07流通市值(亿元)202.190.03相对指数表现%1M6M12M绝对表现-9.0%21.0%-24.5%相对表现-5.2%29.7%-1.2%-48%-29%-9%10%21/1021/1222/0322/0522/0822/102021-10-21~2022-10-20碳纤维沪深300华创证券研究所碳纤维行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号未经许可，禁止转载投资主题报告亮点本文对碳纤维行业的产品分类、性能、应用领域、发展历程、产业链、技术路径等基本情况进行了详细全面的介绍，并就碳纤维行业的供需情况、竞争格局等进行了深入研究。本文主要针对风电叶片、碳/碳复材、储氢瓶、航空航天以及体育休闲领域的碳纤维需求进行空间测算，从而测算出2025年国内碳纤维的总需求量；并对国内产能的现状及扩产情况展开研究，最后测算出至2025年国内碳纤维行业的供需关系。投资逻辑需求空间广阔，国产替代加速。国家高度重视碳纤维行业发展，高性能、规模化是我国碳纤维产业的发展趋势。近几年碳纤维需求高速增长，2021年全球碳纤维需求11.8万吨，五年CAGR为9.02%，2025年预计全球需求量达20万吨，CAGR为14.10%；而2021年国内碳纤维需求6.24万吨，五年CAGR为26.06%，2025年预计国内需求量达15.93万吨，CAGR为26.37%，未来国内碳纤维需求依然保持较高的增速，具有广阔的市场空间。同时2021年国内碳纤维产能约为6.3万吨，同比增长73.85%，17-21年CAGR为24.73%，行业产能利用率从17年的28.46%提升至21年的46.54%，国内产能大幅扩张，产能利用率快速提升。综上，需求未来空间广阔叠加国产替代加速，首次覆盖，给予行业“推荐”评级。建议关注相关公司：中复神鹰、吉林化纤、吉林碳谷、精功科技、光威复材、中简科技。mNtMoRtNoQqMmOmQnQoMvN9P9RaQmOqQnPpNlOnMqQjMpNoN9PnMtQuOqRxOuOoNrO碳纤维行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号3目录一、外柔内刚的碳纤维.............................................................................................................6（一）分类众多、性能出色、应用广泛.........................................................................6（二）政策助力，产业发展取得成效.............................................................................8（三）原丝和碳化是产业链中最核心的环节...............................................................10二、新能源等领域驱动碳纤维需求爆发...............................................................................13（一）风电行业的持续高景气推动碳纤维未来空间广阔...........................................14（二）碳/碳复材在光伏热场中的快速应用刺激碳纤维需求增加..............................18（三）储氢瓶在燃料电池汽车中的快速渗透推动碳纤维需求上行...........................21（四）附加值最高的航空航天领域碳纤维需求有望回暖...........................................24（五）体育休闲领域碳纤维需求稳步增长...................................................................27三、国产替代加速，行业供需改善.......................................................................................29四、投资建议...........................................................................................................................33五、风险提示...........................................................................................................................33碳纤维行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号4图表目录图表1碳纤维分类.................................................................................................................6图表2我国碳纤维标准型号与日本东丽对比情况.............................................................7图表3碳纤维性能特点.........................................................................................................7图表4碳纤维在不同领域的应用.........................................................................................8图表5碳纤维应用广泛.........................................................................................................8图表6我国碳纤维行业发展历程.........................................................................................9图表7国内碳纤维政策梳理.................................................................................................9图表8碳纤维产业链概况...................................................................................................10图表9原丝工艺流程...........................................................................................................11图表10碳纤维工艺流程.....................................................................................................11图表11两步法和一步法的对比.........................................................................................11图表12干湿纺丝和湿法纺丝的差异.................................................................................12图表13不同公司的工艺路线、技术水平对比.................................................................12图表142016-2021全球碳纤维需求量...............................................................................13图表152016-2021国内碳纤维需求量...............................................................................13图表162021全球碳纤维各个领域需求量占比................................................................13图表172021国内碳纤维各个领域需求量占比................................................................13图表18风电叶片结构示意图.............................................................................................14图表19拉挤成型工艺示意图.............................................................................................14图表20风电叶片大型化趋势.............................................................................................15图表21风电叶片大型化凸显经济性.................................................................................15图表22我国新增陆上和海上风电机组平均单机容量.....................................................15图表23我国陆上和海上风电新增装机量（万千瓦）.....................................................15图表24碳纤维经济性分析.................................................................................................16图表25全球风电叶片碳纤维需求量.................................................................................17图表26国内风电叶片碳纤维需求量.................................................................................17图表27国内风电碳纤维需求测算.....................................................................................17图表28碳/碳复