六、市場驅(qū)動因素探究
6.1 政策東風(fēng):產(chǎn)業(yè)發(fā)展的強(qiáng)力助推
6.1.1 國家戰(zhàn)略規(guī)劃中的碳纖維身影
國家 “雙碳” 目標(biāo)為碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入磅礴動力。在能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程中,風(fēng)電、光伏等新能源領(lǐng)域?qū)μ祭w維需求激增。海上風(fēng)電大兆瓦風(fēng)機(jī)葉片,為應(yīng)對超長尺寸、復(fù)雜受力與嚴(yán)苛環(huán)境,大量采用碳纖維復(fù)合材料,有效減重、提升風(fēng)能捕獲效率,契合清潔能源高效、可靠發(fā)展訴求?!翱萍紡?qiáng)國” 戰(zhàn)略下,航空航天產(chǎn)業(yè)加速騰飛,大飛機(jī)、航天器等高端裝備追求極致性能,碳纖維以高強(qiáng)度、輕量化特性助力結(jié)構(gòu)優(yōu)化,提升運(yùn)載能力、降低能耗,成為關(guān)鍵核心材料,推動我國空天技術(shù)邁向國際前沿,在全球高端制造領(lǐng)域嶄露頭角。
“十四五” 規(guī)劃聚焦新材料產(chǎn)業(yè)升級,將碳纖維列為重點攻堅領(lǐng)域,從基礎(chǔ)研究、技術(shù)創(chuàng)新到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用全鏈條布局。專項資金扶持關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),引導(dǎo)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同攻關(guān),提升國產(chǎn)碳纖維品質(zhì)穩(wěn)定性與制備效率;產(chǎn)業(yè)政策推動上下游企業(yè)深度合作,完善產(chǎn)業(yè)鏈配套,打破國外技術(shù)封鎖與供應(yīng)壟斷,保障國家戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈安全,使碳纖維成為我國制造業(yè)邁向高端、綠色、智能化的關(guān)鍵支撐力量。
6.1.2 地方政府的扶持舉措與成效
地方政府多措并舉,為碳纖維企業(yè)茁壯成長營造沃土。江蘇連云港設(shè)立專項資金,每年投入超5億元,對新建碳纖維生產(chǎn)線給予設(shè)備購置補(bǔ)貼,最高可達(dá)30%,大幅降低企業(yè)初始投資成本,吸引中復(fù)神鷹等龍頭企業(yè)持續(xù)擴(kuò)能,打造世界級碳纖維產(chǎn)業(yè)集群;同時,配套低價工業(yè)用地,以低于市場20%的價格出讓,保障企業(yè)規(guī)?;l(fā)展空間需求。
吉林市依托本地化工產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),聯(lián)合高校、科研院所組建碳纖維研究院,每年投入科研經(jīng)費(fèi) 8000萬元,定向培養(yǎng)專業(yè)人才超200名,為本地企業(yè)如吉林化纖輸送技術(shù)與智力支持,攻克大絲束原絲制備、低成本碳化等關(guān)鍵技術(shù);出臺稅收優(yōu)惠政策,對碳纖維企業(yè)研發(fā)費(fèi)用加計扣除比例提升至100%,企業(yè)所得稅 “三免兩減半”,助力企業(yè)輕裝上陣,加速技術(shù)迭代與市場拓展,推動當(dāng)?shù)靥祭w維產(chǎn)業(yè)從原材料優(yōu)勢向技術(shù)、規(guī)模、效益全面領(lǐng)先轉(zhuǎn)型。
6.2 技術(shù)創(chuàng)新:持續(xù)進(jìn)步的源動力
6.2.1 研發(fā)投入與成果轉(zhuǎn)化
