碳纤维行业深度研究

1、碳纤维行业深度研究目录 HYPERLINK l _bookmark0 1、 碳纤维综合性能超群，被誉为“材料之王” 4 HYPERLINK l _bookmark6 2、 需求端：双碳政策刺激下游需求，市场空间具有扩张前景 6 HYPERLINK l _bookmark7 2.1、 国内需求结构有别于海外，新能源将是主要驱动力 6 HYPERLINK l _bookmark12 2.2、 风电领域：海上风电迎机遇，未来增长空间广阔 8 HYPERLINK l _bookmark13 2.2.1、 碳中和顶层设计政策落地，清洁能源发展力度加码 8 HYPERLINK l _bookmark19

2、2.2.2、 全球风电蓬勃发展，海上风电装机量持续高增 HYPERLINK l _bookmark27 2.2.3、 风电叶片趋于大型化，轻量化需求驱动碳纤维发展 13 HYPERLINK l _bookmark40 2.3、 储氢瓶：氢能行业发展带动储氢瓶碳纤维的需求增长 18 HYPERLINK l _bookmark45 2.4、 热场材料：光伏发展带动碳碳复材高速成长，对碳纤维有海量需求 20 HYPERLINK l _bookmark54 3、 供给端：国内企业技术突破扩建产能，替代空间可期 23 HYPERLINK l _bookmark55 3.1、 国外企业占据高端产能，国内企

3、业正在奋力 23 HYPERLINK l _bookmark60 3.2、 技术取得突破，为碳纤维替代奠定基础 25 HYPERLINK l _bookmark62 3.2.1、 原丝：碳纤维的核心原材料，直接决定其各项性能指标 25 HYPERLINK l _bookmark68 3.2.2、 碳丝：受制于核心生产设备，国内碳纤维在稳定性方面稍有欠缺 28 HYPERLINK l _bookmark70 3.3、 下游需求高增，国产碳纤维迎来历史机遇 28 HYPERLINK l _bookmark74 4、 投资建议 30 HYPERLINK l _bookmark76 5、 风险提示 3

4、1图表目录 HYPERLINK l _bookmark2 图1： 碳纤维综合性能优异，适用于诸多领域 HYPERLINK l _bookmark2 4 HYPERLINK l _bookmark8 图2： 全球角度来看，2020 年碳纤维主要应用领域是风电叶片 HYPERLINK l _bookmark8 7 HYPERLINK l _bookmark9 图3： 在疫情冲击下，2020 年需求同比增速依然为正，展现出碳纤维市场的韧性 HYPERLINK l _bookmark9 7 HYPERLINK l _bookmark10 图4： 200 年我国碳纤维下游需求主要集中在风电叶片和体育休闲

5、领域 HYPERLINK l _bookmark10 7 HYPERLINK l _bookmark11 图5： 近五年来，我国碳纤维需求保持高速增长，2020 年同比增速高达28.97% HYPERLINK l _bookmark11 7 HYPERLINK l _bookmark15 图6： 大型清洁能源基地主要分布于“三北”和西部地区 HYPERLINK l _bookmark15 9 HYPERLINK l _bookmark20 图7： 200 年全球风电累计装机达743GW HYPERLINK l _bookmark20 HYPERLINK l _bookmark21 图8： 20

6、0 年单年新增装机突破历史新高，达93GW HYPERLINK l _bookmark21 HYPERLINK l _bookmark22 图9： 随着陆上富风区逐渐饱和，全球范围的海上风电装机量高速增长 HYPERLINK l _bookmark22 12 HYPERLINK l _bookmark23 图10： 截至2021 年1 我国风电累计装机达305GW HYPERLINK l _bookmark23 12 HYPERLINK l _bookmark24 图1： 221 年11 月国内风电新增装机24.7GW HYPERLINK l _bookmark24 12 HYPERLINK

7、l _bookmark25 图12： 截至2020 年，中国海上风电累计装机规模位列全球第二，达9.9GW HYPERLINK l _bookmark25 13 HYPERLINK l _bookmark26 图13： 200 年中国海上新增装机量已经超越欧洲，占全球海风新增的一半 HYPERLINK l _bookmark26 13 HYPERLINK l _bookmark28 图14： 风电机组占陆上风电建设成本的70% HYPERLINK l _bookmark28 13 HYPERLINK l _bookmark29 图15： 风电机组仅占海上风电建设成本的30-40% HYPERL

8、INK l _bookmark29 13 HYPERLINK l _bookmark30 图16： 海上、陆上风电新增机组呈现大型化趋势（M） HYPERLINK l _bookmark30 14 HYPERLINK l _bookmark34 图17： 扫风面积与发电量成正比，扫风面积增加一倍可以带来30%的度电成本降幅 HYPERLINK l _bookmark34 16 HYPERLINK l _bookmark35 图18： 单机功率的提升需要配套更长的风电叶片 HYPERLINK l _bookmark35 16 HYPERLINK l _bookmark36 图19： 碳纤维应用在

9、风电领域的主要工艺 HYPERLINK l _bookmark36 17 HYPERLINK l _bookmark37 图20： 风电叶片大梁采用碳纤维拉挤梁片 HYPERLINK l _bookmark37 17 HYPERLINK l _bookmark38 图21： 未来全球海上风电新增装机预计将逐步放量 HYPERLINK l _bookmark38 18 HYPERLINK l _bookmark39 图22： 全球风电叶片碳纤维需求有望迎来快速增长 HYPERLINK l _bookmark39 18 HYPERLINK l _bookmark43 图23： 丰田Mirai 汽车