材和石墨材料物理特性对比....................................................................18图表29碳/碳复材坩埚和石墨坩埚对比............................................................................19图表30单晶拉制炉热场材料结构图.................................................................................19图表31多晶铸锭炉热场材料结构图.................................................................................19图表32单晶、多晶炉在晶硅制造产业链所处环节.........................................................19图表33碳/碳复合材料热场渗透率快速提升....................................................................20碳纤维行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号5图表34国内新增光伏发电装机量及预测.........................................................................20图表35全球碳/碳复材碳纤维需求量................................................................................21图表36国内碳/碳复材碳纤维需求量................................................................................21图表37国内碳/碳复材碳纤维需求测算............................................................................21图表38储氢技术的对比.....................................................................................................21图表39高压储氢瓶结构图.................................................................................................22图表40不同类型高压储氢瓶对比.....................................................................................22图表41国内燃料电池汽车产销量.....................................................................................23图表42全球压力容器碳纤维需求量.................................................................................23图表43国内压力容器碳纤维需求量.................................................................................23图表44国内氢气瓶碳纤维需求测算.................................................................................24图表45飞机复合材料用量占比发展趋势.........................................................................24图表46波音787机身结构材料占比.................................................................................24图表47国内外飞机复合材料应用情况.............................................................................25图表48国内航天航空领域碳纤维需求占比处于较低水平.............................................26图表492021年国内新增飞机数量回暖............................................................................26图表502021年全球碳纤维各个领域均价（美元/kg）...................................................26图表512021年航空航天市场碳纤维细分需求................................................................26图表522021年全球碳纤维细分领域市场规模占比........................................................26图表53全球航空航天碳纤维需求量.................................................................................27图表54国内航空航天碳纤维需求量.................................................................................27图表552021年体育休闲市场碳纤维细分需求................................................................28图表56国内体育休闲领域碳纤维需求占全球比例.........................................................28图表57全球体育休闲领域碳纤维需求量.........................................................................28图表58国内体育休闲领域碳纤维需求量.........................................................................28图表592021全球碳纤维运行产能区域分布（千吨）....................................................29图表602021全球碳纤维生产商运行产能及扩产计划（千吨）....................................29图表612021国内原丝及碳纤维生产商运行产能............................................................30图表62近几年国内产能、产量、产能利用率情况.........................................................30图表632018-2021国内碳纤维供给增速持续上涨...........................................................30图表64进口碳纤维增速持续下降.....................................................................................30图表65我国碳纤维主要企业扩产计划.............................................................................31图表66碳纤维分类型价格（元/千克）............................................................................32图表67碳纤维分产品价格（元/千克）............................................................................32图表68国内碳纤维行业供需测算（万吨）.....................................................................32碳纤维行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号6一、外柔内刚的碳纤维碳纤维是指含碳量在90%以上的无机高分子材料，用聚丙烯腈（沥青或粘胶）等做原料，经过高温氧化、碳化等环节而生成，是目前高性能纤维中具有最高的比强度、比模量的纤维，且耐高温也是最好的，主要应用在军工和工业等领域。（一）分类众多、性能出色、应用广泛碳纤维的分类标准有很多，目前分类标准主要有：原丝种类、丝束规格和力学性能。按原丝种类可以将碳纤维分为聚丙烯腈（PAN）基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维三大类。其中，PAN基碳纤维成品品质优异、力学性能优良，且相比于另外两种碳纤维工艺难度更低，是最主要的碳纤维品种，目前已成为主流，产量占比超90%；而沥青基碳纤维原料调制复杂，产品性能较低，粘胶基碳纤维技术难度大，成本高，两者产量均较小。按丝束规格可以将碳纤维分为小丝束和大丝束。早期小丝束碳纤维以1K、3K、6K为主，逐渐发展出12K和24K，其生产工艺难度大，价格较高，但性能优异，主要应用于军工、航空航天领域；大丝束碳纤维通常指48K以上的碳纤维，包括48K、60K、80K等，其生产成本低，性价比高，主要应用于工业领域。图表1碳纤维分类分类标准具体类型说明原丝种类PAN基碳纤维工艺简单、用途广泛、占碳纤维总产量的90%以上，已成为碳纤维主流沥青基碳纤维产品性能较低，目前产量规模较小粘胶基碳纤维技术难度大、成本高丝束规格小丝束单束纤维小于24K根，1K代表一束碳纤维中有1000根丝，主要应用于军工、航空航天领域大丝束单束纤维达到48K根，主要应用于工业领域力学性能高强型拉伸强度3500-5000MPa，模量220-260GPa高强中模型拉伸强度4500-7500MPa，模量260-350GPa高模型拉伸强度3000-3500MPa，模量350-400GPa高强高模型拉伸强度3500-7000MPa，模量350-700GPa资料来源：中复神鹰招股说明书，华创证券按力学性能可以将碳纤维分为高强型、高强中模型、高模型和高强高模型等。由于行业内没有统一的标准来划分碳纤维型号，而日本东丽长期处于行业龙头地位，因此其产品型号具有相对通用性，而我国现行的碳纤维标准型号也逐步追赶上日本东丽。