碳纖維(CarbonFiber，簡稱CF)是由聚丙烯腈(PAN)(或瀝青、粘膠)等有機母體纖維，在高溫環境下裂解碳化形成碳主鏈機構，含碳量在90%以上的無機高分子纖維。

碳纖維具有出色的力學性能和化學穩定性，密度比鋁低，強度比鋼高，是目前已大量生產的高性能纖維中具有最高的比強度和最高的比模量的纖維，擁有質輕、高強度、高模量、導電、導熱、耐高溫、耐腐蝕、抗沖刷、可復合性等一系列其他材料所不可替代的優良性能。

碳纖維除了應用于體育用品、汽車工業、能源裝備、醫療器械、建筑及其結構補強等民用領域外，還廣泛應用于國防軍工領域，是火箭、衛星、導彈、戰斗機和艦船等尖端武器裝備必不可少的戰略新興材料、國民經濟發展不可或缺的重要戰略物資。

▌碳纖維行業發展概況

碳纖維作為一種生產工藝較為復雜，技術附加值高，政治敏感性強的戰略新材料技術被國外長期封鎖，產能主要集中在日本、歐美等少數發達國家。

國際碳纖維發展概況

國際上PAN基碳纖維的生產起步于20世紀50年代末，經過70~80年代的穩定發展，90年代的飛速發展，到21世紀初其生產工藝技術已逐步成熟。

行業發展初期，碳纖維主要用于軍工和宇航，經過50余年的發展，現正在向工業領域和普通民用領域延伸。

國內碳纖維發展概況

我國碳纖維工業的起步可以追溯到20世紀60年代，但在關鍵技術、產量和行業集中度方面與西方發達國家存在較大差距。

總體而言，五十多年來，我國碳纖維產業經過長期自主研發，從無到有，從小到大，打破了國外技術裝備封鎖，碳纖維產業化取得初步成果。

從20世紀60年代的中科院山西煤化所、長春應用化學研究所、化學研究所(北京)等科研機構為主體，發展到初步形成以江蘇、山東和吉林等地為主的碳纖維產業聚集地。

近年來，在國家的大力扶持下，國內碳纖維產業取得了重大突破，碳纖維及應用領域的技術水平和產業化程度出現了加速發展的勢頭，進入前所未有的新的發展階段。

▌碳纖維產業鏈

完整的碳纖維產業鏈包含從原油到終端應用的完整制造過程:先從石油、煤炭、天然氣等化石燃料中制得丙烯，并經氨氧化后得到丙烯腈;丙烯腈經聚合和紡絲之后得到聚丙烯腈(PAN)原絲;再經過預氧化、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浸料;碳纖維與樹脂、陶瓷等材料結合，可形成碳纖維復合材料，最后由各種成型工藝得到下游應用需要的最終產品。

碳纖維產業鏈涉及的核心環節很多，主要有上游原絲生產、中游碳化、下游復合材料編織成型等。

▌碳纖維復材應用領域及其市場

碳纖維復材具有高強度、耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞等特性，廣泛應用于航空航天、海洋工程、新能源裝備、工程機械、交通設施等領域，是一種應用前景十分廣闊的戰略性新材料。

近年來，我國在碳纖維產業有了長足的進步，但整體而言碳纖維產業仍基本被西方發達國家所壟斷。

世界碳纖維技術主要掌握在日本公司手中，日本生產的碳纖維無論質量還是數量上均處于世界領先地位，日本東麗更是世界上高性能碳纖維研究與生產的“領頭羊”。

美國是繼日本之后掌握碳纖維生產技術的少數幾個發達國家之一，同時是世界上最大的PAN基碳纖維消費國，HEXCEL和CYTEC公司依靠其龐大的航空航天需求在國際市場擁有較高的話語權。德國的SGL公司依靠德國強大工業創新體系在全球碳纖維市場也擁有一席之地。

▌供給:國際巨頭壟斷，我國有產能無產量

全球市場

2017年全球碳纖維理論產能14.7萬噸，其中美國產能3.86萬噸占比27%，日本產能2.72萬噸占比18%，兩國幾乎占據了碳纖維產能的半壁江山。

碳纖維理論產能前五家公司Toray(東麗，日本)、Zoltek(卓爾泰克，2014年被東麗收購，日本)、SGLCarbon(西格里，德國)、MRC(三菱麗陽，日本)、Toho(東邦，日本)理論產能共8.52萬噸，占全球碳纖維理論產能的57.92%，其中東麗公司約占全球產能的18.42%。

國內市場

“有產能，無產量”依舊是近期我國碳纖維產業存在的問題之一。據前瞻產業數據顯示，2005年，我國碳纖維行業僅有10家企業，產能之和占全球總產能的1%。

此后，我國碳纖維行業產能增長迅速，從2006年的1330噸，增長到2017年的2.6萬噸理論產能，年均復合增速31.03%。2017年我國碳纖維理論產能占全球的17.68%，位居全球第三位。

