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文档简介
1、泓域咨询/苏州碳纤维航空航天材料项目投资计划书苏州碳纤维航空航天材料项目投资计划书xx集团有限公司目录第一章 建设单位基本情况9一、 公司基本信息9二、 公司简介9三、 公司竞争优势10四、 公司主要财务数据12公司合并资产负债表主要数据12公司合并利润表主要数据12五、 核心人员介绍13六、 经营宗旨14七、 公司发展规划15第二章 项目概述17一、 项目概述17二、 项目提出的理由18三、 项目总投资及资金构成20四、 资金筹措方案20五、 项目预期经济效益规划目标21六、 项目建设进度规划21七、 环境影响21八、 报告编制依据和原则22九、 研究范围23十、 研究结论24十一、 主要经
2、济指标一览表24主要经济指标一览表24第三章 行业发展分析27一、 碳纤维工艺流程复杂,资本开支较高27二、 国内市场情况28三、 航空航天产品附加值最高,需求稳步恢复30第四章 背景及必要性35一、 碳纤维产业应用场景广阔,需求持续扩容35二、 碳纤维国际市场情况36三、 碳纤维:备受瞩目的轻量化材料38四、 扩大开放,开拓合作共赢新局面42五、 项目实施的必要性45第五章 选址可行性分析46一、 项目选址原则46二、 建设区基本情况46三、 统筹供需,引领服务构建新发展格局50四、 坚守实业,构筑现代产业强市发展新优势52五、 项目选址综合评价56第六章 产品方案分析57一、 建设规模及主
3、要建设内容57二、 产品规划方案及生产纲领57产品规划方案一览表57第七章 SWOT分析60一、 优势分析(S)60二、 劣势分析(W)62三、 机会分析(O)62四、 威胁分析(T)64第八章 法人治理结构72一、 股东权利及义务72二、 董事77三、 高级管理人员82四、 监事84第九章 发展规划分析87一、 公司发展规划87二、 保障措施88第十章 进度计划方案90一、 项目进度安排90项目实施进度计划一览表90二、 项目实施保障措施91第十一章 原辅材料分析92一、 项目建设期原辅材料供应情况92二、 项目运营期原辅材料供应及质量管理92第十二章 工艺技术方案分析93一、 企业技术研发
4、分析93二、 项目技术工艺分析96三、 质量管理97四、 设备选型方案98主要设备购置一览表98第十三章 项目节能说明100一、 项目节能概述100二、 能源消费种类和数量分析101能耗分析一览表102三、 项目节能措施102四、 节能综合评价105第十四章 环境影响分析106一、 编制依据106二、 环境影响合理性分析106三、 建设期大气环境影响分析107四、 建设期水环境影响分析108五、 建设期固体废弃物环境影响分析109六、 建设期声环境影响分析109七、 建设期生态环境影响分析110八、 清洁生产111九、 环境管理分析112十、 环境影响结论116十一、 环境影响建议116第十五
5、章 劳动安全生产分析117一、 编制依据117二、 防范措施118三、 预期效果评价121第十六章 投资估算及资金筹措122一、 编制说明122二、 建设投资122建筑工程投资一览表123主要设备购置一览表124建设投资估算表125三、 建设期利息126建设期利息估算表126固定资产投资估算表127四、 流动资金128流动资金估算表129五、 项目总投资130总投资及构成一览表130六、 资金筹措与投资计划131项目投资计划与资金筹措一览表131第十七章 经济效益133一、 基本假设及基础参数选取133二、 经济评价财务测算133营业收入、税金及附加和增值税估算表133综合总成本费用估算表13
6、5利润及利润分配表137三、 项目盈利能力分析137项目投资现金流量表139四、 财务生存能力分析140五、 偿债能力分析141借款还本付息计划表142六、 经济评价结论142第十八章 招标方案144一、 项目招标依据144二、 项目招标范围144三、 招标要求145四、 招标组织方式145五、 招标信息发布146第十九章 风险分析147一、 项目风险分析147二、 项目风险对策149第二十章 项目总结分析152第二十一章 附表附录154建设投资估算表154建设期利息估算表154固定资产投资估算表155流动资金估算表156总投资及构成一览表157项目投资计划与资金筹措一览表158营业收入、税金
7、及附加和增值税估算表159综合总成本费用估算表160固定资产折旧费估算表161无形资产和其他资产摊销估算表162利润及利润分配表162项目投资现金流量表163本报告基于可信的公开资料,参考行业研究模型,旨在对项目进行合理的逻辑分析研究。本报告仅作为投资参考或作为参考范文模板用途。第一章 建设单位基本情况一、 公司基本信息1、公司名称:xx集团有限公司2、法定代表人:何xx3、注册资本:1050万元4、统一社会信用代码:xxxxxxxxxxxxx5、登记机关:xxx市场监督管理局6、成立日期:2015-2-187、营业期限:2015-2-18至无固定期限8、注册地址:xx市xx区xx9、经营范围