10、采用75MPa 的IV 型储氢瓶 HYPERLINK l _bookmark43 20 HYPERLINK l _bookmark44 图24： 氢燃料电池汽车的推广或将带动碳纤维需求提升 HYPERLINK l _bookmark44 20 HYPERLINK l _bookmark46 图25： 碳碳复材主要应用于热场部件，包括坩埚、保温筒、导流筒等 HYPERLINK l _bookmark46 20 HYPERLINK l _bookmark47 图26： 全球光伏行业高速发展，新增装机逐年递增 HYPERLINK l _bookmark47 21 HYPERLINK l _bookm

11、ark48 图27： 硅片产量逐年新高，2021 年预计产出181GW HYPERLINK l _bookmark48 21 HYPERLINK l _bookmark50 图28： 随着坩埚制作工艺、拉棒技术的提升，单晶炉投料量预计仍有增长空间 HYPERLINK l _bookmark50 22 HYPERLINK l _bookmark52 图29： 未来光伏新增装机规模预计会持续增长（GW） HYPERLINK l _bookmark52 23 HYPERLINK l _bookmark53 图30： 碳碳热场的高速增长或将带动碳纤维需求的提升 HYPERLINK l _bookmar

12、k53 23 HYPERLINK l _bookmark56 图31： 截至2020 年碳纤维行业主要市场份额被海外企业占据 HYPERLINK l _bookmark56 24 HYPERLINK l _bookmark57 图32： 截至2020 年，日本东丽收购卓尔泰克，总产能位列全球第一 HYPERLINK l _bookmark57 24 HYPERLINK l _bookmark58 图33： 欧美日企业早在上世纪60 年代开始研发碳纤维，工艺逐渐成熟，垄断高性能碳纤维市场 HYPERLINK l _bookmark58 24 HYPERLINK l _bookmark59 图34

13、： 中国碳纤维行业的发展在上世纪90 年代出现停滞，直到新世纪初才开始恢复发展 HYPERLINK l _bookmark59 25 HYPERLINK l _bookmark61 图35： 碳纤维产业链相对来讲比较长，各环节均有一定的壁垒 HYPERLINK l _bookmark61 25 HYPERLINK l _bookmark64 图36： 在清洁室的高度防尘环境下纺制的原丝制造成碳纤维之后拉抗强度最好 HYPERLINK l _bookmark64 26 HYPERLINK l _bookmark65 图37： 碳纤维原丝的生产工艺包括聚合、制胶、纺丝三个环节 HYPERLINK

14、l _bookmark65 27 HYPERLINK l _bookmark69 图38： 碳纤维原丝需要经过预氧化、碳化制成碳纤维 HYPERLINK l _bookmark69 28 HYPERLINK l _bookmark71 图39： 200 年中国大陆碳纤维运行产能位列全球第二 HYPERLINK l _bookmark71 29 HYPERLINK l _bookmark72 图 40： 当前我国碳纤维以进口为主，但国产碳纤维需求增速远超进口增速，说明国内企业在碳纤维生产方面取得突破 HYPERLINK l _bookmark72 .29 HYPERLINK l _bookmar

15、k1 表1： 相较于传统材料，碳纤维性能具有明显优势 HYPERLINK l _bookmark1 4 HYPERLINK l _bookmark3 表2： 以聚丙烯腈为原丝制成的碳纤维占据市场主流，品质优于其他品种 HYPERLINK l _bookmark3 5 HYPERLINK l _bookmark4 表3： 在应用时碳纤维多是作为增强材料，主要是看重其优异的力学性能 HYPERLINK l _bookmark4 5 HYPERLINK l _bookmark5 表4： 应用领域对于性能的要求以及价格的敏感度决定了其使用的丝束类型 HYPERLINK l _bookmark5 6 H

16、YPERLINK l _bookmark14 表5： 政策助力行业长期发展 HYPERLINK l _bookmark14 8 HYPERLINK l _bookmark16 表6： 大型清洁能源基地主要是结合储能一体化 HYPERLINK l _bookmark16 9 HYPERLINK l _bookmark17 表7： 各地方政府在其“十四五”规划中布局规划大基地项目 HYPERLINK l _bookmark17 10 HYPERLINK l _bookmark18 表8： 全国已有超过46.3GW 风光大基地项目开工建设 HYPERLINK l _bookmark18 HYPERL

17、INK l _bookmark31 表9： estasV12 相比V82 原材料用量下降10左右 HYPERLINK l _bookmark31 14 HYPERLINK l _bookmark32 表10： 风机功率提升速度大于零部件用量增加速度 HYPERLINK l _bookmark32 15 HYPERLINK l _bookmark33 表1： 单机功率提升至4.5MW 时，全投资IRR提高2.4%，资本金提升9.25% HYPERLINK l _bookmark33 15 HYPERLINK l _bookmark41 表12： 氢能储运主要分为气态储运、液态储运、固态储运及有机

18、液体储运等四种方式 HYPERLINK l _bookmark41 19 HYPERLINK l _bookmark42 表13： III、IV 型瓶用碳纤维进行全缠绕，提升强度的同时能够减轻整体重量 HYPERLINK l _bookmark42 19 HYPERLINK l _bookmark49 表14： 碳基复材各项指标均优于石墨材料，是热场材料的最优选择 HYPERLINK l _bookmark49 21 HYPERLINK l _bookmark51 表15： 碳基复材逐步替代等静压石墨，渗透率大幅提高 HYPERLINK l _bookmark51 22 HYPERLINK l

