碳纤维行业深度报告

碳纤维：性能优异、应用广泛的“黑色黄金”碳纤维的特点及分类碳纤维是一高强度量的耐高温维，由、腈纶、芳、聚酰等纤维在高温下制而成于化纤的高品种。构上看碳维主要原子构成直约510米在碳维烧过中原子晶中键在起，产生平行排列的纤维长轴，赋予了碳纤维外柔内的特性，轻于铝，却强于铁碳纤维的优性能包质、高强度高模量膨胀系数小导热性耐化学腐性、磨好耐高性、尼出具有良透纳高X射线透射率、疲强度高碳纤维也因优良的而被广泛应到航空、汽车工、电业建行业交运、动械制等域。目前于碳维的类要有种方，分是原材料、产品规格、力学性角度发：按原材料分类：可以分为聚丙烯腈基碳纤维NC，市场主流碳纤维、沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维、磺化聚乙烯基碳纤维、木质素与N混合基碳纤维；表表1碳纤按丝类分类 优势 劣势 应用现状聚丙烯腈基 成品品质优异，工艺相对简单，产品力学性能优异，碳化效率高

成本较高 已经为碳纤维市场主流沥青基 原材料来源丰富，碳化效率高 原料调制复杂，碳化效率高 目前应用规模较小、主要用于体育用品、工业滚轴、航空航天等粘胶基 高耐温性 碳化效率较低、技术难度大、设复杂、成本高，强度弱

主要用于耐烧蚀材料及隔热材料数据源光复招说书按产品规格分类：可以将碳纤维分为大丝束和小丝束4K以上碳纤维称为大丝碳纤，要为48、6、8K，目主要用于业域如织、医药生交运、木建和源。丝碳纤主为K、K，后又展为2K和2K主要用国防和军工等科技域如机导、卫星等以体休用（如具球等；按力学性能分类：可以分为通用型和高性能型。通用型碳纤维强度为1400a、模在4Ga以下。高性能碳纤又分为高强型高模型其中称强于400Ma超高型模于45pa为高型。图1碳纤按学能类图 中科招说书，碳纤维的产业链碳纤维的产业链包含从一次能源到终端应用的完整制造过程。从石油、煤炭、天然气均可到丙烯烯经过氨氧后得到腈，丙烯腈合和纺后得到聚丙烯腈）原丝，再经过预氧化、低温和高温碳化后得到碳纤维，碳维可制成碳维织物纤维预浸料作为生纤维复合材的原材碳纤维经过与树、陶瓷料结合，形碳纤维材料，最后各种成艺得到下客需的终品。纤行产链下图示：图2碳纤产链意图 光复招说书需求端：风光氢驱动需求，大丝束占比不断提升全球及中国碳纤维应用领域对比2021年，全球碳纤维市需求量为1.8万吨。虽然是游大比但同比速落至7.8。育用需同比200长幅高达20回球第二需市。力器虽很仍小量求，依持25的高速增长碳复受伏业驱，然持7高增，天空本比持平。图32020及01年球纤需求变（吨） 220220 2213252151050风电叶片 体育休闲 航空航天 压力容器混配模成型 汽车 碳碳复材光复招说书相比之下，国内风电叶片、体育休闲、热场材料等工业领域应用占比更高，航空航天、汽车等领占较小。221，内维需总为624体育复材的导地位被风电大幅越，而复材、压力成为崛起的新。图42021年纤在领域应需求图5.201中碳维同用领需求 41111碳碳复材41111碳碳复材7汽车8风电叶28混配模9体育休闲压力容器 1610航空航14