8、:从事碳纤维航空航天材料相关业务(企业依法自主选择经营项目,开展经营活动;依法须经批准的项目,经相关部门批准后依批准的内容开展经营活动;不得从事本市产业政策禁止和限制类项目的经营活动。)二、 公司简介公司始终坚持“人本、诚信、创新、共赢”的经营理念,以“市场为导向、顾客为中心”的企业服务宗旨,竭诚为国内外客户提供优质产品和一流服务,欢迎各界人士光临指导和洽谈业务。公司不断建设和完善企业信息化服务平台,实施“互联网+”企业专项行动,推广适合企业需求的信息化产品和服务,促进互联网和信息技术在企业经营管理各个环节中的应用,业通过信息化提高效率和效益。搭建信息化服务平台,培育产业链,打造创新链,提升价
9、值链,促进带动产业链上下游企业协同发展。三、 公司竞争优势(一)自主研发优势公司在各个细分领域深入研究的同时,通过整合各平台优势,构建全产品系列,并不断进行产品结构升级,顺应行业一体化、集成创新的发展趋势。通过多年积累,公司产品性能处于国内领先水平。公司多年来坚持技术创新,不断改进和优化产品性能,实现产品结构升级。公司结合国内市场客户的个性化需求,不断升级技术,充分体现了公司的持续创新能力。在不断开发新产品的过程中,公司已有多项产品均为国内领先水平。在注重新产品、新技术研发的同时,公司还十分重视自主知识产权的保护。(二)工艺和质量控制优势公司进口大量设备和检测设备,有效提高了精度、生产效率,为
10、产品研发与确保产品质量奠定了坚实的基础。此外,公司是行业内较早通过ISO9001质量体系认证的企业之一,公司产品根据市场及客户需要通过了产品认证,表明公司产品不仅满足国内高端客户的要求,而且部分产品能够与国际标准接轨,能够跻身于国际市场竞争中。在日常生产中,公司严格按照质量体系管理要求,不断完善产品的研发、生产、检验、客户服务等流程,保证公司产品质量的稳定性。(三)产品种类齐全优势公司不仅能满足客户对标准化产品的需求,而且能根据客户的个性化要求,定制生产规格、型号不同的产品。公司齐全的产品系列,完备的产品结构,能够为客户提供一站式服务。对公司来说,实现了对具有多种产品需求客户的资源共享,拓展了
11、销售渠道,增加了客户粘性。公司产品价格与国外同类产品相比有较强性价比优势,在国内市场起到了逐步替代进口产品的作用。(四)营销网络及服务优势根据公司产品服务的特点、客户分布的地域特点,公司营销覆盖了华南、华东、华北及东北等下游客户较为集中的区域,并在欧美、日本、东南亚等国家和地区初步建立经销商网络,及时了解客户需求,为客户提供贴身服务,达到快速响应的效果。公司拥有一支行业经验丰富的销售团队,在各区域配备销售人员,建立从市场调研、产品推广、客户管理、销售管理到客户服务的多维度销售网络体系。公司的服务覆盖产品服务整个生命周期,公司多名销售人员具有研发背景,可引导客户的技术需求并为其提供解决方案,为客
12、户提供及时、深入的专业技术服务与支持。公司与经销商互利共赢,结成了长期战略合作伙伴关系,公司经销网络较为稳定,有利于深耕行业和区域市场,带动经销商共同成长。四、 公司主要财务数据公司合并资产负债表主要数据项目2020年12月2019年12月2018年12月资产总额12205.559764.449154.16负债总额4765.243812.193573.93股东权益合计7440.315952.255580.23公司合并利润表主要数据项目2020年度2019年度2018年度营业收入28777.9223022.3421583.44营业利润6231.884985.504673.91利润总额5089.1
13、64071.333816.87净利润3816.872977.162748.15归属于母公司所有者的净利润3816.872977.162748.15五、 核心人员介绍1、何xx,中国国籍,1978年出生,本科学历,中国注册会计师。2015年9月至今任xxx有限公司董事、2015年9月至今任xxx有限公司董事。2019年1月至今任公司独立董事。2、沈xx,中国国籍,1976年出生,本科学历。2003年5月至2011年9月任xxx有限责任公司执行董事、总经理;2003年11月至2011年3月任xxx有限责任公司执行董事、总经理;2004年4月至2011年9月任xxx有限责任公司执行董事、总经理。20
14、18年3月起至今任公司董事长、总经理。3、余xx,中国国籍,无永久境外居留权,1958年出生,本科学历,高级经济师职称。1994年6月至2002年6月任xxx有限公司董事长;2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事长;2016年11月至今任xxx有限公司董事、经理;2019年3月至今任公司董事。4、武xx,1974年出生,研究生学历。2002年6月至2006年8月就职于xxx有限责任公司;2006年8月至2011年3月,任xxx有限责任公司销售部副经理。2011年3月至今历任公司监事、销售部副部长、部长;2019年8月至今任公司监事会主席。5、邱xx,1957年出生,大专学历。1
