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文档简介

▍投资聚焦投资亮点目前正处于碳纤维发展关键期(轻量化高性能等特性持续助力碳纤维下游应用领域的快速拓展,我们预计风、氢、光、无人机等领域将推升5年全球碳纤维需求至万吨对应-5年全球需求量CGR为%(全球碳纤维产能扩张速度稳健,碳纤维供需缺口仍将持续存在,我们预计5年缺口达5万吨()我国成功突破日、美技术封锁掌握碳纤维核心生产技术众多厂商具备以DMO为溶液的一步法聚合工艺、兼备湿纺纺丝和干喷湿纺喷丝凝固工艺,国产碳纤维型号覆盖T30级至T10级、至5级实现了对日本东丽主要碳纤维型号的对标(1年我国碳纤维产能首次超越美国,以4万吨的总运行产能占据全球%的比例,成为全球最大产能国,未来全球有望迎来中国盛宴()我们预计-225年我国碳纤维产量将从9万吨增至1.9万吨对应-225年CGR达%同时2年有望成为国产量超越进口量的首年,我国碳纤维的国产有望加速(我们预计3年我国碳纤维主流市场参考价为)T3(-0元/k降幅T3(2/25-140元/k降幅%)T3(-130元/k降幅T7(-250元/k降幅%()我们预计5年较于1年新增产能中大丝束投放占比高达%在碳纤维产能投放冲击下,T70级及更高性能的K及以下丝束规格供应商经营前景更广阔。投资逻辑中长期在碳纤维制造应用多维发展背景下碳纤维渗透率持续提升碳纤维需持续放量碳纤维供需缺口持续存在国产碳纤维实现与海外产品全方位对标国产加速,这四大趋势均将对国产碳纤维市场增长给予强力支撑,预计将驱动-2025年碳纤维国产量CGR达%,行业景气度有望持续向上,同时碳纤维企业盈利有望持增长。我们首次覆盖碳纤维行业并给予“强于大市”评级。重点推荐四条主线:光伏、储氢等高价值领域小丝束需求有望随着新能源发展趋势高速攀升,推荐国产小丝束碳纤维产能龙头中复神鹰;“十四五”期间军工材料的发展具有高确定性,推荐军民融合碳纤维龙头光威复材;风电持续高景气且是推动碳纤维需求增长的第一动力,国产大丝束突破下,推荐丝束原丝产能龙头吉林碳谷;碳碳碳陶等复材在光伏制动盘军工等多领域下游驱动下有望迎来高速增长,推荐光伏碳碳热场龙头金博股份。风险因素行业产能扩张超预期上游原材料价格大幅上涨碳纤维在下游领域的渗透率提升不预期;国产化不及预期。▍概况:轻量化、高性能、广应用的新型材料碳纤维具备无可比拟的材料优势,应用领域及产业链覆盖极广碳纤维是新一代轻量化高性能的军民两用技术密集型材料。碳纤维是单丝直径为-微米、含碳量高于%、由碳主链构成的无机纤维,由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴方向堆砌并在高温环境下裂解碳化形成既具有碳材料的固有本征特性又兼备纺织纤维的柔软可加工性。其优良性能包括低密度、高轴向强度与比性能、高耐化学腐蚀性、无蠕变耐高低温、低且各向异性热膨胀系数、耐疲劳等,被誉为1世纪的“新材料之王。表:碳维的良性能优良性能 说低密度 一般碳维的度为.m仅为(.m(.m钢密(.m的和2,因此,相同寸的构件,碳纤维别代铝、和钢减约、和高轴向度 强度是指材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力,碳纤维沿纤维轴方向表现出高强度,其径向强度不如轴向高比性能 强度或比模量(即刚度)与密度的比值分别为比强度和比模量,比模量是确定材料刚度(即抗变形能力)的最有效法,以纤维强环树脂合料为例其比度、模量现结构材中是高的高耐化腐蚀性 碳是最定的学元之一碳(>是纤维学性稳定耐蚀的要原碳对一般有机溶剂、酸碱都有良的耐蚀性无蠕变 蠕变是在应作用固体料慢且永的变,碳维无变耐高低温 在非氧气氛件下碳纤在℃时使,在℃的高温下不融软化在℃低温下铁变得比玻璃脆而碳维依柔软低且各向异性热胀系数

大多数碳纤维在室温下的热膨胀系数为负数,即..-K-1,在0℃时为0,在小于0℃时仅为.-K-,碳纤维易变和胀,能在温较大条件保物体原的形状耐疲劳 疲劳是指在循环应力下,发生在材料某点处局部的、永久性的损伤递增过程,经足够的应力或应变循环后,损伤累可使材产生纹,使裂进步扩展完全裂,碳纤呈优良的疲劳与疲极限其用寿命长。X射线透光性佳 碳纤维X射线透性佳特性于其在疗设或他X射线系中的应拓展优良导导热能 碳纤维有良的导和导性,其导系为.5.lms,电率为.8.-𝛺m电磁屏性能良 碳纤维好的电性使其有良的电屏蔽力cf,Atin,高分网,碳纤维大多作为增强材料与基体材料复合后以碳纤维复材的形式应用在轻量化/高强/高模高韧性等领域。与基体材料(陶瓷、金属、高分子等)复合后的碳纤维复合材料克服了单一组分材料的缺点提高了整体材料性能其密度拉伸强度拉伸模量比强度模量范围分别为-2g/m3、30MPa、-43GPa、-233MPa•mg、-21GPacmg。在相同尺寸的结构件中,用碳纤维分别代替铝/钛/钢将减重约3%/61%/77%,但其强度却被提高至远高于钢材的水平(碳纤维复材的比强度、比模量别是结构钢的-9倍、-6倍,因此碳纤维及其复合材料被广泛应运在能源装备、航空航天、国防军事、土木工程、交通运输、赛车运动以及其他体育休闲等领域中。图:碳纤维比强模量他材料对比Theftigefcnfibeinfcdlsis-Aie(PzAlmmitismlsint等

图:碳纤维广泛游应用江浩瑞国际易限公司聚丙烯(N基标模碳纤维是市场主流碳纤维可以按照原丝类型纤维形态束规格生产工艺力学性能等标准进行分类其中常用的三大分类维度是原丝类型丝规格和力学性能:)按照原丝类型可分为聚丙烯腈(N)基、沥青基、粘胶基等,其中N基碳纤维因生产工艺简单、原料来源丰富及优越的拉伸强度迅速占据市场(产量占有率约为%沥青基碳纤维保持约0吨年产(日美企业平分秋色粘胶基碳纤维基本停(有可能完全退出碳纤维市场碳纤维的应用形态是纤维状丝束按照丝束规格可分为小、大、巨丝束,以一条丝束内碳纤维单丝的根数进行划分,小丝束碳纤维包括、、、12、24K等型号,大丝束碳纤维包括、、80K等型号(目前小、大丝束需求相当巨丝束包括K及以上型号3按照力学性能可分为标(拉伸模量约-25GPa、中模(拉伸模量约-35G)和高模(拉伸模量大于35G。图:碳纤维类 资料来《1全球碳纤合材料场报(广赛中国化纤维业协丽官中科技招股说明,碳纤维产业链覆盖广完整的碳纤维产业链包含从原油到终端应用的完整制造过程游企业首先从石油煤炭天然气等化石燃料中制得丙烯并经氨氧化后得到丙烯腈丙烯腈经聚合和纺丝生成原丝之后,通过预氧化、低温高温碳化等工艺步骤得到碳纤维;碳纤维可随后被制成碳纤维织物、碳纤维预浸料(中间料、碳纤维复材制件;产业链下游应用主要集中在风电、航空航天、体育休闲等领域。从全产业链来看,中游是核心环节,技术资金、设备、产品质量门槛高。图:碳纤维产业链资料来:中神鹰网、股明书,威复招股明书中科技招说明,碳纤维产业链中游是核心环节,技术、资金、设备、产品质量门槛高原丝是生产高品质碳纤维的关键,其成本约占碳纤维生产成本的。通常碳纤维的强度显著依赖于原丝的微观形态结构及其致密性原丝品质缺(表面孔洞沉积刮伤以及单丝间黏结等在后续加工中很难消除而原丝成本一般占碳纤维生产成本的1%左右高质量原丝用量与碳纤维产出比约为1有效产率约为%而低质量原丝用量与碳纤维产出比约为1,有效产率仅为%低质量原丝必然增加碳纤维的生产成本原丝制备能力将直接影响未来碳纤维的竞争格局。图:碳纤维产成构成单:/g和)赛研究溶液纺丝法是原丝生产的大前提不同环节多种细分工艺并存按成纤高聚物的性质不同纺丝方法可分为熔体纺丝法和溶液纺丝(即熔液纺丝法两大类及非常规的纺丝方法,但由于聚丙烯腈(即N)在-0C时会软化分解,在熔体纺丝过程中处于不稳定状态因此溶液纺丝更适用于碳纤维原丝的生产即将成纤高聚物溶解在某种溶剂中制备成具有适宜浓度的纺丝溶液再将该纺丝溶液从微细的小孔吐出进入凝固浴或是热气体中高聚物析出成固体丝条经拉伸——定型——洗涤——干燥等处理即可得到成品纤维在溶纺丝法的制造大前提下按照纺丝溶剂的选择聚合工艺的连续性纺丝原液的凝固方式等,可对溶液纺丝法进一步细分:纺丝溶剂:有机溶剂包括MO(二甲基亚砜、DMc(N,N-二甲基乙酰胺、DMF(N,N-二甲基甲酰胺;无机溶剂包括NaCN(硫氰酸钠)等聚合工艺的连续性:可以分为一步法、两步法来制备纺丝溶液纺丝原液的凝固方式:干法纺丝、湿法纺丝和干喷湿纺(即干湿法纺丝)原丝工艺壁垒在于聚合环节一步法和两步法各有优缺点聚合物的分子量及其分布不仅直接影响纺丝液的流变性和可纺性,还在一定程度上影响N原丝的性能和质量,具较高的分子量以及适合的分子量分布是生产优质N原丝的基本要求一步法采用均相液聚合工艺聚合纺丝一条线工序较少操作性强可控性好产品起步性能高但胶N不易保存,更适合连续平稳的生产,成本较高。两步法生产工艺额外增加水洗过滤步骤以去除聚合物中的杂质和各种金属离子进而提高纺丝原液聚合物分子量和浓度上限其粉末状N纯度较高且储存周期长。两步法聚合工艺可实现连续进料、耗时短,并且由于聚合釜(水相反应更均匀能实现更大的产量但产品起步性能低因此一步法与两步法不能简单对比评价,聚合工艺的选择需要综合研判。表:一步法两步对

