碳纖維下游市場的應(yīng)用需求 高性能碳纖維國產(chǎn)替代將持續(xù)加速

• 黃江 2023年10月12日 來源：新浪 1248 81
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作為碳纖維重要市場，我國碳纖維一度大量依賴進口，價格十分昂貴。因此，碳纖維又被稱為“黑色黃金”。彼時，市場上高性能T700級碳纖維曾經(jīng)賣出過每噸數(shù)百萬元的高價。而后來，當(dāng)國產(chǎn)高性能碳纖維“開花結(jié)果”，國際市場碳纖維價格應(yīng)聲回落。

碳纖維細如發(fā)絲、輕如鴻毛，單根直徑只有5至7微米，大約是人頭發(fā)絲的十分之一粗，密度大約只有鋼的四分之一。同時，它又強如鋼鐵。一束一米長的T1000級碳纖維，重量大概只有0.5克，卻可以承擔(dān)500公斤左右的拉力。

憑借優(yōu)越的力學(xué)性能，以及耐腐蝕、抗氧化、不生銹等特性，如今碳纖維被加入到樹脂、金屬、陶瓷、混凝土等材料中，成為制造先進復(fù)合材料的重要增強材料，應(yīng)用范圍日益廣泛，成為不少人口中的“新材料之王”。

從棒球棒、網(wǎng)球拍，到自行車、汽車、風(fēng)電葉片，再到大型飛機、運載火箭……在位于青海西寧的中復(fù)神鷹碳纖維生產(chǎn)基地展廳內(nèi)，一件件實物、模型展品令人目不暇接，彰顯了這種新材料的應(yīng)用正向高端工業(yè)制造和尖端科技領(lǐng)域不斷拓展。

作為碳纖維重要市場，我國碳纖維一度大量依賴進口，價格十分昂貴。因此，碳纖維又被稱為“黑色黃金”。彼時，市場上高性能T700級碳纖維曾經(jīng)賣出過每噸數(shù)百萬元的高價。而后來，當(dāng)國產(chǎn)高性能碳纖維“開花結(jié)果”，國際市場碳纖維價格應(yīng)聲回落。

碳纖維是國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，是發(fā)展綠色低碳經(jīng)濟的重要一環(huán)，是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)高端發(fā)展的重要基礎(chǔ)。中復(fù)神鷹作為國內(nèi)碳纖維第一梯隊，率先攻克核心技術(shù)，推動碳纖維產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展。

全球最大高性能碳纖維生產(chǎn)基地投產(chǎn)

5月24日，中國建材中復(fù)神鷹青海西寧年產(chǎn)2.5萬噸高性能碳纖維項目全面投產(chǎn)，標(biāo)志著全球海拔最高、單體最大的高性能碳纖維生產(chǎn)基地全面建成，為新時代西部大開發(fā)新征程書寫下濃墨重彩的一筆。

中復(fù)神鷹青海西寧年產(chǎn)2.5萬噸高性能碳纖維項目坐落于西寧(國家級)經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)，總投資50億元，其中，一期1.1萬噸項目于2021年9月實現(xiàn)建成即投產(chǎn)、投產(chǎn)即達標(biāo)，二期1.4萬噸項目于2021年10月啟動建設(shè)。據(jù)了解，該項目刷新了國內(nèi)萬噸級碳纖維工程的建設(shè)紀錄。

該項目的全面建成投產(chǎn)，不僅刷新了國內(nèi)萬噸級碳纖維工程的建設(shè)紀錄，也為新時代西部大開發(fā)新征程書寫下濃墨重彩的一筆。同時，項目的全面投產(chǎn)，為產(chǎn)業(yè)鏈提質(zhì)升級提供了堅實的材料支撐，為碳纖維行業(yè)萬噸規(guī)模建設(shè)樹立了新標(biāo)桿，將進一步加快我國高端碳纖維國產(chǎn)化進程，顯著提升國產(chǎn)高端碳纖維自主保障能力。

據(jù)悉，該項目的全面建成投產(chǎn)，將進一步加快我國高端碳纖維國產(chǎn)化進程，顯著提升國產(chǎn)高端碳纖維自主保障能力，為我國材料工業(yè)的自主自立自強作出積極貢獻。

根據(jù)中研普華研究院《2023-2028年碳纖維行業(yè)市場深度分析及發(fā)展策略研究報告》顯示：

碳纖維(carbon fiber，簡稱CF)是一種含碳量在90%以上的高強度、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材料與樹脂、金屬、陶瓷及炭等復(fù)合，制造先進復(fù)合材料。碳纖維增強環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，其比強度及比模量在現(xiàn)有工程材料中是最高的。