15、994年5月至2002年6月就职于xxx有限公司;2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事。2018年3月至今任公司董事。6、蔡xx,中国国籍,无永久境外居留权,1959年出生,大专学历,高级工程师职称。2003年2月至2004年7月在xxx股份有限公司兼任技术顾问;2004年8月至2011年3月任xxx有限责任公司总工程师。2018年3月至今任公司董事、副总经理、总工程师。7、段xx,中国国籍,无永久境外居留权,1971年出生,本科学历,中级会计师职称。2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事。2003年11月至2011年3月任xxx有限责任公司财务经理。2017
16、年3月至今任公司董事、副总经理、财务总监。8、姜xx,中国国籍,1977年出生,本科学历。2018年9月至今历任公司办公室主任,2017年8月至今任公司监事。六、 经营宗旨根据国家法律、法规及其他有关规定,依照诚实信用、勤勉尽责的原则,充分运用经济组织形式的优良运行机制,为公司股东谋求最大利益,取得更好的社会效益和经济效益。七、 公司发展规划(一)战略目标与发展规划公司致力于为多产业的多领域客户提供高质量产品、技术服务与整体解决方案,为成为百亿级产业领军企业而努力奋斗。(二)措施及实施效果公司立足于本行业,以先进的技术和高品质的产品满足产品日益提升的质量标准和技术进步要求,为国内外生产商率先提
17、供多种产品,为提升转换率和品质保证以及成本降低持续做出贡献,同时通过与产业链优质客户紧密合作,为公司带来稳定的业务增长和持续的收益。公司通过产品和商业模式的不断创新以及与产业链企业深度融合,建立创新引领、合作共赢的模式,再造行业新格局。(三)未来规划采取的措施公司始终秉持提供性价比最优的产品和技术服务的理念,充分发挥公司在技术以及膜工艺技术的扎实基础及创新能力,为成为百亿级产业领军企业而努力奋斗。在近期的三至五年,公司聚焦于产业的研发、智能制造和销售,在消费升级带来的产业结构调整所需的领域积极布局。致力于为多产业的多领域客户提供中高端技术服务与整体解决方案。在未来的五至十年,以蓬勃发展的中国市
18、场为核心,利用中国“一带一路”发展机遇,利用独立创新、联合开发、并购和收购等多种方法,掌握国际领先的技术,使得公司真正成为国际领先的创新型企业。第二章 项目概述一、 项目概述(一)项目基本情况1、项目名称:苏州碳纤维航空航天材料项目2、承办单位名称:xx集团有限公司3、项目性质:扩建4、项目建设地点:xx(待定)5、项目联系人:何xx(二)主办单位基本情况公司秉承“以人为本、品质为本”的发展理念,倡导“诚信尊重”的企业情怀;坚持“品质营造未来,细节决定成败”为质量方针;以“真诚服务赢得市场,以优质品质谋求发展”的营销思路;以科学发展观纵观全局,争取实现行业领军、技术领先、产品领跑的发展目标。
19、公司将依法合规作为新形势下实现高质量发展的基本保障,坚持合规是底线、合规高于经济利益的理念,确立了合规管理的战略定位,进一步明确了全面合规管理责任。公司不断强化重大决策、重大事项的合规论证审查,加强合规风险防控,确保依法管理、合规经营。严格贯彻落实国家法律法规和政府监管要求,重点领域合规管理不断强化,各部门分工负责、齐抓共管、协同联动的大合规管理格局逐步建立,广大员工合规意识普遍增强,合规文化氛围更加浓厚。公司始终坚持“人本、诚信、创新、共赢”的经营理念,以“市场为导向、顾客为中心”的企业服务宗旨,竭诚为国内外客户提供优质产品和一流服务,欢迎各界人士光临指导和洽谈业务。公司不断建设和完善企业信
20、息化服务平台,实施“互联网+”企业专项行动,推广适合企业需求的信息化产品和服务,促进互联网和信息技术在企业经营管理各个环节中的应用,业通过信息化提高效率和效益。搭建信息化服务平台,培育产业链,打造创新链,提升价值链,促进带动产业链上下游企业协同发展。(三)项目建设选址及用地规模本期项目选址位于xx(待定),占地面积约48.00亩。项目拟定建设区域地理位置优越,交通便利,规划电力、给排水、通讯等公用设施条件完备,非常适宜本期项目建设。(四)产品规划方案根据项目建设规划,达产年产品规划设计方案为:xxx吨碳纤维航空航天材料/年。二、 项目提出的理由虽然2020年民用航空方面受疫情影响需求量明显下滑
21、,但提高飞机性能、减少碳排放和增加经济效益等为大势所趋,碳纤维在机身材料中的占比有望维持不断扩大的趋势,未来航空航天领域对碳纤维产品的需求也有望恢复增长。高质量经济迈出更大步伐。综合实力和竞争力进一步增强,经济密度和质量效益全面提升,基本建成制造业和服务业国际化、高质量特征更加鲜明的产业体系。先进制造业在产业结构中的主体地位进一步巩固,与制造业升级和新兴产业培育相适应的生产性服务业发展取得突破。科技创新能力显著提升,传统产业转型升级、制造业智能化改造和数字化转型深入推进,产业基础高级化和产业链现代化水平明显提高,重点产业链进入全球价值链中高端。全社会研发经费支出占地区生产总值、全要素生产率全面
