中复神鹰研究报告：碳纤国之重器引领技术与降本发展

中复神鹰研究报告：碳纤国之重器，引领技术与降本发展核心观点公司是国内稀有的以T700级以上碳纤维小丝束为主的企业，公司产品对标海外龙头日本东丽基本实现全覆盖，在行业高端且低成本民用碳纤维稀缺的背景下，我们看好公司规模快速发展、技术与成本优势领先，带来的高壁垒和高增长趋势：1）规模快速增长，现有扩产计划下预计24年公司产能2.75万吨，22-24年产能CAGR43%，且下游需求广泛，重点布局碳碳复材/航空航天/风电/氢瓶等下游领域，需求端多点开花有望实现盈利上的攻守兼备。2）原丝到碳丝生产基本实现全自主，专注研发创新与规模化落地，不断突破高端碳纤维牌号，其中募投项目加速研发T1100级产品，并有望实现在航空航天领域的新突破。此外，公司控股股东为中国建材集团，有望借助集团在新材料方面的宏伟布局，有望加速复制，集团在玻纤产业上领先全球的规模化和降本优势。3）成本壁垒难以超越，体现在地理优势（靠近丙烯腈供应商/西宁低电费）、规模效应（量产首个万吨T700线）以及中国建材集团在降本方面的赋能，20年公司产量/单位成本同比+13%/-11%，20年/21H1吨净利2.3/5.1万元/吨，同比+188%/+100%以上。有别于市场的观点市场担忧供给大幅冲击下碳纤维价格或显著下行，且高端化产品需求规模有限且较难增长，我们认为T700以上高端民用碳纤维价格和需求均有望维持强劲。T300大丝束受风电行业影响，降本压力较其他细分行业更大，价格存在下行的可能。但我们认为供给正常投放依然面临难度，且高端小丝束及下游更丰富的公司有望维持价格韧性：1）实际投产难度高，我们统计公布建设计划的产能后，预计至25年全球可新增产能21万吨，然而碳纤维技术壁垒高、投资规模大（单吨投资最高超千万），预计实际落地难度较高，且投产后面临稳定运行和需求消化问题；2）对高端牌号碳纤维冲击小，25万吨碳纤维建设计划中T700级以上产品占比较小，而碳纤维需求中高端产品需求较为刚性，如风电叶片重要承重件、光伏中高纯和强度的要求等，随着需求总量的提升，小丝束需求有望随之提升，且我们预计T700级以上小丝束产品规模化量产难度大，对产品技术和运行经验要求较高，即使投产，实现盈利的难度依然较大；3）可根据下游景气度调整公司战略和产品结构，保证盈利稳定性。市场担忧公司技术壁垒容易被打破，我们认为公司技术优势显著，同行较难超越。考虑到碳纤维行业依赖前期技术积累，且投资规模较高（公司高强高模试验级别单吨投资可达120万元/吨；同行接近于日本东丽中高端的高强高模M级产品，单吨投资可达1300万元/吨；

而玻纤单吨投资仅1万元），高端产品技术突破难度高。技术方面公司具有先发优势，1）国内碳纤维生产企业主要以竞争激烈的低成本、大丝束为主且多为湿法生产，公司在聚合、纺丝、碳化等方面实现自主创新，如干喷湿纺400米/分钟并实现T700产业化；2）自产全产业链生产设备并不断突破高端牌号产品，公司已开展T1100级碳纤维研发，建设航空航天高性能碳纤维及原丝试验线项目。公司于2006年起自主研发工艺技术并拟建立工业化试验生产线，可根据自身技术特点设计全产业链生产设备，拥有自主知识产权。中复神鹰：引领高端民用发展，较高议价权塑造强劲报表引领碳纤维发展，实现高性能产品全覆盖深耕行业16年的民用碳纤维龙头，基本覆盖T700以上高性能产品。中复神鹰碳纤维股份有限公司（以下简称“中复神鹰”）成立于2006年，是中国建筑材料集团公司碳纤维业务的核心企业，于2022年4月6日在科创板上市。公司主营业务为碳纤维原丝、碳纤维、碳纤维制品的研发与制造，已形成了以T700级、T800级干喷湿纺产品为主，覆盖高强、高模中强、高模高强等不同类别的高性能碳纤维。公司碳纤维产品发展历史分湿法和干喷湿纺阶段：1）2006-12年湿法工艺阶段：以湿法T300碳纤维为主，于2008年建成千吨SYT35（T300级）产线；2）09至今干喷湿纺工艺：09-12年，09年启动干喷湿纺技术攻关，11年建成国内首个T700干喷湿纺原丝产线，12年自主突破干喷湿纺千吨级SYT49（T700级）碳纤维产业化技术；13-18年，13年建成了国内首条千吨级干喷湿纺碳纤维产业化生产线，15年实现了高强中模型碳纤维百吨级工程化，17年建成了具有完全自主知识产权的千吨级T800级碳纤维生产线；19年，国内率先建成干喷湿纺百吨级超高强度（T1000G级）生产线。