科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)在碳纖維技術(shù)創(chuàng)新上篤定前行,研發(fā)投入持續(xù)攀升。中科院寧波材料所每年投入超3000萬元專項經(jīng)費(fèi),聚焦碳纖維微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控、界面改性技術(shù),開發(fā)新型催化劑,使原絲聚合反應(yīng)速率提升20%,產(chǎn)品強(qiáng)度提高15%;企業(yè)端,光威復(fù)材近五年研發(fā)投入累計超5億元,占營業(yè)收入15%,打造完備研發(fā)體系,在高性能碳纖維、預(yù)浸料制備等核心技術(shù)取得突破,T1000級碳纖維實現(xiàn)國產(chǎn)化量產(chǎn),產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于航空航天高端領(lǐng)域,打破國外壟斷,實現(xiàn)進(jìn)口替代。
在專利方面,我國碳纖維領(lǐng)域成績卓著。截至2023年,相關(guān)專利申請量已然超過3萬件,并且年增速達(dá)到15%。中復(fù)神鷹的“干噴濕紡千噸級高強(qiáng)/百噸級中模碳纖維產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)” 專利集群,全面覆蓋紡絲、碳化以及質(zhì)量管控等全流程環(huán)節(jié),成功助力企業(yè)產(chǎn)能從百噸級別飛躍至萬噸規(guī)模,其技術(shù)影響力廣泛輻射,帶動整個行業(yè)的工藝革新。與此同時,高??蒲谐晒?qū)嶋H應(yīng)用的轉(zhuǎn)化進(jìn)程不斷加速,以東華大學(xué)為例,它與企業(yè)攜手共建生產(chǎn)線,將新型紡絲工藝、復(fù)合材料設(shè)計等前沿科研成果切實轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,每年促使新增產(chǎn)值突破2億元,有力推動碳纖維產(chǎn)業(yè)在技術(shù)層面實現(xiàn)內(nèi)涵式增長,進(jìn)而提升我國在該領(lǐng)域的國際話語權(quán)。
6.2.2產(chǎn)學(xué)研合作典范
產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新無疑是碳纖維產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的堅實脊梁。北京化工大學(xué)與中簡科技展開深度合作,聯(lián)合構(gòu)建“高性能碳纖維聯(lián)合研發(fā)中心”。北京化工大學(xué)充分發(fā)揮自身在材料學(xué)前沿研究領(lǐng)域的顯著優(yōu)勢,助力企業(yè)攻克高強(qiáng)高模碳纖維制備過程中的諸多難題,還成功開發(fā)特種上漿劑,使得纖維與樹脂界面結(jié)合力提升30%。而中簡科技則投入大量資金,提供中試以及產(chǎn)業(yè)化平臺,促使實驗室成果得以迅速放大并投入實際應(yīng)用,成功應(yīng)用于航空航天關(guān)鍵部件,促使我國軍機(jī)碳纖維材料國產(chǎn)化率從30%躍升至70%,為國防裝備自主可控提供堅實保障。
山東大學(xué)與威海拓展纖維有限公司強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,精準(zhǔn)瞄準(zhǔn)碳纖維在新能源汽車領(lǐng)域應(yīng)用時所面臨的痛點問題,協(xié)同開展攻關(guān),聚焦低成本大絲束碳纖維成型工藝與電池?zé)峁芾韽?fù)合材料研發(fā)。山東大學(xué)科研團(tuán)隊大膽創(chuàng)新纖維表面處理技術(shù),有效改善浸潤性;威海拓展纖維有限公司則著力優(yōu)化生產(chǎn)流程,成功實現(xiàn)大絲束碳纖維成本降低20%,所開發(fā)的新型電池箱復(fù)合材料,相較于傳統(tǒng)鋁材,重量減輕40%,導(dǎo)熱性能提升50%,為新能源汽車輕量化、高效散熱開辟全新路徑,充分彰顯產(chǎn)學(xué)研融合所蘊(yùn)含的強(qiáng)大創(chuàng)新效能,強(qiáng)力驅(qū)動碳纖維產(chǎn)業(yè)向多元化方向拓展。
6.3需求拉動:多元市場協(xié)同發(fā)力
6.3.1傳統(tǒng)領(lǐng)域的穩(wěn)健需求