19、 _bookmark63 表16： 原丝的质量直接决定了碳丝的性能 HYPERLINK l _bookmark63 26 HYPERLINK l _bookmark66 表17： 湿法纺丝和干喷湿纺存在较大差异 HYPERLINK l _bookmark66 27 HYPERLINK l _bookmark67 表18： 部分国内企业在碳纤维生产技术方面取得了重大突破，替代可期 HYPERLINK l _bookmark67 27 HYPERLINK l _bookmark73 表19： 由于下游需求高增，我国众多企业着手开展碳纤维原丝、碳纤维及复合材料的产能扩建 HYPERLINK l _b

20、ookmark73 30 HYPERLINK l _bookmark75 表20： 受益标的估值信息表 HYPERLINK l _bookmark75 30、碳纤维综合性能超群，被誉为“材料之王”碳纤是种碳在 9以上碳链纤维通高分法除除碳外大数素由有纤（丙腈N沥基胶维等）在 1000高温以上的惰性气体中裂解碳化制成，其中全球 90%以上的碳纤维是由 N制纤具出的力性和学定强度（度为的0倍、模量密（度钢的1铝金的1造就轻化特此之，碳纤维还具备耐腐蚀、耐疲劳、热膨胀系数小、耐高温、电及热导性高等特点。因为碳维有群综性能被“料“色金作代工业中不或的科新材纤被泛于航航新源备汽车、体育品交运、程器、疗械

21、建及其构强领。表相较于传统材料，纤性能具有明显优势性能指标铝合金钛合金高强度钢玻璃纤维碳纤维密度(g/c3)2.84.57.821.52抗拉强度(p)0.70.61.81.52.070拉伸模量(p)75142104220-00优点制造技术成熟物理性能良好热膨胀系数低可塑性好抗腐蚀，环保制造技术成熟，耐腐蚀成本低廉绝缘性好高温价格力学性能异，轻量程度高缺点成本较高承能力耐高温较弱成本较高机械性能较弱强度偏性脆耐磨较差成本高，造工艺复资料来源N 基碳纤维的生产与应用、开源证券研究所图碳纤维综合性能优，用于诸多领域资料来源：中简科技招股说明书碳纤维有诸多分类标准，通常按照原丝类型、力学性能、丝束大小

22、这三种进行类。 按照原丝类型分类（1）沥青基碳纤维：以沥青为原料，提高沥青的使用价值，尺寸稳定性好。沥青基碳纤维与氰酸酯树脂制成的复合材料热膨胀系数小，可以用作人造卫星材料或其他精密材料（2）粘胶基碳纤维：含纤维素的粘胶纤维组成，石墨化程度低、导热系数小，适合作为隔热材料（3）聚丙烯腈基碳纤维：以聚丙烯腈（AN）为原料，是所有碳纤维中用最用最能最的丙碳纤占主地，其产占纤总的90上。表以聚丙烯腈为原丝成碳纤维占据市场主，质优于其他品种分类优势劣势应用现状沥青基原料来源丰富碳化收率高原料调制复杂产品性能较低目前规模较小粘胶基高耐温性碳化收率低，技术难度大，设备复杂，成本高主要用于耐烧蚀材料及隔热材

23、料聚丙烯腈（A）基成品品质优异工艺较简单丙烯腈纯度要求较高已经成为碳纤维主流资料来源：光威复材招股说明书、开源证券研究所 按照力学性能分为通用型和高性能型（1）通用型碳纤维强度一般在 1000P模一在1GPa左2高能碳纤还以分高强型、高模量型、超高强型及超高模型。拉伸强度及模量是国际碳纤维的主要类准行内般采日东R）类，全国维增强料准化技术委员会在2020 年正式发布了我国的碳纤维分类标准表在应用时碳纤维多作增强材料，主要是重优异的力学性能按力学性能分类国家标准牌号日本东丽牌号拉伸强度MPa拉伸模量paQ3522T303504002260高强型（）Q4522T40/704505002260QZ4

24、26M35J4505002650QZ526T80HB5005002650QZ526T80SC5506002650高强中模型（Z）QZ626T1006006002650QZ626T106507002650QZ726T107007002650高模型（M）M3035-3003003500QM535-5507003500QM435M40J4005003500QM440M46J4005004050QM445M50J4005004500高强高模型（M）QM450M55J4005005050QM355M60J3504005500QM360-3504006050QM365-3504006500资料来源聚丙烯腈

25、基碳纤维（B/T272-00、东丽官网、开源证券研究所按照丝束大小分纤可以束有纤数量划成丝束和大束维通在4K以的是束碳（K意着1 碳纤维含有100丝因性及制成相较称为业碳维包括8、 506K8K 应用纺药生机电土建通输和能源等领域；小丝束碳纤维工艺要求严格，综合性能更为优异，但生产成本较高，被称宇级纤，般括K、K、K 和2K 产，要用领域包括防业高术及体休用，飞、卫、尔球等。表应用领域对于性能要以及价格的敏感度定其使用的丝束类型应用领域强度pa丝束类型类比牌号备注飞机3.5小丝束/中小丝束T30/70/T00主要应用于机身机翼整流罩地板、地板梁等军工3.5小丝束/中小丝束T30 以上运用于装备