碳纤维行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号7图表2我国碳纤维标准型号与日本东丽对比情况分类国内标准型号日本东丽型号拉伸强度/Mpa拉伸模量/Gpa高强型GQ3522T3003500～<4500220～<260GQ4522T7004500～<5500220～<260高强中模型QZ5526T8005500～<6000260～<350QZ6026T10006000～<6500260～<350高模型GM3040M403000～<3500400～<450高强高模型QM4035M40J4000～<5500350～<400QM4040M46J4000～<5500400～<450QM4045M50J4000～<5500450～<500QM4050M55J4000～<5500500～<550资料来源：国家标准《聚丙烯腈基碳纤维》(GB/T26752-2020)，光威复材招股说明书，华创证券碳纤维已成为理想的轻量化材料。碳纤维具有出色的力学性能和化学稳定性，模量高，弹性模量在230GPa以上；强度比钢大，抗拉强度在3500MPa以上；密度比钢低，是钢的1/4，同时具有耐腐蚀、耐高温、导电性能优和导热系数大等特点。图表3碳纤维性能特点性能特点简介密度小、比强度高密度为1.5~2g/cm³，是钢的1/4，是铝合金的1/2比强度比钢大16倍，比铝合金大12倍强度高抗拉强度在3500MPa以上模量高弹性模量在230GPa以上耐高温在非氧化气氛条件下，可在2000℃时使用，在3000℃的高温下不熔融软化耐低温在-180℃低温下，钢铁变得比玻璃脆，而碳纤维依旧具有弹性导电性优25℃时高模量纤维为775μΩ/cm，高强度纤维为1500μΩ/cm耐腐蚀能耐浓盐酸、磷酸等介质侵蚀，其耐腐蚀性能超过黄金和铂金，同时拥有较好的耐油性能热膨胀系数小，导热系数大可以耐急冷急热，即使从3000℃的高温突然降到室温也不会炸裂资料来源：中复神鹰招股说明书，华创证券碳纤维的应用领域非常广泛。主要应用在航空航天、风电叶片、体育休闲、压力容器、碳/碳复合材料、交通建设等领域，并在不同领域碳纤维的使用类型也有所差异。当前全球小丝束碳纤维行业标准制定权和定价权牢牢掌握在美国、日本企业手中，并且因其用途的敏感性，国外在小丝束碳纤维出口方面实施严格管制，我国军用领域的突破发展受到影响。碳纤维行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号8图表4碳纤维在不同领域的应用应用领域强度GPa丝束类型类比等级备注飞机>3.5小丝束/中小丝束T300\T700\T800主要运用于机身、机翼、整流罩、地板、地板梁等军工>3.5小丝束/中小丝束T300以上运用于装备的不同部位汽车>3.5小丝束/大丝束T300-T700主要运用于车身、底盘、保险杠、电池、氢气燃料罐等风电>3.5大丝束T300以上主要运用于叶片、梁轨道交通>3.5大丝束T300以上主要为车体建筑>3.5小丝束/大丝束T300以上应用于大型建筑物增加建筑物的强度、耐腐蚀性体育>3.5小丝束/大丝束T300以上用于高档体育器材资料来源：吉林碳谷招股说明书，华创证券图表5碳纤维应用广泛资料来源：光威复材招股说明书，华创证券（二）政策助力，产业发展取得成效我国碳纤维行业发展艰难玉成。自碳纤维诞生以来，高端碳纤维复合材料技术长期掌握在发达国家手中，早在上世纪70年代，国外就已实现高性能碳纤维的批量生产；我国碳纤维技术研发始于1962年，然而长期以来并没有取得重大的进展；2000年后，师昌绪院士提出要大力发展碳纤维产业，得到了政府的高度重视，并开始大力支持碳纤维领域的自主创新；2003年，光威复材率先生产出碳纤维材料，性能接近T300级；2005年，我国第一条百吨级T300生产线投产；2010年后，我国碳纤维产量开始增长；2016年，中复神鹰千吨级T800原丝生产线投产；2021年，我国碳纤维产量达2.9万吨。碳纤维行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号9图表6我国碳纤维行业发展历程资料来源：新材料在线，寻材问料《大国之材—碳纤维》，纪录片华创证券政策高度重视，助力产业发展。2000年后，我国开始大力发展碳纤维产业，在“863”、“973”计划中被列为重点研发领域；2012年，加快发展碳纤维并提高规模化制备水平被列入“十二五发展规划”；2015年，《中国制造2025》提出先进复合材料是新材料发展重点；2016年，“十三五”提出加强新材料产业上下游协作配套，在碳纤维复合材料领域开展协同应用试点示范；2021年，加强碳纤维及其复合材料的研发应用被列入“十四五规划”重点发展领域；2022年4月，工信部、发改委提出攻克48K以上大丝束、高强高模高延伸、T1100级、M65J级碳纤维制备技术。从政策导向来看，国家高度重视碳纤维行业发展，高性能、规模化是我国碳纤维产业的发展趋势。图表7国内碳纤维政策梳理时间部门文件内容2012年02月工信部《新材料产业“十二五发展规划”》加快发展碳纤维等高性能增强纤维，提高树脂性能，发展风电叶片、建筑工程、高压容器、复合导线及杆塔等专用材料2012年07月国务院《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》加快发展高性能纤维并提高规模化制备水平，重点围绕聚丙烯腈基碳纤维及其配套原丝开展技术提升，着力实现千吨级装备稳定运转，积极开展高强、高模等系列碳纤维开发和产业化2013年11月工信部《加快推进碳纤维行业发展行动计划》经过三年努力，初步建立碳纤维及其复合材料产业体系，碳纤维的工业应用市场初具规模。高强中模型碳纤维实现产业化，高模型和高强高模型碳纤维突破产业化关键技术；扩大碳纤维复合材料应用市场，基本满足国家重点工程建设和市场需求。到2020年，我国碳纤维技术创新、产业化能力和综合竞争能力达到国际水平2015年05月国务院《中国制造2025》新材料被列为重点发展领域，先进复合材料是发展重点2015年09月工信部《中国制造2025重点领域技术路线图》提出2020年国产高强碳纤维及其复合材料技术成熟度达到9级，实现在汽车、高技术轮船等领域的规模应用；2025年，国产高强中模、高模高强碳纤维及其复合材料技术成熟度达到9级2016年10月工信部《石化和化学工业发展规划（2016-2020年）》提出围绕航空航天、高端装备、电子信息、新能源、国防军工等领域，适应轻量化、高强度、耐高温、稳定、减震、密封等方面的要求，加快开发高性能碳纤维及复合材料2016年12月国务院《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》提出加强新材料产业上下游协作配套，在碳纤维复合材料领域开展协同应用试点示范，搭建协同应用平台；提出推动废碳纤维材料回收利用2017年01月发改委《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》高性能碳纤维及其复合材料，碳/碳复合材料是高性能复合材料产业的重点发展领域2017年03月工信部《新材料产业发展指南》提出突破高强高模碳纤维产业化技术，拓展碳纤维市场应用碳纤维行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号102017年12月发改委《增强制造业核心竞争力三年行动计划(2018-2020年)》提出重点发展高性能碳纤维2018年12月工信部《产业发展与转移指导目录（2018年本）》在东北、重庆、西安等地发展碳纤维高性能材料产业2019年国务院《2019年政府工作报告》要求培育新一代信息技术、高端装备、生物医药、新能源汽车、新材料等新兴产业集群2019年11月发改委《产业结构调整指导目录（2019年本）》将“高新能碳纤维及制品的开发、生产、应用”列为鼓励类项2021年03月国务院《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》要求相关部门推动加强高端新材料如碳纤维及其复合材料的研发应用2022年04月工信部、发改委《关于化纤工业高质量发展的指导意见》提出攻克48K以上大丝束、高强高模高延伸、T1100级、M65J级碳纤维制备技术，研发自动铺放成型和自动模压成型等复合材料工艺技术装备，开发碳纤维复合材料修补及再利用技术。资料来源：政府门户网站整理，华创证券（三）原丝和碳化是产业链中最核心的环节碳纤维产业链包含从上游原油到终端碳纤维成品应用的完整制造过程。首先，从石油、煤炭、天然气等化石燃料中制得丙烯，并经氨氧化后得到丙烯腈；其次，丙烯腈经聚合和纺丝后得到聚丙烯腈（PAN）原丝；然后，再经过预氧化、低温和高温碳化后得到聚丙烯腈基碳纤维；最后，碳纤维与其他材料结合（树脂、陶瓷等），可形成碳纤维复合材料，并应用于下游各个领域。碳纤维整个生产过程中最核心的环节是原丝制备和碳化。原丝：碳纤维的强度显著地依赖于原丝的微观形态结构及其致密性，原丝的质量和成本很大程度上决定了碳纤维的质量和生产成本，而制备原丝的壁垒来自于生产工艺，如聚合、制胶、纺丝等过程。碳化：此环节包含预氧化、低温和高温碳化，氧化炉和碳化炉是关键设备。图表8碳纤维产业链概况资料来源：吉林碳谷招股说明书，华创证券原丝生产工艺：按照聚合和纺丝的连续性分为一步法和两步法，一步法包含聚合、纺丝过程，两步法则包含聚合、制胶、纺丝过程；按照纺丝溶剂区分，包括DMSO（二甲基亚砜）、DMAC（二甲基乙酰胺）、NaSCN（硫氰酸钠）等；按照纺丝工艺，分为湿法和干喷湿纺法，纺丝工艺的选择及控制是保证高性能原丝稳定生产的关键因素。碳纤维生产工艺：原丝经多段氧化过程后得到预氧丝，预氧丝在氮气保护下，经过低温、碳纤维行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号11高温碳化得到碳丝，随后经表面处理、上浆、烘干等过程最终得到碳纤维产品，碳化、氧化环节的温度控制是影响碳纤维成品质量的关键。图表9原丝工艺流程图表10碳纤维工艺流程资料来源：吉林碳谷招股说明书，华创证券资料来源：中复神鹰招股说明书，华创证券目前我国已形成了一步法或二步法湿法/干喷湿法纺丝工艺等国产化技术。其中，吉林碳谷采用DMAC水相聚合湿法二步法工艺；上海石化采用自主研发的NaSCN湿法工艺；光威复材、恒神股份、中简科技均采用DMSO一步法湿法或干喷湿纺工艺；中复神鹰则采用DMSO一步法干喷湿纺工艺。湿法两步法比较适合大丝束原丝的生产。国内吉林碳谷在2008年就取得了以DMAC为溶剂的湿法两步法的技术突破，打破了国际巨头的垄断，此方法因其经水相悬浮聚合后，原液和聚合的产量大，故适合大丝束原丝的生产；而其他企业所采用的一步法，在聚合物以及原液制造等方面限制了纺丝的产量，并且湿法成型的纤维纤度变化小、纤维上残留的溶剂少，容易控制原丝质量。干喷湿纺更适用于小丝束碳纤维的生产。国内中复神鹰在2013年率先突破了干喷湿纺技术，其有效地结合了干法和湿法，在纺丝速度以及原丝性能等方面均具有明显的优势。相比湿法纺丝，干喷湿纺喷丝头不直接浸入凝固浴，而是在进入凝固浴之前先经过空气层，纺丝液在空气层中发生一定的拉伸流动，不仅提高纺丝速度，还有利于大分子链的取向，从而原丝结构更为均匀致密，力学性能更高。图表11两步法和一步法的对比两步法一步法特点工艺比较复杂，水相沉淀聚合得到PAN固体粉末后粉碎、烘干等之后再进行溶解产生原液。水相聚合可以获得溶液聚合不能得到的高分子量PAN，溶解得到的原液可用于纺丝的范围广，提高了原液聚合物分子量和浓度上限均相溶液聚合工艺，流程较短，工序较少，操作性强，可控性好。溶剂介质既能溶解单体又能溶解聚合体，聚合纺丝一条线。