电缆芯其他

汽车电子电缆芯船舶 其他航空航3

3 电气 1 0 22建筑 4混配模型5

风电叶片压力容5

热场材11

36体育休28赛碳维术， 赛碳维术，从全碳维求看中国比断从1的1至201年的53。展望未来，根据赛奥碳纤维技术预测，预计到025年全球碳纤维需求量将达到20万吨（4年AR=1，到2030年达到40万吨（5年AR1.。预计到205年，国内碳维需求量将达到5.9万4年AR26.。从产品结构看，大丝束占比明显提升。根据赛奥碳纤维技术，01年大丝束产品份与小束当，约均比4，比之，2018年比为32，大丝束占比的不断提升，反映的是2021年民用航空市场的疲软以及风电市场的续增长。而于碳纤业应用而言成本尤要，大丝束降低成主要路径，不仅以通过本扩大工业用领域会不断吞噬本敏感丝束传统场。图6全球中碳维求变化万）图7.208及01全碳维需结变（吨）中国（左轴）全球（左轴）中国占全球比重（右轴）1.8中国（左轴）全球（左轴）中国占全球比重（右轴）1.8687784931.1.74446505462490908151517202331380801545147291218010765410 503210 0 0大丝束 小丝束 中模量 高模量赛碳维术前业研院、 赛碳维术，风电：风电叶片大型化发展，静待碳纤维经济性显现风电是当前碳纤维大游需求来源。021年风电纤用约为33万吨占全碳维需比重8。内电片域纤维求为225吨国内纤需总的3.1。据际力电，碳维风叶中主要应用部位为主梁，与同级别高模玻纤主梁相比，采用碳纤维可实现减重0-30。以22m叶例叶片重量的减轻可大幅降低因自重传到机上的载荷，进而可以少毂、机舱、塔架和基结构部件1%～0的重量有效降低风机1以上的整体成本。此外，风机的输出功率也更加平稳均衡、运行效率更，由于维的抗疲劳较高，还可以延长片的生期，降低常护用综成本。从工艺看碳纤复材料主的型工主有碳纤维织物真空灌注预浸型、拉挤工艺3种其中两在片应较早技成，随叶片大型化对重量要求提高，拉挤工艺逐渐成为主流。风电厂商维斯塔斯自05年最早将拉挤艺应用片上。这种计理念体化成型的梁主体部分拆分为高效成本高的拉挤梁片准件，把这些标准一次组体成型，极大地动了碳在风电领域应用。来，中材科、时代、中复连众、艾等叶片，以及金风技、三工、明阳电、上海等主机厂陆发了用纤维碳混拉大叶片。目前风电叶片市场上，玻纤与碳纤仍然存在一定竞争，中材科技发布OA856的全玻纤上风电叶片并于2020在福建兴化湾装机使用022年3，洲代新布的85叶，长达91，部用璃而非碳纤维。纤维的优势非常明，但在维供不应求情况下济性问题在一定度上阻在风电领域应用。如此，但总风电应用前景依然光明，根赛碳纤维技术预测预计225年全球风电叶片对碳纤维需求将达到8.6万吨，合增长率为2。图8VS梁构意图 图9.全风叶碳维变化吨） 108006004002000204 221 22E新料线， 赛碳维术、体育休闲：我国占全球体育休闲碳纤维用量9成以上，预计未平稳增长根据奥纤技数，2021年国体休领域纤用为1.75吨，约占球.85吨用的946相于统金属构，纤产具备不易变形、质量轻的优点。一般使用T300级碳纤维就可以满足体育休闲用品需求，但为了提升产品性能，部分产品也也开始使用T700级甚至更高性能碳维。总体上体育领域产品类广泛，纤维需求成低端并面。目前国内需求以30、T700级为主，包括少量800级和高模量。规格以3、12K等小丝束为主。受全球疫情影响，220年群体运动器材对碳纤维需求有较大幅度下滑，个人体育休闲器材求上升着各国防控施优化体运动器材复较高长。根据赛奥碳纤维技术预测，预计到205年体育休闲领域碳纤维需求量将达到2.25万吨，复合增长为5。图102021年育闲碳纤需下占比 图11.全体休领碳需求化吨） 33球拍11钓鱼竿33球拍11钓鱼竿自行2035高尔夫球杆622

2002001001005000

204 221 22E新料线， 赛碳维术、碳碳复材：光伏产业蓬勃发展，驱动碳碳复合材料市场需求碳碳以纤为强相碳复材，目前少可在2000以上保持较高学性能料，主要应于三大：刹车盘、天部件场部件）刹车盘市场：目前国际企业主要包括法国eBuga、美国Honwe、英国Dunp等。内机车企主要北高、航机股份有限公司西安制动分公司、博云新材、西安超码等，目前市场较平稳发展航天部件：前碳复以其优异能成大型体火箭喉、发机的管、扩散段、端头帽等的首选材料。）热场部件：主要用于单晶硅炉内，包括碳毡功能材料和埚、保、护盘等结材料，快速形成晶制造热统中对石材部的口代与级代国企主要括L日东碳素公司等，国企业主括金博股份西安超。由于光伏半导体的技术迭代，硅也在向度、大尺寸展，因场系统应用，碳碳产品向高度大寸方发展是然势。根据奥纤技数，201我热材纤维求为0.7万占全球碳复碳求（0.5吨的2.3。021年碳材维需求量0.85万，比020年长70根据赛奥纤维技术预测，计205年全球碳碳复材碳纤需量将达到24万吨，复合增长率为3。图12全国伏片量W） 图13.全碳复碳变化吨）302002001001005000