中国建材为公司实控人，董事长张国良等高管、连云港政府均有持股。中国建材集团通过中联投、中国复材持有公司57.27%股权，为公司实际控制人；鹰游集团、连工投分别持股26.67%、4.96%。其中鹰游集团控股股东为公司董事长张国良，鹰游集团其他股东包括中复神鹰高管等49名自然人股东；连工投实际控制人为江苏省财政厅。西宁万吨线投产，量价与吨盈利再上台阶截至22Q1碳纤维运行产能1.35万吨，产能利用率保持高位。截至22Q1，公司碳纤维年产能13500吨，其中连云港本部年产能3500吨，西宁生产基地一期万吨项目运行年产能10000吨。公司产能利用率保持较高水平，2018-2020年公司产能利用率均保持在85%以上，其中2020年产能利用率达108%；21H1受西宁万吨线刚投产影响，产能利用率有所下降。据公司招股书，截至2020年底，公司本部连云港基地已累计向市场供应碳纤维超2万吨。2020年公司实现碳纤维产量/销量3777/3761吨，同比+13%/+9.9%，产销率保持强劲。据中国化学纤维工业协会统计，2020年公司碳纤维产量占国内总产量20.98%。定价更为弹性，吨售价、吨毛利持续提升。定价方面，公司主要以国外竞争对手（如东丽工业等）同类产品的价格为参考，并结合客户需求量、产品的应用领域以及下游市场的发展情况等综合定价。从产品单价分布看，因公司主营T700及以上的小丝束产品，稀缺性及附加值更高，大部分产品价格显著高于市场均价，其中航空航天、体育休闲、风电叶片较高，21H1均价均在20万元/吨以上。2018-20年单位成本持续下降主要系规模效应，其中2020年因原料丙烯腈降价，及疫情下政府推出阶段性社保减免政策，单位成本降幅较大。2021年上半年丙烯腈价格上涨、社保减免政策退坡、西宁项目产能爬坡，成本上行较多。21年业绩成倍增长，高议价权塑造强劲报表业绩成倍增长，净利率提升带来ROE向上弹性。2021年公司实现营业收入/归母净利11.7/2.8亿元，同比+120%/+227%，19-21年收入CAGR为56%、归母净利每年同比200%以上增速。公司规模持续上行主要系量价齐升，2021年公司西宁项目逐步投产爬坡贡献产销量，同时海外进口受阻进一步提升产能利用率，叠加下游光伏热场材料、风电叶片等新能源领域需求提升，碳纤维迎来量价齐升，进而带来利润率显著增长。2018年亏损，主要系投入初期折旧摊销较高。22Q1公司实现收入/归母净利4.6/1.2亿元，同比+229%/+201%，归母净利率25.6%，同比-2pct，主要系西宁基地投产后产能爬坡导致成本提升较多。2021年毛利率同比-2pct，规模效应带来公司期间费用率呈下降趋势，而ROE快速提升主要源于净利率的显著增长及杠杆水平提高。规模快速扩张，负债压力可控。2020年，公司开始建设西宁万吨高性能碳纤维及配套原丝项目，采购设备、建设厂房的资本性支出较大，在建工程及资本开支大幅上涨，同比增速显著高于折旧摊销增速，扩张加速，21年固定资产+在建工程总量占总资产72%。21年随着西宁万吨线逐步爬坡，资本开支同比增速回落较多，但随着后期西宁基地的扩建，预计产能处于持续增加的状态。此外，随着公司扩张，负债率提升较快，2021资产负债率及有息负债率为67%/44%，公司对上游议价权较高，应付项目较多，导致无息负债水平较高；

从有息负债结构看，中长期借款占比较高，偿债压力不高，且截至21H1底，公司短债利率在3.4-3.7%，长债利率在3.7%-4.0%，资金成本相对较低。上下游议价能力强，西宁生产备货拖累存货周转率。从应收项目看，碳纤维需求旺盛导致公司对下游议价能力较强，应收项目绝对值相对较小，且2020年开始公司采用先款后货的模式，应收项目占比进一步减少。从应付项目看，2020年开始应付占比提升，系西宁项目形成较多的应付工程款和设备款，表现为应付账款的快速增长。从存货看，公司存货周转率水平整体较好，2021年西宁碳纤维生产线开始投产，储备较多的原材料供生产，且制造成本提高导致半成品金额增多，整体导致存货金额增加较多。量价提升带动经营活动现金流由负转正，股东增资、银行贷款支持公司快速扩张。