在航空航天領(lǐng)域,伴隨飛行器持續(xù)升級,對碳纖維的需求呈現(xiàn)穩(wěn)步上揚(yáng)態(tài)勢。以民用客機(jī)波音787、空客A350為例,碳纖維復(fù)合材料在機(jī)體中的占比已然超過50%,機(jī)體重量顯著減輕,燃油效率與運(yùn)營經(jīng)濟(jì)性得以大幅提升,這極大刺激制造商擴(kuò)大對碳纖維的采購規(guī)模。在軍機(jī)領(lǐng)域,四代、五代戰(zhàn)機(jī)對高機(jī)動性、隱身性追求嚴(yán)苛,碳纖維廣泛應(yīng)用于機(jī)翼、機(jī)身、尾翼等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部位,其用量占比從20%攀升至40%。我國多款新型戰(zhàn)機(jī)批量列裝,帶動高端碳纖維國產(chǎn)化需求急劇增長,為本土企業(yè)開辟廣闊發(fā)展空間,有力保障國防裝備供應(yīng)鏈的韌性。
體育休閑產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,碳纖維呈現(xiàn)高端化與普及化雙向驅(qū)動需求增長的態(tài)勢。受高端自行車賽事推動影響,碳纖維車架需求年增速達(dá)10%,其輕量化、高剛性特質(zhì)顯著提升騎行性能,吸引眾多品牌加大研發(fā)與推廣力度;網(wǎng)球拍、高爾夫球桿等器材方面,碳纖維應(yīng)用逐漸從專業(yè)賽事向大眾消費(fèi)市場滲透,市場容量持續(xù)擴(kuò)容,促使企業(yè)不斷優(yōu)化工藝、降低成本,以契合不同消費(fèi)層次需求,確保產(chǎn)業(yè)始終保持活力與增長韌性。
6.3.2新興領(lǐng)域的爆發(fā)潛力
新能源汽車領(lǐng)域,輕量化、長續(xù)航需求催生碳纖維呈現(xiàn)爆發(fā)式增長態(tài)勢。特斯拉、比亞迪等車企加速應(yīng)用碳纖維,車身、底盤、電池箱等部件碳纖維用量逐步提升,按照當(dāng)前產(chǎn)業(yè)規(guī)劃預(yù)測,到2030年新能源汽車對碳纖維的需求有望超過10萬噸。伴隨大絲束碳纖維成本逐漸降低、成型技術(shù)取得突破,有望顛覆傳統(tǒng)汽車材料格局,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入強(qiáng)勁增長動力。
氫能產(chǎn)業(yè)蓬勃崛起,碳纖維纏繞高壓儲氫瓶成為核心裝備。豐田、現(xiàn)代等燃料電池車商業(yè)化進(jìn)程加速,車載儲氫瓶壓力提升至70MPa,碳纖維復(fù)合材料憑借高強(qiáng)度、耐氫脆特性確保安全,單個儲氫瓶碳纖維用量在25-30kg,預(yù)計到2030年萬輛級產(chǎn)量將帶動碳纖維需求超過 3萬噸。在智能裝備制造領(lǐng)域,工業(yè)機(jī)器人、高端機(jī)床為提升精度與效率,大量采用碳纖維部件,3C產(chǎn)品散熱、電磁屏蔽需求亦驅(qū)動碳纖維在精密組件廣泛應(yīng)用,新興領(lǐng)域多點開花,將重塑碳纖維市場版圖,開啟高速增長新紀(jì)元。
七、投資建議與風(fēng)險提示
7.1投資機(jī)會挖掘
7.1.1重點企業(yè)剖析
光威復(fù)材作為國內(nèi)碳纖維行業(yè)龍頭企業(yè),技術(shù)沉淀深厚。自1992年創(chuàng)立以來,持續(xù)深耕碳纖維領(lǐng)域,2005年成功突破T300級碳纖維工程化關(guān)鍵技術(shù),打破國外壟斷局面;此后又接連攻克T700、T800等高性能碳纖維制備工藝難關(guān)。公司構(gòu)建完備研發(fā)體系,近五年研發(fā)投入占營收比重穩(wěn)定在11%-17%,研發(fā)人員超300人,占公司總?cè)藬?shù)20%以上。核心設(shè)備自主可控,例如自主研發(fā)的千噸級干噴濕紡生產(chǎn)線,確保產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性與供應(yīng)自主性。