2023全球碳纖維應(yīng)用需求量分析

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。

全球范圍內(nèi)的能源結(jié)構(gòu)調(diào)整促生了新能源產(chǎn)業(yè)，近十余年來，我國新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度驚人，幾乎每年都以30%的超常規(guī)速度增長，并成為全球風(fēng)電和光伏發(fā)電規(guī)模最大、增速最快的國家。

國務(wù)院《新時代的中國能源發(fā)展》白皮書提出大力推進低碳能源替代高碳能源、可再生能源替代化石能源等戰(zhàn)略舉措，這預(yù)示著新能源產(chǎn)業(yè)正迎來更多政策紅利。“十四五”期間，清潔能源的開發(fā)利用又將上一個新臺階。預(yù)計到2030年，非化石能源消費比重將達到25%左右，接下來能源增量70%以上以非化石能源為主。

在新能源汽車、光伏、風(fēng)電這類經(jīng)濟轉(zhuǎn)型最受益的新能源產(chǎn)業(yè)中，碳纖維復(fù)合材料也在扮演著重要角色，風(fēng)電葉片、光伏載板、新能源汽車零部件都是碳纖維應(yīng)用的典型案例。

風(fēng)電大型化葉片主梁拉擠工藝帶來碳纖維以及甲基四氫苯酐的純增量需求。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈降本趨勢下,大型化是確定性產(chǎn)業(yè)方向,拉擠工藝在葉片主梁滲透率顯著提升。

碳纖維全球供需缺口在中長期維度下料將持續(xù)存在，預(yù)計2025年達2.5萬噸。隨著我國碳纖維技術(shù)與產(chǎn)能瓶頸的突破，預(yù)計2021-2025年碳纖維國產(chǎn)量CAGR將達42%，高性能碳纖維的國產(chǎn)替代將持續(xù)加速。

近3年，我國碳纖維市場“苦盡甘來”，整體迎來重大發(fā)展機遇期，進入持續(xù)的供不應(yīng)求階段。以中復(fù)神鷹為典型代表，我國凡是保持正常運營的碳纖維企業(yè)的生產(chǎn)線，一直處于“開足馬力全力保生產(chǎn)”狀態(tài)，市場產(chǎn)銷兩旺，產(chǎn)品價格上漲。從2021年開始，國產(chǎn)碳纖維行業(yè)迎來了全行業(yè)盈利。

今年，我國碳纖維，尤其是中高端碳纖維的高景氣行情仍在持續(xù)。面對重大機遇期，在保證產(chǎn)品性能和質(zhì)量穩(wěn)定性的前提下，誰能以最快的速度形成更大規(guī)模，誰就能迅速贏得更大的市場話語權(quán)。

更大的規(guī)模，意味著更大的供應(yīng)量，能快速占領(lǐng)更廣泛的下游需求市場。更大的規(guī)模，還意味著能進一步降低平均生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的整體性價比。顯然，中復(fù)神鷹深深地明白這個道理，并要牢牢地把握住“規(guī)模制勝”的先機。其目前擁有連云港和西寧兩大生產(chǎn)基地：連云港基地的年產(chǎn)能約為3500噸;西寧項目一期年產(chǎn)11000噸項目2021年已投產(chǎn)，二期年產(chǎn)14000噸項目當(dāng)前正在加緊建設(shè)，預(yù)計今年上半年將全面投產(chǎn)。

再生碳纖維市場動態(tài)

復(fù)合材料行業(yè)對碳纖維的需求增加推動了市場增長

由于其高強度重量比以及彎曲和拉伸強度，原始碳纖維被用于各種應(yīng)用。然而，這種纖維的制造和加工成本高于其他纖維，限制了它在各種應(yīng)用中的使用。如玻璃纖維和芳綸纖維等其他纖維是原始碳纖維的經(jīng)濟替代品。人們越來越關(guān)注開發(fā)與原始碳纖維相似性能的具有成本效益的纖維材料。再生碳纖維是各種原始設(shè)備制造商使用的有效替代品。再生碳纖維的價格大約比工業(yè)級原始碳纖維低40%。碳纖維主要是從航空航天、汽車和體育用品行業(yè)的復(fù)合材料廢料中獲得的，用于回收利用。經(jīng)過加工后，回收碳纖維具有與原始碳纖維相似的性能，但略有不同。例如，由德國CFK Valley Stade Recycling GmbH Co. KG公司加工的再生碳纖維具有與原始碳纖維相同的模量，但抗拉強度降低了10-20%。然而，它比原始碳纖維更具成本效益。因此，對具有高性能的低成本材料的需求主要推動了再生碳纖維市場的發(fā)展。