22、提高。营商环境达到国际一流,更高水平开放型经济新体制进一步健全,内外需结构调整优化,有效投入持续增加,消费成为经济增长重要拉动力。文化产业成为支柱产业,基本建成具有国际知名度、国内影响力的文化产业重要中心城市。高品质生活实现更优提升。居民收入增幅和经济增长基本同步,收入差距逐步缩小,中等收入群体比重增加。公共服务体系优质均等化水平显著提升,高质量就业更加充分,教育现代化水平持续提升,多层次社会保障体系更加健全,卫生健康体系更加完善。“苏式生活”内涵丰富、品味提升和影响力彰显。社会大局持续稳定,人民群众生命安全、身体健康、安居乐业、精神文化切实得到更好保障。高颜值城市展现更美形态。城市功能展现更
23、靓形态,“美丽苏州”建设的空间布局、发展路径、动力机制基本形成,生态环境质量、城乡人居品质、绿色经济发展活力位居全省全国前列。主要污染物排放总量持续减少,能源资源配置更加合理、利用效率提高,碳排放强度呈现下降,生态环境质量不断改善,生态系统质量稳步提升,生态安全屏障更加牢固。苏州国家历史文化名城保护示范区焕然一新,瑰丽古城引人入胜,“河街相邻水陆并行”的双棋盘保护格局基本完好。长三角生态绿色一体化发展示范区初步建成“世界级滨水人居文明典范”。大运河苏州段基本建成大运河文化带“最精彩的一段”。三、 项目总投资及资金构成本期项目总投资包括建设投资、建设期利息和流动资金。根据谨慎财务估算,项目总投资
24、26387.69万元,其中:建设投资20882.78万元,占项目总投资的79.14%;建设期利息489.11万元,占项目总投资的1.85%;流动资金5015.80万元,占项目总投资的19.01%。四、 资金筹措方案(一)项目资本金筹措方案项目总投资26387.69万元,根据资金筹措方案,xx集团有限公司计划自筹资金(资本金)16405.88万元。(二)申请银行借款方案根据谨慎财务测算,本期工程项目申请银行借款总额9981.81万元。五、 项目预期经济效益规划目标1、项目达产年预期营业收入(SP):48300.00万元。2、年综合总成本费用(TC):41681.30万元。3、项目达产年净利润(N
25、P):4815.25万元。4、财务内部收益率(FIRR):10.56%。5、全部投资回收期(Pt):7.42年(含建设期24个月)。6、达产年盈亏平衡点(BEP):23961.25万元(产值)。六、 项目建设进度规划项目计划从可行性研究报告的编制到工程竣工验收、投产运营共需24个月的时间。七、 环境影响本项目污染物主要为废水、废气、噪声和固废等,通过污染防治措施后,各污染物均可达标排放,并且保持相应功能区要求。本项目符合各项政策和规划,本项目各种污染物采取治理措施后对周围环境影响较小。从环境保护角度,本项目建设是可行的。八、 报告编制依据和原则(一)编制依据1、国家和地方关于促进产业结构调整的
26、有关政策决定;2、建设项目经济评价方法与参数;3、投资项目可行性研究指南;4、项目建设地国民经济发展规划;5、其他相关资料。(二)编制原则1、项目建设必须遵循国家的各项政策、法规和法令,符合国家产业政策、投资方向及行业和地区的规划。2、采用的工艺技术要先进适用、操作运行稳定可靠、能耗低、三废排放少、产品质量好、安全卫生。3、以市场为导向,以提高竞争力为出发点,产品无论在质量性能上,还是在价格上均应具有较强的竞争力。4、项目建设必须高度重视环境保护、工业卫生和安全生产。环保、消防、安全设施和劳动保护措施必须与主体装置同时设计,同时建设,同时投入使用。污染物的排放必须达到国家规定标准,并保证工厂安
27、全运行和操作人员的健康。5、将节能减排与企业发展有机结合起来,正确处理企业发展与节能减排的关系,以企业发展提高节能减排水平,以节能减排促进企业更好更快发展。6、按照现代企业的管理理念和全新的建设模式进行规划建设,要统筹考虑未来的发展,为今后企业规模扩大留有一定的空间。7、以经济救益为中心,加强项目的市场调研。按照少投入、多产出、快速发展的原则和项目设计模式改革要求,尽可能地节省项目建设投资。在稳定可靠的前提下,实事求是地优化各成本要素,最大限度地降低项目的目标成本,提高项目的经济效益,增强项目的市场竞争力。8、以科学、实事求是的态度,公正、客观的反映本项目建设的实际情况,工程投资坚持“求是、客
28、观”的原则。九、 研究范围1、对项目提出的背景、建设必要性、市场前景分析;2、对产品方案、工艺流程、技术水平进行论述,确定建设规模;3、对项目建设条件、场地、原料供应及交通运输条件的评价;4、对项目的总图运输、公用工程等技术方案进行研究;5、对项目消防、环境保护、劳动安全卫生和节能措施的评价;6、对项目实施进度和劳动定员的确定;7、投资估算和资金筹措和经济效益评价;8、提出本项目的研究工作结论。十、 研究结论经初步分析评价,项目不仅有显著的经济效益,而且其社会救益、生态效益非常显著,项目的建设对提高农民收入、维护社会稳定,构建和谐社会、促进区域经济快速发展具有十分重要的作用。项目在社会经济、自
