碳纖維行業(yè)市場需求 碳纖維行業(yè)未來發(fā)展趨勢

• 吳澳燕 2022年12月28日 來源：中研報(bào)告 北青網(wǎng) 財(cái)聯(lián)社 1425 94
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碳纖維(carbon fiber，簡稱CF)是一種含碳量在90%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料。碳纖維的主要用途是作為增強(qiáng)材料與樹脂、金屬、陶瓷及炭等復(fù)合，制造先進(jìn)復(fù)合材料。碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，其比強(qiáng)度及比模量在現(xiàn)有工程材料中是最高的。

碳纖維(carbon fiber，簡稱CF)是一種含碳量在90%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料。碳纖維的主要用途是作為增強(qiáng)材料與樹脂、金屬、陶瓷及炭等復(fù)合，制造先進(jìn)復(fù)合材料。碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，其比強(qiáng)度及比模量在現(xiàn)有工程材料中是最高的。

碳纖維是新一代增強(qiáng)纖維，被稱為“新材料之王”“黑黃金”，可廣泛應(yīng)用于航空航天、能源裝備、交通運(yùn)輸、體育休閑等領(lǐng)域。按絲束規(guī)格的不同，可以將其分為小絲束碳纖維和大絲束碳纖維。碳纖維是新能源、節(jié)能環(huán)保、高端裝備制造、新能源汽車等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，也是重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的新型結(jié)構(gòu)材料，更是大型飛機(jī)、衛(wèi)星、船舶等裝備研制和更新?lián)Q代的重要基礎(chǔ)。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國碳纖維行業(yè)前景展望與未來趨勢預(yù)測報(bào)告》顯示：

碳纖維的產(chǎn)業(yè)鏈包含從一次能源到終端應(yīng)用的完整制造過程。從石油、煤炭、 天然氣均可得到丙烯;丙烯經(jīng)過氨氧化后得到丙烯腈，丙烯腈聚合和紡絲之后得 到聚丙烯腈(PAN)原絲，再經(jīng)過預(yù)氧化、低溫和高溫碳化后得到碳纖維，碳纖 維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)過與樹脂、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 到下游客戶需要的最終產(chǎn)品。

碳纖維屬于化工新材料領(lǐng)域，在《中國制造 2025》列為國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，被稱為新材料之王。賽奧碳纖維數(shù)據(jù)顯示，2020年全球碳纖維需求達(dá)到 10.69 萬噸，而風(fēng)電葉片、航空航天和休閑體育是全球碳纖維的前三大應(yīng)用領(lǐng)域。其中風(fēng)電葉片領(lǐng)域占比高達(dá)29%，需求量達(dá)到3.06萬噸，同比增長20%。而近年來，風(fēng)電、光伏、氫能等新能源領(lǐng)域的加速發(fā)展，正給碳纖維帶來龐大的需求增量。

碳纖維行業(yè)市場需求

數(shù)據(jù)顯示，2021年全球碳纖維需求量約為11.8萬噸，其中大絲束碳纖維需求量為51400噸，占比約43.5%。2021年我國碳纖維需求量達(dá)到6.24萬噸，較2020年增加27.7%，占全球碳纖維需求量的53%。專家表示，碳纖維在新能源、風(fēng)電、光伏、汽車、體育用品等下游市場的應(yīng)用需求將逐漸爆發(fā), 滲透率不斷提升。

從國內(nèi)的維度來看，碳纖維需求量從2016年的1.96萬噸增至2021年的6.24萬噸，CAGR為26.06%，2021年的同比增速高達(dá)27.69%，2025年預(yù)計(jì)國內(nèi)需求量為15.93萬噸。從應(yīng)用領(lǐng)域來看，2021年全球和國內(nèi)碳纖維的主要應(yīng)用領(lǐng)域均是風(fēng)電葉片。