溶剂DMSO、DMF、DMACDMSO、DMF、DMAC、NaSCN、ZnCl2主要厂商陶氏、三菱丽阳、吉林碳谷东丽、中复神鹰、中简科技、光威复材资料来源：吉林碳谷招股说明书，华创证券碳纤维行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号12图表13不同公司的工艺路线、技术水平对比公司简称纺丝工艺工艺路线溶剂技术水平运行产能主要应用与市场定位日本东丽T700、T800、T1000采用干喷湿法纺丝，其他为湿法纺丝一步法DMSO行业技术龙头，2014年碳纤维产品即达到T1100水平4.9万吨应用比例最高是航空领域，其他工业领域也应用广泛日本东邦湿法纺丝一步法ZnCl2部分碳纤维产品可达到T700以上水平1.26万吨优势在于机械臂、高速回转体、铁道车辆等三菱丽阳湿法纺丝一步法、两步法DMF（一步法）、DMAC（两步法）部分碳纤维产品参数可匹敌东丽T11001.43万吨航空航天、工业领域、体育休闲西格里（SGL）碳纤维产品参数为T400-T7001.5万吨主要是汽车领域赫氏（Hexcel）一步法NaSCN1.02万吨主要是国防军工及航空航天领域，风电叶片和汽车等工业领域陶氏两步法DMAC0.36万吨风电、轨道交通领域台湾台塑部分碳纤维参数可达到T800水平0.88万吨主要是体育休闲、风电叶片等工业领域光威复材湿纺、干喷湿法纺丝一步法DMSO部分碳纤维产品可达到T1000级0.31万吨主要是国防军工领域恒神股份湿纺、干喷湿法纺丝一步法DMSO部分碳纤维参数可达到T800级0.465万吨重大设备、体育休闲等领域中简科技湿纺、干喷湿法纺丝一步法DMSO部分碳纤维产品可达到T1100级0.125万吨航空航天中复神鹰干喷湿法纺丝一步法DMSO具备T800级碳纤维产品向市场供货能力0.55万吨航空航天、风电叶片等领域吉林碳谷湿法纺丝两步法DMAC产品碳化后可达到T400-T7002.5万吨/年风电、军工等领域资料来源：吉林碳谷招股说明书，华创证券注：运行产能截至2020年图表12干湿纺丝和湿法纺丝的差异项目干湿纺丝湿法纺丝喷丝孔直径大，0.1-0.3mm小，0.05-0.75mm纺丝液高分子量，高固含量，高粘度中、低分子量和固含量牵伸率喷丝后为正牵引，正率为100%-400%喷丝后为负牵引，负率为20%-50%纺速纺丝纺速快，一般为300m/min左右纺丝纺速慢，一般为8m/min左右纤维纤维表面光亮平滑，纤维致密，密度较高纤维表面有沟槽，体密度一般纺丝温度纺丝温度较低，一般为40-45度纺丝温度较高，一般为50-70度资料来源：光威复材招股说明书，华创证券碳纤维行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号13二、新能源等领域驱动碳纤维需求爆发未来国内碳纤维需求保持高速增长。根据赛奥碳纤维《2016-2021全球碳纤维复合材料市场报告》，从全球的维度来看，碳纤维需求量从2016年的7.65万吨增至2021年的11.8万吨，CAGR为9.02%，2021年同比增速从2020年的3.05%提升至10.42%，2025年预计全球需求量达20万吨，未来4年CAGR为14.10%；从国内的维度来看，碳纤维需求量从2016年的1.96万吨增至2021年的6.24万吨，CAGR为26.06%，2021年的同比增速高达27.69%，2025年预计国内需求量为15.93万吨，未来4年CAGR为26.37%。图表142016-2021全球碳纤维需求量图表152016-2021国内碳纤维需求量资料来源：赛奥碳纤维《2016-2021全球碳纤维复合材料市场报告》，华创证券资料来源：赛奥碳纤维《2016-2021全球碳纤维复合材料市场报告》，华创证券从应用领域来看，2021年全球和国内碳纤维的主要应用领域均是风电叶片。2021年全球碳纤维需求量占比前三的领域分别是风电叶片（27.97%）、体育休闲（15.68%）和航空航天（13.98%）；而国内占比前三的领域分别是风电叶片（36.07%）、体育休闲（28.05%）和碳/碳复材（11.22%）；风电叶片、体育休闲、航空航天、碳/碳复材等领域的需求占据了碳纤维需求的主要部分。图表162021全球碳纤维各个领域需求量占比图表172021国内碳纤维各个领域需求量占比资料来源：赛奥碳纤维《2021全球碳纤维复合材料市场报告》，华创证券资料来源：赛奥碳纤维《2021全球碳纤维复合材料市场报告》，华创证券27.97%15.68%13.98%8.05%8.98%9.32%7.20%3.56%风电叶片体育休闲航空航天汽车混配模成型压力容器碳碳复材建筑电子电气船舶电缆芯其他36.07%28.05%11.22%4.81%3.21%4.81%风电叶片体育休闲碳碳复材建筑混配模成型航空航天压力容器电子电气汽车船舶电缆芯其他碳纤维行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号14（一）风电行业的持续高景气推动碳纤维未来空间广阔风电叶片主要由树脂基体（36%）、增强材料（28%）、芯材（12%）、粘接剂（11%）等组成，树脂基体主要提供叶片的韧性与耐久度，增强纤维材料则主要提供叶片结构的刚度与强度。增强纤维材料包括玻璃纤维和碳纤维等，近些年，碳纤维正逐步取代玻璃纤维，主要因为碳纤维突破了玻璃纤维的性能上限，在风电叶片大型化的同时，还能降低叶片的重量。拉挤成型工艺大势所趋。风电叶片大梁采用的工艺主要有预浸料工艺、碳布灌注工艺和拉挤工艺。前两种工艺效率低，成本高，使用较少；而拉挤工艺是一种连续生产固定截面纤维增强复合材料的成型方法，工艺流程主要包含纤维供给─纤维导向─树脂浸渍─预成型─拉挤成型─牵引─切割─拉挤成型制品，可以减轻主体承载重量，提高生产效率，降低生产成本等。2015年以前，大部分厂商主要采用预浸料或真空灌注工艺，采用小丝束碳纤维，因此平均价格较高；近年来，全球风电龙头Vestas突破拉挤工艺技术，将小丝束改用大丝束，大幅降低了碳纤维风电叶片的成本，从而大丝束碳纤维拉挤梁片成为市场主流，明阳智能、时代新材和中材科技等厂商均布局了碳纤维拉挤产线；而2022年7月19日，随着Vestas拉挤碳梁专利的到期，有更多的厂商使用拉挤工艺生产碳纤维主梁，碳纤维在风电叶片领域的渗透率将快速提升。图表18风电叶片结构示意图图表19拉挤成型工艺示意图资料来源：沈真《国产碳纤维在风电叶片产业中的机会》，华创证券资料来源：中国复合材料学会，华创证券风电叶片大型化是未来趋势，将驱动碳纤维需求增加。2021年，我国新增陆上和海上风电机组平均单机容量分别为3.1MW和5.6MW，同比增速为19%和13%，相比于2011年的1.5MW和2.6MW大幅增加。大容量的风电机组需要配备大直径的叶轮，而风电叶片的长度越长，扫风面积越大，有利于提高风能利用率和发电量，同时降低度电成本。随着运达股份自主研发的YD110海上叶片（2022年5月7日）和明阳智能111.5米海上叶片（2022年6月23日）的正式下线，刷新了国内叶片的最长记录，未来将朝着160米的大型叶片继续前进，这两种叶片均使用了拉挤碳梁工艺，风电叶片的大型化趋势将推动碳纤维需求量的上涨。碳纤维行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号15图表20风电叶片大型化趋势图表21风电叶片大型化凸显经济性资料来源：牟书香《碳纤维复合材料在风电叶片中的应用》，华创证券资料来源：观研报告网《2018年我国风电行业叶片设计及塔筒发展趋势分析》，华创证券图表22我国新增陆上和海上风电机组平均单机容量图表23我国陆上和海上风电新增装机量（万千瓦）资料来源：CWEA，华创证券资料来源：CWEA，华创证券叶片有效减重，碳纤维经济性凸显。我们对不同长度风电叶片（57m、74m和90m）的经济性进行测算分析，得出将主梁材料从玻璃纤维换成碳纤维后，这三种风电叶片的重量分别降低27.0%、24.6%和32.5%，根据赛奥碳纤维《2021全球碳纤维复合材料市场报告》，2021年全球风电叶片领域碳纤维均价为16.8美元/kg，按美元/人民币汇率为6.76换算后，这三种叶片的材料成本增加28.8%、30.1%和23.8%，而风电碳纤维巨头-卓尔泰克，是能够批量按13美元/kg的价格来供应碳纤维的，这个成本优势，是国内大丝束碳纤维企业的参照系，假设按此价格来测算，这三种叶片的材料成本仅增加18.0%、19.3%和12.8%。随着风电叶片大型化及主梁采用碳纤维后，叶片总重得到有效降低，碳纤维经济性逐渐凸显。1.51.61.71.81.81.92.12.12.42.63.12.62.81.93.93.63.83.73.84.24.95.6012345620112012201320142015201620172018201920202021陆上(MW)海上(MW)-40.00%-20.00%0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%100.00%120.00%010002000300040005000600020142015201620172018201920202021国内陆上风电装机量国内海上风电装机量风电装机增速碳纤维行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号16图表24碳纤维经济性分析叶片指标名称单位WEI57-3000GWEI57-3000CWEI74-7000GWEI74-7000CWEI90-10K-GWEI90-10K-C基本指标长度m575774749090风轮直径m116116153153185185额定功率MW33771010主梁材料浸渍玻璃纤维碳纤维预浸料浸渍玻璃纤维碳纤维预浸料浸渍玻璃纤维碳纤维预浸料重量组成碳纤维预浸料kg-1298-3598-4500干玻纤kg9444563227506170853543819524环氧树脂kg34942084114997560131127224巴沙木kg8759262125234426002700PVC泡沫kg2352359201040815815粘合剂kg286286560480991991合计kg143341046142610321075295635754减重%-27.0%-24.6%-32.5%单价碳纤维预浸料元/kg113.6113.6113.6113.6113.6113.6干玻纤元/kg9.89.89.89.89.89.8环氧树脂元/kg20.520.520.520.520.520.5巴沙木元/kg150150150150150150PVC泡沫元/kg7.27.27.27.27.27.2粘合剂元/kg37.537.537.537.537.537.5材料成本碳纤维预浸料元-147411.3-408617.7-511056干玻纤元9255155194269559167433347292191335环氧树脂元7162742722235730154980268796148092巴沙木元131250138900318750351600390000405000PVC泡沫元168116816580.87439.15829.75829.7粘合剂元1072510725210001800037162.537162.5合计元307834396632.8851619.11108069.81049080.61298475.4同比%28.8%30.1%23.8%资料来源：陈虹《碳纤维及复合材料在风电叶片中的应用进展》，wind，卓创资讯，华创证券根据中国风能专委会CWEA统计，国内风电装机规模显著上行，2020、2021年分别是陆上、海上风电补贴的最后一年，抢装潮导致装机规模大幅上升，风电新增装机规模分别是54.43GW、55.92GW，2020年同比增速为103%，2021年海上新增装机量大幅上升，全年新增装机量依然保持正增长，2021年国内海上风电新增装机量同比增速高达277%。