29、然条件及投资等方面建设条件较好,项目的实施不但是可行而且是十分必要的。十一、 主要经济指标一览表主要经济指标一览表序号项目单位指标备注1占地面积32000.00约48.00亩1.1总建筑面积59997.891.2基底面积18240.001.3投资强度万元/亩426.072总投资万元26387.692.1建设投资万元20882.782.1.1工程费用万元18150.872.1.2其他费用万元2113.532.1.3预备费万元618.382.2建设期利息万元489.112.3流动资金万元5015.803资金筹措万元26387.693.1自筹资金万元16405.883.2银行贷款万元9981.814
30、营业收入万元48300.00正常运营年份5总成本费用万元41681.30""6利润总额万元6420.34""7净利润万元4815.25""8所得税万元1605.09""9增值税万元1653.04""10税金及附加万元198.36""11纳税总额万元3456.49""12工业增加值万元12422.32""13盈亏平衡点万元23961.25产值14回收期年7.4215内部收益率10.56%所得税后16财务净现值万元-2290.53所得税后第
31、三章 行业发展分析一、 碳纤维工艺流程复杂,资本开支较高碳纤维生产流程较长,同时各个制备环节的时间、精度和温度会对成品质量产生较大影响,因而在完整的工艺流程中存在很多控制点,对企业的生产设备、技术要求很高。生产企业需要在生产中不断探索每个控制点的精确参数,最终将各个控制点都调试到最佳状态,才能制造出高性能的碳纤维产品。碳纤维生产技术整体上存在三大壁垒,分别为配方、工艺及工程壁垒,突破难度依次提升,从壁垒突破周期来看三大壁垒分别为1-2年、3-5年、5年以上。以碳纤维原丝的预氧化、碳化环节为例,生产过程中的温度需要得到精确的控制,以保障碳纤维产品的拉伸强度。预氧化环节的温度在200300之间,通
32、过在氧化性气氛中施加一定压力,对PAN原丝进行缓慢温和的氧化,在PAN直链的基础上形成大量环状结构,从而达到可以耐受更高温度的目的。碳化过程则需在惰性气氛中进行。碳化初期PAN直链断裂,开始进行交联反应;随着温度逐渐上升,热分解反应开始,释放出大量小分子气体,石墨结构开始形成;温度进一步上升后,碳元素含量迅速提高,碳纤维开始成型。碳纤维生产工艺流程复杂,技术壁垒突破周期长,并伴随着长期、高额的资本投入。例如上海石化“1.2万吨/年48K大丝束碳纤维(配套2.4万吨/年原丝)”项目,总投资额35亿元,碳纤维成品每万吨产能的投资额达29.2亿元。新进入企业除了要通过漫长的积淀突破高筑的技术壁垒,还
33、要承担巨大的投资支出,这对企业的资本实力、筹资能力都带来了相当的挑战。不少拟建、在建碳纤维企业因此放弃了涉足碳纤维产业的计划。“高投入高回报”,由巨大资本投入支撑的碳纤维产业链具有高额的产品附加值,产品价值沿着产业链自上而下逐级跃升。根据恒神股份招股说明书披露,同一品种的原丝售价约为40元/公斤,碳纤维约为180元/公斤,预浸料约为600元/公斤,民用复合材料约在1000元以下/公斤,而汽车复合材料约3000元/公斤,至于航空复合材料更是达到8000元/公斤。碳纤维产业链的上游初产品经过每一级的深加工,其价值都会呈现几倍的提升。因此,率先进入碳纤维产业实现技术突破的领先公司,不仅在技术壁垒中稳
34、固立足,还可以基于先发优势逐渐向产业链下游延伸获取高额的回报,显著放大盈利空间,围绕“技术水平、投资门槛和盈利空间”构筑长期市场竞争力,打造深厚的企业护城河。二、 国内市场情况(一)我国碳纤维工业起步早,历经磨砺终迎来曙光我国碳纤维工业的起步可以追溯到20世纪60年代,国家大力扶持碳纤维产业发展。自进入21世纪以来,我国重新启动碳纤维国产化进程,并取得重大突破,成功打破国外技术装备封锁,解决了碳纤维领域的“卡脖子”问题。目前,我国碳纤维品种的丰富和质量的不断提高,碳纤维生产及应用成本不断下降。我国已经建立起从CCFM-550(M55J级)、CCF-4(T800级)、CCF-3(T700级)、C
35、CF-1(T300级)的聚丙烯腈碳纤维的制备技术研发到工程化,再到千吨级产业化的完整的产业体系,具有产业化能力的碳纤维产品已经涵盖高强、高强中模、高模、高强高模四个系列。中国的T300级碳纤维系列性能基本达到国际水平,航空领域应用渐趋成熟,民用市场也逐步开拓;T700级高性能碳纤维突破了干喷湿纺工艺,产业化生产及应用正在加速。此外,中国创新性开发了湿法纺丝T700级碳纤维制备工艺,产品已应用于航空领域。在实验室条件下,T1000级、T1100级、M55J级高性能碳纤维已经突破关键制备技术。我国碳纤维及其复合材料行业正处于快速发展期,技术水平和产业化程度逐步提升。(二)碳纤维供不应求,产能集中于
36、核心龙头企业我国碳纤维市场正处于供不应求的态势。2020年中国碳纤维总需求量为4.89万吨。2020年国产碳纤维销量仅为1.85万吨,其余依赖进口,供不应求,国产替代空间较大。根据百川盈孚数据,截至2021年10月,中国碳纤维产能虽达4.18万吨/年,但是由于技术水平等的制约,行业总体产能的开工率并不高,行业长期以来存在着“有产能而无产量”的现象,目前我国碳纤维库存量已降至低位。我国碳纤维行业市场集中度较高,产能主要集中于头部企业。我国现有超过30家碳纤维企业,数量较多,但大部分企业规模较小,单线名义产能仅为百吨级,远小于市场化生产规模。目前我国碳纤维行业产能的CR5约77%。头部企业主营细分