2018年至2021年，公司经营活动现金流及筹资活动现金流整体为正，投资活动现金流为负，现金流变动主要有以下原因：1）国内碳纤维市场高速发展，供不应求，公司产品销量及售价逐年上涨，营业收入大幅增长，经营活动产生的现金流量净额由负转正；2）公司处于高速扩张期，2020年西宁万吨高性能碳纤维及配套原丝项目建设投资较大，投资活动流出的现金流量大幅增加，导致公司现金流量净额为负；3）股东增资、取得银行贷款带来公司筹资活动现金流量的大幅流入，支持公司对外投资活动。碳纤维：新能源需求旺盛，新增产能难冲击高端民用价格需求：碳纤维应用广泛，新能源需求旺盛碳纤维在可量产纤维材料中性能最佳，下游领域逐步拓展。碳纤维是由聚丙烯腈（PAN）等有机纤维，在高温环境下裂解碳化形成的含碳量高于90%的碳主链结构无机纤维，其中全球90%以上的碳纤维通过PAN制造。碳纤维具备出色的力学性能和化学稳定性，是目前已大量生产的高性能纤维中比强度和比模量最高的纤维。相比于传统的高性能纤维玻纤、玄武岩纤维等，碳纤维重量轻/低密度（密度是钢的1/5、铝合金的1/2）、高强度（T300拉伸强度3500MPa，T1000/6370MPa，T1200/9000MPa）、高模量（弹性强弱，T300/230GPa，T800/290GPa，M40/400GPa）、耐高温（2000℃以上强度不降）、耐腐蚀（耐海水及各种酸碱盐等介质腐蚀）、热膨胀系数小（急冷急热下尺寸稳定性高）、导热/导电性能独特（可用于电加热及军工屏蔽防护）。随着技术成熟和成本下降，碳纤维已逐步应用到航空航天、风电叶片、体育休闲、压力容器、碳/碳复合材料、交通建设等领域。需求体量看，2021年碳纤维在全球/中国有12/6万吨、34/16亿美元市场规模，预计至21-25年CAGR为13%/26%，国产碳纤维需求预计保持30%以上高增长。据赛奥碳纤维技术

《2021年全球碳纤维复合材料市场报告》（下称“市场报告”），2021年全球碳纤维整体需求约11.8万吨/34亿美元，同比+10%/+30%；预计25/30年需求分别达到20/40万吨，21-25/21-30年CAGR为13%/14%。2021年中国碳纤维需求约6.2万吨，同比+28%，占到全球需求量的53%，同比+7pct。其中国产/进口为2.9/3.3万吨，同比+58%/+9%，国产碳纤维增速已连续4年超30%。预计国内碳纤维需求在2023/2025年总体达到9.9/15.9万吨，21-23/21-25年CAGR为26%/27%，其中国产CAGR预计为42%/39%。目前国内大部分碳纤维需求依靠进口满足，2021年国内需求自给率47%（2.9/6.2万吨），随着国内下游需求的逐步打开，据市场报告，预计到2023/2025年碳纤维自给率可达到54%/61%。进口碳纤维主要来自日本、美国等，根据海关总署的数据，2021年我国进口碳纤维产品合计为2.8万吨，同比+4%，其中碳纤维/碳纤维预浸料/制品0.6/0.2/2.0万吨，同比+54%/+79%/-7%。从附加值来看，航空航天单价达到72美元/kg，产品相对高端，市场基本被海外公司所占据；风电叶片单价最低（16.8美元/kg），全球应用相对更多。21年汽车领域碳纤维需求同比增速下降较多，21年全球汽车碳纤维用量9.5万吨，同比-24%，主要系两款大面积采用碳纤维的宝马I8与I3，分别在2020年底与2021年中停产。体育用品中碳纤维的发展速度相对较低，2021年全球体育用品碳纤维用量1.9万吨，同比+3%，预计2025年2.0万吨，21-25年CAGR达到5%。风电叶片：价格下行拖累，受益于大型化及海风景气玻纤增强复合材料为风电叶片主流材料，2021年碳纤维在风电叶片中渗透率或不到10%。现阶段大型风机的叶片外壳主要材料为玻纤增强复合材料、玻纤+碳纤维增强复合材料、碳纤维增强复合材料，玻纤价格较碳纤维价格优势明显（约为1/10以下），玻纤增强复合材料为叶片制造主流选项。据明阳智能（601615CH）招股书（2019年），1GW风电装机对玻纤需求量约1万吨；根据GWEC（全球风能理事会），2021年全球风电装机量93.6GW，以上可得对应2021年理论风电领域玻纤用量93.6万吨。碳纤维主要用作风电叶片的主梁或分段叶片连接区域，承担主要荷载作为结构材料；其次是用在塔架前缘，通过加热除冰，作为功能材料，但用量少。事实上当叶片超过一定尺寸后，碳纤维叶片反而比玻纤叶片便宜，因为材料用量、劳动力、运输和安装成本等都下降。一个直径为120m的风机叶片，由于梁的质量超过总质量一半，梁结构采用碳纤维和采用全玻纤相比，质量可减轻40%左右1。