26、的不同部位汽车3.5小丝束-大丝束T30-T00主要运用于车身底盘保险杠电池、氢气燃料罐头、等风电3.5大丝束T30 以上主要运用于叶片、梁轨道交通3.5大丝束T30 以上主要为车体建筑3.5小丝束-大丝束T30 以上应用于大型建筑物，增加建筑物的强度、耐腐蚀性体育3.5小丝束-大丝束T30 以上高于高档体育器材资料来源：吉林碳谷招股说明书、开源证券研究所、需求端：双碳政策刺激下游需求，市场空间具有扩张前景2.1、国内需求结构有别于海外，新能源将是主要驱动力从全的度看200 年全碳维求为10.69 万，电片航空航及育闲碳维需量三应领需量别为.01615.4万吨2020 年，球围内发冠情对体经产

27、了大击民航空首当其中。由于疫情影响，航空公司受到重挫，考虑到未来近几年旅客数量急剧减少，随即减少飞机的订单数量，直接导致碳纤维航空复材的需求急剧下滑，同比增速为30。与此同时，风电叶片、压力容器、碳碳复合材料（单晶硅热场材料）等应领不疫的响，然持高增，同增为20、1、79。总的来说，在航空航天、体育休闲等传统应用领域受到疫情影响导致需求大幅下滑之时凭风叶、力容、碳材领的高增，220 全碳维需求量比速然正了3未来随疫情影响边际减下需求将会全面开花行空间有扩张前景根广州奥碳纤220全球碳维复合材料市场报告，05 年全球碳纤维需求量计会达到0 万吨，200 年2025 年GR为13.6。图全球角度来

28、看，020 年碳纤维主要应用领域是电叶片图在疫情冲击下，020 年需求同比增速依然为正展现出碳纤维市场韧性数据来源：广东赛碳纤维、开源证券研究所数据来源：广东赛奥碳纤维、开源证券研究所从我国的角度来看，20 年我国碳纤维需求总量为 4.9 万吨，同比增速高达 28.97管220 年全都入冠情发的慌中但借之效的管理措施，中国率先摆脱疫情，各项生产经营活动有序恢复，从而保证了碳纤下游求稳增。分需结来，220 我国纤下需主来于风电片及育闲需求分为1.6 其风叶领的求增速达了44.3贡主需求量“230年达峰060年中双碳”背景下，国家将采取强有力的政策，着手优化能源结构，提高清洁能源的比重。风电、氢能

29、、光伏均迎来发展机遇，叶片对于轻量化的要求将是碳纤维需求的关键擎。由于西方国家加强了高端碳纤维及生产设备对我国的限制，我国碳纤维在航空航天域应占为3.48现今用纤需求增会极动内企业实现制造工艺和生产设备的自主化，进而为今后具备生产高端碳纤维的能力创造决条根据广东赛奥纤维2020 全球碳纤维合材料市场报告，025 年中碳纤维需求总量预将达到9.4万吨221年25年CR为14其中国产供应量将会达到46万吨，021年025年R为0。图2020 年我国碳纤维下游需求主要集中在风电叶和体育休闲领域图近五年来，我国碳纤维需求保持高速增长，220年同比增速高达8.9%数据来源：广东赛奥碳纤维、开源证券研究所

30、数据来源：广东赛奥碳纤维、开源证券研究所2.2、风电领域：海上风电迎机遇，未来增长空间广阔2.2.、碳中和顶层设计政落，清洁能源发展力加码碳达峰具体行动方案出台，清洁能源长期发展目标明确。双碳目标发布以来，关于达的种体策持出，光清能源远展标确021 年 10 月4 共央务院式关完准确面彻发理做好碳达峰中工的见要（到025非石能消比到20左右；（2）到2030 ，化能源费重达到25右，电太能电装机容量达到12 亿瓦上）到2060 年非石消费重到80以021年10月26日国院230 前达行动案通提持陆海并重，动风协调发展，善海风电链，鼓建设上风地推进退役电组片新产业物环“上+洋场低碳农业模。表政策

31、助力行业长期展时间部门文件名内容201 年5 月1 日国家能局关于221 年风电、光伏发开发建设有关事项的通知提出221 年，全国风电、光发电发电量占全社会用电量的比重达到%左右，确保05 非化石能源消费占一次能源消费的比重达到2%左右以非电最低消纳责任权重为引导制定模目标。201 年5 月1 日国家发委关于221 年可再生能源电消纳责任权重及有关事项的通知201 年每年初发布各省重同时印发当年和次年消纳责权重。201 年0 月0 日国家能局关于积极推动新能源发电项目能并尽并多发满发有关工的通知提出请各电网企业按“能并尽并“多发满发原则并且大统筹协调力度，加快风电、光伏发电项目配套接网工程建设

32、201 年0 月4 日中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新展理念做好碳达峰碳中和工的意见要求到225 年，非化石能源费比重达到 2%左右；到230年非化石能源消费比重达到5%左右风电太阳能发电机容量达到12 亿千瓦以到20 年非化石能源消费比到8%以上。201 年0 月6 日国务院200 年前碳达峰行动方案通知提出坚持陆海并重推动风电协调快速发展完善海上风电产链鼓励建设海上风电基地推进退役风电机组叶片等新兴产废物循环利用，以及“海上风电海洋牧场”等低碳农业模式。资料来源：国家能源局、国家发改委、中国政府网、开源证券研究所大基地项目规划托光行业发展十四间规九清能基和五大上电地201 年3 公的十