两步法 一步法特点 工艺相复杂水相淀聚得到PAN固体末后碎、烘干等工序后再解产生纺原液。水相聚合获得溶聚合能得的高子量A溶解得到液可用纺的AN原液范广提高了丝原聚物分子和浓上限

均相溶液聚合工艺,流程较短,工序少,操作性强,可控性好,利于获得质量的N原丝溶介质能解体又能解聚体,合纺一线工艺区别工艺区别溶剂 S、、c SASl2优点 纺丝液聚物分量和度限高粉状AN易储存可实现连进料耗(反应间)产量;)成低

)工序;操性强可控产品起性能高两步法 一步法缺点 产品起性能低 )胶状N不易保存;)灵性强适合续平的生时(反应间h以上);)成高产量小资料来源:林碳谷不特定合投资者公开行股票明书,注:缺点信来于产业研碳纤维生产流程复杂技术关键点多预氧化是核心碳纤维生产全过程连续走丝涉及0多个工艺点任何一道工序出现些许问题都会影响生产的稳定性和最终产品的质量。原丝到碳纤维制成的中间环节包括预氧化碳化石墨(非必要制备高模碳纤维的额外步骤、表面处理上浆烘干等步骤)预氧化主要包含N分子链上的侧基—N环化交联过程,即N分子链由原来的热塑性线形结构转变成非塑性耐热梯形结构,同时制热解小分子的产生以提高碳纤维的性能和碳化收率保证N原丝在预氧化过程中形合适的环化结构是获得理想碳纤维的最基本因素此外预氧化时间占碳纤维总生产时间%左右极大程度上控制着碳纤维的质量和产量预氧化和后续的碳化石墨化环节是制备高性能碳纤维的关键,直接决定碳纤维的强度和模量;3)表面处理影响碳纤维性能发挥;)上浆可形成有机保护层,减少碳纤维起毛断丝现象。图:碳纤维产流程资料来源中复鹰光威材中简科招股明书《国高能AN基碳纤制备术研展(刘瑞刚坚《PiondctitionfANsdnFibrithitionTmpte》(nJe、J.W、S.m等,原丝和碳纤维生产设备要求高原丝到碳纤维生产过程中用到的设备较多主要丝设(聚合釜喷丝板等纺丝设(碳纤纺丝机蒸气牵伸机水洗机等预氧化设备(预氧化炉、前期驱动装置、碳化炉(分为低温和高温碳化炉,与之配套的是非接触式迷宫密封装置加热系统废气排出和处理系统以及牵伸装置石墨化炉等整体来看)原丝生产设备目前国产化程度低碳纤维生产设备目前部分厂商仍然使用进口设备进口设备与国产设备在T70级别性能没有明显差异,真正差距在更高级别;)原丝单万吨设备投资为-2亿,其中聚合釜占5-6亿,碳纤维生产单万吨设备投资(针对风电用碳纤维)约为7亿,其中炉体占%;)设备部分进口、部分国产对产品的一致性有影响,兼容设计需要运行经验。表:原丝和纤维产设情况领域 特点 原因或解释说明获取口设备度低原生产设备原丝碳纤

目前国化程低单万吨资.7亿,设占..2亿,其中聚釜.6亿目前部厂商然用口设备进口设与国设在T70级性能没明显差,真差距更高别单万吨(针风电碳纤维约为7亿其中炉占%部分进、部国产产品一性有影响

相比碳维生设备值量低)T70与T30对设备温的求没有本质区别预氧炉与温碳炉以通用)高温化炉T70温度要比0高℃左右,主性能异在原丝面国外炉体国内格高其他备(如丝机国内经比成,成本低海外格会高整条线高近%)部分业通采购套设掌握相应原理结后,备采组装方;)部分企业购部设备其余己套;)整条生线的容设需要行验,对企业难大对专业设备造厂求更资料来:业研

生产大丝对温要求对不但是单条产运行度,括炉、形高度要求更高;)生小丝对升线,最高温度及控精的要更高中游碳纤维制造厂商原丝及碳化工艺指标差距较大东丽技术领先全行目前海内外碳纤维重点企业均以自制原丝为主,以日本东丽为首的多数企业采用以DMO为溶剂的步法聚合工艺喷丝凝固工艺方面干喷湿纺法较湿纺存在明显的效率优势其中日本东丽的干喷湿纺法纺速领先,达0mmn,国内企业大多掌握干喷湿纺法,其中光威复材及复神鹰原丝纺速可超m/m碳化阶段国内企业碳化线速约为-1mmn碳化单线产能最高达0吨年接近日本东丽0吨年的单线产能成型工艺方面日本东丽公司成型工艺储备领先行业能够根据客户需求开发成型工艺国内企业对缠绕成型的掌握度较高,热压成型、T、模压成型技术亦逐渐成熟。表:碳纤维造公生产艺比公司 原丝阶段 碳化阶段 设备国是否自制 聚合工艺 喷丝凝固工艺 纺速 碳化速度 单线碳化产能 化率非中国陆地企业

碳纤维复材工日本丽是SO为溶剂的一T7T80和T10采用干mmin/0吨年/热压罐型(A片状步法喷湿法丝其模塑料他为湿纺丝(S)、树脂传递塑成型(T)、直接胶插入式注塑型日本东是Znl为溶湿法纺丝////注塑成型邦剂的一步法三菱丽是F为溶干喷湿纺丝////模压成型阳剂的一步法AC为溶剂的两步法ecl是SN为干喷湿纺丝////模压成型溶剂的一步法陶氏是AC为/////溶剂的两步法中国大地区业光威复是SO为湿纺干喷法mmin mmi(湿,0吨(包/零漆胶压罐材溶剂的一步法纺丝(湿纺; mmin(干mmi(干 喷湿法)头一期)成型、绕成型喷湿纺)恒神股是但前SO为湿纺干喷法0mmi(湿 /10吨年/树脂传模塑份向吉林系溶剂的一纺丝纺)成T购买部分步法缠绕成型中简科是SO为湿纺干喷法0mmi(湿 mmin0吨(千/技溶剂的一纺丝纺)吨线)步法中复鹰是SO为溶剂的步法干喷湿纺丝mmi(宁一期;mimin0吨(宁二期)缠绕成、T(研发中)、压(西宁期)成型(发中)、压成型(研中)吉林碳是Ac为溶湿法纺结0mmi(湿 ////谷剂的两步合两步纺丝纺)法液的干湿纺技术储备关中复鹰碳维份有限司首公开行股并科创板市之略投者核事的法律见书中复鹰2年半年报,中简科技招股说明书中简技调研披露,光威复材业交流恒神股份官网,纺织导报吉林谷招股说明书,东丽官网东邦网,ecl官网,陶官网碳纤维复材成型工艺的选择必须同时满足材料性能产品质量和经济效益等多种因素。碳纤维制品的制成一般会经历原丝制备、碳纤维制造(织物/预浸料、复材制件生产三大(或四大环节碳纤(或织物与树脂陶瓷等材料结合后便可形成碳纤维复材随后经成型工艺加工即可得到下游应用的最终产品。碳纤维复材成型工艺主要分为两类:)预浸料铺放成型,即生产预浸料后通过压力罐或其他模具,在一定温度和压力下压挤成型)不需要生产预浸料型,直接将碳纤维(或织物)和树脂混杂在模具内成型。碳纤维复材生产各种工艺的成本用途均不同但对设备投资要求较高且与下游应用联系深入复材生产设备包括热压罐、固化炉、复合材料数控下料铣、激光铺层定位系统、自动铺带机、TM成型设备、缝合设备以及无损检测设备等,多由美国公司垄断,国内部分企业在自动化铺放工艺的工程化应用方面取得了较大突破。表:预浸料碳纤复材要型工艺领域 工艺 特点预浸料