据市场报告，2021年碳纤维风电需求3.3万吨，计算可得碳纤维在风电叶片中的渗透率仅3%，但考虑到碳纤维使用后整体重量可减轻40%左右，故实际渗透率有所低估，假设考虑40%减重影响，渗透率为7.5%，整体或不超过10%。叶片大型化和大功率化有望加速碳纤维渗透率提升。随着风电行业商业化及市场竞争的不断加剧，以及低风速风机和海上风机的用量增多，风机叶片正逐步向大型化、轻量化的方向发展。通过加大风轮长度增加扫风面积，进而提升低风速下风电发电效率是风电行业的发展趋势，风电叶片大型化是行业趋势。此外增加叶片长度同时避免叶片质量大幅增加是叶片制造企业降本的重要方式，目前解决方案主要包括应用更高模量的玻纤作为增强材料、增强材料加入碳纤维/使用更高比例碳纤维、采用新型树脂材料、叶片制造工艺改进。风电迎来快速发展机遇，叶片大型化尤其是海上风电的快速发展有望加速碳纤维产业化，预计21-25年全球风电叶片碳纤维需求量CAGR为25%。双碳目标下，风电已经成为重要的发展领域。根据《风能北京宣言》的目标，到2030年，我国风电至少要达到8亿千瓦，年均复合增长率达12%；到2060年，风电至少达到30亿千瓦。海上风电因最小的涡轮机额定功率为3MW，且耐腐蚀性等要求更高，碳纤维有望成为最佳的使用材料。21年海上风电抢装后，预计22年海风新增装机量有所下滑，在风电降本以及海风基地带动下，23年以后海上风电有望再次恢复快速增长，根据GWEC（全球风能理事会）预测，2026年全球海上风机装机量有望达到31.4GW，23-26年CAGR为38%。据2021年全球碳纤维复合材料市场报告（以下简称“市场报告”），2025年全球风电叶片碳纤维需求有望达到8.1万吨，22-25年CAGR为25%。短期招标价格快速回落，或助力22年招标量快速增长。22年以来风机招标价格屡创新低，根据北极星电力网披露，22年1月，华润电力（0836HK）云南宜良中营80MW风电项目风力发电机组货物及服务采购项目，中标价格1904元/KW，跌破2000元/KW，此后到2月底部分招标价均在1800-2500元/KW波动，但3月15日深能苏尼特左旗500MW特高压风电项目，招标价创新低至1408元/KW。“十三五”期间，陆上风机价格约为3000-4000元/千瓦，现在已快速降至1500元/KW左右，风机价格实现减半，我们认为大型化是风电行业快速降本的重要推手，深能苏尼特左旗500MW特高压风电项目中标风机均为6MW，随着风机大型化持续推进，风机价格有望进一步下降。汽车轻量：轻量化理想复材，单车潜在用量空间广阔碳纤维是汽车轻量化最佳选择，但2020年车用碳纤维量仅为车用玻纤量的4.5%，替代空间大。据中简科技（300777CH）招股书，欧洲铝协研究数据表明，若汽车整车质量降低10%，燃油效率可提高6%-8%；具体从绝对量来说，汽车重量每降低100kg，每百公里可节约0.3-0.6L燃油，二氧化碳排放可减少约10g/Km，新能源汽车续航可提高6%-11%。随着复合材料技术的不断进步，如今碳纤维复合材料在汽车车身、尾翼、汽车底盘、发动机罩、汽车内饰等各个地方。宝马i3大批量应用碳纤维复合材料，减重约250-350公斤；宝马7系轿车碳纤维复合材料仅占7系轿车车体结构的3%，但贡献了40kg的减重。据市场报告，2024年全球汽车用碳纤维需求量达1.3万吨。18年中国交通运输领域玻纤消费量约53万吨，其中70-80%用于汽车制造使用的玻纤增强材料（假设为75%），则理论汽车用玻纤体量为40万吨，则碳纤维在汽车中使用量仅为玻纤的4.5%，价格高昂仍为主要劣势。据市场报告，22-24年全球汽车用碳纤维CAGR为10%，24年有望达到1.26万吨。航空航天：单机用量可超50%，但需求仍在缓慢恢复航空航天领域复材应用比例提升是主要逻辑，碳纤维可用于中央翼盒、整机身段等主承力结构件，玻纤主要用于零散飞机蒙皮和内部仪器的通讯罩等。碳纤维在航空航天领域的需求仅次于风电叶片。据市场报告，2021年航空航天碳纤维需求大部分市场份额为商用飞机，占比35%。据中简科技及中复神鹰招股书，在航天航空领域，碳纤维复合材料主要应用于飞机的结构材料，可占飞机整机重量的30%左右，部分机型可50%以上，如波音