《风能北京宣言》提出，“十四五”规划要为风电设定与碳中和国家战略相适应的发展空间，保证年均新增装机50GW以上，2025年后，国内风电年均新增装机容量应不低于60GW，到2030年至少达到800GW，未来国内风电装机规模有望继续提升。随着风电装机规模的持续上行，碳纤维在风电叶片领域的需求将快速增加。根据赛奥碳纤维《2016-2021全球碳纤维复合材料市场报告》，全球风电叶片碳纤维需求从2016年的1.8万吨增至2021年的3.3万吨，CAGR为13%，2025年预计全球风电叶片碳纤维需求碳纤维行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号17量约为8.1万吨，2021-2025年间的CAGR为25%，碳纤维在风电叶片领域的市场空间依然很大。根据赛奥碳纤维《2016-2021全球碳纤维复合材料市场报告》，2021年国内风电叶片碳纤维需求量约为2.3万吨，相较2016年的0.3万吨大幅增加，CAGR为50%。根据《风能北京宣言》及过去五年国内陆上风电新增装机量增速，我们假设2021-2025年国内陆上风电新增装机量的CAGR为15%，到2025年新增装机量为72.5GW；根据全球风能理事会GWEC预测，2022-2025年国内海上风电新增装机量分别为4、6、8、10GW；假设2021-2025年国内陆上、海上风电平均单机容量增速与2017-2021年的增速保持一致，CAGR为10%；目前，相比于陆上风电叶片，海上风电叶片的直径更大，所以碳纤维在海上风电叶片中应用更广泛，且随着风电叶片的大型化，渗透率会进一步提高，假设2025年陆上、海上风电的碳纤维渗透率分别为30%、50%，2022年相较于2021年渗透率大幅提升是因为Vestas拉挤碳梁专利的到期促使更多厂商使用此工艺生产碳纤维主梁；2021年陆上、海上风电单叶片重量分别约为17、31吨，未来随着风电叶片大型化，重量也会随之提升，根据2020-2021年单叶片重量的增速，我们假设2021-2025每年的增速保持5%，其中碳纤维占比保持20%；根据以上假设，我们测算得到未来国内风电叶片领域的碳纤维需求，预计到2025年我国陆上风电所需碳纤维达5.94万吨，海上风电所需碳纤维达1.38万吨，风电叶片领域碳纤维总需求达7.32万吨，2021-2025年间的CAGR为34.3%，假设碳纤维单价维持11.4万元/吨（按16.8美元/kg，美元/人民币汇率为6.76换算），2025年我国风电碳纤维市场规模将达83.4亿元。图表25全球风电叶片碳纤维需求量图表26国内风电叶片碳纤维需求量资料来源：赛奥碳纤维《2016-2021全球碳纤维复合材料市场报告》，华创证券资料来源：赛奥碳纤维《2016-2021全球碳纤维复合材料市场报告》，华创证券图表27国内风电碳纤维需求测算20212022E2023E2024E2025E陆上风电陆上风电新增装机瓦数（GW）41.447.754.863.072.5平均装机瓦数（MW）3.13.43.84.14.5陆上风机装机量（台）1336813975146111527515969碳纤维渗透率8%15%20%25%30%使用碳纤维风机数（台）10692096292238194791单叶片重量（吨）17.017.918.719.720.7碳纤维占比20%20%20%20%20%碳纤维行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号18单叶片碳纤维重量（吨）3.43.63.73.94.1陆上风机碳纤维用量（吨）10908.122451.432860.745090.159396.0海上风电海上风电新增装机瓦数（GW）14.546810平均装机瓦数（MW）5.66.26.87.58.2海上风机装机量（台）258664988510731220碳纤维渗透率25%35%40%45%50%使用碳纤维风机数（台）646227354483610单叶片重量（吨）31.032.634.235.937.7碳纤维占比20%20%20%20%20%单叶片碳纤维重量（吨）6.26.56.87.27.5海上风机碳纤维用量（吨）12023.64438.67263.210399.613787.4国内风电碳纤维总需求（吨）22931.626890.140123.955489.873183.4平均单价（万元/吨）11.411.411.411.411.4风电碳纤维市场规模（亿元）26.130.745.763.383.4资料来源：GWEC，《风能北京宣言》，赛奥碳纤维《2021全球碳纤维复合材料市场报告》，胡海勇《海上大兆瓦风电机组水平单叶片吊装技术研究》，华创证券预测（二）碳/碳复材在光伏热场中的快速应用刺激碳纤维需求增加先进碳基复合材料是指以碳纤维为增强体，以碳或碳化硅等为基体，以化学气相沉积或液相浸渍等工艺形成的复合材料，主要包括碳/碳复合材料产品（碳纤维增强基体碳）、碳/陶复合材料产品（碳纤维增强碳化硅）等。碳/碳复合材料是由碳纤维增强碳基体所形成的高性能复合材料，具有高强度、比重轻、耐高温、耐腐蚀、热膨胀系数低、摩擦系数稳定、导热导电性能好、尺寸稳定性高等优良性能，是目前唯一在3000℃以上仍保有结构强度的材料，其最高理论使用温度高达3500℃，是制造高温热场部件的最佳材料，被认为是21世纪最具潜力的高温结构材料之一。早期光伏行业的生产商大多采用石墨材料构成的坩埚作为热场系统的保温材料，而由于石墨脆性较大，容易产生裂纹，逐渐被碳/碳复合材料所替代，与石墨坩埚相比，碳/碳复合材料坩埚具有使用寿命长、热场稳定性高、成晶率稳定等优点，被广泛应用在单晶拉制炉和多晶铸锭炉的热场系统中。图表28碳/碳复材和石墨材料物理特性对比物理特性碳/碳复合材料石墨材料密度（g/cm³）1.75~1.831.70~1.85孔隙度/%20%~1%5%~1%热导率/W（𝒎·𝒌）−𝟏22~5490~130耐压强度/Pa7435~40抗弯强度/Mpa29155~86资料来源：中天火箭招股说明书，华创证券碳纤维行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号19图表29碳/碳复材坩埚和石墨坩埚对比主要指标石墨坩埚碳/碳复合材料坩埚结构形式三瓣或多瓣整体或三瓣使用寿命15-40炉100-150炉热场稳定性随时间长而变差稳定成晶率不太稳定稳定、约提高15%坩埚外壁容易吸硅不容易吸硅资料来源：《单晶炉坩埚材料的新选择》，华创证券单晶拉制炉热场系统主要用于光伏行业中的单晶硅长晶、拉制过程，是制备单晶硅的关键设备，多晶铸锭炉是多晶铸锭的关键设备。单晶硅炉内，主要有坩埚、保温筒、护盘等碳/碳复合材料，大幅提高了拉晶热场系统的安全性和拉晶速率，显著降低了运行功率，对节能降耗起到较大促进作用。2016年以来，碳/碳复合材料在单晶拉制炉热场中的替代率快速提高，碳/碳复合材料坩埚、导流筒产品的市场占有率已超过等静压石墨产品，2020年，碳/碳复合材料在坩埚中的替代率已超过95%，成为光伏热场系统中的主要材料。图表30单晶拉制炉热场材料结构图图表31多晶铸锭炉热场材料结构图资料来源：中天火箭招股说明书，华创证券资料来源：金博股份招股说明书，华创证券图表32单晶、多晶炉在晶硅制造产业链所处环节资料来源：金博股份招股说明书，华创证券碳纤维行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号20图表33碳/碳复合材料热场渗透率快速提升年份201020162020产品碳基复合材料等静压石墨碳基复合材料等静压石墨碳基复合材料等静压石墨坩埚<10%>90%>50%<50%>95%<5%导流筒<10%>90%<30%>70%>60%<40%保温筒<10%>90%<30%>70%>55%<45%加热器<1%>99%<3%>97%<5%>95%其他<5%>95%<20%>80%>40%<60%资料来源：2021金博股份债券募集说明书，华创证券图表34国内新增光伏发电装机量及预测资料来源：国家能源局，中国光伏行业协会，华创证券光伏行业的迅猛发展，极大地带动了碳/碳复材领域的蓬勃发展。在国家产业政策引导和市场需求驱动的双重作用下，我国光伏行业实现了快速发展。根据国家能源局统计，2021年全国新增光伏并网装机容量达到54.93GW，同比增加14%，2016-2021年的CAGR为9.7%，而根据中国光伏行业协会预测，2025年全国新增光伏装机量预计达到110GW，CAGR为19%，未来光伏装机量有望快速提升。根据赛奥碳纤维《2017-2021全球碳纤维复合材料市场报告》，全球碳/碳复材领域碳纤维需求从2017年的0.21万吨增至2021年的0.85万吨，CAGR为41.8%，2025年预计全球碳/碳复材领域碳纤维需求量约为2.43万吨，2021-2025年间的CAGR为30%，随着光伏装机规模的快速增加，碳纤维在碳/碳复材领域的需求持续爆发。根据赛奥碳纤维《2017-2021全球碳纤维复合材料市场报告》，2021年国内碳/碳复材领域碳纤维需求量约为0.7万吨，相较2017年的0.09万吨大幅增加，CAGR为67%。根据中国光伏行业协会预测，2022-2025年全国新增光伏装机量分别为75、90、100、110GW；我们假设每GW装机量碳纤维用量的CAGR为10%，预计到2025年我国碳/碳复材领域碳纤维总需求达2.05万吨，2021-2025年间的CAGR为30.8%，假设碳纤维单价维持14.6万元/吨（按21.6美元/kg，美元/人民币汇率为6.76换算），2025年我国碳/碳复材领域碳纤维市场规模将达29.96亿元。碳纤维行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号21图表35全球碳/碳复材碳纤维需求量图表36国内碳/碳复材碳纤维需求量资料来源：赛奥碳纤维《2017-2021全球碳纤维复合材料市场报告》，华创证券资料来源：赛奥碳纤维《2017-2021全球碳纤维复合材料市场报告》，华创证券图表37国内碳/碳复材碳纤维需求测算20212022E2023E2024E2025E光伏新增装机容量（GW）54.937590100110碳纤维用量（吨/GW）127.43140.18154.20169.62186.58国内碳/碳复材碳纤维总需求（万吨）0.701.051.391.702.05平均单价（万元/吨）14.614.614.614.614.6碳/碳复材碳纤维市场规模（亿元）10.2215.3520.2624.7629.96资料来源：中国光伏行业协会，赛奥碳纤维《2021全球碳纤维复合材料市场报告》，华创证券预测（三）储氢瓶在燃料电池汽车中的快速渗透推动碳纤维需求上行根据赛奥碳纤维《2021全球碳纤维复合材料市场报告》，国内压力容器领域碳纤维需求主要应用在呼吸气瓶、CNG气瓶和储氢瓶等方面，保持快速增长的为储氢瓶领域，呼吸气瓶、CNG气瓶的碳纤维需求增长量有限。氢在常温常压下为气态，密度只有水的万分之一，是所有元素中最轻的，因此高密度储氢的难度非常大。当前，氢能的存储方式主要有低温液态储氢、高压气态储氢、金属氢化物储氢和有机液态储氢等，其中高压气态储氢技术比较成熟，是目前最常用的储氢技术。高压气态储氢容器主要分为纯钢制金属瓶（I型）、钢制内胆纤维缠绕瓶（II型）、铝内胆纤维缠绕瓶（III型）及塑料内胆纤维缠绕瓶（IV型）4个类型。