33、五规和235 年景标要提出，要建设九大清洁能源基地和五大海上风电基地。九大清洁能源基地包括金江上游、金沙江下游、雅砻江流域、黄河上游、黄河几字湾、河西走廊、北、松辽等清洁能源基地；五大海上风电基地为广东、福建、浙江、江苏、山东海上电地大地设规将为十五期间光增机重源头。图大型清洁能源基地要布于“三北”和西地区资料来源：国家发改委表大型清洁能源基地要结合储能一体化基地类型基地名称省份松辽清洁能源基地黑龙江、吉林、辽宁风光储一体化基地冀北清洁能源基地河北北部黄河几字弯清洁能源基地内蒙古、宁夏风光火储一体化基地河西走廊清洁能源基地甘肃黄河上游清洁能源基地青海金沙江上游清洁能源基地四川风光水储一体化基地

34、雅砻江流域清洁能源基地贵州金沙江下游清洁能源基地云南风光水火储一体化基地清洁能源基地海上风电基地广东海上风电基地广东福建海上风电基地福建浙江海上风电基地浙江江苏海上风电基地江苏山东海上风电基地山东资料来源：中国政府网、solaroo、开源证券研究所大基地拉开序幕，百万、千万千瓦基地项目浮出水面。目前九大清洁能源基和五海风基所及的关份已四五期风和伏划，不少地区规划了百万千瓦乃至千万的新能源大基地项目。根据北极星太阳能光伏网统计目各（区市规划万瓦基项目46 个千千大地目41个。表各地方政府在其“十四”规划中布局规划基项目基地地区“十四五”规划辽宁大力推动清洁能源建设，其中风电 33W，光伏 1.5

35、W。松辽清洁能基地黑龙江“十四五”时期将启动三大千万千瓦级别能源基地的规划建设：哈尔滨、绥化综合能源基地；齐齐尔、大庆可再生能源综合应用示范基地；东部高比例可再生能源外送基地。吉林205 年新能源装机达30W200 年新能源装机达60W推“陆上风光三峡“吉电南送特高压通道等重大能源项目建设。冀北清洁能源基地河北推进张家口市可再生能源示范区，张承百万千瓦风电基地和张家口、承德、唐山、沧州、沿太行山区光伏发电应用基地建设“十四五”期间新增风电、光伏项目规模2026W、2.0W。黄河几字弯洁能源基地宁夏建设红寺堡盐池中宁宁东等百万千瓦级光伏基地和贺兰山麻黄山香山平价风电基地“十五”期间新增14W 光

36、伏项4.5W 风电项目。内蒙古“十四五”期间新能源新增并网规模50W。河西走廊清洁能源基地甘肃推进酒泉千万千瓦级风电基地金张武千万千瓦级风光电基地白银复合型能源基建设“十四五期间风电、光伏总规模新增264W。黄河上游清洁能源基地青海瞄定230 年全省风电光伏机10W清洁能源装机超10W 目标目前批复了42W 的清洁能源多能互补项目。清洁能源基地建成准东千万千瓦级新能源基地、推进建设哈密北千万千瓦级新能源基地和南疆环塔里木千万千瓦级清洁能源供应保障区。金沙江上游清洁能源基地四川建设金沙江上游、金沙江下游、雅砻江流域、大渡河中上游四个风光水一体化可再生能源开发基地，到225 年底，建成光伏、风装机

37、容量各10W。雅砻江流域清洁能源基地贵州建设毕节、六盘水、安顺、黔西南、黔南等百万千瓦级光伏基地，到225 年发电装机破1 亿千瓦。金沙江下游清洁能源基地云南“十四五”期间规划建设31 新能源基地，装机规模为10W；建设金沙江下游、澜沧江中下游、红河流域“风光水储一体化”基地以及“风光火储一体化”示范项目新能源装机共15W。广东海上风电基地广东“十四五期间粤东千万千瓦级海上风电基地开工建设 100 万千瓦其中建成投产60万千瓦粤西千万千瓦级海上风电基地开工建设100 万千瓦，其中建投产50 万千瓦。福建海上风电基地福建规划福州、漳州、莆田、宁德和平潭所辖海域17 个风电场总规模1330W；到0

38、0 底海上风电装机规模达3W。浙江海上风电基地浙江“十四五”期间光伏新增装机12W，其中分布式5W，集中式7W；风电新增装机4.5W，主要为海上风电。江苏海上风电基地江苏“十四五”期间风电装机新增1W，其中海上风电装机新增8W；光伏发电新增9W；到225 年底，风电总装机达26W，光伏总装机达26W。山东海上风电基地山东开发渤中、半岛北、半岛南三大片区海上风电资源，重点打造千万千瓦级海上风电基地，鲁北盐碱滩涂地风光储一体化基地，到225 年底可再生能源发电装机达85W，其中风电装机达25W。资料来源：solaroo、开源券研究所首批10W风光大基地项目有序开工建设风光各占一半221年10月 1

39、2 日生多样公十次约方会导峰上讲提出，中国将大力发展可再生能源，在沙漠、戈壁、荒漠地区加快规划建设大型风电光伏地批10W 光基项已经序计各占一半据极太能网统自221年10月旬以国有超过46.4GW风光基项陆开建设已布总达2068亿。表全国已有超过4.34W风光大基地项目开工设省份开工时间基地名称装机规模（万千瓦计划投资（亿元）青海10 月5 日青海海南、海西新能源基地10065010 月5 日甘肃省新能源基地项目125700甘肃10 月5 日“陇电入鲁”配套新能源基地首批白银0 万千瓦项目1010 月6 日蒙西基地库布其20 万千瓦伏治沙项目200120内蒙古10 月0 日内蒙古大唐托克托20