溶剂型艺 只适用制备物预料热熔法艺是产碳维预料主流工可为一法和步热熔型艺碳纤复材

预浸料放成型不需要产预料

法,内流行步法热型艺即生产浸料通过力罐其模具一定度和力下成型,括热罐、空袋成等工艺直接将纤维或织)和脂杂在模内成,括T、拉挤板缠绕型等艺资料来:业研▍需求:风光氢合力推动碳纤维进入黄金发展期我国碳纤维需求增速远超全球是全球最大需求市场尽管疫情对航空业造成的打击重影响了相关领域碳纤维的需求,0、221年全球碳纤维的需求量仍然达7和1.8万吨市场规模分别为0亿美元1年我国碳纤维的需求量和市场规模分别为万吨和9亿美元同比增长7%和%而1年全球碳纤维的需求量和市场规模仅同比增长%和%。此外,-1年中国碳纤维的需求量和市场规模CGR分别为%和%,远超全球的%和9%,作为碳纤维第一大需求国,中国市场已然在全球占据举足轻重的地位。图:1年全球和中纤维需量 图:1年全球和中纤维市规模..

全球(吨) 中国(吨中国需占比10.410.79.32.02.33.16710.410.79.32.02.33.1

全球(美元) 中国(美元中国市规模比25.728.726.234.021.2 23.425.728.726.234.021.2 23.4506 7 8 9 0

1《全球碳纤维复合材料市场报告(广州赛奥

1《全球碳纤维复合材料市场报告(广州赛奥我国碳纤维应用分布具有本国特色与全球差异较大未来将持续朝航空航天迈进球碳纤维前三应用领域涉及风电叶片体育休闲和航空航天而我国最大碳纤维需求端来于风电叶片,其1年需求量为.5万吨,占我国碳纤维需求比例的%,第二、三应用领域来源于体育休(%和碳碳复(1.%航空航天领域碳纤维需(%)远远低于全(%其主要原因是国内碳纤维生产技术有限无法批量供应T80强度以上的小丝束碳纤维-《全球碳纤维复合材料市场报告(广州赛奥显示至1年我国碳纤维需求量占全球比例分别为2%/28%/3%/3%/4%/%,而我国碳纤维市场规模占全球比例分别为2%/24%/28%/29%/39%%,低于碳纤维需求量占比,表明目前我国碳纤维需求结构偏低端产品均价较低随着未来我国碳纤维在航空航天等高端领域的拓展,碳纤维需求结构将向高端化迈进。图:1年全球纤维场需应用及占() 图:1年中国碳维市求应用及比() 风电叶片混配模

航空航压力容

体育休闲 汽车碳碳复材 其他

风电叶片混配模

航空航压力容

体育休闲 汽车碳碳复材 其他7.2%9.3%9.0%8.1%

8.7%

15.7%

28.0%14.0%

11.2%4.8%4.8%2.6%

9.2%28.1%

36.1%3.2%资料来《1全球碳维合材料场报(州赛奥

资料来《1全球碳维合材料场报(州赛奥风机大型化趋势推动碳纤维复材渗透率提高风电行业延续高景气度中国市场表现亮(新增装机量占比约全球低碳经济蓬勃发展,风电行业活跃度极高,21年全球风电新增装机总量为W,中陆风和海风新增装机量分别为W和1W海风增速达%较于0年全球的新增装机总量,同比下降%,主因是中国陆风抢装结束,装机量高位回落。我国在全球风电市场表现亮眼近三年新增装机总量占全球比例%上下我们预测5年全球风电新增装机量有望达3GW陆风和海风分别为0和6W其中中国市场将分别占据7和7W。图:全球及我陆地电和上风电增装量预(单:W)0

全球陆新增机量 中国陆新增机量 全球海新增机中国海新增机量 中国新装机占比57.1%50.8%55.7%56.6%54.5%44.0%88.484.093.054.4%100.072.579.054.650.643.030.015.057.036.017.02.557.1%50.8%55.7%56.6%54.5%44.0%88.484.093.054.4%100.072.579.054.650.643.030.015.057.036.017.030.721.116.918.011.047.022.013.0

WE《GllWindt1》、WE《GllWdt2》,预测风机大型化兼备效率和经济效益是风电发展主流趋势风机大型化一方面可以增大风面积,提高发电功率,另一方面,单机容量/功率的增长使得相同风力容量项目所需风机台数减少有助于降低均摊建设成本以及后期运维成本国际风力发电网1年数据显示以一个10W中国陆地风场为例单机功率从2W上升到4.W静态投资从9元/W下降到7元W项目全投资IRR上升%,LCOE下降%。表:1年中国场项不同机容量经济标单机容量W)台数项目容量()静态投资(元)全投资R资本金RLO(元/W).0.%.%.1.2.%.%.4.3.%.%.6.5.%.%.6.0.%.%.2.0.%.%.8.5.%.%.3资料来:国风力电网具备高比强度比模量的碳纤维复材在风机大型化发展中具有不可替代的优势风机大型化的主流趋势下,利用碳纤维复材替代传统材料的优势在于:)降低净重(减小单位功率重量,起到节约零部件采购成本的作用,推动风机降本(风机的主要成本来源于零部件原材料,原材料的定价方式多数是以重量计价,而叶片原材料又在其中占比最大,达%;)提高风电叶片的弯曲刚度、缓解疲劳特性,更耐恶劣气候条件;)使离心风机的功率更光滑更平衡,提高风力应用效率;)利用碳纤维的导电性能防止雷击对风机的损害等。图:风机零部成本比 叶片 齿轮箱 机座 变桨控系统 变频器 主轴 变桨轴承 发电机 其他44.7%

23.3%9.3%2.0%

3.2%

3.5%

4.4%4.4%4.2%资料来:中科学术协,estas碳纤维主梁可运用于兆瓦级的叶片,不仅扩展了碳纤维的使用范围,并且推动了碳纤维风电叶片的低成本化。5年以前,风电叶片大梁所用碳纤维主要采用预制体/环氧树脂灌注成型或预浸料铺贴真空袋压固化成型工艺部分采用小丝束碳纤维应用规模相对较小且平均成本较高因此碳纤维应用比例偏低自6年起estas拉挤梁片工艺获得突破其设计理念是把整体化成型的主梁主体受力部分拆分为高效低成本高质量的拉挤梁片标准件再把标准件一次组装整体成型拉挤工艺大大提高了纤维体积含(可达降低了主体承载部分的重量并且通过标准件的生产方式提高了生产效率降低生产和运输成本。estas碳梁专利保护在2年7月19日到期,这意味着其他风电叶片制造商将可以不受限制地推出应用碳梁的风电叶片产品风电用碳纤(尤其是大丝束有望开启加速。图:拉挤成型程 图:风电叶片的碳使用 资料来:《电叶用碳的产技术性能究》林凤) 上新材股说书在以下假设下:WC《GoalOfsheWndReort22》显示,0年陆风海风单机的平均功率为W鉴于风电机组逐渐大型(即单机平均功率提升且海风单机的功率、尺寸通常大于陆风单机,结合《xprtectationsureypredcts3%to4%decnesnwndeergycostsby200(RanWseJosehRandJochmel等预测的年陆风海风单机的平均功率为0W以-2035年5年陆风海风单机容量提升的CGR分别为%和%为基准,我们预测5年陆风/海风单机的平均功率分别为W;图:风电装机寸和机容的发展资料来:《Etlcttionsyics%to%clisinindycssy0》nWsrJsh、JcmSl等)《国产碳纤维在风电叶片产业中的机会(沈真当风轮直径大于0(即单机功率大于1.W时使用碳纤维替代玻璃纤维才具有可行性W《GoalWndReprt》显示全球风机平均风轮直径自0年起已达2米,且在0年增至0米;据WC数据,00和021年全球陆风海风新增装机量分别为9和/2.1W而广州赛奥统计的全球风电用碳纤维需求总量在0和1年分别为和0万吨计算可得W风海风装机需要约7吨碳纤维中科院宁波材料所钱鑫博士《风电应用急剧增长致使中国成为碳纤维最大需求方频频扩产将对日企构成威胁》一文中估算认为至少需要1吨碳纤维才能制造足够的风机叶片来产生1W的功率则风电装机对应0吨碳纤维使用量这意味着当前碳纤维在全球陆风海风装机中整体渗透率仅为3%和%左右ME数据显示5年-2.9W风机中碳纤维的渗透率为%,而-8.W风机中碳纤维渗透率为%,同时E认为1年.-4.0W风机中碳纤维渗透率可达%-1.0W风机中碳纤维渗透率可达%因此我们假设0年碳纤维在陆风海风装机中整体渗透率分别为%和%,且由于海上风机面临的恶劣天气情况更为显著而碳纤维具有良好的耐化学腐蚀性因此碳纤维在海风装机中渗透率的提升会更快假设陆风海风渗透率将逐年分别提升pcts并在5年分别达和%;图:5年碳纤维玻璃在风电片的透率 图:1年碳纤维玻璃在风电片的透率测 <.W..W..W..W..W..W..W