B787及空客A350。飞机复材重要的里程碑主要是A380第一个将复材用于中央翼盒的大型民机，整机复材用量超过25%；A350和B787整机复材用量超50%。碳纤维在航空中优势有：1）民航客机的燃油成本占据了整个运营成本的40%左右，碳纤维与常规材料相比可使飞机减重20%-40%，飞机整体重量减轻6%-12%，可节省较多燃油成本；2）克服了金属材料易疲劳和易腐蚀的缺点，增加了耐用性；3）降低结构设计成本和制造成本大幅度。以上高端领域基本为欧美日本等国家碳纤维公司占据。据国际复材（未上市）招股书，高强玻璃纤维做成的直接纱、短切纱、经编织物等产品用于制造飞机蒙皮、行李架等部件，低介电玻纤用于火箭、导弹、卫星的电磁通讯窗口及雷达罩，整体用量空间相对碳纤维少。疫情重挫航空领域需求，预计碳纤维需求至25年仍处于恢复阶段。2021年全球航天航空碳纤维需求量1.6万吨，同比持平。疫情影响下，全球航空业受挫严重，据市场报告，2020年全球航空客运量较2019年下降约63%；波音（BA）及空客（AIR）大幅度减少了飞机的产能。由于航空航天市场复杂且疫情恢复时间未知，未来该领域碳纤维需求量需要较长的恢复时间，预计2024/25年重回高增长，并达到1.9/2.1万吨，22-25年CAGR6%。压力容器：燃料电池汽车景气，加速碳纤储氢瓶渗透20年全球压力容器复材市场规模约15亿美元/20-26年CAGR5%，碳纤维主导的III、IV型储氢瓶为车载储氢主流模式。压力容器的发展始于上世纪50年代，早期主要采用玻纤、芳纶纤维等传统材料，60年代开始逐步采用硼纤维和碳纤维等新型增强复合材料。根据MarketWatch的全球复合材料压力容器市场报告，截至2026年，全球复合材料压力容器的市场规模预计将从2020年的14.5亿美元增至19.6亿美元，复合年增长率为5.2％。前期天然气存储和运输一直为压力容器供应链的重点，但自2020年起储氢压力容器受到更多关注。储氢瓶作为目前主流的燃料储存方式，可将氢气以气态、液态、固态三种状态储存在氢瓶中，保持氢能源车的能源供给，赋予氢燃料车低成本、低能耗、高充放气速度等特点，得到主流车厂的大力推广。目前共有4种主流高压气态储氢方案，其中I、II型储氢瓶重量大、成本低，多用于储氢站等固定式应用场景；III、IV型储氢瓶采用碳纤维全缠绕的方式加强罐体，具备轻量化的同时保持良好的力学性能，实现了高压气态储氢由固定式应用向车载储氢应用的转变。政策指引燃料电池汽车渗透率快速提升，有望带动碳纤维需求高增。1）2017年4月25日，三部委发布的《汽车产业中长期发展规划》指出，应加速提高国内IV型瓶关键技术和产品水平；2）2019年6月26日《中国氢能源及燃料电池产业白皮书（2019版）》显示，2030/2050年我国燃料电池商用车销量有望达36-72/160-300万，占商用车市场份额的7%-13%/37%-70%；2030/2050年，我国燃料电池乘用车销量占全体乘用车市场份额的3%/14%，氢能消费占交通领域整体用能的19%-28%；碳碳复材：光伏热场核心材料，碳纤维用量增速最高碳/碳复合材料逐步成为主流热场材料，光伏行业高景气拉动碳纤维需求。碳/碳复合材料指以碳纤维为增强体，以碳或碳化硅等为基体，通过加工处理和碳化处理制成的全碳质复合材料，凭借质量轻、耐烧灼、抗热冲击、高温强度高、损伤容限高、可设计性强等优良性能逐步成为主流热场材料。目前碳/碳复合材料在热场应用领域具有较高的渗透率，且不断向大直径、高强度、长寿命发展，以满足单晶硅的发展需要。在全球气候变暖以及化石能源日益枯竭的背景下，可再生能源开发日益受到国际社会的重视，在光伏发电成本持续下降和新兴市场拉动等多因素推动下，全球光伏市场将保持快速增长。2010年-2020年全球光伏市场稳步扩张，其中中国扩张速度最快，光伏累计装机量由0.5GW提升至4.82GW，累计装机量位于全球首位。21-25全球光伏累计装机量复合增速有望达18.9%。2021年10月24日，中共中央、国务院印发《关于完整准确全面观测新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》，在双碳“1+N”