雖然產能增長迅速，但由于我國碳纖維行業技術水平較日美發達國家存在較大差距，銷路不暢，受國外優質產品沖擊較大，導致我國碳纖維產業出現有產能、無產量的狀況。

據賽奧碳纖維技術，我國碳纖維2017年銷量約7400噸，銷量/產能比為28.5%，遠低于國際的銷量/產能比57.2%(若除去中國數據，國際銷量/產能比為63.4%)。

據賽奧碳纖維技術，2017年我國碳纖維產能千噸以上企業有7家:中復神鷹、恒神股份、精功集團、光威復材、中安信、蘭州藍星、太鋼鋼科，共占據了我國碳纖維理論總產能的85%，產業集中度較高。

▌需求:全球市場穩步提升，國內市場國產需求旺盛

全球市場

全球碳纖維需求整體上呈現穩步上升的態勢，2017年全球碳纖維需求8.42萬噸，2012年為4.6萬噸，年均復合增長率12.7%。假設未來三年碳纖維需求復合增速為10%，則2020年碳纖維需求將達到11.21萬噸。

據《纖維技術》，從產品的角度，碳纖維需求最多的是標模的大絲束與小絲束碳纖維，分別占碳纖維總需求的41.45%與38.95%。其中，美國企業占據了多半大絲束市場，日本企業則占據了小絲束碳纖維領域的半壁江山。

從應用領域的角度，風機葉片、航空航天、體育休閑與汽車是碳纖維應用最廣的四個領域，分別占比23.52%、22.8%、15.68%和11.64%，合計占碳纖維總需求的73.63%。

不同應用領域碳纖維價格差距明顯，航空航天作為高性能碳纖維的主要應用領域，碳纖維平均單價明顯高于其他應用領域。

據賽奧碳纖維技術，2017年全球碳纖維需求23.44億美元，其中航空航天領域需求金額11.52億元，占比49.14%，而其用量占比僅22.8%。

風機葉片碳纖維用量占比雖然最大，但由于其主要使用低成本大絲束，市場金額僅為2.77億元，占比11.82%。

國內市場

需求提升明顯，整體形勢向好。據復合材料網，我國碳纖維需求總量從2014年的1.48萬噸，增長到2017年的2.35萬噸。

2015-2017年我國碳纖維需求增長率分別為14.3%、15.7%、20.1%，呈加速增長趨勢。

若保守估計未來三年國內碳纖維需求增長率為12%，則2020年我國碳纖維需求量為3.3萬噸。

進口碳纖維仍占大頭，國產碳纖維需求躍升。近年來，我國碳纖維制品需求中進口產品仍占多數，但國產產品需求已從2013年的1500噸，增長至2017年的7400噸，年均復合增速高達49.03%。

國產占有率已從2013年的10.8%，提升至2017年的31.51%。而進口碳纖維需求增長相對穩定，2017年需求量為1.6萬噸，同比去年僅增長0.8%，其中體育休閑與工業用碳纖維進口量最大。

體育用品領域占據我國碳纖維應用的半壁江山。2017年，我國碳纖維需求中有1.2萬噸應用于體育用品，占我國碳纖維總需求的51%，顯示出了我國高端領域碳纖維應用相對薄弱。與全球碳纖維需求相比，我國在航空航天與汽車領域的碳纖維應用明顯偏低。

民用碳纖維全球化競爭激烈，國產化替代任重道遠。

我國碳纖維需求的半壁江山被體育用品占領，雖然體育用品對于碳纖維技術要求相對較低，但其所屬行業對成本和供貨穩定性敏感度較高。我國碳纖維企業在工藝適應性、可靠性和精細化控制水平等方面與發達國家相比還有差距，導致國產碳纖維在成本、連續性上處于劣勢。

加之民品不存在準入壁壘，全球化競爭充分，我國企業不具備競爭優勢。

未來，隨著我國碳纖維企業在大絲束碳纖維領域生產工藝逐步穩定、品質提升、成本降低，國產碳纖維市占率有望在民品碳纖維領域顯著提升。

軍用碳纖維是我國碳纖維生產企業的突破口。

軍工行業對外企存在天然壁壘，且以美國為首的西方國家長期以來對我國軍用產品與技術實施出口限制。但碳纖維產品，特別是碳纖維上游原絲和中游纖維制品(織物、預浸料等)具有極強的軍民兩用屬性，因此，我國軍用高端碳纖維仍有部分依靠進口。

近年來，以美國為首的西方國家愈發有針對性的遏制我國武器裝備的發展，未來不排除會擴大限制出口范圍至具有潛在軍用價值的高端民用工業領域，高端碳纖維國產化需求迫切。

另一方面，隨著我國高強(T700)、高強中模(T800/T1000)和高強高模碳纖維的相關工藝裝備自主設計制造能力提升，軍用高端碳纖維實現全面國產化的條件愈發成熟。我們認為，未來我國軍用高端碳纖維國產化率有望獲得大幅提升。

（來源：興業證券石康)