37、市场有所区别,例如中简科技主营小丝束碳纤维,主要应用于军备、航空航天等高端精密领域,光威复材的主营产品军民两用,应用范围较广,而吉林碳谷主营原丝。我国碳纤维产能正逐步扩张,国产替代道路光明。随着我国碳纤维生产企业在高性能碳纤维领域不断取得技术突破,我国碳纤维的进口替代步伐有望进一步加速。“十四五”期间,我国碳纤维及原丝的有效产能将快速扩张。据不完全统计,我国已规划及在建的碳纤维产能共计14.07万吨/年,数量十分可观,且产能利用率稳步提升,预计未来我国碳纤维供需紧张的格局将逐渐缓和。三、 航空航天产品附加值最高,需求稳步恢复碳纤维树脂基复合材料比强度和比模量高,材料的可剪裁性好,成型工艺具有多
38、选择性,且可以整体成型,从而使结构设计成本和制造成本大幅降低。碳纤维复合材料还具备良好的耐疲劳性能和抗腐蚀性能、保证不损失强度或刚度,且能起到良好的减重作用,能够满足航空工业对于飞行器安全性、经济性、舒适性和环保性的各项需求,同时节省燃油消耗。碳纤维复合材料从20世纪60年代起开始用于航空领域,经历了从仅应用于非承力构件阶段到受力、尺寸较大的次承力结构件,再到主承力或复杂受力构件三阶段的发展。传统的飞机零部件以铝、钛合金材料为主,近年来碳纤维复合材料在航空航天领域的应用占比不断提升。2020年碳纤维复合材料在商用飞机的使用量占航空航天领域总使用量的52.9%,在军用飞机、公务机、直升机、无人机
39、等应用场景的使用量占比分别为15.8%、12.8%、9.1%、4.6%。根据国内外碳纤维复合材料及结构供应与制造现状(周震著),2018年碳纤维复合材料在小型商务飞机和直升机上的使用量已占总复合材料的70%-80%,在军用飞机上占30%-45%,在大型客机上占35%-52%,在无人机上占90%以上。在航天领域,碳纤维复合材料广泛应用于人造卫星、固体火箭发动机壳体和喷管、卫星构架、天线、太阳能翼片底板、航天飞机机头、机翼前缘和舱门等制件。航天飞行器的重量每减少1公斤,就可使运载火箭减轻500公斤,减重效果十分显著。目前卫星的微波通信系统、能源系统和各种支撑结构件等已经基本做到了复合材料化。在航空
40、领域,军用飞机和民用飞机是碳纤维的传统应用领域,其中军用领域对飞机的性能要求更高,碳纤维在军用飞机中的应用占比呈现逐年递增的趋势。以美国为例,1969年,美国F14A战机碳纤维复合材料用量仅有1%,到美国F-22和F35为代表的第四代战斗机上碳纤维复合材料用量达到24%和36%,而在美国B-2隐身战略轰炸机上,碳纤维复合材料占比更是超过了50%,碳纤维复合材料的用量与日俱增。我国的军用飞机已在多个部件使用碳纤维复合材料,如在歼-11B的机翼外翼段、水平尾翼和垂尾,直10和直19武装直升机的机身框架结构、直升机旋翼、机翼蒙皮和直升机尾翼部件,J-20战机碳纤维增强树脂基复合材料的用量也接近20%
41、。随着碳纤维复合材料在国防航空航天领域应用比例的提升、装备列装数量增加以及装备换代更新的需要,未来我国国防事业对碳纤维的需求还将进一步增加。在运载火箭和战略导弹方面,碳纤维也先后成功用于“飞马座”、“德尔塔”运载火箭、“侏儒”导弹等型号,美国的战略导弹MX洲际导弹,俄罗斯战略导弹“白杨”M导弹均采用先进复合材料发射筒。民用航空领域除了有对飞机性能的要求,其经营活动还受经济效益指标和碳排放限制的影响。而碳纤维不仅具有提升飞机性能的优势,还可通过降低重量减少油耗,进而降低碳排放,在契合“双碳”目标中减排要求的同时为民用航空带来可观的经济效益。世界两大飞机制造巨头波音和空客公司先后推出了以先进的碳纤
42、维增强树脂基复合材料为主受力结构件的商用飞机波音787和空客A-350。波音787机体的碳纤维增强树脂基复合材料用量占比高达50%,采用T800级别碳纤维增韧环氧树脂制作机身和机翼,飞机质量得以减轻而刚度和强度不降低。空客A-350中碳纤维增强树脂基复合材料结构件的质量超过了53%,而空客A380后机身蒙皮壁板所采用的碳纤维增强树脂基复合材料质量占20%。我国飞机零部件与组装制造领域的碳纤维复合材料用量也在快速增长,商用飞机有限责任公司研发生产的C919客机的中央翼、襟翼等部件均采用碳纤维增强树脂基复合材料,碳纤维使用量占总质量的12%。自2010年以来,全球航空航天领域对碳纤维的需求量一直呈
43、现上升趋势。虽然2020年民用航空方面受疫情影响需求量明显下滑,但提高飞机性能、减少碳排放和增加经济效益等为大势所趋,碳纤维在机身材料中的占比有望维持不断扩大的趋势,未来航空航天领域对碳纤维产品的需求也有望恢复增长。航空航天领域对碳纤维的需求主要来自两大方面,一是新研制的飞机不断提升碳纤维复合材料的应用占比,二是新增的飞机订单,包括军用飞机的规模扩大和更新换代、商用飞机量产以及民用无人机的大规模普及等。根据碳纤维复合材料的应用现状与发展趋势,预计2021-2025年我国商用机、军用飞机、民用无人机年均新增碳纤维复合材料需求量为572吨。碳纤维有着较为广阔的市场空间。第四章 背景及必要性一、 碳