40、 万千外送项目20012010 月5 日金沙江下游大型风电光伏基地（云南侧）4310 月下旬澜沧江流域国家级“风光水储”一体化基地（部分开工）16云南1 月2 日丽江市221 年第四季度重点目（新能源绿氢）2801 月2 日国投大朝山西林业光伏发电项目30宁夏10 月0 日国能宁夏电力公司20 万千光伏项目200100安徽10 月2 日阜阳南部10 万千瓦风光电目120广西10 月5 日横州20 万千瓦风光储一体大型基地示范项目260128山东10 月8 日鲁北盐碱滩涂千万千瓦风光储一体化基地2009010 月1 日延安市四季度重点项目暨大型风电光伏基地陕西1 月2 日国家大型风电光伏基地陕西

41、省项目300160山西1 月2 日晋中市昔阳30 万千瓦风光一体化新能源基地300吉林10 月8 日吉林“陆上风光三峡”工程）资料来源：北极星太阳能光伏网、开源证券研究所）2.2.、全球风电蓬勃发展海风电装机量持续高增全球风电累计装机规模稳步增长，海上风电始终维持高速增长。根据全球能理事GWC发的据去年全风计装规由2010年的98W增至220 年的74G，R 为14。中上风累装规为7G。 2020球电新机模9G同增长4新装规创新高。近年来，随着陆上富风区域的逐渐饱和，海上风电发展迅速，一直维持较高增速。截至200 末球电计机达3206200年R为24。图2020年全球风电累计装达4GW图202

42、0年单年新增装机突历史新高，达9W数据来源：WE、开源证券研究所数据来源：WE、开源证券研究所图随着陆上富风区逐饱，全球范围的海上电机量高速增长数据来源：WE、开源证券研究所我国风电累计装机规模稳步增长，海上风电势头迅猛后来居上。根据国家局数截至021年1我风累装规为30G012020年的CR为22经了2020年上风抢行之201年风新装速有放缓。根据家源数201年11月国电增机量24.比长8。虽然我国海上风电起步较晚，但近五年来发展势头迅猛，每年新增装机量都持续刷新记，220 的机更是越洲占球增总的504根家能源局数截至2021年6底我海风总机突破G陆风样，跃居球位。图：截至2021年1月我国

43、电累计装机达3GW图：2021年11月国内风电增装机24.数据来源：国家能源局开源证券研究所数据来源：国家能源局、开源证券研究所图：截至2020年中国上电累计装机规模位全球第二，达9.W图：2020年中国海上新增装量已经超越欧占全球海风新增的一半数据来源：WE、开源证券研究所数据来源：WE、开源证券研究所2.2.、风电叶片趋于大型量化需求驱动碳纤发展风机的大型化是未来发展的趋势。风电项目建设成本主要来源于风电机组、电力设施和安装工程等环节。根据北极星电力网数据，风电机组、电力设施和安装工程占上电设的85占上电设本的63陆风建成本中风电机组占 7080，此风电机组降本是推动陆上风电项目建设成本降

44、低的关键海上电于安和基建的杂，得电机成占 30左，而安装和基占040而风机装和桩建三面时本才能有效推动海上风电项目建设成本降低。由于中央不再对海上风电进行补贴，降低风电成及高济势必行根财部国发改、家源在220 年1月发的关促非可再能发健发的若意自220 起增的海风项将再入中财补范之，而量目要在201 年12月31日完全机网才享补。图：风电机组占陆上风建成本的70%图：风电机组仅占海上电设成本的3%40%数据来源：北极星电力网、开源证券研究所数据来源：北极星电力网、开源证券研究所图：海上、陆上风电新机呈现大型化趋势（）数据来源：WE、开源证券研究所风机大型化是风电长期降本的有效途径。风电机组功率

45、大型化主要从三方面动风电长期降本（1）降低风机单瓦制造成本（）降低风电场建设成本（3）高风机利用小时数发效率，增加发电量从降低度电成本。（降低单瓦造成本制造功风时功增加度大零件量的增加速度，从而单瓦成本随着功率的提升而下降。此外，目前整机企业采用平台化、模块化设计理念，不同型号的风机许多零部件可以通用，这样还可以带来规模化降如eas12机型比V2 型功升了2而体料量反而下了9.7；阳能ySE5016 型比ME2.521 型率了1 倍，而关部提有204。表easV12相比82原材料用量下降1左右机型stasV82amsa G8XstasV80stasV2功率（MW）1.5223钢材（kgkW）9

46、6382310.7817玻纤/树脂/塑料（kgkW/铸铁（kgkW）178163103219铜（kgkW）1.81.81.41.6铝（kgkW）1.900.81.1合计（kgkW）13.91412.612.7相对stsV82 材料用量变幅度/-180%-4.4%-9.1%塔高（）78677884叶片直接（）82808012数据来源Undrstndig wid tubine price trends n the U. ovr the pst dde、开源证券研究所表：风机功率提升速度于部件用量增加速度机型MySE.5- 121MySE.015MySE.0- 145MyS