204

22E中光行协、神鹰股、 赛碳维术、压力容器：氢能源市场的崛起推动储氢瓶的发展，长期潜力巨大根据奥纤技数，201，球力碳纤需量为11，其中，国力纤用量为000吨占球比为27全球压力容器对碳纤维的需求依然主要在欧美，如221我国最大气瓶企业碳纤用约为00吨而际头LXR约为40，nLncn约为20。从压力容器碳纤维下游需求构成看，储氢瓶未来潜力最大。其中，呼吸气瓶用量大为600吨NG瓶约500，氢用量为100，比过一半。预计未来数年，呼吸气瓶会保持较稳定增长，但受基数影响增长有限，CG瓶用在未来3年会持高增，但2025年速有减氢瓶长力大。当前市中新能汽通常采高储氢方，车载高压气态储氢气中塑料内胆纤维缠绕瓶（V型）凭借着其质量轻、耐疲劳的特点成为全球市场的研究热点。据国能业发中期划20212035年205氢电池车保有量约为5万辆。一般而言，根据赛奥碳纤维技术，重卡储氢瓶容量约为21038L单碳维量再405k，车配置68个组最重碳用量可达500根据赛奥纤维技术预测，预计025年全球压力容器碳维求量约为2.8万吨，复合长率为20。图14国内力器域纤需求成 图15.全压容碳维变化吨）呼吸瓶20储氢呼吸瓶20储氢63CG172001001005000204 221 22E赛碳维、 赛碳维术、航空航天：疫情及生产问题拖累需求，预计平稳恢复航空天高能纤的重下需。据奥碳维术Cum2021，球用机付达104，比长286新确订单1647架，为2020的.7倍。体机根波音司站息2021年年中，音87被出生产陷暂交，年仅付4音78远低于2020年53架交，以疫前百年付量空客2021年A30交付量为55架，依然较为低迷。总体上看，由于主要需求来源较为低迷，虽然商用飞机需求表现较好，但总体需求与2020年基本持平。但预计随着生产问题解决以及疫情好转，航空航天需求将稳步恢复。根据赛奥碳纤维技术预测，预计2025年全球航空航碳维需求量约为206万吨复合增长率为58。图16航空天纤需分布 图17.全航航领碳需求化吨） 直升机,3910公务机1.0

180商用飞机3.0

,120

250002063516450350020206351645035001500010000军用飞机1.0

无人机21

50000

2004

2021

2025E赛碳维术、 赛碳维术、供给端：全球产能加速扩张，大丝束产业化布开启全球:产能扩张加速，中国跃升为第一大生产国碳纤维行的技术资和产品验门槛高大数企业都有较为久历史企业限201021年，全球碳纤维产从93万吨增加至2.7万吨年均扩产约1.4万吨。221年以前扩张产能主来日本东丽、oe、、L等国外厂商。图182006221年球纤能及化万） 图19.2015221年球、丝束能化万）运行产能实际产量27运行产能实际产量27139312563526005000.0.0

8642006 01 06 01

5 ast、ostsodgane、 ast、ostsodgan、2021年，全球新增产能主要来自于中国：根据赛奥碳纤维技术，吉林化纤集团增长近1,000吨含购城的能常新碳新入，建产能6000卓尔克墨哥加的000吨中神增加的000吨老有能整，宝旌加200吨;邦加了90根据赛奥碳纤维数据，21年中国大陆地区首次超越美国，成为全球最大产能国，从产划看预计国在能有较长保第的位。图202021年国区纤行产及万） 德国,01,3