政策体系中明确了“1”的顶层设计指导意见，强调应提升能源利用效率、提高非化石能源消费比重。2020年我国非化石能源消费占一次能源消费比重为15.9%，预计截至2025年该比例提升至20%，其中光伏及风电发电量达14533亿千瓦时。若按光伏平均年发电利用小时数1200h计算，预计截至2025年，光伏累计装机量达5.81亿千瓦，5年复合增速达18.9%。受益于政策推动，光伏需求可持续发展，碳/碳复合材料将保持较快增速。碳/碳复材逐步实现进口替代，渗透率快速提升。碳/碳复合材料在热场系统中逐步超越国外等静压石墨产品，2020年成为主流。根据金博股份可转债募集书，2020年坩埚、导流筒、保温筒中碳/碳复合材料占比分别超过95%/60%/55%，预计2025年渗透率将达100%/90%/85%，热场行业对碳/碳复合材料总需求突破70亿元。据市场报告，2021年全球碳碳复材碳纤维需求量为0.85万吨，同比+70%，2025年有望达到2.43万吨、22-25年CAGR为30%。体育休闲：市场保持平稳，碳纤维应用有望持续增长体育休闲领域应用广泛，中国加工保持较高份额。碳纤维具有质量轻、高比强度、高比模量、高疲劳强度、高阻尼等优秀特性，在体育休闲器材得到了广泛运用。2021年，体育休闲领域对碳纤维的总需求量达18500吨，其中高尔夫球杆对碳纤维的需求量最高，占比达27.2%，其次为自行车和钓鱼竿，占比分别为24.9%、22.7%。随着健康生活、绿色出行等理念的流行，体育休闲领域的碳纤维需求有望稳定增长。根据中复神鹰公司招股书数据，全球近90%的碳纤维体育器材加工在中国大陆和中国台湾完成，目前在台中、厦门、东莞等地形成碳纤维体育用品产业的集聚区，占有优势地位。据市场报告，2025年全球体育休闲碳纤维需求有望达到2.25万吨，21-25年CAGR为5%。2020年我国体育休闲碳纤维需求达1.46万吨，17-20年CAGR为11%。供给：扩产热潮下高端低成本产品有缺口产能扩张热潮显现，国企加速碳纤维布局供给体量上，2021年全球碳纤维产能21万吨，技术和应用受限导致产能利用率仅57%，国内产能利用率已在加速追赶国际水平。2021年全球碳纤维运行产能约为20.76万吨。从区域角度来看，中国大陆是产能最多的国家，运行产能达6.34万吨，占2021年全球碳纤维运行产能的31%；美国位居第二，运行产能为4.87万吨，占比为24%；日本位列第三，运行产能为2.5万吨，占比为12%。2021年全球需求量仅11.8万吨，占运行产能的57%，实际产能利用率较低。据百川盈孚统计，2021年度国产碳纤维总产量1.92万吨，产能利用率46%（2018年仅34%），主要系涌入碳纤维行业的大多数企业在一些关键技术上无突破，生产线运行及产品质量不稳定，导致“有产能，无产量”的现象出现，另下游应用未完全打开和疫情亦有影响。国际上正常开车的企业，达产率通常在65%以上，因21年下半年国内投产产能较多，全年实际产能利用率预计高于46%的水平，达产率正趋近国际水平。碳纤维进入加速扩产阶段，2025年前全球新建产能约21万吨，国内占到85%以上，但原丝工艺依然有望限制有效产能增长，且基本为大丝束。据市场报告，全球主要企业未来计划扩产约15万吨，其中海外公司3.4万吨，国内公司11.7万吨。根据我们统计，实际国内其他企业未来亦有规模较大的扩产计划，不完全统计下预计国内有18万吨，产品多为大丝束纤维，主要应用于轨道交通、风电能源等领域。碳纤维的核心技术为原丝制备技术，需要经过长期的技术研究和工程化实践，国际上形成了湿法纺丝和干喷湿法纺丝两种原丝制备工艺，干喷湿纺工艺具有碳纤维表面缺陷少、拉伸性能和复合材料加工工艺性能优异、纺丝速度快等优点。国际上日本东丽和美国赫氏率先实现了干喷湿纺工艺的突破。由于干喷湿纺工艺技术难度较大，目前世界上仅少量企业掌握该生产技术并形成成熟的碳纤维产品，国内绝大部分碳纤维制造企业仍以湿法碳纤维产品为主。我们认为碳纤维制造需要长期的技术和人才积累，激进的产能扩张不一定会带来行业供给的显著恶化，部分新增产能仍然面临开工率低及成品率低的情况。据市场报告预计，全球22-24年新增产能3.7/4.7/5.3万吨。供给结构来看，目前碳纤维仍处于海外企业领头的局面，但国产碳纤维替代率逐步提升。长期以来，国内碳纤维市场中海外碳纤维的供给量远超国产碳纤维。根据公司招股书数据，2020年国产碳纤维供给量为1.84万吨，占国内需求的比重仅为38%。但2020年以来，疫情影响下全球贸易整体受到较大冲击，国外碳纤维出口国内的难度加大，同时日本美国加强对碳纤维出口中国的政策管控，进一步加大碳纤维境外供应的难度，国产碳纤维面临加速进口替代的机遇期。国有资本加大收购兼并布局碳纤维，已形成中国建材/陕煤集团/吉林化纤集团/宝武集团为首的四大碳纤维主力。