玻璃纤维 碳纤维29%29%16%24%% % % % %

<.W..W..W..W..W..W..W..W>.V

玻璃纤维 碳纤维% %%%%%AE AE结合)中“至少需要1吨碳纤维才能制造足够的风机叶片来产生1W的率,我们预计0年陆风2.W海风6.W单台风机的叶片碳纤维使用总量分别为60吨随着风机的大型化预计单台风机的叶片碳纤维使用总量在5年分别达33/.5吨;广州赛奥数据显示0、1年风电领域碳纤维均价分别为4和8美元/k,鉴于2年碳纤维价格走势我们预计2年T0级风电用碳纤维均价将下降%左右,而碳纤维扩产项目落地投产将带来生产规模化效应因此我们预计碳纤维单价将从3年起每年下行,5年风电领域碳纤维均价将达8美元k;结合以上假设及陆风海风新增装机量数据,我们预计0-205年全球风电领域碳纤维需求量分别为5/0万吨-225年需求量CGR为8我们预计年全球风电领域碳纤维市场规模可达2亿美元-5年市场规模CGR为0。表:全球风领域纤维求算

新增装量(W)..0新增装量(W)..0.0CGR.%陆风装量(W)..0.0.%陆风单平均量(W)..1.3.%陆风装量(台)..1.8碳纤维透率碳纤维机数万台)..6.5单台风的叶碳纤使用量吨)..1.3陆风碳纤维质量(万吨)..2.0.%海风装量(W)..0.0.%海风单平均量(W)..9.5.%海风装量(台)..8.2碳纤维透率碳纤维机数万台)..7.3单台风的叶碳纤使用量吨)..9.5海风碳纤维质量(万吨)..5.8.%

全球海陆风机碳纤维总需求(万)..5.0.%风电领域碳纤维价格(美元)..8.8.%风电领域碳纤维市场规模(亿美)..9.2.%《lolWindt《lolWindt(WE《1全球碳纤合材料场报广州奥《0全球碳纤复合料市报(赛奥科院波材所钱鑫A《Etliittionsyics%to%clisinindycssy(nW、Jshd、JcmSl等预测性能优异的IV型储氢瓶带动碳纤维需求氢燃料电池车的发展将带动高压储氢瓶碳纤维需求的增长高压气态储(采用高压氢气压缩到耐高压的容器里是目前最常用并且发展比较成熟的储氢技术根据安全制造材质和工艺,气瓶一般分为四型:I型是金属气瓶;I型是金属内胆纤维环向缠绕气瓶;I是金属内胆纤维全缠绕气瓶;V型是非金属类的纤维全缠绕气瓶。当前市场氢燃料车的储氢瓶以I型和V型为主较于I型储氢瓶V型储氢瓶具有轻量化高储氢密度等特点,且体积容量多%成本却仅为I型的-%因此V型未来有望取代I型储氢瓶而V型储氢瓶的碳纤维应用比例因高压而高于I型V型储氢瓶的发展将进一步推升碳纤维需求而大丝束碳纤维的缠绕效率是小丝束的-4倍在大丝束性能有所突破的前提下其需求将同步提升,但当前以T0级小丝束为主。图:储氢瓶压容器型和构 资料来:美机械程师会AS)和国标准组织(S)表:储容器能对比分类材料优劣势压强(MP)成本重量体积比储氢密度使用寿命应用(g)(/)Ⅰ型全金属钢质)氢密度;安全性差.低..35年G气体储运加站等固式储氢质量重;Ⅱ型金属内(质维向缠绕碳纤、玻纤氢密度;安全性差..9中等..55年G车用气瓶加站等固式储氢维)质量重;II型金属内(铝)维全缠(碳维、氢密度高安全最高.10年G车用气瓶氢料电池氢系统纤维)质量轻;V型非金(塑内纤全缠绕碳纤、玻纤氢密度高安全6以上高..80年国外主应用氢料电池车;内维)质量轻;于研发段资料来氢能燃料池产——储瓶()市发展投前景预分析告(1版车研咨)在以下假设下:根据国家发展改革委编制的《氢能产业发展中长期规划(-235年,年氢燃料电池车保有量约5万辆,基于此我们预测-225年我国氢燃料电池车产量为0800012001600辆;当前氢燃料电池主要应用在商用车领域,0年我国商用乘用车占氢燃料电池车总量的%和%高工氢电网数据显示1年我国商用乘用车比例分别约为%和%,鉴于乘用车氢燃料电车将逐步普及,我们假设乘用车占比以每年1%的增速增长至5年的%,而商用车将逐年以%的减速降至5年%的比例;广州塞奥数据表明,商用车通常携带-8个储氢瓶,电池中国网数据表明,乘用车通常携带-3个储氢瓶,我们假设商用乘用车储氢瓶平均数量分别为5个;每辆氢燃料电池汽车至少携带-kg氢气中国储能网数据显示每7Ma/5.6kg的V型储氢瓶的碳纤维增强树脂基复材用量为-7k在碳纤维占复材体积含量(质量含量约为%)的前提下,单个储氢瓶碳纤维平均用量约为4k;氢智会、氢云链、中国汽车工业协会、韩国国土交通部、次时代自动车振兴中心等数据显示21/200/2021年全球氢燃料电池车保有量分别为212/3398/49562辆可得22/2021年全球氢燃料电池车产量分别为96/1614辆中国汽车工业协会显示我国220/2021年氢燃料电池车产量分别为19/777辆,计算可得占全球比例分别为和1.%鉴于我国积极推进氢能及氢燃料电池汽车产业发展并且在世界氢燃料电池车产业中占据重要地位,我们乐观推测我国燃料电池车占全球比例在-2025年分别为%23%/2%/30%025年占比仅同比提升pcts是由于5年我国新增氢燃料电池车产量有所放缓;据广州塞奥预测2年储氢瓶占压力容器比例约为%由于呼吸气瓶和CNG气瓶增长较为稳定远低于储氢瓶增速我们认为储氢瓶占比会逐年提高假设2-2025年储氢瓶占压力容器比例分别约为%5%/63%/68%/7%/72%;广州赛奥数据显示1年压力容器领域碳纤维均价分别为4美元,鉴于2年碳纤维价格走势我们预计2年T70级碳纤维均价将下降%左右而碳纤维扩产项目落地投产将带来生产规模化效应,但T70级碳纤维价格降幅会低于T30级碳纤维因此我们预计碳纤维单价将从3年起每年下行5年压力容器领域碳纤维均价将达4美元k;结合以上数据及假设对商用乘用车碳纤维需求进行求和,我们预计-5年全球储氢瓶和压力容器领域碳纤维需求量分别为146万吨和1.2.3万吨,-225年需求量CGR分别为和0.2;我们预计5年全球储氢瓶和压力容器领域碳纤维市场规模分别可达6和1亿美元,-5年市场规模CGR分别为和8。表:全球储及力容领碳纤维求测算CGR单个储瓶氢携带小值()666666FP中碳纤维积含量单个储瓶FP用量(k)2单个储瓶碳维平用量()555555我国氢料电车产(辆).%我国氢料电车保量().%我国商车比例我国商车产().%商用车氢瓶均数()777777我国商用车碳纤维需求量(吨).%我国乘车比例我国乘车产(辆)0.%商用车氢瓶均数()..5.50 1 E E E