47、E.0- 156MySE.0- 1665.0W 机型相对.5MW机变化幅度功率（MW）2.5344510%叶轮直径（）121135145156166371%叶片重量（t）14145197198201435%叶轮重量（t）788710.110.410.8394%机舱重量（t）8385999912.6549%塔架高度（）859090100105235%数据来源：明阳智能官网、开源证券研究所（降低风场建设成满风总体机模的况风机量单机功率成反比。尽管单机功率提升会导致风电机组的成本略有上升，但是风电机组的成只整风成的40如风数够减可有降建成本，包括台装等根平时风目投特与数据，当风功由2.0W 升4.M

48、W 时风项静态资本低4.5，CE下降3.6，投资RR增加24pc。表：单机功率提升至45W时，全投资RR提高2.，资本金提升9.2%单机容量（M）台数项目容量（M）静态投资（元/千瓦）全投资资本金LCE（元/千瓦时）2.0501006499.8%182%0.412.245996359.5%188%0.442.343996299.7%196%0.362.5401006219.2%201%0.363.03399603101%215%0.224.025100577109%246%0.184.5229955716%274%0.93数据来源平价时代风电项目投资特点与趋势、开源证券研究所 注：徐燕鹏.平价

49、时代风电项目投资特点与趋势J.风能221348（3）提升发电效率：通过增加叶片的长度来扩大受风面积，捕捉更多的风能在同风下风发与受面成比根据225中风电电，扫风积加倍可提高倍发量使度电本降 0同，扫风面积的提升使得超低风速资源也具备了开发价值，尤其是现在陆上富风区域逐渐饱和叠海风天变无常捕低速源够有提风发的济性。图：扫风面积与发电量正扫风面积增加倍可带来30的度电成本降幅资料来源：E2025 中国风度电成本叶片大型化对复合材料提出了更高标准，碳纤维能够满足其要求。近年来了提高风电的经济性，风电机组单机功率呈上涨态势，而风电叶片长度与风机功率成正比。大型化风机对于叶片提出了更高的要求，而碳纤维材

50、料能够满足大型化所需轻强模的要传的璃叶片长超一阈之后，质量大致能低出现振转问较于纤碳维密小30，强度大0模量高38 倍。性碳维合料受平的击时内纵横交的纤丝够效地散免的发兼强度同时，材料密度越小单位体积质量越轻。根据中复神鹰招股说明书，在满足刚度和强度的前提纤比璃叶片轻30以上前风直已破20叶片重量达8 吨采碳的120m风叶可效减总自达8成本降14从保风机的运状和换率。图：单机功率的提升需配更长的风电叶片资料来源：IRENA全球风电巨头eas 专即将到期，碳纤维透有望进一步提高。主梁所用碳纤维有预浸料、真空灌注、拉挤成型三种工艺。前两种工艺缺点较为显成高效低预料长储需冷环外加叶的成本；真空注闭成

51、工准备作琐而真度对材质有大响。在206 ，eas 拉碳梁艺取突，种工的点（）过挤工艺的生产方式有效提高了纤维体积含量，减轻了主体承载部分的质量（2）通标准件的生产模式有效提高了生产效率，保证产品性能的一致性和稳定性（3）低了运输成本和最后组装整体成型的生产成本（4）预浸料和织物都有一定的边废料，拉挤梁片及整体灌注极少。采用这种设计和工艺制造的碳纤维主梁，兆瓦级的叶均使，展碳纤的用围es 在202 年7 月中丹麦、欧洲等国家或国际性知识产权局申请了以碳纤维条为主要材料生产风电叶片的相关专利限了他业用碳维梁作片根据019产纤在风电叶片业的会，塔斯ea在电碳纤领市率过。国内厂现加布拉挤工专于22 年

52、7月期后工会迅速普，动电片碳纤的本降进推动透进步高。图：碳纤维应用在风电域主要工艺资料来源：沈真国产碳纤维在风电叶片产业中的机会七论国产碳纤维产业化之路图：风电叶片大梁采用纤拉挤梁片资料来源：沈真国产碳纤维在风电叶片产业中的机会七论国产碳纤维产业化之路风电装机规模叠加碳纤维渗透率的提升，大丝束需求量有望迎来高速增长。在 “双”景，电经成全重发领根伍麦兹2020 年球风机机场额未展望和州奥2020 全球纤复材市报告， 2020 全新风装容量13W风叶碳纤的求为3.06 吨，意味着GW 风装要约297 碳维根中国石数，GW 电装机需用纤1 万，得前碳维透仅为3右。来着挤艺普及，碳纤维渗透率逐步提高

53、，越来越多的叶片将会使用拉挤碳梁，风电机组单机功率有望进步高海新装机会来量根据GC 测来国上电蓬勃展望动球上风新装量幅涨计到205 年全海风电新装规达3.G20212025年CR为3据州奥纤020全球碳纤维合材料报告，预计2025 年全风电叶片碳维需求到 9.3万吨20212025年CR 为25。图：未来全球海上风增机预计将逐步放量图：全球风电叶片碳纤需有望迎来快速增长数据来源：WEC、开源证券研究所数据来源广州赛220 球碳纤维复合材料市场报告开源证券研究所2.3、储氢瓶：氢能行业发展带动储氢瓶碳纤维的需求增长氢能的储运根据氢或储氢材料形态的不同主要分为气态储运、液态储运、态储 及机体运种方