2021年全球碳纖維需求量占比前三的領(lǐng)域分別是風(fēng)電葉片(27.97%)、體育休閑(15.68%)和航空航天(13.98%);而國內(nèi)占比前三的領(lǐng)域分別是風(fēng)電葉片(36.07%)、體育休閑(28.05%)和碳/碳復(fù)材(11.22%)。風(fēng)電葉片、體育休閑、航空航天、碳/碳復(fù)材等領(lǐng)域的需求占據(jù)了碳纖維市場需求的主要部分。

氫能車的發(fā)展帶動儲氫瓶需求增加，使其對碳纖維的需求激增。根據(jù)中國氫能聯(lián)盟發(fā)布的《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書》，預(yù)計(jì)到 2025 年，氫能源汽車數(shù)量達(dá)到5萬輛，加氫站數(shù)量200座;到 2035 年，加氫站數(shù)量將達(dá)1500座，燃料電池汽車數(shù)量將達(dá)1500萬輛。按照 IV 型罐每儲存1 kg氫氣需要10 kg碳纖維，每輛燃料電池汽車至少攜帶 5-6 kg氫氣計(jì)算，到2025年儲氫瓶領(lǐng)域?qū)μ祭w維的需求量將達(dá)2500噸左右。

碳纖維行業(yè)競爭格局

碳纖維技術(shù)有著森嚴(yán)的技術(shù)壁壘，此前大絲束碳纖維生產(chǎn)技術(shù)主要掌握在美國、德國、日本的幾家大公司手中。中國石油化工集團(tuán)有限公司(以下簡稱中國石化)是國內(nèi)第一家、全球第四家掌握大絲束碳纖維技術(shù)的企業(yè)。

從國內(nèi)市場競爭格局看，目前國內(nèi)碳纖維企業(yè)集中于國企，占比約 80%，民企 占比約 20%。國內(nèi)領(lǐng)先碳纖維企業(yè)主要包括中石化(上海石化)、中國建材(中 復(fù)神鷹)、中國寶武(寶旌碳纖維及太鋼鋼科)、中化集團(tuán)(藍(lán)星)、陜煤(國企， 恒神)、吉林化纖(國企)，民營企業(yè)主要包括光威復(fù)材、中簡科技、新創(chuàng)碳谷。 2021 年，全球產(chǎn)能排在前十的廠家中，吉林化纖、中復(fù)神鷹、寶旌等三家來自 中國大陸，臺塑來自中國臺灣?？傮w上看，國內(nèi)產(chǎn)能主要集中于國企，民營企業(yè) 占比較低。

碳纖維行業(yè)未來發(fā)展趨勢

長期以來，我國主要在小絲束碳纖維方面實(shí)現(xiàn)了突破。隨著我國首個(gè)萬噸級48K大絲束碳纖維工程第一套國產(chǎn)線在中國石化上海石化碳纖維產(chǎn)業(yè)基地投料開車，并生產(chǎn)出性能媲美國外同級別產(chǎn)品的合格產(chǎn)品，我國大絲束碳纖維也從關(guān)鍵技術(shù)突破、工業(yè)試生產(chǎn)、產(chǎn)業(yè)化，成功走向規(guī)?；完P(guān)鍵裝備國產(chǎn)化，一舉破除了我國碳纖維生產(chǎn)和裝備受制于人的被動局面。

目前，國內(nèi)每束碳纖維基本處于1000根至1.2萬根之間，這樣的碳纖維被稱為小絲束碳纖維。但是由于小絲束碳纖維成本高，影響了下游企業(yè)應(yīng)用碳纖維的積極性。

中國碳纖維行業(yè)正處于快速發(fā)展階段，根據(jù)目前各企業(yè)已宣布的投資擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，如果所有建設(shè)項(xiàng)目可以順利投產(chǎn)落地，“十四五”末期，中國新增碳纖維產(chǎn)能將達(dá)21萬噸以上，其中新增大絲束碳纖維產(chǎn)能達(dá)17.6萬噸，中國大絲束產(chǎn)能擴(kuò)張時(shí)代將隨之開啟。

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