44、纤维产业应用场景广阔,需求持续扩容随着我国碳纤维生产技术的不断突破,碳纤维国产替代驶入快车道。根据赛奥碳纤维统计数据,2020年中国碳纤维总需求量为4.89万吨,占全球总需求量的45.7%。2020年我国碳纤维需求量同比增长29%,需求增速远高于全球碳纤维需求3%的增速。我国碳纤维的对外依存度较高,2020年我国碳纤维进口量为3.04万吨,约占总需求的62.2%,同比增长17.5%,国产量为1.85万吨,同比增长53.8%。随着下游各应用领域的不断发展壮大,我国碳纤维需求有望进一步增长。根据赛奥碳纤维预测,到2025年,我国碳纤维需求总量将达到14.95万吨,五年CAGR高达25.1%。碳纤维
45、复合材料凭借其优异性能,在航空航天、武器装备、风电叶片、轨道交通等领域具有无可替代的地位。当前,我国碳纤维的下游应用(销量口径)主要集中在风电叶片和体育休闲领域,其中风电叶片领域发展势头强劲,2020年风电叶片领域的碳纤维需求量首次超过体育休闲领域的需求量。由于新冠疫情冲击,2020年航空航天领域的碳纤维需求增速有较大幅度下降。我国碳纤维在航空航天与汽车领域的应用规模远低于全球相应的规模,因而我国碳纤维在这些领域的应用同样具备较大的发展潜力。值得注意的是,在碳纤维的各下游应用中,航空航天用碳纤维复合材料技术壁垒高,工艺流程繁琐,需经过碳纤维-预浸料-分切-自动铺放-热压罐检验-机加工-装配等步
46、骤,且需要至少十年的研发周期,因此具备最高的附加值。根据赛奥碳纤维数据,2020年我国航空航天领域的碳纤维需求量仅占需求总量的3.5%,但是收入规模占比最大,约占碳纤维下游各应用的总收入规模的37.4%。二、 碳纤维国际市场情况(一)全球碳纤维需求稳健增长,风电占比最高自2010年以来,全球碳纤维需求量保持稳健增长,从2010年的不足5万吨攀升至2020年的10.7万吨,主要得益于碳纤维的下游应用场景不断丰富,同时在很多领域对传统材料的替代程度日益提升。2020年,虽然部分下游行业受疫情冲击,但全球碳纤维的整体需求量较2019年仍有提升,增长势头未减。从碳纤维应用领域来看,2020年风电叶片对
47、碳纤维的需求量占比最高,且较2019年有3pct的增长,是需求占比增长幅度最大的应用领域。民用航空方面受疫情严重影响,致使航空航天领域碳纤维用量明显下滑,其需求量占比从23%下降至15%,但由于航空航天级的碳纤维材料价格高昂,其碳纤维产品需求金额仍然占据首位,高达38%。从碳纤维产品类型来看,2020年大丝束产品需求量占比增长最为显著,从41%提升到45%,原因是大丝束产品在风电市场驱动下需求增长强劲。(二)美日碳纤维产能久居前列,中国碳纤维发展驶入快车道从2020年世界碳纤维产能的区域分布来看,美国、中国大陆和日本位列前三甲,合计拥有全球总产能的60%。根据赛奥碳纤维数据,美国运行产能为37
48、300吨,占全球总运行产能的21.7%,主要为赫氏及部分日资企业(如东丽)。中国近年来在整体产能方面取得了长足进步,其中大陆碳纤维运行产能已占到全球总运行产能的21%,相关生产企业以吉林碳谷、中复神鹰等内资碳纤维企业为主。日本碳纤维运行产能为29200吨,东丽、帝人、三菱三大本土巨头是供应主力。从2020年全球碳纤维企业产能排名来看,日本东丽(Toray)、德国SGL碳纤维、日本三菱(MCCFC)、日本帝人(Teijin)和美国赫氏(Hexcel)位居前五,日资企业实力显赫。2020年日本东丽、日本三菱和日本帝人合计碳纤维运行产能约为5.6万吨,而同年日本国内运行产能仅为2.92万吨,原因是日
49、本碳纤维企业在世界多地开展投资并购活动,在北美、欧洲等区域均有布局,其中日本东丽在美国的产能规模甚至超过本土。无论是自建产能还是并购产能,日本东丽(Toray)都位居首位。日本东丽1926年创立之初从人造丝制造起步,随后根据市场需求不断丰富自身产品体系,陆续研发出了合成纤维、树脂、薄膜等尖端材料,并将产品推广至全球,成为世界材料领域无可争议的“领头羊”。2020年全球新增的碳纤维产能中,中国大陆企业表现出色,吉林碳谷、中复神鹰、光威复材三家企业共增加产能6000吨,是世界新增产能的主要贡献者。三、 碳纤维:备受瞩目的轻量化材料(一)碳纤维属于新一代增强纤维,百年发展铸就高技术壁垒碳纤维(Car
50、bonFiber)是由有机纤维在高温环境下裂解碳化形成碳主链结构,含碳量高于90%的无机高性能纤维,具体含碳量随种类不同而不同。碳纤维是一种力学性能优异的新材料,一方面其具有碳材料的固有本性特征,如耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等,另一方面其又兼备纺织纤维的柔软可加工性,属于新一代增强纤维。回顾碳纤维技术百余年的发展历史,碳纤维材料的研发初期进展缓慢,成果寥寥,但中期取得重大技术突破后便迎来了快速发展期。碳纤维最早萌芽于1880年爱迪生等人发明的碳丝,直至20世纪中期高性能碳纤维才正式在美国问世。20世纪70年代以后,碳纤维凭借其优异的性能在下游产业中迅速商业化,更多企业尝试将碳纤维应用于