使用經(jīng)濟產(chǎn)品限制市場增長

玻璃纖維及玻璃纖維復(fù)合材料和碳纖維及碳纖維復(fù)合材料行業(yè)主要集中在中國、日本、北美和歐洲。然而，近年來出現(xiàn)了向新興經(jīng)濟體的重大轉(zhuǎn)變，尤其是在亞太地區(qū)。雖然再生碳纖維具有優(yōu)于E玻璃纖維和S玻璃纖維的性能，但由于對其優(yōu)勢缺乏認識，它并沒有在許多商業(yè)應(yīng)用中得到使用。再生碳纖維在海洋、汽車和運輸、航空航天和國防、體育用品和風(fēng)能行業(yè)的應(yīng)用范圍很大。然而，由于對再生碳纖維的成本效益和高性能的認識較少，這些行業(yè)對原生碳纖維的需求很高。

新興市場對再生碳的需求不斷增長，為市場創(chuàng)造了有利可圖的機會

傳統(tǒng)上，再生碳纖維市場主要集中在北美和歐洲。然而，亞太地區(qū)出現(xiàn)了向新興經(jīng)濟體的重大轉(zhuǎn)變。最近。例如，由于對低成本航空公司的高需求，新興經(jīng)濟體航空航天部門對再生碳纖維的需求不斷增加。為了滿足需求，中國啟動了許多關(guān)于碳纖維及其商業(yè)化的研究項目。由于新興國家的快速工業(yè)化和經(jīng)濟增長，預(yù)計汽車和基礎(chǔ)設(shè)施等循環(huán)產(chǎn)業(yè)將以較高的速度增長，從而增加該地區(qū)對再生碳纖維的需求。

促進再生碳纖維的商業(yè)應(yīng)用是市場增長的主要挑戰(zhàn)

再生碳纖維的供需存在很大的缺口。最終用途行業(yè)不愿意在其產(chǎn)品中使用這種再生纖維，從而造成再生碳纖維價值鏈中的供需不平衡。最終用途行業(yè)不愿意采用再生碳纖維，因為他們知道原始碳纖維的特性，并且使用再生碳纖維作為替代品仍然被認為是不可行的。這主要是由于缺乏對再生碳纖維的優(yōu)勢特性和成本效益的認識。再生碳纖維制造商通過參加展覽和會議，努力促進纖維在各個行業(yè)的使用。

市場生態(tài)系統(tǒng)

根據(jù)類型，預(yù)計在預(yù)測期內(nèi)研磨再生碳纖維將以顯著速度增長

研磨再生碳纖維提供強度和靜電耗散。它是粉末狀的，有短鏈回收碳纖維。它提供了機械性能，如抗拉強度和模量。研磨后的再生碳纖維還提供尺寸穩(wěn)定性和導(dǎo)電性。這種類型的纖維與熱固性和熱塑性樹脂系統(tǒng)兼容。它應(yīng)用于各種最終用途行業(yè)，包括建筑和基礎(chǔ)設(shè)施以及汽車和運輸。研磨后的再生碳纖維的長度為80-100微米。由于其微小的長度，主要以粉末形式存在。

根據(jù)來源類型，航空航天廢料來源在價值和數(shù)量方面引領(lǐng)再生碳纖維市場

航空廢料是獲得可重復(fù)使用的碳纖維的最重要來源之一。航空航天原始設(shè)備制造商已經(jīng)采取措施，回收用于制造飛機部件的高級碳纖維?？湛秃筒ㄒ粝蚧厥丈烫峁?fù)合材料廢料。波音公司采取了增加可回收飛機復(fù)合材料數(shù)量的策略。它從2005年開始回收F-18A軍用飛機的碳纖維復(fù)合材料。后來，該公司回收了其波音777復(fù)合材料部件和波音787預(yù)生產(chǎn)廢料。波音787回收的碳纖維廢料被用于制造座椅扶手和復(fù)合材料鋪層工具。

《2023-2028年碳纖維行業(yè)市場深度分析及發(fā)展策略研究報告》由中研普華研究院撰寫，本報告對該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進行了分析，重點分析了行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競爭力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢預(yù)測等等。報告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動態(tài)，對行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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