CGR我国乘用车碳纤维需求量(吨) 0 2 1 7 4 0 .%我国氢燃料电池车碳纤维需求量万吨)..7.9.%我国氢燃料电池车产量占全球比例.%.%.%.%.%.%全球氢燃料电池车碳纤维需求量万吨)..4.6.%储氢瓶领域碳纤维价格(美元/)..8.4.%全球储氢瓶领域碳纤维市场规模亿美元)..1.6.%储氢瓶压力器比例 % % % % % 全球压力容器领域碳纤维需求(吨)..9.3.%全球压力容器领域碳纤维市场规(亿美元)..4.1.%《氢产业展中规(5年(国发改革高工电中储网池中网氢智云数据库,中国氢能联盟,中国汽车工业协,韩国国土交通部,次时代自动振兴中心,日本自动车贩卖协会合会,德国联邦交通局,香橙会究院广州赛,测碳/碳复材作为热场系统的主要耗材受益于光伏产业高景气碳基复合材料应用领域广阔先进碳基复材是指以碳纤维为增强体以碳或碳化硅等为基体,以化学气相沉积或浸渍等工艺形成的复合材料,主要包括碳/碳复合材料产品和碳/陶复合材料产品等除光伏热场外碳基复合材料还可应用于半导体热场刹车制动密封耐磨、耐腐蚀等领域应用,但在半导体热场领域,碳基复材占比远低于石墨。图:先进碳基合材产业情况资料来:金股份股说书光伏行业的快速发展推动碳/碳复材需求快速增长。全球光伏硅片产量持续增长,自3年的3.4W增长至1年的10W,八年间CGR为%。据CIA预测,5年全球光伏新增装机量将在-W之间,对应1-5年CGR在%-18.%之间。硅片可由单晶拉制炉、多晶铸锭炉制造,碳/碳复材又是单晶拉制炉、多晶铸锭炉热场系统的耗材,因此受益于光伏行业,碳碳复材需求有望保持快速增长。图:1年全球光伏片产能产量单位:W) 图:1年全球光伏装机量单位:W)

产能 产

185

247

415233

100

161115

138

168

0 38.430.20

57 68 6039 5060

75 105 0345678901 1 3 5 7 9 PA PA碳/碳复材在晶硅制造热场系统中渗透率逐步提升,直拉单晶硅工艺目前是市场主流。光伏行业发展早期即5年之前晶硅制造热场系统(主要包括单晶拉制炉多晶铸锭炉)部件主要是以等静压石墨等特种石墨为主,随着N型电池的发展、N型硅片需求的长,碳/碳复材产品因技术、性能、成本、供货周期等优势,在热场系统中的渗透率逐步提升成为晶硅制造热场系统的主要耗材此外单晶硅在与多晶硅竞争多年后逐渐淘汰多晶硅的市场,生产单晶硅的直拉单晶硅工艺已成为主流。图:单晶拉制热场统构成资料来:金股份股说书中信证资料来:金股份股说书中信证研究部表:单晶拉制热场统中零部件透率()资料来:金股份股说书中信证研究年份 6 产品 碳基复合材料等静压石墨碳基复合材料 等静压石墨 碳基复合材料等静压石墨坩埚 <%>%>% <% >%<%导流管 <%>%>% >% >%<%保温筒 <%>%<% >% >%<%加热器 <%>%<% >% <%>%其他 <%>%<% >% <%>%

图:单晶拉制热场统的基复材品部及优势直拉单晶硅工艺对碳/碳复材的需求来自三方面单晶拉制炉的主要消耗品部件为坩埚加热器、导流筒、保温筒等,其需求主要分为新增需求、替换需求和改造需求:)新增需求:新增单晶炉装机带来的需求;)改造需求:通过热场改造以提升原有设备生产效率适应硅片发展趋势;)替换需求:在单晶炉不更换的情况下,消耗件因使用寿命问题需期更换。在以下假设下:光伏电站容配比:假设0-5全球光伏电站容配比为;新增产能中单晶硅片占比据CIA数据0年全球新增硅片产能中单晶硅片占比为%,单晶硅片渗透率呈逐年上升趋势,假设-225年单晶硅片占比分别为9%/98%/10%/10%/100%;单晶硅片产能利用率据CIA数据0年全球光伏硅片整体产能利用率为8%,且3-220年的整体产能利用率在%-%之间浮动我们预计2021年单晶硅片产量分别约为0和14W,而CIA数据显示、021年单晶硅片产能为和3W由此测算1年单晶硅片产能利用率约为%和%随着硅片向大尺寸迭代新进入者入局带动新一轮扩产硅片环节竞争趋于激烈化且由于疫情导致的全球开工率不足终端需求疲软等因素产能利用率可能进一步下降我们预测未来几年单晶硅片产能利用率逐年降低pcts,到5年降至%;当年单晶硅片新增产能:当年单晶硅片总产能与去年单晶硅片总产能的差值;单晶硅片产能存量改造比率:鉴于单晶硅片产能中老产能可通过技改升级为兼容产能,同时考虑到设备优化迭代放大新建产能成本优势,我们假设1-225年单晶硅片产能存量改造比率稳定在%;单W所需单晶炉台数据金博股份关于向特定对象发行股票申请文件的审核问询函的回复,单W产能所需单晶拉制炉约-0台,我们假设0年单W能所需单晶炉台数为0台随着技术的升级我们预测单W需单晶炉台数将逐年递减并在年达5台;新建单晶炉碳碳复材需求据金博股份关于向特定对象发行股票申请文件的审核询函的回复,新建单晶拉制炉对碳基复材热场部件的需求约为20kg台;单晶炉替换碳碳复材需求在单晶拉制炉不更换的情况下碳碳热场消耗件因使用寿命问题需要定期更换据金博股份关于向特定对象发行股票申请文件的审核问询函的回复每台单晶拉制炉对碳基复材热场部件的替换性需求约为k;光伏热场碳碳复材总需求:新增、改造、替换需求的总和;)碳/碳复材碳纤维质量占比《ectrcalBeaiorofCarbnFber/PhenlcCompsteduringProlssWaeOieradeSoua、KedrmonGarca、ChrstanFreericodevlaonDolngr等)和《fectoffbreghtfractononmechncalpropertesofcarbon–carboncompste(amaahaniaraNak、urendraathnttkuiOrangauNeeakatha.Lodhe研究显示碳纤维复材中碳纤维质量占比浮动范围为0-%,因此我们假设碳碳复材中碳纤维质量占比为%;据我们的产业调研,光伏热场碳碳复材占碳碳复材比例在近年较高且逐年提升,假设0-222年占比分别为5%/6%/80%,但在航天、刹车盘碳碳复材需求带动下,光伏热场碳碳复材占比将会在中长期降低我们预测-2025年光伏热场碳碳复材占比分别为5%0%5%;碳碳复材领域碳纤维均价:广州赛奥数据显示、221年碳碳复材领域碳纤维均价分别为、6美元k,鉴于2年以来的碳纤维价格走势,我们预计2年T0级碳纤维均价将下降%左右,而碳纤维扩产项目落地投产将带来生产规模化效应,但T0级碳纤维价格降幅会低于T0级碳纤维,因此我们预计碳纤维单价将从3年起每年下行,5年碳碳复材领域碳纤维均价将达1美元k;结合以上数据及假设,我们预计-5年全球光伏热场和整体碳碳复材领域碳纤维需求量分别为2.77万吨和//7万吨,2-225年需求量CGR分别为和8;我们预计5年全球光伏热场和整体碳碳复材领域碳纤维市场规模分别可达4和4亿美元,2-5年市场规模CGR分别为45.2%和55.6%。表:全球光伏场及体复材领碳纤需求算全球新装机量CGR.%容配比全球新装机量CGR.%容配比..2.2新增产中单硅片比单晶硅产量求.%单晶硅产能用率当年单硅片产能.%当年单硅片增产能单晶硅产能量改比率当年存改造能当年替产能单W产能需单炉台新建单炉碳碳材需求k台单晶炉换碳碳材需求k台新建需求万吨..2.4改造需求万吨..9.2替换需求万吨..6.0光伏热碳碳复总需求万吨..2.7.%碳碳复材碳纤质量比

光伏热场碳碳复材中碳纤维需求万吨..7.7.%碳碳复材领域碳纤维均价美元kg..5.1.%光伏热场碳碳复材领域碳纤维市场规模亿美元..6.4.%单位 0 1 E E E