54、（1气储运主要括距运的压长管拖车以及长距离运输的管道运输，其中管道运输适用于大规模氢气运输（2）液储运，低温态储氢氢气冷冻至下 22.7以变为液体注到绝器中进行储运，储运工具主要为用于长距离、大规模运输的液氢槽罐车（3）固态储运是以金属氢化物、化学氢化物或纳米材料等作为储氢载体，通过化学吸附和物理吸附的方式进行氢储运，对储运工具并无特殊要求（4）有机液体储运，是通过加反应将氢气固定到芳香族有机化合物并形成稳定的氢有机化合物液体，最终以液体槽罐进储。高压气态储氢目前是国内主流的储氢方式。在主要的氢储运技术中，最成熟是高压气态储运，也是现阶段国内最主要的氢储运方式。气态储运常温即可实现速充放氢，成

55、本较低，因此得到广泛应用，但储氢量较低，且对高压储氢罐存在高的技术要求。另一方面，管道运输是实现氢气大规模、长距离运输的重要方式能耗小且成本较低。但类似于天然气管网系统建设，输氢管道建设所需一次性投较大基成高且周期长相于美已相成的氢网统，中国输氢管道建设仍处于起步阶段。而在现有的天然气管网系统中混入氢气是初管道氢主探方。表：氢能储运主要分为态运、液态储运、固储及有机液体储运等种式储运方式运输工具压力载氢量体积储氢密度质量储氢密度成本能耗经济距离适用场景单位MPkg车kg/3wt%元/gkWh/gkm长管拖车2030-001451.12.21-13150城市内配送气态储运管道1-4-3.2-0.

56、30.2500国际跨城市与城市内配送液态储运液氢槽罐车0.67006414122515200国际、规模化、长距离固体储运货车430-00501.2-10133150-有机液体储运槽罐车常压2004050415-200国际、规模化、长距离资料来源：中国氢能联盟、开源证券研究所国产V型瓶技术取得突将带动碳纤维需提升高压气主分四型号（1I型金气2I型属胆环向绕瓶（3I金属内胆纤全绕瓶（V 非属胆维绕气其II气瓶由于质量过大、储氢密度低，难以满足氢燃料电池汽车的储氢需求，主要用于工业、加氢等定点途而I型V 气采纤维缠的式具量轻、储氢密度高、安全性高等优点，已经被广泛应用于车载领域。目前，国内主要采 I

57、型储（35Pa较于际的V型7Pa 压氢仍在的技术差，在220 末国国产V 瓶术了重突。阳林安新技术限司的70a 氢经过式验各参均用压缩氢塑内碳维缠绕家为国家V型通术评审的企。同积，力与氢成比V 瓶成氢料池车首储氢瓶，续航里程可以有效提高。根据中科院宁波材料所特种纤维事业部的数据，氢能商车带4储瓶单个氢碳维约80g用带2个瓶，单瓶碳纤维量为 7.5k。在燃料电汽车示用政策的推下，我燃料电池汽车保有量将会逐步增加，从而带动碳纤维需求的大幅提升。根据广州赛奥碳纤维220 全碳维材料场告，计05 全压容碳需求量将到2.9 吨021225 年AR为20。表：、V型瓶用碳纤维进全缠绕，提升强度同能够减轻整

58、体重量型号I制作工艺纯钢质金属钢质内胆，纤维缠绕铝内胆，纤维缠绕塑料内胆，纤维缠绕工作压力（MP）175-263-307070 以上介质相容性有氧脆性、有腐蚀性有氧脆性、有腐蚀性有氧脆性有腐蚀性有氧脆性、有腐蚀性产品重容比（Kg/L）0.9130.60950.5-10.308使用寿命15 年15 年1520 年1520 年储氢密度（%）14281.2314281.23404488应用情况工业加氢站等固定地点应用工业、加氢站等固定地点应用车载应用车载应用资料来源：中科院宁波材料所特种纤维事业部、开源证券研究所图：丰田Mrai汽车采用5Pa的V型储氢瓶图：氢燃料电池汽车的将带动碳纤维需求升资料来源

59、：丰田汽车数据来源广州赛220 球碳纤维复合材料市场报告开证券研究所2.4、热场材料：光伏发展带动碳碳复材高速成长，对碳纤维有海量需求碳碳复材是碳纤维及其织物增强的碳基体复合材料，除了继承碳纤维的高以外，还具备抗热冲击性能好、尺寸稳定性高等优点，力学特性随着温度升高而大，目唯能在220以保高强的合材要用刹盘航天部件以及热场部件三个领域。近年来，前两个应用领域发展平稳，热场部件的求则受光行高发展拉。图：碳碳复材主要应用热部件，包括坩埚、温、导流筒等资料来源：金博股份招股说明书图：全球光伏行业高速展新增装机逐年递增图：硅片产量逐年新高，021年预计产出11W数据来源：PI、开源证券研究所数据来源：

60、PI、开源证券研究所碳基复材性能优于石墨，能够契合光伏发展趋势。热场是硅片拉晶过程中材，主要用于单晶硅炉内的坩埚、导流筒、保温筒、加热器等部件。为熔化硅料需要度到10以要热材要较的耐性，此期来场材料都以等静压石墨为主，碳基复材为辅。随着光伏新增装机规模的增长，硅片的需求年升单炉投料也从2016 年的30kg 提至220 的10g，坩埚尺也原的620英寸高现的236英埚量提对材料的承载性要求也更高，等静压石墨是由石墨颗粒压制成型的脆性材料，而碳基复材折强过15M能承载大量保了安全时用命长，更加契合热场大型化的发展趋势。随着坩埚制作工艺、拉棒技术的提升，单晶炉投料量具成空，碳热则硅企必的生设。表：