国有资本加大进入国产碳纤维行业的力度，成为目前的一种趋势，双方在优势方面形成互补。2019年3月陕煤集团（未上市）通过二级市场定向收购恒神40%股份，成为控股股东。另吉林化纤集团和宝武集团（均未上市）也在通过兼并收购加速布局，逐步形成三大碳纤维主力。我们认为，碳纤维逐步成为传统材料大型集团的转型突破口，如陕煤集团“以煤为基、能材并进、技融双驱、蜕变转型”战略的新尝试且具备悠久的技术积累，宝武集团在钢铁及非金属新材料领域处于全球领先地位，吉林化纤集团作为老牌化纤企业具有超40年的化纤技术沉淀，未来碳纤维布局更为宏大。海内外格局集中，龙头强者恒强高筑壁垒碳纤维在投资和技术层面要求高，具备强者恒强的基础。碳纤维处于产业化初期，单吨投资较高，根据中复神鹰/中简科技/光威复材招股书，碳纤维单吨投资额大约在20-30万元/吨的水平，高强高模碳纤维试验级别的单吨投资在120万元/吨左右；而接近于日本东丽中高端的高强高模碳纤维产品，单吨投资在1300万元/吨的级别。相比于玻纤单吨投资1万元而言，产线投资额更具挑战，而目前单线水平最高仅在1万吨左右，高强高模的仅在百吨左右。此外，与玻纤中铂铑合金投资占主导相类似，碳纤维设备投资占到项目建设总投资的50%-80%

（预浸料在40%以上），如果没有优质高效的设备或者没有较好的商业化路径提升产能利用率，投资建成后面临较高的折旧，盈利堪忧。产业化初期更考验企业的投资理性，简单的资金直接投入可能并没有盈利的持续性，可能要经历较长时间的亏损考验。国外碳纤维龙头企业使用的设备基本上都是根据自身技术特点进行的自主设计，在专有设备的基础上改进升级，形成了具有自主知识产权的专有碳纤维生产装备；国内碳纤维生产企业中设计产能千吨级以上的有3-4家，生产技术已实现国产化，且与国外龙头领先技术相同。但大多数碳纤维生产企业由于缺乏核心技术团队，对进口生产装备的技术参数和性能指标缺乏消化和吸收能力，生产线自动化程度和对自身碳纤维生产技术的匹配性落后于国外同行，导致生产工艺的稳定性和过程控制的一致性较差，影响了碳纤维产品质量和稳定性，且生产成本很高，造成设备闲置、经营亏损，无法与国际先进企业竞争。受益于军品需求放量，军用碳纤维厂商收入增长迅速，利润水平较高。由主要碳纤维厂商营业数据可见，中简科技、光威复材两家军用碳纤维厂商财务表现较好，民用碳纤维企业前期较多处于亏损状态，近期营业利润逐步转正，未来随着碳纤维成本逐步走低，民用市场有望逐步发力。供需趋于平衡，高端低成本产品仍有缺口预计22-25年供需紧平衡，供给多为低成本大丝束产品，T700以上高端低成本碳纤维预计依然短缺。1）供给端：据市场报告预计，现有全球碳纤维的产能投放情况下预计22-24年新增产能3.7/4.7/5.3万吨，同比约+18%/+19%/+18%，因碳纤维降本、产业化趋势明显，新增产能有望持续保持，我们假设国内碳纤维产能增速保持20%的增长；产能利用率方面，国产碳纤维随着需求的拓展和技术的提升，产能利用率有望稳步提升，每年增长3pct。进口方面，考虑到疫情影响海外航空用碳纤维的需求，22年开始海外碳纤维供给有望恢复出口中国，国内进口量或增长，故假设同比增速10%，此后随着国产碳纤维加速替代，自给率有望提升，进口增速每年下降1pct至5%后维持，因高端产品需求较为刚性、海外龙头具备一定垄断地位，故假设进口量同比最低增速为5%。2）需求端：据前文分析，22-25年风电叶片、汽车轻量化（为22-24年CAGR）、航空航天、压力容器、碳碳复材、体育休闲需求量复合增速分别为25%、10%、6%、20%、30%、5%，我们假设22-25年各领域需求增速均为25%、10%、6%、20%、30%、5%，此后每年增速同比-2、-1、-1、-2、-2、-1pct。公司看点：下游应用多点开花，引领技术创新与降本趋势看点一：高端民用碳纤维龙头，应用领域多点开花产品下游多点开花，发力风电叶片、碳碳复材、航空航天、压力容器等重点领域，20年营业收入同比+317%/282%/101%/8%。18年前公司碳纤维产品主要集中在体育休闲、交通建设等传统领域，目前受下游需求影响，公司逐步向碳/碳复合材料、压力容器、风电、航空航天等领域发力。1）业务边界扩张，大型化趋势及海风高景气抬升公司风电领域营收：18年拉挤板代工由欧洲转入国内，碳纤维应用领域扩张，叠加叶片大型化趋势及海风高景气，公司风电领域业绩有望进一步提升。