CGR光伏热碳碳复占碳碳材例 % % % % % 碳碳复材领域碳纤维总需求万吨..9.7.%碳碳复材领域碳纤维市场规模亿美元..0.4.%P,金博份关特定对发行票申文件审问询函回《leticlBrfnFib/PlcmpsiteingPlsisWlliaeOliiraeSKlemnGiistianFicoeilanllr等《ftfibrigtfctionnmccltisfcn–cncmst(PmaSiaik、SnAttkliOl、laka.《1全球纤维复材料市报(州赛《0全球碳纤维合材市场告广州赛)测航空航天领域军民两用需求持续释放碳纤维正推动航空航天迈入轻量化时代减重兼备功能和经济效益碳纤维复材最大优势在于减重军用飞行器方面减重一方面可以节省燃料另一方面还可以提升飞行作战半径提高其战场生存能力和战斗能力而民用飞行器方面减重可以节省燃料并提高航程和载重能力具有显著的经济效益同时碳纤维复材还克服了金属材料易疲劳和易腐蚀的缺点其良好的成型性促使结构设计和制造成本下行是大型整体化结构的理想材料碳纤维复材在航空领域应用大致可分为三类:①应用在受力不大或非承力构件阶段如舵面、口盖等);②应用在次承力或承力较大构件阶段(如机翼等;③应用在主承力构件或复杂受力构件阶段(如机身中央翼盒等2航天领域应用主要涉及卫星宇航器航天动力系统等。航空航天领域对碳纤维的需求主要来自两大方面,一是不断提高的碳纤维复材的应用比例二是新增的飞机和导弹等订单。表:各种飞行减重经济益数据析表种类效益(美元)轻型民航机直升机航空发动机战斗机干线飞机超音速民航机近地轨道卫星同步轨道卫星航天飞机资料来碳纤及石纤贺福,图:碳纤维复材料航空天领域用实例 中科技股说书航空领域军机领域碳纤维复材的应用程度是衡量军机先进程度的重要指标之一国内外军机碳纤维复材用比例已大幅提升至近及以上碳纤维复材在军机的应用研究始于上世纪0年代以美国军机为例,Mrae-2000战机碳纤维复合材料用量仅%,到F-2和F-5为代表的第四代战斗机上碳纤维复合材料用量分别达%和%,目前国外军机上碳纤维复材用量在%-%之间。对比国内,以我国战斗机歼系列为例,碳纤维复合材料用量从歼-8的%,逐渐扩大到歼-0的和歼-1的%,歼-0用量已高达%。图:碳纤维复材料军机的使用例() 生产者欧盟 生产者欧盟其他 生产者美国 生产者中国《文解高性碳维在航领域应用(钱)预计未来我国军机至少还有1万架上升空间,其中新增三代及以上歼击机的需求在-0架左右WrdArForcesdrectory222(FgtGobal数据显示1年我国军用飞机数量总数为25架,相较于美国(6架)和俄罗斯(3架)具有一定的差距若看齐美国军用飞机总数我国至少有1万架的上升空间目前我国歼击机以代和三代为主而美国现役歼击机以三代机和四代机结合为主我国军机正处于更新换代的关键时期老旧机型将逐渐退役若对标美国则未来我国新增三代及以上歼击机的需求在-0架左右。图:1年美、中俄、国军机量() 美国 中国 俄罗斯 印度4 4 3066 9 0战斗机 特种飞机 空中加油机 运输机 武装直升机 教练机WldAirFocsicty》(Flitlo)表:中美三代以上分战机对比况类别中国型号中国目前保有量订单量美国同级别型号美国目前保有量订单量差距三代以歼击机J;J;J7F5等0三代中歼击机JF三代重歼击机J;JF+2三代舰机J+0F/A+8四代重歼击机JFF/A+3四代舰机F0FB/C+1类别中国型号中国目前保有量订单量美国同级别型号美国目前保有量订单量差距总计总计(歼击机) WldAirFocsirty(FigtGl)预计未来我国三代及以上歼击机带来的新增碳纤维需求约0吨随着国内军机列装提速和单机碳纤维用量的提升军用碳纤维将成为未来空间较大的一部分假设未来我国新增三代及以上歼击机的需求中%来自于-J-1/J-6机型%的需求来自于J-;J-6的碳纤维复材比例介于J-0和J-0之间约为%则新增三代及以上歼击机对应碳纤维总需求量为2吨。民机领域民用客机是航空领域碳纤维主需求端预计全球使用碳纤维的商用飞机在未来0年还有4万余架上升空间。商飞机碳纤维复材应用比例正逐渐增加,空客3、380系列的使用比例分别为-%和%,在更为先进的30WB双发宽体客机上已达%(民机结构复材的使用量上限约为%。广州赛奥数据显示1年全球航空航天领域碳纤维需求主要来源于商用飞机,其需求达0吨,占比%。此外《中国商飞市场预测年(1-0年(中国商飞预测未来0年全球将有超过9架新机交付价值约1万亿美元,其中0座级以上涡扇支线客机、0座级以上单通道喷气客机和0座级以上双通道喷气客机分别为、2942和4412架。图:复合材料波音空客机上的用比例 图:1年航空航领域维需求布(位:商用飞无人机

公务机通用飞

军用飞航天

直升机飞行汽,《航空航天复合材料发展现状及前景(唐见茂,

《1全球碳维复材料市报(广赛图:未来0年商用机新付量预(单:架) 中国 全球2948275362948275366295183644129530双通道喷气客机 单通道喷气客机 涡扇支线客机《国商市场测报(0年)》中国)预计未来0年全球和我国民用客机碳纤维总需求可分别达48和12万吨,市场规模分别为9和7亿美元。根据《中国商飞市场预测年报(-240年(中国商飞)预测的未来0年全球和我国客机交付数量,参考中国商飞RJ-、C919及CR929三种座级的客机的空重质量,我们预测涡扇支线单通道喷气双通道喷气客机空重质量分别为2/5/150吨由于客机的碳纤维复材使用比例随着客机的新型化而逐渐提升我们预测全球范围内新增的涡扇支线/单通道喷气/双通道喷气客机的碳纤维复材使用比例分别%%/5%,因此我们预计未来0年用于全球和我国交付客机的碳纤维总需求分别为8和1.2万吨,市场规模分别达9和7亿美元。表:未来0年全球中国碳纤维求测算未来0年涡扇支线客机单通道喷气客机双通道喷气客机合计全球客需求量()我国客需求量()空重,结构系统总质()/碳纤维合材应用例%%%/碳纤维合材中碳维质分数/全球客机领域碳纤维需求量(万).我国客机领域碳纤维需求量(万).航空航领域纤维价(美元万吨).7.7.7/全球客机碳纤维需求市场(亿美).我国客机碳纤维需求市场(亿美).资料来:中商飞广州奥预测C919有望打开国产空间未来0年我国C919客机碳纤维需求可达2万吨市场规模5亿美元。中国商飞C919大型客机副总设计师傅国华在7年C919大型客机首飞前集中采访座谈活动中表示C919国内需求保守估计0架左右,约等于我国未来年0座级以上单通道喷气客机交付架数预测(5架的3根据中国商飞的规划,C919客机将采取分步走的策略来提高复材使用比例第一阶段%-%第二阶段%-25%(凤凰新闻网htps:///c/s/74U7oBco,若每个发展阶段各占据0年,则第一阶段平均比例为%,对应0架C91,第二阶段平均比例为%,对应10架C91。我们预计第一、第二阶段对应碳纤维需求分别为3和0.78万吨,而生产规模化效应预计会导致航空航天领域碳纤维均价每5年下降%左右,因此预计0年和未来年市场规模分别为22和2亿美金综上预计未来0年用于C919客机交付的碳纤维总需求为2吨,市场规模为5亿美元。表:未来0年9客机碳维需求未来0年未来00年合计未来0年9需求数(架)9空重,结构系统总量(吨).7.7/碳纤维合材结构量分数/碳纤维合材结构量平分数.%/碳纤维合材中碳维质分数/9客机碳纤维需求量(万吨).3.8.2航空航领域纤维价(美元万吨).7.7/9客机碳纤维需求市场(亿元).2.2.5资料来:中商飞广州奥预测无人机领域民用及军用无人机市场相继放量推动碳纤维需求增长根据应用领域划分无人机分为拥有物流运输、地质测绘、空中摄影等功能的民用无人机以及承担情报侦察、军事打击通信等功能的军用无人机碳纤维复材强度高重量轻抗腐蚀性能优越能够有效提升无人机性能。DroeInustryInsgt公布的调研结果显示,0年全球无人机复合材料市场规模约为4亿美元,并预计7年全球无人机复合材料市场规模约为2亿美元,年复合增长率为%,上游碳纤维材料市场空间广阔。图:07年全球无人复合材市场模(美元) 32.2212.2432.2212.24500 eItyIsig(含预)民用领域5年全球民用无人机碳纤维需求约为0吨-5年CGR达。航空工业集团发布的《通用航空产业发展白皮书(2》显示,221年全球民用无人机市场规模已超60亿元预计5年将达0亿元另《中国工业无人机行业研究报告(Frost&Sulian,转引自智研咨询)披露,在工业级无人机市场高速增长的推动下4年我国民用无人机市场规模将达6亿元年复合增长率达%设消费级无人机平均重量为2千克工业级无人机平均重量为5千克碳纤维复合材料在民用无人机领域应用比例较低无人机领域碳纤维质量分数为%航空航天领域碳纤维均价在规模化效应下每5年降低3ct我们预计中国和全球民用无人机碳纤维需求将分别从2年的2吨和5吨增至5年的9吨和8吨对应-225年CGR分别为%和9.%。表:中国全民用人机纤维需测算单位CGR全球民无人市场模亿元.%中国民无人市场模亿元.%中国民无人市场球占比中国消级无机市占比中国消级无机市规模亿元.%消费级人机价元消费级人机量万架.%消费级人机机重量kg22222消费级人机纤维材占比.%.%.%.%.%消费级人机纤维材重量吨中国工级无机市占比中国工级无机市规模亿元..0.%工业级人机价元工业级人机量万架.%工业级人机机重量kg工业级人机纤维材占比.%.%.%.%.%工业级人机纤维材重量吨碳纤维量分数中国民用无人机碳纤维需求吨.%航空航领域纤维价美元kg中国民用无人机碳纤维市场规模亿美元..9.%全球民用无人机碳纤维需求吨.%全球民用无人机碳纤维市场规模亿美元..2.%通用空产发展皮书航空业集中国工无人行业究报(st&Sllin转引智研询,预测军用领域:预计25年全球军用无人机碳纤维需求约为0吨,-年CGR达。由于军用无人机对续航、重量等指标敏感,碳纤维复材被大规模运用于新型军用无人机机体,我国自主研发的彩虹系列、翼龙-D、云影、风影军用无人机均要使用碳纤维复材制造。DoeIndustryInsghts预计当前全球范围内民用无人机占比约为%假设民用市场增速大于军用市场占比逐年提升航空航天领域碳纤维均价在规模化效应下每5年降低3ct。我们预计全球军用无人机和全球无人机碳纤维需求分别从2年的2吨和7吨增至5年的99吨和7吨对应0-205年CGR分别为%和%。表:军用无人复材无人机型号复合材料占比翼龙ID云影彩虹4彩虹5风影资料来源航天虹副裁李《今日关注军情码采记录央网中国空工集:风影彩虹5与云影彩虹4机体结构似,预估材料占与云影彩虹4相同表:全球无人碳纤需求算(含用)单位CGR全球民无人占比全球军无人占比全球无人机碳纤维需求吨.%全球无人机碳纤维市场规模亿美元..3.%全球军用无人机碳纤维需求吨.%全球军用无人机碳纤维市场规模亿美元..3.%eIstyIsigt《通航空业发白皮(航空业集《中工业人机行研究告(Fst&Sli,预测航天领域高性能(石墨纤维复材在航天领域的应用水平和规模已关系到武器装备的跨越式提升和型号研制的成败。高性能碳(石墨)纤维复材可作为结构、功能或结构功能一体化构件材料应用在导弹、运载火箭和卫星主体上,如碳碳和碳酚醛是弹头端头和发动机喷管喉衬及耐烧蚀部件等重要防热材料,在美囯侏儒、民兵、三叉戟等战略导弹上均已成熟应用如法国的阿里安-2火箭改型日本的-5火箭等发动机壳体均采用碳纤维复材(石墨)纤维复材的发展推动了航天整体技术的发展。表:碳纤维在天领的应用应用 解释说明卫星及空间站的结构材料和部件导弹用结构材料运载火箭用结构材料功能复合材料