图表38储氢技术的对比储氢技术体积比容量成本操作简易性安全性运输便利性技术成熟度国内应用低温液态储氢大较高困难较差较方便不成熟仅航空航天高压气态储氢小较低容易较差方便成熟最多金属氢化物储氢大低容易安全较方便比较成熟少，技术攻关有机液态储氢大高困难安全较方便不成熟少，技术攻关资料来源：一览众车《各种储氢技术的优劣和前景对比解析》，转引自汽车总站网，华创证券碳纤维行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号22图表39高压储氢瓶结构图资料来源：佐思汽车研究《氢燃料电池车将是新能源车的最终选择》，华创证券车载储氢瓶大多使用III型、IV型两种容器。目前20MPa的I型瓶在国内得到广泛的工业应用，并与45MPa钢制氢瓶、98MPa钢带缠绕式压力容器组合应用于加氢站中。由于高压气态I型、II型储氢瓶价格便宜，但储氢密度低、安全性较差、容易发生氢脆问题，难以满足车载储氢密度的要求；而III型、IV型瓶主要是基于碳纤维增强材料缠绕加工而成，明显减少气瓶质量，提高储氢密度，多数应用于车载。国内已产业化的是35MPa碳纤维缠绕III瓶，国外大多采用的是70MPa碳纤维缠绕IV型瓶。由于高强度碳纤维工艺尚不成熟，国内IV型储氢瓶的大规模商用化仍需时日，70MPa碳纤维缠绕III型瓶已少量用于国产汽车中。国内企业采用III型瓶的储氢密度为3.9％，而IV型瓶的储氢密度可以达到5.5％，就趋势而言，成本更低和密度更高的IV型瓶是未来发展趋势。图表40不同类型高压储氢瓶对比型号Ⅰ型Ⅱ型Ⅲ型Ⅳ型制作工艺纯钢制金属钢制内胆，纤维缠绕铝内胆，纤维缠绕塑料内胆，纤维缠绕工作压力（Mpa）17.5-2026.3-3030-7070以上介质相容性有氢脆性、有腐蚀性有氢脆性、有腐蚀性有氢脆性、有腐蚀性有氢脆性、有腐蚀性产品重容比（Kg/L）0.9-1.30.6-0.950.35-10.3-0.8使用寿命15年15年15-20年15-20年储氢密度（%）11.52.4-4.12.5-5.7应用情况工业、加氢站等工业、加氢站等车载应用车载应用资料来源：李建《高压储氢容器研究进展》，华创证券2022年3月23日，国家发改委、能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，明确氢能是战略性新兴产业的重点方向，是构建绿色低碳产业体系、打造产业转型升级的新增长点，并提出氢能产业各发展阶段的目标：2025年，形成较为完善的氢能产业发展制度政策环境，初步建立较为完整的供应链和产业体系；燃料电池汽车保有量碳纤维行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号23约5万辆，部署建设一批加氢站；2030年，形成较为完备的氢能产业技术创新体系、清洁能源制氢及供应体系，有力支撑双碳目标实现；2035年，形成氢能产业体系，构建涵盖交通、储能、工业等领域的多元氢能应用生态，氢能未来的空间巨大。2021年全国燃料电池汽车产销量分别是1790和1596辆，2022年上半年产销量分别是1804和1390辆，同比增速分别为285%和290%，产量超过2021年全年水平，销量也将赶超2021年水平，2021年燃料电池汽车保有量约0.89万辆，2025年要达到5万辆，CAGR高达54%，未来燃料电池汽车的高速增长将推动车用高压氢气瓶碳纤维需求的快速提升。图表41国内燃料电池汽车产销量资料来源：wind，华创证券根据赛奥碳纤维《2017-2021全球碳纤维复合材料市场报告》，全球压力容器碳纤维需求从2017年的0.56万吨增至2021年的1.1万吨，CAGR为18.4%，2025年预计全球压力容器领域碳纤维需求量约为2.28万吨，2021-2025年间的CAGR为20%；2021年国内压力容器碳纤维需求量约为0.3万吨，相较2017年的0.1万吨大幅增加，CAGR为31.6%。2021年我国燃料电池汽车销量和保有量分别约1596、8922辆，2025年保有量为5万辆，我们测算出2025年销量约为1.75万辆；且根据FuelCellTechnologiesOfficeWebinar，每辆燃料电池汽车上氢气瓶碳纤维用量约为0.32吨/辆，由此测算出2021年我国燃料电池汽车氢气瓶碳纤维需求为0.05万吨，预计2025年氢气瓶领域碳纤维需求达0.56万吨，2021-2025年间的CAGR为82.9%，假设碳纤维单价维持16.2万元/吨（按24美元/kg，美元/人民币汇率为6.76换算），2025年我国氢气瓶领域碳纤维市场规模将达9.07亿元。图表42全球压力容器碳纤维需求量图表43国内压力容器碳纤维需求量资料来源：赛奥碳纤维《2017-2021全球碳纤维复合材料市场报告》，华创证券资料来源：赛奥碳纤维《2017-2021全球碳纤维复合材料市场报告》，华创证券-100.00%-50.00%0.00%50.00%100.00%150.00%200.00%250.00%300.00%350.00%05001000150020002500300020182019202020212022H1燃料电池汽车销量（辆）燃料电池汽车产量（辆）销量增速产量增速碳纤维行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号24图表44国内氢气瓶碳纤维需求测算20212022E2023E2024E2025E燃料电池汽车销量（万辆）0.160.480.741.141.75燃料电池汽车保有量（万辆）0.891.372.1123.255氢气瓶碳纤维用量（吨/辆）0.320.320.320.320.32燃料电池汽车氢气瓶碳纤维用量（万吨）0.050.150.240.360.56碳纤维价格（万元/吨）16.216.216.216.216.2燃料电池汽车氢气瓶碳纤维市场规模（亿元）0.832.493.835.909.07资料来源：《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，FuelCellTechnologiesOfficeWebinar，赛奥碳纤维《2021全球碳纤维复合材料市场报告》，华创证券预测（四）附加值最高的航空航天领域碳纤维需求有望回暖随着复合材料的快速发展，轻量化结构成为航空飞行器发展的重要方向，飞机复合材料应用占比逐渐提高，复合材料用量占比已成为衡量航空飞行器先进性的重要标志之一。起初，碳纤维复合材料主要应用于非承力结构（舱门、口盖、整流罩等）及飞机内饰，如早期的波音757、波音767，碳纤维复合材料应用占比仅4%左右；随着碳纤维复合材料技术的发展，逐步开始在次承力结构（垂尾、鸭翼、平尾、副襟翼舵面等）上应用，波音777在垂尾、平尾等多处部件中应用了碳纤维复合材料，合计使用9.9吨，占总结构重量的11%；此后，随着高性能碳纤维技术的成熟，碳纤维复合材料开始应用于机翼、机身等主承力结构，以波音最新研制的波音787梦想客机为例，其复合材料用量占比约50%左右。图表45飞机复合材料用量占比发展趋势图表46波音787机身结构材料占比资料来源：中国飞机强度研究所，华创证券资料来源：波音官网，华创证券随着我国复合材料技术水平及大飞机制造技术水平的提高，国产飞机的复合材料用量逐渐提高。2003年研制的ARJ21机型复合材料用量仅2%，主要应用于次承力结构；2015年研制的C919机型复材用量已达12%，应用范围扩展至机翼、机身等主承力结构，2017年已完成首飞；目前我国与俄罗斯联合研制的CR929远程宽体客机的复材用量将突破50%，在机身、机翼等部位将大量使用复合材料。碳纤维行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号25图表17国内外飞机复合材料应用情况生产地机型制造商研制年代/首飞时间复材用量应用部位国内ARJ21中国商飞20032%翼稍小本体，内，外襟翼子翼本体等C919中国商飞201512%机身、机头、尾翼、中央翼样段、襟翼、副翼、固定前后缘、滑轨整流罩等新舟700西飞集团201612%尾翼、襟翼、副翼、小翼、整流罩、固定后前缘、短舱、中机身等部位CR929中国商飞2018（立项）>50%国外A300空客19855%升降舵、方向舵、襟副翼等A320空客198915%水平尾翼、垂直尾翼等A340空客199214%前缘、口盖、整流罩、扰流板等B777波音199411%地板、横梁、垂尾和平尾等A380空客200525%中央翼盒、尾翼、部分翼助、机翼前缘、机身尾段、后气密球框、上部Glare蒙皮等B787波音200950%中央翼盒、外翼盒、机身蒙皮、壁板、部分框等A350空客201352%机身、前翼梁、后翼梁、机翼上、下板件，机翼固定后缘、机翼前缘、中央翼、襟副翼、尾翼等资料来源：宁莉《先进复合材料在飞机上的应用及其制造技术发展概述》，华创证券航空航天领域的附加值极高，国内航空航天领域碳纤维需求提升空间广阔。根据赛奥碳纤维《2021全球碳纤维复合材料市场报告》，2021年全球航空航天领域碳纤维均价为72美元/公斤，是体育休闲领域的2.5倍、风电叶片领域的4倍；航空航天领域碳纤维的市场规模达11.88亿美元，占比35%，超过风电叶片及体育休闲领域之和，位居第一。2021年全球航空航天领域碳纤维需求量仅次于风电叶片和体育休闲，占全球碳纤维需求比例为13.94%，主要应用在商用飞机、无人机、军用飞机等领域；而国内需求占比仅3.21%，远低于全球水平，具有很大的提升空间。碳纤维行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号26图表48国内航天航空领域碳纤维需求占比处于较低水平资料来源：赛奥碳纤维《2021全球碳纤维复合材料市场报告》，华创证券图表492021年国内新增飞机数量回暖图表502021年全球碳纤维各个领域均价（美元/kg）资料来源：《2021年民航行业发展统计公报》，华创证券资料来源：赛奥碳纤维《2021全球碳纤维复合材料市场报告》，华创证券图表512021年航空航天市场碳纤维细分需求图表522021年全球碳纤维细分领域市场规模占比资料来源：赛奥碳纤维《2021全球碳纤维复合材料市场报告》，华创证券资料来源：赛奥碳纤维《2021全球碳纤维复合材料市场报告》，华创证券0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%20172018201920202021国内占比（%）全球占比（%）05001000150020002500300035004000450020172018201920202021运输飞机数量（架）新增飞机数量（架）01020304050607080商用飞机,35.3%无人机,21.0%军用飞机,15.8%公务机,12.8%直升机,9.1%通用飞机,3.0%航天,1.8%飞行汽车,1.2%航空航天,35%风电叶片,16%体育休闲,15%压力容器,8%混配模成型,7%汽车,6%碳碳复材,5%建筑,3%电子电气,2%船舶,1%电缆芯,1%碳纤维行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号272020年全球航空航天领域碳纤维需求量为1.65万吨，较2019年下降30%，主要是由于2020年全球新冠疫情对航空业造成不利影响，民用客机生产厂家对碳纤维的需求有一定幅度的下降。随着疫情好转，飞机订单也在逐步改善，2021年新增运输飞机151架，同比增加78%；且伴随国产大飞机C919的逐步量产（根据中国商飞官网数据显示，目前C919订单量超800架）和CR929的研发推进，航空航天领域的碳纤维用量有望进一步增长。根据赛奥碳纤维《2017-2021全球碳纤维复合材料市场报告》，2021年国内航空航天领域碳纤维需求量约为0.2万吨，2017-2021年的CAGR为22%，同比增速为17.6%，而2021年全球航空航天领域碳纤维需求量约为1.65万吨，2025年预计全球航空航天领域碳纤维需求量约为2.06万吨。