在產(chǎn)品布局層面,光威復(fù)材圍繞碳纖維主線拓展形成六大業(yè)務(wù)板塊,實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋。在軍品領(lǐng)域,作為我國航空航天高端碳纖維核心供應(yīng)商,濕法T300產(chǎn)品穩(wěn)定供貨十余年,為多款先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)、航天器提供關(guān)鍵材料;民品領(lǐng)域,風(fēng)電碳梁產(chǎn)品供應(yīng)全球風(fēng)電巨頭維斯塔斯,占據(jù)其碳梁采購較大份額,建筑補(bǔ)強(qiáng)、壓力容器等產(chǎn)品也廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外重大項目。伴隨包頭萬噸級大絲束碳纖維項目逐步落地,產(chǎn)能瓶頸將得以突破,成本優(yōu)勢進(jìn)一步凸顯,有望在軍民市場持續(xù)開拓,釋放業(yè)績增長潛力,無疑是長期投資優(yōu)質(zhì)標(biāo)的。
7.1.2產(chǎn)業(yè)鏈投資策略
原材料端,需重點關(guān)注丙烯腈供應(yīng)商,如吉林石化、上海石化等企業(yè)。隨著碳纖維產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴(kuò)張,丙烯腈需求日益增長,穩(wěn)定掌控原材料供應(yīng)源頭至關(guān)重要。這些企業(yè)具備規(guī)?;a(chǎn)優(yōu)勢,產(chǎn)能均超百萬噸,能夠充分保障下游碳纖維企業(yè)原絲制備需求。并且在技術(shù)研發(fā)層面,持續(xù)優(yōu)化丙烯腈合成工藝,降低成本、提升純度,為高品質(zhì)碳纖維生產(chǎn)筑牢根基。從投資角度看,其業(yè)績穩(wěn)定性強(qiáng),與下游碳纖維企業(yè)深度綁定,有望伴隨產(chǎn)業(yè)發(fā)展穩(wěn)健增長,尤其在原材料供應(yīng)偏緊階段,投資價值更為凸顯。
設(shè)備制造環(huán)節(jié),精功科技在碳纖維專用設(shè)備領(lǐng)域占據(jù)突出地位。其研發(fā)的千噸級碳纖維生產(chǎn)線成套設(shè)備,涵蓋紡絲、碳化、石墨化等核心工序,技術(shù)先進(jìn)、自動化程度高,已向多家國內(nèi)碳纖維企業(yè)供貨,助力產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能提升。公司持續(xù)投入研發(fā),每年研發(fā)費(fèi)用占營收10%左右,與高校、科研院所合作,不斷攻克大型化、智能化設(shè)備制造難題,如新型高效熱牽伸裝置,提升纖維拉伸性能。隨著碳纖維產(chǎn)業(yè)擴(kuò)能潮延續(xù),設(shè)備更新?lián)Q代需求旺盛,精功科技憑借技術(shù)與市場先發(fā)優(yōu)勢,訂單有望持續(xù)增長,是設(shè)備端優(yōu)質(zhì)投資標(biāo)的。
應(yīng)用端企業(yè),寧德時代在新能源汽車電池領(lǐng)域布局碳纖維應(yīng)用潛力巨大。隨著新能源汽車邁向輕量化、長續(xù)航目標(biāo),碳纖維電池箱、底盤部件需求漸起。寧德時代加大研發(fā)投入,與碳纖維企業(yè)合作,探索電池結(jié)構(gòu)件碳纖維化方案,已在部分高端車型試點應(yīng)用,減重效果超20%,提升電池能量密度與整車?yán)m(xù)航。從投資視角看,寧德時代作為全球動力電池龍頭,市場份額超30%,產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)先,隨著碳纖維應(yīng)用規(guī)?;涞?,有望開辟新增長曲線,帶動產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展,為上下游創(chuàng)造投資機(jī)遇。
7.2風(fēng)險防范要點
7.2.1市場需求不及預(yù)期風(fēng)險
在經(jīng)濟(jì)下行壓力之下,高端制造業(yè)投資趨于放緩,航空航天領(lǐng)域新機(jī)研發(fā)、量產(chǎn)進(jìn)度可能受阻,軍工訂單減少。例如,波音、空客因全球航空運(yùn)輸業(yè)低迷延遲新型客機(jī)交付,致使碳纖維采購量隨之下降;汽車行業(yè)受消費(fèi)不振、補(bǔ)貼退坡影響,新能源汽車銷量增速放緩,車企降本壓力下碳纖維應(yīng)用推廣受阻,原定碳纖維車身、底盤部件量產(chǎn)計劃擱置。