高模量纤维量小性大寸稳定和导性好早就于人造星结体太阳能电池和天中现今人造星上的开式阳能池板采碳纤维合材制而空间站天地返运系统的些关键件也往采碳纤复材料作主要料导弹发筒采先进合材保估计可低量对于高面生存力至重要同时复合料的环境蚀耐劳等优点可以著提发射重复使寿命低发射成本美国、本、国的体火发机壳体要采碳纤复合料例如美三叉戟2导弹、战斧式航导、大神4火箭法国的里安2火箭改型、的5火箭等的动机壳体,其使用最大是美赫里斯公生产拉伸度为.Ga的I7碳纤维性能最高的东丽T80纤维,拉度.P、杨氏模量Pa功能材在航领域应用为泛,其最重的是回式天的表面防护能材料。航天飞(弹箭飞船航天飞等高超速往大层时气动热下其表面温高达℃固体液体火发动工作时燃烧生的高气流刷喷,烧蚀最苛的喉衬位温度间超过℃。因此必须取有效热防护措,以保内部结构在一定温度范围内正常工作。目前主要的方法是通过表面材料的自身烧蚀引起质量损失,吸收并带走大量的热量,阻止外部热量向结构内部传递。所用材料包括碳碳复合材料、耐烧蚀维陶隔热料、度能复合料《航空天复材料展现及景(唐见)航空航天领域碳纤维需求将持续增长,预计-5年全球需求量CGR将达4据广州赛《1全球碳纤维复合材料市场报告全球航空航天领域碳纤维需求量从3年开始快速增长,、1年商业航空受到疫情影响,波音及空客大幅削减客机产量1年航空航天领域碳纤维需求均约5万吨疫情反复延迟了航空业的复苏广州赛奥预计航空航天领域碳纤维需求将在04年恢复到疫情前水平结合无机快速发展推升碳纤维需求,我们预计5年全球航空航天领域碳纤维需求有望达万吨,2-5年CGR为%。图:航空航天域碳维需求趋势(吨)3.421.653.421.65..5.0《1全球碳维合材料场报》(州赛预测预计02205年全球碳纤维需求CGR将达3.5%轻量化高性能创造需求5年全球碳纤维需求有望达6万吨-5年CGR为对钢铁铝合金等传统材料的轻量化替代较于玻璃纤维特种石墨等新型材料更卓越的性能是碳纤维应用拓展的主要推动力目已实现了对航空航天风电光伏场汽车轨道交通船舶建筑补强压力容器瓶混配模成型电缆芯体育休闲等领域的全覆盖体育休闲混配模成型等碳纤维市场将稳健增长而风电光伏热场储氢瓶、无人机等市场前景更为光明结合我们的预测及广州赛奥的统计数据我们预计05年球碳纤维需求将达到0万吨2-5年CGR为%全球碳纤维市场规模将达到0亿美元,-225年CGR为%。表:全球碳纤总需测算领域指标E5CGR全球市需求万吨).0.0.%风电全球市规模亿美).4.2.%全球市需求万吨).8.6.%储氢瓶全球市规模亿美).9.6.%光伏热碳碳复全球市需求万吨).1.7.%材全球市规模亿美).4.4.%无人机全球市需求万吨).5.5.%全球市规模亿美).4.3.%全球市需求万吨).9.2.%体育休闲全球市规模亿美).3.8.%领域指标E5CGR汽车全球市需求万吨)全球市规模亿美)..%.%混配模型全球市需求万吨)全球市规模亿美)..%.%建筑压力容(排氢瓶)碳碳复(排伏热场)航空航(排人机)电子电船舶

全球市需求万吨) .5 .6 .%全球市规模亿美) .1 .4 .%全球市需求万吨) .5 .6 .%全球市规模亿美) .1 .4 .%全球市需求万吨) .3 .0 .%全球市规模亿美) .6 .0 .%全球市需求万吨) .2 .9 .%全球市规模亿美) .7 .7 .%全球市需求万吨) .2 .3 .%全球市规模亿美) .6 .8 .%全球市需求万吨) .7 .2 .%全球市规模亿美) .5 .6 .%全球市需求万吨) .1 .2 .%电缆芯全球市规模亿美).3.4.%其余全球市需求万吨)全球市规模亿美)..%.%总计全球市场需求(万吨).8.0.%全球市场规模(亿美元).8.0.%资料来:广赛奥注:风电、储氢瓶、光伏热场、无人机、压力容器(排除储氢瓶、碳碳复材(排除光伏热场、航空航天(除无人)领数据预,其领域广州奥测▍供给:行业集中度高,我国产能扩张加速国产2022年碳纤维供需整体持平,预计225年供需缺口2.5万吨全球碳纤维产能稳步扩张,5-221年产能扩张CGR7.5。-2020年全球碳纤维产能利用率整体在0%上下波动但1年过快的产能扩建速度致使产能利用率下滑。广州奥赛数据显示,22、221年全球碳纤维运行产能分别为2和2.8万吨,同比增幅达%,以5年5万吨的全球碳纤维运行总产能为基准,则-221年CGR+7.%,其中,1年全球十强厂家包含了吉林化纤集团、中复神鹰与宝旌三家中国大陆企业由于碳纤维基本需求面长期旺盛相关制造商积极扩产全球产能扩张节奏整体稳健。图:51年全球碳纤运行产、产及产利用率全球碳维运产能万吨) 全球碳维产(万) 产能利70.4%69.8%70.4%69.8%70.1%69.7%69.7%68.6%17.220.857.4%13.59.513.914.715.515.59.710.310.810.811.811.9505 6 7 8 9 0

《全球碳纤维复合材料市场报告》(广州赛奥),全拓数据,百川盈孚,《21年全最新碳维的应、求情概及未来发展势分》(鑫)表:21年全球碳维运能及扩计划制造商(吨)公司运行产能扩产计划并购产能公司运行产能扩产计划并购产能东丽+Ztk..6.4恒神股份.5.0-吉林化纤.6.7-光威复材.1.0-ecl.6--Aksa.6.0-东邦帝人.5--晓星.4.8-三菱.3--太钢钢科.4--S.3--ATEX.2--中复神鹰.5.4-蓝星.2--宝旌.5.1-上海石化.5.2-台塑.8--中简科技.3.1tcSly.7--中国其他.7--新创碳谷.6.2-世界其他.5--资料来《1全球纤维材料市报(州赛中长期碳纤维供需缺口仍将持续存在,预计5年缺口5万吨。1年起碳纤维供需平衡的情况被打破逐渐呈现供不应求的态势尽管目前碳纤维厂商纷纷公布扩产计划但扩产计划到项目建成落地之间仍有较多阻碍需要克服结合各个厂商扩产的可行性与当前进度在以下前提下①仅统计可行性高的扩产项目可行性高项目指项目已开工并有望建成投产②项目建成与满产之间需要爬坡根据项目建成时间给予不同项目当年产能利用率为%或%或1%,我们预计)2年全球碳纤维需求和产量分别为8万吨和1万吨整体呈现供需持平情况2较于1年3年将有较大产能集中投放年全球碳纤维产量将达5万吨,略高于6万吨的需求,碳纤维均价于3年仍将走低;)5年全球碳纤维产量将达5万吨,供需缺口达5万吨,中长期维度碳纤维赛道仍然景气。图:55年全球碳纤供需关(吨仅统可行高扩产项)需求 产量

