一个脚踩军工和新能源两大风口的产业

碳纤维正踩在军工和新能源的两大风口上。

作者/刘玉晨

生产/每日财务报告

人类对物质的认知和利用直接决定着社会形态和人类生活水平。纵观整个材料发展史，按时间维度可归纳为六个发展时期：石器、青铜器、铁器、钢、硅和新材料。

今天我们将介绍碳纤维，它被誉为21世纪新材料之王，是材料皇冠上的一颗璀璨明珠。如今，碳纤维正成为军工和新能源两大趋势。

起源与应用

碳纤维是一种碳含量高于90%的无机纤维。通过在高温环境中对有机纤维进行裂解和碳化，形成碳骨架机制而制成。碳纤维作为新一代增强纤维，具有优异的力学和化学财产，不仅具有碳材料的固有特性，而且还具有纺织纤维的柔软性和加工性。

1879年，爱迪生发明了一种使用碳纤维作为发光材料的白炽灯，并在美国取得了初步成功，但后来由于被钨丝取代而陷入沉默。20世纪50年代，在美苏霸权时期，美国急需新型结构材料和耐烧蚀材料来开发大型火箭和人造卫星，并全面提高飞机性能。碳纤维再次出现在材料科学的舞台上。

碳纤维可分为三类。世界上主要有三种碳纤维可以实现工业规模生产：聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维和粘合剂基碳纤维。其中，PAN基碳纤维占据绝对主导地位，份额超过90%，其次是沥青基碳纤维，约占6-8%，粘合剂基碳纤维产量最低。

根据2020年碳纤维应用市场数据，碳纤维在风电叶片中的应用量居首位，达到3.06万吨，占市场总需求的28.64%；其次，在航空航天领域，应用需求量为16450吨，占15.39%；

最后，汽车行业中使用碳纤维材料的车型种类越来越多，尤其是新能源汽车。在制造过程中，许多部件（如电池盒）使用碳纤维材料。2020年，共申请需求1.25万吨，占市场总需求的11.70%。总体而言，碳纤维在军事和新能源产业中发挥着重要作用。

风力涡轮机叶片一直是碳纤维材料的主要应用领域，也是最有前景的领域之一。风力涡轮机极大地推动了对碳纤维的需求，碳纤维材料的轻质性使风力涡轮机叶片的整体质量得到了更好的优化，确保了叶片在增加长度的同时更轻。随着风电行业的快速扩张，该领域的碳纤维产能将继续高速扩张，预计到2025年全球市场需求将达到93384吨。

此外，碳纤维材料也是生产武器装备的重要材料。在战斗机和直升机中，碳纤维复合材料被应用于战斗机的主要结构、次要结构部件和特殊功能部件。国外经常使用碳纤维/环氧树脂和碳纤维/双马复合材料制造战斗机的机身、主翼、垂尾、平尾、蒙皮等部件，可以起到减轻重量的作用。

竞争格局和份额

1959年，日本大阪工业试验所的近藤昭夫博士发明了PAN基碳纤维制备技术。随后，在20世纪60年代，日本和英国率先解决了PAN基碳纤维技术。与此同时，美国仍在征服基于粘合剂的技术，导致其对PAN基碳纤维的研究起步较晚。

20世纪70年代，日本、美国和英国开始频繁的技术合作。美国从英国获得碳化技术，并与日本东丽、东邦和三菱进行了技术转让。随后，在1972年，美国和日本生产了碳纤维高尔夫球杆和鱼竿，并在全球范围内流行起来。

20世纪90年代后，碳纤维面临并购潮，各大碳纤维制造商开始抢占市场份额。SGL从Aldi手中收购了合资碳纤维的股份，日本东邦收购了美国富塔菲尔碳纤维，日本东力收购了Zoltec。美国和日本的地位进一步稳定，寡头垄断局面初步形成。

根据目前的产能份额图，全球主要碳纤维制造商包括日本东丽、东邦和三菱，美国赛达和赫克斯塞尔，德国SGL，土耳其AKSA等企业。美国和日本仍然处于世界领先地位，在该行业中占有举足轻重的地位，紧随其后的是大陆地区，其份额约为17%。

公共信息组织

自20世纪60年代末以来，中国一直在研究PAN基碳纤维。经过半个世纪的发展，尽管与国外相比仍有显著差距，但可以自主制备以T700、T800、M55J等为代表的一系列高端碳纤维，成功打破了国外的技术封锁，取得了显著成效。

然而，从理性的角度来看，中国的整体技术水平仍落后于日本和美国的领先企业20年，竞争不足。精通核心技术、能够规模化生产的企业相对较少。尽管中国的理论产能已达2.68万吨，居世界第三，但整体产能利用率仅为34%，碳化单线产能仅为1000吨/年，远低于2700吨/年的国际标准，缺乏国际竞争优势。

当地行业领先的碳纤维上市公司有广威复合材料（300699，股吧）、中建科技（300777，股巴）、精工科技（002006，股吧。

广威复合材料是中国碳纤维行业的绝对领导者，拥有适合军工产品的小丝束碳纤维3100吨/年的生产能力。预计2022年后投产，大丝束碳纤维产能达1万吨/年……

rs适用于民用产品。广威的产能虽然不是国内最大的，但在技术性能、稳定生产、产业链整合、生产成本四个方面具有最大的综合竞争优势。目前，广威拥有稳定的高性能军用碳纤维生产能力，这得益于中国军事预算费用的增加。与此同时，该公司继续在低成本风电碳梁和其他民用碳纤维技术方面取得突破，提高了市场份额。

中建科技目前拥有一条高性能碳纤维生产线，设计产能为50吨/年。近年来，随着技术的不断进步，其产量已超过100吨/年。2016年至2020年，随着下游需求的激增，公司年产量从45.3吨增加到114.1吨。中建科技募资项目的1000吨级氧化碳化生产线已于2020年固定，目前正在进行等效认证。未来将逐步释放产能，为公司新增1000吨/年T700碳纤维产能。据悉，该生产线可生产ZT7系列、ZT8系列，并可试制ZT9系列碳纤维，以满足不同高端客户的需求。

随着国内新能源行业和军工行业景气度的不断提高，对碳纤维的需求势必会增加，而国内能够生产碳纤维的公司屈指可数，订单基本上都被他们锁定。因此，这些公司值得关注。

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