20年公司风电叶片领域营收同比+317%；2）加大碳碳复材新兴市场开拓力度，积极拓展下游客户：公司抓住光伏行业发展机遇，加大市场开拓力度，20年湖南金博碳素股份有限公司与公司签订战略协议，成为公司前五大客户。20年公司叶片领域营收同比+282%；3）加速攻关T1100技术，进军高性能航空航天领域碳纤维领域：公司建设航空航天高性能碳纤维及原丝试验线项目，从事航空航天碳纤维开发、认证及生产，加速突破T1100高性能碳纤维技术，加大航空航天领域的产品供给。20年公司航空航天营收同比+103%；4）压力容器通过多家产品型式认证，技术和客户优势领先：

19年公司通过江苏国富氢能技术装备股份有限公司等多家客户压力容器产品型式认证，国内竞争对手中，光威复材压力容器销售暂未实现批量供应，中简科技聚焦军工领域暂未进入压力容器赛道，恒神股份正在开展缠绕储氢气瓶碳纤维工艺研究，公司领先地位稳固。19-20年公司压力容器营收同比+151%/8%。看点二：专注技术创新突破，规模化先发优势明显专注碳纤维生产技术的研发和创新，率先实现高性能产品千吨级干喷湿纺量产，技术壁垒难以突破。干喷湿纺工艺技术难度较大，海内外掌握干喷湿纺生产技术且产品成熟的碳纤维企业较少，国内大部分碳纤维企业仍以湿纺为主。公司通过自主创新实现干喷湿纺400米/分钟并实现产业化，T700级和T800级碳纤维千吨级产线量产。同时，基于前期技术积累，公司开展下一代T1100级碳纤维研发，建设航空航天高性能碳纤维及原丝试验线项目，均走在行业前列。考虑到碳纤维行业依赖前期技术积累，且投资规模较高（高强高模试验级别单吨投资可达120万元/吨，高强高模的M40/M55J级产品单吨投资可达1300万元/吨），高端产品技术突破难度高，公司技术壁垒难以突破。公司打造核心技术体系，构建完善的知识产权体系，目前公司已拥有25项发明专利和28项实用新型专利，技术优势明显。自产碳纤维生产设备，具有自主知识产权。碳纤维生产设备具有工艺参数多、流程长、技术点密集、系统集成度高等特点，属于高度定制化设备。国外碳纤维龙头企业通常根据自身技术特点进行自主设计，形成具有自主知识产权的专有碳纤维装备。中国碳纤维企业受制于国外的技术封锁，高端生产设备进口受限，仅能引进通用型设备，且难以从市场上采购全流程生产设备。公司于2006年设立启动碳纤维研发项目，自主研发工艺技术并拟建立工业化试验生产线，由全资子公司鹰游集团组织设备制造，双方拥有稳定的合作关系。性能上看，以日本东丽为主的国外碳纤维龙头，在规模和产品性能上要领先于国内企业，但国内企业仍在加速赶超。从强度和弹性来看，中复神鹰大部分产品位于4000-6000MPa、230-300GPa，部分高弹性或高强度的产品已接近东丽相应的中高端产品水平。国内碳纤维企业中，公司覆盖程度高，产品实现T700至M40级别全覆盖。同级别产品对比中，公司产品拉伸强度和拉伸模量整体高于行业可比公司，具有明显的性能优势。21年研发投入占比同比+2pct，培养高质量研发团队，积极展开合作研发领先成本优势带动毛利率上升，20年单位成本由8.94万元/吨下降至7.97万元/吨，同比-11%。18-20年公司单位成本逐年下降主要系：1）干喷湿纺技术领先：公司率先突破干喷湿纺工艺，相较于传统湿法纺丝，纺丝速度提高4-8倍，提高生产效率；2）规模效应显现：

碳纤维行业为重资产行业，制造费用高位运行，公司率先实现千吨级碳纤维生产线量产，并建设西宁万吨生产线，相较于行业可比公司百吨级生产线规模优势突出，折旧费摊薄效果较为明显；3）地理优势明显：公司靠近原材料丙烯腈供应商江苏斯尔邦，可节约运输成本，保证供货稳定；此外公司新建西宁碳纤维生产基地电价相对华东等地便宜较多，同时公司于2019年与江苏斯尔邦签订长期战略合作协议，降低丙烯腈采购成本。从建设和运行成本角度看，设备投资占建设成本70%左右，运行成本中原料、折旧及能源成本占比较大。碳纤维生产成本可主要拆分为原材料、直接人工、制造费用三大部分：1）原材料主要为丙烯腈等化学原料，消耗主要发生在原丝生产阶段，成本主要受丙烯腈采购价格影响；2）制造费用包括折旧及燃料、电力、蒸汽等，碳纤维生产所需设备价值较高，设备购置及安装费通常占项目投资额的70%左右，导致后期折旧费用较高，同时碳纤维生产过程需要高温加热，燃料动力消耗量大，因此碳纤维生产制造费用占比最高，超过5