行業(yè)競爭加劇同樣會引發(fā)需求分流,傳統(tǒng)材料如鋁合金、高強(qiáng)度鋼在技術(shù)升級后,性價比提升,部分車企回歸傳統(tǒng)材料陣營;風(fēng)電葉片領(lǐng)域,玻纖廠商改良產(chǎn)品性能、降低成本,侵蝕碳纖維市場份額,導(dǎo)致碳纖維需求增長不及預(yù)期,企業(yè)營收面臨下滑風(fēng)險,投資回報周期延長。
7.2.2技術(shù)研發(fā)滯后風(fēng)險
國外技術(shù)封鎖使得國內(nèi)企業(yè)獲取前沿技術(shù)難度加大,如高端碳纖維制備關(guān)鍵工藝參數(shù)、新型樹脂基體配方等技術(shù)被嚴(yán)格保密,限制我國碳纖維向更高性能突破;研發(fā)瓶頸同樣制約企業(yè)發(fā)展,原絲質(zhì)量提升、碳纖維與基體界面優(yōu)化等難題長期困擾行業(yè),企業(yè)研發(fā)投入產(chǎn)出比失衡,如部分企業(yè)研發(fā)多年仍未攻克大絲束碳纖維拉伸強(qiáng)度均勻性問題,產(chǎn)品無法滿足高端風(fēng)電葉片需求。
技術(shù)掉隊導(dǎo)致產(chǎn)品競爭力下滑,在國際市場,國產(chǎn)碳纖維因性能差距,難以進(jìn)入歐美高端航空航天供應(yīng)鏈;國內(nèi)市場,面對進(jìn)口高性能碳纖維沖擊,本土企業(yè)市場份額萎縮,利潤空間壓縮,影響持續(xù)研發(fā)投入,陷入惡性循環(huán),威脅企業(yè)生存與行業(yè)發(fā)展根基。
7.2.3政策變動風(fēng)險
補(bǔ)貼退坡影響產(chǎn)業(yè)資金鏈,我國曾對新能源汽車、風(fēng)電等碳纖維應(yīng)用領(lǐng)域給予高額補(bǔ)貼,助力產(chǎn)業(yè)起步,但補(bǔ)貼逐步退出后,下游企業(yè)成本壓力驟增,碳纖維采購意愿降低,如部分風(fēng)電整機(jī)商因補(bǔ)貼取消,減少碳纖維葉片研發(fā)生產(chǎn)投入;稅收優(yōu)惠調(diào)整關(guān)乎企業(yè)盈利能力,碳纖維生產(chǎn)企業(yè)享受的高新技術(shù)企業(yè)稅收減免、研發(fā)費(fèi)用加計扣除等政策若變動,利潤將直接受損,削弱研發(fā)與擴(kuò)產(chǎn)動力。
進(jìn)出口政策變化沖擊產(chǎn)業(yè)格局,若國外提高碳纖維出口關(guān)稅或設(shè)置貿(mào)易壁壘,我國依賴進(jìn)口的高端碳纖維供應(yīng)受阻,影響航空航天項目推進(jìn);反之,國內(nèi)出口退稅政策收緊,碳纖維出口企業(yè)成本上升,國際市場競爭力下降,海外市場拓展遇阻,產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨政策不確定性挑戰(zhàn)。
八、結(jié)論
碳纖維憑借其卓越的力學(xué)、熱學(xué)、電磁性能以及輕量化特質(zhì),已然成為高端制造業(yè)應(yīng)對極端工況、實現(xiàn)裝備升級的核心材料。在航空航天、風(fēng)電、汽車等領(lǐng)域,碳纖維及其復(fù)合材料的應(yīng)用不僅顯著提升產(chǎn)品性能,還推動產(chǎn)業(yè)朝著綠色、智能、高效方向邁進(jìn)。
中國碳纖維市場規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張,國產(chǎn)化進(jìn)程加速,已成為全球最大產(chǎn)能國,在全球產(chǎn)業(yè)格局中地位日益凸顯。盡管面臨技術(shù)瓶頸、成本壓力與國際競爭挑戰(zhàn),但在國家政策強(qiáng)力推動、技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動與多元市場需求拉動下,中國碳纖維產(chǎn)業(yè)正沿著高質(zhì)量發(fā)展道路穩(wěn)步前行。未來,隨著性價比優(yōu)勢進(jìn)一步鞏固,應(yīng)用場景深度與廣度拓展,中國碳纖維有望在全球高端制造舞臺綻放更耀眼光芒,助力制造業(yè)強(qiáng)國夢的實現(xiàn)。