51、体育休闲、航空航天产业,获得了良好的市场反响。进入21世纪,碳纤维更是广泛应用于新能源装备、工业机器、建筑和汽车等多个领域,成为当今世界不可或缺的战略性新材料。(二)碳纤维性能优异,下游应用场景多元在力学性能方面,碳纤维较金属、塑料和玻璃纤维有更高的拉伸模量和拉伸强度,其拉伸模量一般是玻璃纤维的3倍、钛合金的2倍,拉伸强度至少是铝合金的9倍、钢材的6倍。同时,碳纤维的密度仅约为钢的25%,钛合金的40%。因此碳纤维属于性能优越的轻量化材料,将其应用在风电、航空航天等领域中不仅可以提升产品的强度,还可以实现显著的减重。在极端环境的适应力方面,碳纤维同样有出色的性能表现。碳纤维耐超高温,非氧化气氛
52、条件下可在2000时使用,在3000的高温下不会发生熔融软化。碳纤维也耐低温,在-180低温下钢铁会变得比玻璃脆,而碳纤维依旧具有弹性。此外,碳纤维耐浓盐酸、磷酸等介质侵蚀,耐腐蚀性超过黄金和铂金,同时也拥有较好的耐油性能。碳纤维还具有热膨胀系数小、导热系数大的特征,可以耐急冷急热,即使从3000的高温突然降到室温也不会炸裂。优异的力学性能加之出色的环境适应力,使碳纤维成为众多生产、生活领域不可替代的新材料。比如,以碳纤维增强材料的树脂基复合材料(CFRP)既能应用于宇宙飞行器等尖端领域,也在风电叶片、体育休闲和建筑结构补强等方面发挥了重要作用。碳/碳复合材料(碳纤维及其制品制成的增强复合材料
53、,C/C)以其低密度、耐烧蚀、高导热的优异性能在导弹、火箭、航天飞机等产品中得到了有效运用。伴随着社会经济的发展,碳纤维的应用场景有望持续拓宽,市场潜力有望进一步提升。(三)碳纤维分类标准多样,大小丝束碳纤维技术逐个突破碳纤维可以根据原丝类型、力学性能和单丝数量进行分类。依据原丝类型的不同,碳纤维可以分为聚丙烯腈(PAN)基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维。聚丙烯腈基碳纤维成品性能优异,工艺简单,是碳纤维市场的主力产品,在世界碳纤维总产量中的占比约为90%;沥青基碳纤维虽然原料来源丰富,但产品性能较差,目前应用规模较小;粘胶基碳纤维技术难度大,制备成本高,但具有耐高温的性能,主要用于耐烧蚀材
54、料等领域。依据拉伸强度和拉伸模量两大力学性能指标,碳纤维可以分为通用型碳纤维(强度在1000MPa、模量在100GPa左右)和高性能型碳纤维。而高性能型碳纤维又分为高强型(拉伸强度大于2000MPa)和高模型(拉伸模量大于300GPa),其中拉伸强度大于4000MPa的称作超高强型,拉伸模量大于450GPa的为超高模型。碳纤维在应用时多是作为增强材料而利用其优良的力学性能,因而在实践中拉伸强度及模量是国际碳纤维分类的主要标准,多采用日本东丽(TORAY)的分类法。按照每束碳纤维中的单丝根数,碳纤维可以分为小丝束和大丝束两大类别。一般按照碳纤维中单丝根数与1000的比值命名,例如,12K指单束碳
55、纤维中含有12000根单丝的碳纤维。通常将24K及以下型号的碳纤维归为小丝束。小丝束碳纤维早期以1K、3K、6K等型号为主,而后逐渐发展出12K和24K的品种。小丝束碳纤维性能优异但价格较高,一般用于航天军工等高科技领域,同时产品附加值较高的体育用品中也有所使用。小丝束碳纤维常见的下游产品包括有飞机、导弹、火箭、卫星和钓鱼杆、高尔夫球杆、网球拍等。一般48K及以上型号的碳纤维属于大丝束,包括48K、50K、60K等型号。早期大丝束碳纤维产品性能与小丝束差距较大,没有得到广泛运用,但临近21世纪大丝束碳纤维技术取得重大突破,拉伸强度可达到3600MPa,随后大丝束产业迎来了高速发展期,生产成本和
56、售价也不断降低。2020年国际市场大丝束碳纤维的售价约为13.5-14.5美元/千克,而小丝束碳纤维的售价则约为20-22美元/千克。大丝束产品往往运用于基础工业领域,包括土木建筑、交通运输和新能源装备等。如果以“性能价格比(每美元的拉伸强度和拉伸模量)”这一指标来衡量,大丝束产品通常更具优势。以ZOLTEK的大丝束碳纤维产品PANEX3348K为例,它每美元的拉伸强度和拉伸模量分别达到205MPa和13GPa;而小丝束碳纤维T300-12K每美元的拉伸强度和拉伸模量仅为107MPa和7GPa。近年来大丝束产品的性能不断提升,性能价格比的优势愈发凸显,应用领域持续拓宽。在国际碳纤维产业发展初期,由于小丝束碳纤维的性能普遍优于大丝束碳纤维,率先开拓了碳纤维的下游应用场景,因此制备小丝束的生产技术更早成熟,我国碳纤维产业也遵循类似的发展路径。目前我国企业已掌握多种小丝束碳纤维的生产工艺,但在大丝束产品方面起步较晚,产业实力与美国、日本的国际碳纤维巨头仍有一定差距。在攻克大丝束技术难关时,国内企业往往面临
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