国内航天航空领域碳纤维需求相较于全球有较大空间，2025年全球航空航天领域碳纤维增速为12%，我们假设国内2021-2025年间的CAGR为15%，预计2025年国内航空航天领域碳纤维需求量约为0.35万吨，假设碳纤维单价维持48.7万元/吨（按72美元/kg，美元/人民币汇率为6.76换算），2025年我国航空航天领域碳纤维市场规模将达17.04亿元。图表53全球航空航天碳纤维需求量图表54国内航空航天碳纤维需求量资料来源：赛奥碳纤维《2017-2021全球碳纤维复合材料市场报告》，华创证券资料来源：赛奥碳纤维《2017-2021全球碳纤维复合材料市场报告》，华创证券（五）体育休闲领域碳纤维需求稳步增长2021年国内体育休闲领域碳纤维需求占全球比例近95%，未来将继续保持此比例。当前，碳纤维复合材料是用来制造体育运动器材的新材料，其比强度、比模量越高，构件的自重越小、刚度越大。因此充分利用碳纤维复合材料的特性提升比赛器材的性能，可提升许多体育项目的成绩。全球近90%的碳纤维体育器材加工在中国大陆和中国台湾完成，体育休闲领域产品类别广泛，主要使用在钓鱼竿、高尔夫球杆、自行车架、球拍、曲棍球杆等高端休闲体育市场，国内需求主要以T300、T700为主，包括少量T800和高模量产品，规格以3K、12K等小丝束为主。00.511.522.5201720182019202020212022E2023E2024E2025E全球需求量（万吨）碳纤维行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号28图表552021年体育休闲市场碳纤维细分需求图表56国内体育休闲领域碳纤维需求占全球比例资料来源：赛奥碳纤维《2021全球碳纤维复合材料市场报告》，华创证券资料来源：赛奥碳纤维《2017-2021全球碳纤维复合材料市场报告》，华创证券根据赛奥碳纤维《2017-2021全球碳纤维复合材料市场报告》，全球体育休闲领域碳纤维需求从2017年的1.32万吨增至2021年的1.85万吨，CAGR为9%，2025年预计全球体育休闲领域碳纤维需求量约为2.25万吨，2021-2025年间的CAGR为5%。2021年国内体育休闲领域碳纤维需求量约为1.75万吨，CAGR为10%，同比增速为20%，相较于2020年的4%大幅增加，主要原因是2020年疫情的影响，群体运动的碳纤维器材有较大幅度的下滑，而2021年开始放开群体运动，直接带来了体育器材的较高速增长。我们预计国内未来体育休闲领域的碳纤维需求增速和全球保持一致，CAGR为5%，2025年国内体育休闲领域碳纤维需求量约为2.13万吨，假设碳纤维单价维持18.7万元/吨（按27.6美元/kg，美元/人民币汇率为6.76换算），2025年我国体育休闲领域碳纤维市场规模将达39.83亿元。图表57全球体育休闲领域碳纤维需求量图表58国内体育休闲领域碳纤维需求量资料来源：赛奥碳纤维《2017-2021全球碳纤维复合材料市场报告》，华创证券资料来源：赛奥碳纤维《2017-2021全球碳纤维复合材料市场报告》，华创证券钓鱼竿,35.10%高尔夫,22.20%自行车,19.50%球拍,11.40%曲棍球杆,5.90%滑雪杆,3.20%其他,2.70%88.00%89.00%90.00%91.00%92.00%93.00%94.00%95.00%96.00%201720182019202020212022E2023E2024E2025E国内需求占全球需求比例碳纤维行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号29三、国产替代加速，行业供需改善我国成为全球最大的碳纤维产能国。根据赛奥碳纤维《2021全球碳纤维复合材料市场报告》，2021年全球碳纤维运行产能约为20.76万吨，从区域角度来看，中国首次超过美国，成为全球最大产能国，运行产能达6.34万吨，占2021年全球碳纤维运行产能的30.5%；美国位居第二，运行产能为4.87万吨，占比为23.5%；日本位列第三，运行产能为2.5万吨，占比为12%。从生产商角度来看，位居首位的依然是东丽+卓尔泰克（东丽子公司），吉林化纤集团位居第二，成为我国最大的碳纤维产能企业。虽然我国运行产能占比最大，但由于较多国产碳纤维企业尚未实现关键技术的突破，核心设备也多是进口且适配性不强，生产线运行及产品质量不稳定，致使实际产量仅约2.9万吨，产能利用率不足50%，长期存在高产能、低产量的现象。全球碳纤维实际产能主要集中在日美企业，全球十强厂家中，包含了吉林化纤集团、中复神鹰与宝旌三家大陆企业。我国已经建设的产能，与发达国家还存在相当大的差距，2021年进口量为3.3万吨，超过国产数量，而国产碳纤维出口寥寥无几，说明无论在性能、质量水平及成本水平上，进口碳纤维依然有强大的优势。所以我国碳纤维行业面临的难题是：加强自主创新，突破技术瓶颈，形成与国际水平匹配的高性能碳纤维产业化。图表592021全球碳纤维运行产能区域分布（千吨）图表602021全球碳纤维生产商运行产能及扩产计划（千吨）资料来源：赛奥碳纤维《2021全球碳纤维复合材料市场报告》，华创证券资料来源：赛奥碳纤维《2021全球碳纤维复合材料市场报告》，华创证券中国大陆,63.4美国,48.7日本,25匈牙利,15.4墨西哥,13中国台湾,8.8法国,7.2韩国,8.7德国,5.1英国,4土耳其,3.6俄罗斯,2010203040506070东丽+卓尔泰克吉林化纤赫氏东邦帝人三菱西格里中复神鹰宝旌台塑氰特/索尔维新创碳谷恒神光威DowAksa晓星太钢钢科UMATEX蓝星上海石化中简科技中国其他世界其他运行产能并购产能扩产计划碳纤维行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号30图表612021国内原丝及碳纤维生产商运行产能图表62近几年国内产能、产量、产能利用率情况资料来源：赛奥碳纤维《2021全球碳纤维复合材料市场报告》，华创证券资料来源：赛奥碳纤维《2017-2021全球碳纤维复合材料市场报告》，华创证券国内碳纤维产能大幅扩张，产能利用率快速提升。根据赛奥碳纤维《2017-2021全球碳纤维复合材料市场报告》，2021年国内碳纤维产能约为6.3万吨，同比增长73.85%，2017-2021年CAGR为24.73%；国内碳纤维产量为2.9万吨，同比增长58.1%，2017-2021年CAGR达40.98%。国内碳纤维行业产能利用率近年快速提升，2017年行业产能利用率仅为28.46%，2021年提升至46.54%。国内龙头厂商近年来在技术水平上的不断突破，产线稳定性的不断提高，从而企业的有效产能得到快速扩张，行业长期“有产能无产量”的现象逐渐好转。国内碳纤维行业的产能高度集中，2021年CR5约79%。主要企业有吉林化纤集团、中复神鹰、宝旌碳纤维、新创碳谷、江苏恒神、光威复材等。其中，吉林系的吉林碳谷以原丝生产为主，且可外销，国兴碳纤维以大丝束为主，凯美克以小丝束为主；中复神鹰以民用小丝束碳纤维为主；中简科技以军用小丝束为主；光威复材以军民两用等。图表632018-2021国内碳纤维供给增速持续上涨图表64进口碳纤维增速持续下降资料来源：赛奥碳纤维《2018-2021全球碳纤维复合材料市场报告》，华创证券资料来源：赛奥碳纤维《2017-2021全球碳纤维复合材料市场报告》，华创证券01000020000300004000050000600007000080000原丝（吨）碳纤维（吨）0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%010000200003000040000500006000070000800009000010000020172018201920202021产能（吨）产量（吨）产能利用率（%）0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00%2018201920202021需求增速供给增速0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00%01000020000300004000050000600007000020172018201920202021进口（吨）国产（吨）进口增速国产增速碳纤维行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号31国产替代加速，未来空间巨大。根据赛奥碳纤维《2021全球碳纤维复合材料市场报告》，2021年国内碳纤维需求中，进口碳纤维供应量为3.3万吨，占总需求量的53%，可以看出我国碳纤维仍以进口为主，但进口比例持续下降，2021年进口同比增速仅为9.15%；国产碳纤维供应量为2.9万吨，占需求量的47%，国产占比较2020年的38%增长9个百分点，且2021年国产碳纤维增速为58.54%，远超过进口增速，说明国内企业在碳纤维生产方面取得突破，国产替代趋势明显。同时，国内加快供给，增速大幅提升，近几年供给增速持续上涨，且远大于需求增速，但目前进口碳纤维供应量仍然明显高于国产供应量，国产替代空间巨大。伴随全球碳纤维市场日益增长的需求，各大碳纤维企业扩产意愿明显。2021年国内碳纤维供应量约2.93万吨，吉林碳谷、中复神鹰、光威复材、中简科技四家公司的销量约1.9万吨，国内企业的扩产也在纷纷加速。中复神鹰西宁万吨高性能碳纤维及配套原丝项目已全线投产；光威复材包头万吨大丝束碳纤维产线预计年底开始试运行；上海石化1.2万吨大丝束碳纤维产线今年年中实现项目中期交工。图表65我国碳纤维主要企业扩产计划企业计划日期扩产计划计划进展吉林化纤集团2021年01月十四五期间预计扩产15万吨原丝，6万吨碳纤维产线2022年7月5日，6万吨碳纤维项目在吉林市正式启动；8月18日，15万吨原丝两条万吨级生产线一次开车成功中复神鹰2019年02月西宁2万吨原丝，1万吨大丝束碳纤维产线，预计2023年投产；另外西宁二期新建年产1.4万吨高性能碳纤维及配套原丝项目西宁年产万吨高性能碳纤维及配套原丝项目已全线投产；西宁二期1.4万吨高性能碳纤维及配套原丝项目于2021年10月开工建设，预计2022年底至2023年期间各生产线开始陆续建成并投产新创碳谷2020年11月年产3.6万吨大丝束碳纤维2021年10月19日，首条碳化生产线试车成功，单线产能3000吨，目前，公司4条碳化生产线正式投产，原丝生产线预计明年5月投料试车光威复材2019年07月包头年产1万吨大丝束碳纤维2019年7月签订入园协议，2020年10月开始建设，目前全部土建已经完成，正在设备安装。一期包括两条原丝、两条碳化生产线，预计今年年底建成开始试运行兰州蓝星2020年03月年产原丝5万吨，碳纤维2.5万吨2022-2023年，启动一期项目，计划2023年6月投产，生产能力达到原丝10000吨/年，碳纤维4000-4500吨/年2023-2025年，启动二期项目，建成后产能最终达到原丝50000吨/年，碳纤维25000吨/年上海石化2020年03月年产2.4万吨原丝，1.2万吨大丝束碳纤维产线，2024年投产2022年8月15日，上海石化首套大丝束碳纤维生产线实现中交，此次中交的一阶段工程为上海石化碳纤维事业部原丝工厂的4条原丝生产线、2号碳纤维工厂的2条氧化碳化线国泰大成2021年03月年产2.5万吨原丝，1万吨碳纤维碳纤维项目进展顺利，纺丝车间、碳化车间正进行设备安装工作，碳化A线具备试生产条件杭州超探2020年12月年产1万吨高性能碳纤维无最新进展广东金辉2020年12月年产原丝5万吨，碳纤维2万吨无最新进展新疆隆炬2021年03月年产5万吨碳纤维碳化项目无最新进展资料来源：公司公告，华创证券碳纤维行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号32预计2024年国内供给将超过需求。