16.617.5

26.0

23.59.5 9.7 10.3 0 6.8 7.7 8.4 9.350

10.8 11.8 11.913.814.110.4 10.7 11.85 6 7 8 9 0 1 E E 各司公,《 1全球碳维复材料场报》广州赛),预测厂商碳纤维扩计划预计建较于1年较于1厂商碳纤维扩计划预计建较于1年较于1年较于1年可行性成时间2年新增3年新增5年新增产量(吨)产量(吨)产量(吨)吉林系凯美)0吨年、K碳纤项目高吉林国兴纤年产5万吨大丝碳纤维高维)吉林系吉林化.2万吨碳纤复材目0高纤)宝旌系浙江宝0吨碳纤生产线高旌)宝旌系浙江宝0吨高性能PAN基碳纤碳化00高旌)项目中国大陆西宁期.1万吨纤维高西宁期.4万吨纤维0高光威复材包头期0吨碳纤维0高上海石化0吨年PAN基碳维.2万吨K碳纤维00高高新创碳谷.8万吨大丝碳纤维高0吨年国产T70级碳纤维高中简科技(注:前产ZTK碳纤维,产能在0吨之间)中复神鹰厂商碳纤维扩计划预计成时较于1年2年新增较于1年3年新增较于1年5年新增可行性产量(吨)产量(吨)产量(吨)年产0吨()高性碳纤00高维及织产品目恒神股份2万吨年高能碳维一项目建成0吨产能括一干喷00高湿纺碳线条大束碳线以及配套原丝产线兰州蓝星0吨碳纤生产线0高太钢钢科年产0吨高端纤维目于1年投产高ZOTK0吨碳纤维00高WSA0吨碳纤维高非中国大 韩国晓陆3年碳纤总产达0吨(1年末能0吨)高台湾台塑仁武碳扩建增产能0吨00高总计各司公1全球碳纤复合料市报(州赛,预测:预计成时根据司公推,新增产量预测若统计包含可行性较高扩产项目中长期维度碳纤维产量或将略高于需求在以下前提下①统计的扩产项目涵盖可行性高和较高项目可行性较高项目指项目已开工但产线开车需要时间验证或厂商已具备成熟碳纤维生产经验但目前仅公布相应碳纤维扩产规划目标项目建成与满产之间需要爬坡,根据项目建成时间给予不同项目当年产能利用率为%或%或1%我们预计可行性较高扩产项目将在3年额外新增0万吨产量年全球碳纤维产量将达7万吨高于6万吨的需求可行性较高扩产项目将在5年额外新增3万吨产量5年全球碳纤维产量将达3万吨略高于0万吨的需求。图:55年全球碳纤供需关(吨统计行性和高的扩项目)9.5 9.7 10.3 0 6.8 7.7 8.4 9.350

需求 产量10.8 10.4 10.7

17.714.116.611.11.913.8

26.326.05 6 7 8 9 0 1 E E 各司公,《 1全球碳维复材料场报》广州赛),预测表:可行较的国外碳维扩产目梳理厂商碳纤维扩计划预计建时间较于1年2年新增较于1年3年新增较于1年5年新增可行性产量(吨)产量(吨)产量(吨)国泰大成一期0吨碳纤维00较高新疆隆炬一期0吨碳纤维00较高宝旌吉林旌)当前能.8万吨K碳纤,计划十五末成产.2万吨产00较高能太钢钢科拟投资设条0吨的生一条试线,十四五末实现年产0吨高端纤维能00较高中国内蒙古晶0吨高性碳纤及氢源产业化目(KT70级PAN基00较高大碳纤维)陆长盛(坊)技0吨年高性碳纤碳化项目不明设5年达00较高产河南能集团等商丘碳新材及新源产园设项目容包年产.2万吨碳纤维项目、0台风叶片目和.W中式力发电目一期年建成投产,二期5年0较高成投产总计0各司公1全球碳纤复合料市报(州赛,:计建成间根公司告推,增产量为测若统计包含所有碳纤维扩产项目,则5年全球碳纤维产量将达1万吨,或不能真实反映产量趋势。在以下前提下①统计的扩产项目涵盖可行性高、较高及其余扩产项目,其余扩产项目指厂商仅公布相应碳纤维扩产规划目标但未见项目开工或厂商建设进程疫情或其他负面扰动较大或厂商为新进入者②项目建成与满产之间需要爬坡根据项目建成时间给予不同项目当年产能利用率为%或%或%我们预计其余扩产项目将在3年额外新增0.5万吨产量,3年全球碳纤维产量将达2万吨,高于万吨的需求;)其余扩产将在5年额外新增8万吨产量,5年全球碳纤维产量将达.1万吨。但这些扩产项目的产业化进程仍需等待时间的验证。图:55年全球碳纤供需关(吨统计行性、高和其扩产目) 需求 产量26.011.826.011.8 11.914.1 10.810.810.410.711.8 13.80

46.15 6 7 8 9 0 1 E E 各司公,《 1全球碳维复材料场报》广州赛),预测表:其余国内碳纤扩产目梳理厂商碳纤维扩计划预计建成间较于年2年较于1年3年新增较于年新增产量产量(吨)年新增产(吨)量(吨)宝旌系江宝旌)十四五期间建设6万吨纤维丝项目年产.8万吨的碳丝项(余.5万吨碳维)00兰州蓝星二期项建成碳纤最终能达.5万吨年00吉林化纤6万吨碳纤维目00国泰大成建设规为5万吨的原丝1吨碳纤维碳纤织物复合材余0吨碳纤)不明,设5年达产00克拉玛景项目一主要设高能长中装置,产5万吨高性能纤生产、产.5万吨织物等类复材料生产线目二主要设产.5万吨高能长生产;项目三主要设产2万吨高能纤维产产.5吨高性长丝产线年产1万风电拉板等类复合一期3年5月完工0材料生线;目四主要设家级新料研院、企业研发试平台中国河南能源集团等在河南煤碳维老区投建煤系沥基高能碳维产品建设端碳维中基,产能划0吨年不明,设5年达产00大陆霍尔果斯旭航年产0吨T80高性能纤及碳纤装备造产基地项目不明,设5年达产00新疆隆炬年产5万吨性能纤维满足T7T8T10等级别纤维生产产品发余.4万吨)不明,设5年达产00杭州超探新建1万吨性能纤维产线目.5万吨碳碳复合材料及素产生产项目等不明,设5年达产00张掖碳谷年产0吨T80高性能碳维碳纤维备制产业地项目不明,设5年达产00恒沣新源年产0吨通用纤和0吨高性能纤维目不明,设5年达产00蒙发集等鄂尔多碳纤全产链生基项目生产T10高性能纤维品成0吨原丝0吨碳丝以及0吨复合材的规模不明,设5年达产00总计0各司公1全球碳纤复合料市报(州赛,:计建成间根公司告推,增产量为测国产企业已打破日、美技术封锁,布局碳纤维全序列产品碳纤维产能分布不同,国际碳纤维市场及世界级碳纤维技术依然为日、美企业所垄断日本东(ra是高性能碳纤维研究与生产“领头羊东丽与卓尔泰克合并后年总运行产能在业内更是一枝独秀达5万吨。美国是继日本之后掌握碳纤维生产技术的少数几个发达国家之一也是世界上最大的N基碳纤维生产国和消费国之一据《全球碳纤维复合材料市场报告(广州赛奥1年日美碳纤维总运行产能为7万吨,占全球比例的%中国化学纤维工业协会0年数据显示日本企业在小丝束碳纤维市场上占有绝对优势,产能占比达%;在大丝束市场上,美、德企业处于明显的主导地位,产能占比达%。图0年全球丝束纤主要生企业能单) 图0年全球丝束纤主要生企业能单)小丝束 大丝束东丽() 东邦() 三菱()台塑 cl(美)tc(美AKSA(土) 其他

cl(美)SG(德) 三菱(东丽() 蓝星()26%4%6%7%8%

26%13%10%

31%

9%9%1%1%中化学维工协会 中化学维工协,我国企业崛起正当时碳纤维产品已实现与日本东丽主要型号的对标部分型号甚至能更优-0年十年间我

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