近两年供不应求的状态导致国内碳纤维的价格持续走高，目前这种状况正逐渐得到改善。当前我国碳纤维行业供需仍存在较大缺口，伴随未来几年龙头企业的快速产能投放，预计供需缺口逐渐缓解，进口部分有望实现国产。长期来看，供给端逐渐追赶上需求端的增长，供需差将得到改善，碳纤维价格将回到合理水平。图表66碳纤维分类型价格（元/千克）图表67碳纤维分产品价格（元/千克）资料来源：百川盈孚，华创证券资料来源：百川盈孚，华创证券图表68国内碳纤维行业供需测算（万吨）20212022E2023E2024E2025E风电叶片2.32.694.015.557.32碳/碳复材0.71.051.391.702.05氢气瓶0.050.150.240.360.56航空航天0.20.230.260.300.35体育休闲1.751.841.932.032.13国内需求（包含其他）6.27.579.9212.6615.93吉林化纤集团1.682.384.767.149.52上海石化0.150.150.150.840.96中复神鹰0.61.312.002.282.57光威复材0.20.400.840.961.08兰州蓝星-0.320.361.752.00江苏恒神0.30.500.500.500.50国内供给2.95.068.6113.4716.63供需缺口（进口）3.32.511.32-0.82-0.70资料来源：各公司公告，赛奥碳纤维《2021全球碳纤维复合材料市场报告》，华创证券预测801201602002402020/52020/112021/52021/112022/5国产小丝束国产大丝束501001502002503002020/52020/112021/52021/112022/5国产T300(12K)国产T700(12K)国产T300(25K)国产T300(50K)碳纤维行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号33四、投资建议国家高度重视碳纤维行业发展，高性能、规模化是我国碳纤维产业的发展趋势。近几年碳纤维需求高速增长，2021年全球碳纤维需求11.8万吨，五年CAGR为9.02%，2025年预计全球需求量达20万吨，CAGR为14.10%；而2021年国内碳纤维需求6.24万吨，五年CAGR为26.06%，2025年预计国内需求量达15.93万吨，CAGR为26.37%，即未来国内碳纤维需求将依然保持较高的增速，具有广阔的市场空间。同时2021年国内碳纤维产能约为6.3万吨，同比增长73.85%，17-21年CAGR为24.73%，行业产能利用率从17年的28.46%提升至21年的46.54%，国内产能大幅扩张，产能利用率快速提升。综上，需求未来空间广阔叠加国产替代加速，首次覆盖，给予行业“推荐”评级。建议关注相关公司：中复神鹰、吉林化纤、吉林碳谷、精功科技、光威复材、中简科技。五、风险提示产能扩建不及预期，需求增长不及预期，丙烯腈价格大幅波动。碳纤维行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号34团队介绍建筑建材组长、首席分析师：王彬鹏上海财经大学数量经济学硕士，4年建筑工程研究经验，曾就职于招商证券，2019年5月加入华创证券研究所。2019年新浪金麒麟建筑行业新锐分析师第一名。2020年新浪金麒麟建筑行业新锐分析师第二名，2020年金牛建筑行业最佳分析团队，2020年Wind建筑行业最佳分析师第五名。能源化工组长、首席分析师：杨晖清华大学化工学士，日本京都大学经营管理硕士。4年化工实业工作经验，6年化工行业研究经验。曾任职于方正证券研究所、西部证券研发中心，2022年加入华创证券研究所。2019年“新财富”化工行业最佳分析师入围，2021年新浪财经“金麒麟”新锐分析师基础化工行业第一名。建筑建材组分析师：鲁星泽慕尼黑工业大学工学硕士。2015年加入华创证券研究所。2017年/2019年新财富评选房地产行业入围（第六名）/第三名团队成员；2018年/2019年水晶球评选房地产行业第四名/第三名团队成员；2018年金牛奖评选房地产行业第一名团队成员；2019年金麒麟评选房地产行业第二名团队成员；2019年上证报评选房地产与建筑装饰行业第三名团队成员。建筑建材组分析师：郭亚新南开大学产业经济学硕士。2020年加入华创证券。2020年新浪金麒麟建筑行业新锐分析师第二名，2020年金牛建筑行业最佳分析团队，2020年Wind建筑行业最佳分析师第五名团队成员。建筑建材组助理研究员：郅勇华中科技大学金融学博士。2022年加入华创证券研究所。碳纤维行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号35华创证券机构销售通讯录地区姓名职务办公电话企业邮箱北京机构销售部张昱洁副总经理、北京机构销售总监010-63214682zhangyujie@hcyjs.com张菲菲公募机构副总监010-63214682zhangfeifei@hcyjs.com侯春钰高级销售经理010-63214682houchunyu@hcyjs.com刘懿高级销售经理010-63214682liuyi@hcyjs.com过云龙高级销售经理010-63214682guoyunlong@hcyjs.com侯斌销售经理010-63214682houbin@hcyjs.com车一哲销售经理cheyizhe@hcyjs.com蔡依林销售经理010-66500808caiyilin@hcyjs.com刘颖销售经理010-66500821liuying5@hcyjs.com顾翎蓝销售助理010-63214682gulinglan@hcyjs.com广深机构销售部张娟副总经理、广深机构销售总监0755-82828570zhangjuan@hcyjs.com段佳音资深销售经理0755-82756805duanjiayin@hcyjs.com汪丽燕高级销售经理0755-83715428wangliyan@hcyjs.com董姝彤销售经理0755-82871425dongshutong@hcyjs.com巢莫雯销售经理0755-83024576chaomowen@hcyjs.com张嘉慧销售经理0755-82756804zhangjiahui1@hcyjs.com邓洁销售经理0755-82756803dengjie@hcyjs.com王春丽销售助理0755-82871425wangchunli@hcyjs.com周玮销售助理zhouwei@hcyjs.com王世韬销售助理wangshitao1@hcyjs.com上海机构销售部许彩霞上海机构销售总监021-20572536xucaixia@hcyjs.com曹静婷销售副总监021-20572551caojingting@hcyjs.com官逸超销售副总监021-20572555guanyichao@hcyjs.com黄畅资深销售经理021-20572257-2552huangchang@hcyjs.com吴俊高级销售经理021-20572506wujun1@hcyjs.com李凯资深销售经理021-20572554likai@hcyjs.com张佳妮高级销售经理021-20572585zhangjiani@hcyjs.com邵婧高级机构销售021-20572560shaojing@hcyjs.com蒋瑜销售经理021-20572509jiangyu@hcyjs.com施嘉玮销售经理021-20572548shijiawei@hcyjs.com朱涨雨销售助理021-20572573zhuzhangyu@hcyjs.com李凯月销售助理likaiyue@hcyjs.com私募销售组潘亚琪销售总监021-20572559panyaqi@hcyjs.com汪子阳高级销售经理021-20572559wangziyang@hcyjs.com江赛专高级销售经理0755-82756805jiangsaizhuan@hcyjs.com汪戈销售经理021-20572559wangge@hcyjs.com宋丹玙销售经理021-25072549songdanyu@hcyjs.com王卓伟销售助理0755—82756805wangzhuowei@hcyjs.com碳纤维行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号36华创行业公司投资评级体系(基准指数沪深300)公司投资评级说明：强推：预期未来6个月内超越基准指数20%以上；推荐：预期未来6个月内超越基准指数10%－20%；中性：预期未来6个月内相对基准指数变动幅度在-10%－10%之间；回避：预期未来6个月内相对基准指数跌幅在10%－20%之间。行业投资评级说明：推荐：预期未来3-6个月内该行业指数涨幅超过基准指数5%以上；中性：预期未来3-6个月内该行业指数变动幅度相对基准指数-5%－5%；回避：预期未来3-6个月内该行业指数跌幅超过基准指数5%以上。分析师声明每位负责撰写本研究报告全部或部分内容的分析师在此作以下声明：分析师在本报告中对所提及的证券或发行人发表的任何建议和观点均准确地反映了其个人对该证券或发行人的看法和判断；分析师对任何其他券商发布的所有可能存在雷同的研究报告不负有任何直接或者间接的可能责任。免责声明本报告仅供华创证券有限责任公司（以下简称“本公司”）的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。本报告所载资料的来源被认为是可靠的，但本公司不保证其准确性或完整性。本报告所载的资料、意见及推测仅反映本公司于发布本报告当日的判断。在不同时期，本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的报告。本公司在知晓范围内履行披露义务。报告中的内容和意见仅供参考，并不构成本公司对具体证券买卖的出价或询价。本报告所载信息不构成对所涉及证券的个人投资建议，也未考虑到个别客户特殊的投资目标、财务状况或需求。客户应考虑本报告中的任何意见或建议是否符合其特定状况，自主作出投资决策并自行承担投资风险，任何形式的分享证券投资收益或者分担证券投资损失的书面或口头承诺均为无效。本报告中提及的投资价格和价值以及这些投资带来的预期收入可能会波动。本报告版权仅为本公司所有，本公司对本报告保留一切权利。未经本公司事先书面许可，任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制、发表、转发或引用本报告的任何部分。如征得本公司许可进行引用、刊发的，需在允许的范围内使用，并注明出处为“华创证券研究”，且不得对本报告进行任何有悖原意的引用、删节和修改。证券市场是一个风险无时不在的市场，请您务必对盈亏风险有清醒的认识，认真考虑是否进行证券交易。市场有风险，投资需谨慎。华创证券研究所北京总部广深分部上海分部地址：北京市西城区锦什坊街26号恒奥中心C座3A地址：深圳市福田区香梅路1061号中投国际商务中心A座19楼地址：上海市浦东新区花园石桥路33号花旗大厦12层邮编：100033邮编：518034邮编：200120传真：010-66500801传真：0755-82027731传真：021-20572500会议室：010-66500900会议室：0755-82828562会议室：021-20572522