英国,0,

西班牙,.,其他,01,1韩国,07,4

土耳其,.,

俄罗斯,.,法国,02,4,8,墨西哥,.,

中国大陆,3,31匈牙,.,

日本,12

美国,47,24赛碳维术、展望未来，从各厂商公布计划看，中国企业扩产计划宏大，将拉动全球碳纤维产能快速扩张。根据赛奥碳纤维技术《021全球碳纤维复合材料市场报告2022年已经宣布并在进行中的扩产有：吉林7000吨（222年完成）宝旌21,00吨203完成)中复鹰4,00（223年完上石化2,00吨（203完,创谷12,00（202完光威头4,00（222年完成,K600吨203完，OA1,80吨02完,韩国星2,50吨（02完成。此外，根据中简科技公开投资者调研纪要，按照公司三期项目（100吨）预计将在204年部成赛奥纤技、工材料202年7月5道，兰州划建500碳纤生线预完后兰纤将有500400吨碳维产力预计2023年6月产此2023225预将动期项目计分期设预计产碳维在2.5吨年另晋人民政府门户网站、山西新闻网、山西日报，太钢将继续投资建设两条2000吨生产线和一条试验线，预计“十四五”末将实现年产00吨高端碳纤维，远期达万吨能。图212021年球纤运能及产划万） 001扩产计划6543210赛碳维术中工报中科公投者研、山钢官、西闻、日报碳纤维产能折算过中在的问题？前文使用“运行能概念，主是为了映际运行产，区别理产能但依然无法完全反映厂家的真实产能。主要原因在于一些企业兼顾生产16K的小丝束企业，一般也会按照12K的惯例来折算产能。例如，在相同生产宽幅与生速下3K与1K产显有大。根赛碳维术一条产线生产3K的能为00吨折成1K约为00吨因这折的果就是总能产出间存在较差导致“达产率”低的误解根奥碳纤维术201球维复材市报按照际丝企业3K核算产，计国行能数要除0.81万对应实际产能5.5.4万吨）,而在实际生产过程中，目前国内绝大部分产线是按照设计产能（含改造）的0以上生产，逐渐趋近于国际水平，但满负荷生产的产线产品性能和质量稳定仍较提空。总体看即使刨除折带来的误差，我国产然处于全球首位根前我们的初步计，从计划上看，计我国产能上有望长期保一的地位。而201年虽然中国碳纤维产能增长很快，但市场依然较为紧张，主要原因是林化纤、中复神鹰、新创碳谷等产能建设主要是在下半年及年底完成，因此这些产实在02才得到分放。图22国内纤产变（吨） 图23.国碳维量化吨） 数据源赛碳术前业研院、 赛碳维术前业研院百盈、国内：碳纤维进口总量仍然高于国产量，大丝束开启产业化布局2021年国内碳纤维仍然供不应求，进口占比（5）依然较高。国内碳纤维供应可以为进、产应两部。221，我碳纤维需为6.4万，同比020年4.89万长277其进量为.31万，比长92，国产碳维应为2.93吨，比长58.1。体上221年口产碳纤维然于不求。图24我国纤进及产应量万）图25.我碳维口国应占比 数据源i、国合料、赛碳维术、 i、国合料、赛碳维术、从国内市场竞争格局看，目前国内碳纤维企业集中于国企，占比约8，民企占比约0%国内领纤维企业要包括石（上海石化、中国材中复神鹰、中国宝武（宝旌碳纤维及太钢钢科、中化集团（蓝星、陕煤（国企恒神、吉化纤（企，民营企主要包光复材、中科技、创谷。2021年，全球产能排在前十的厂家中，吉林化纤、中复神鹰、宝旌等三家来自中国大陆，塑来自台湾。总体看，国能主要集中国企，企业占比低。图262021年国陆区维产分布 Wi、国合料、赛碳维术、从产品结构看，长期以来，我国主要在小丝束碳纤维方面实现突破。根据南京日报目国每碳维基处于12K间即以丝为。由小丝束成本较高，因此制下游企业应用碳纤的极性。业内常每碳维数在4K上碳维为大束随我首万吨级4K大束纤工第一国线中石上海化纤产基投料开车标着国丝碳纤开产化局。此前大丝束纤维生术主要掌握美国、、日本的几大公司。中国石油化工集团有限公司（以下简称中国石化、成为国内最早掌握大丝束碳纤维技的一此，吉化也目较早4K丝的势于相同工艺条件下能够大提升碳纤维线生产，而如果控得好，性能也能得到保，从而低成本，打碳纤维带来的应用限。根京日报202年1月24日，中复材工协秘书孟洁示200年，我国丝碳维值该能到00元级将带千级复材市场规模。图272020年球丝企能占比 图28.200全大束能布 AS,4Ctc,6

其26Hxl,7台塑,

东丽26东丽,蓝星,东丽,蓝星,三菱,SL,1Hxl,58三菱10数据源i、国合料、赛碳维术、 中化纤工协前瞻业究院、碳纤维的经济性分析成本构成：原材料及设备占比最高，预氧化是决定生产速度和效率的关键从工艺流程看，N原丝成本占比近一半，其次为氧化、碳化环节。碳纤维的制备工艺主要包括丙烯晴聚合物溶液制备、AN原丝制备、AN纤维预氧化及热稳定化、N预氧纤维碳化、表面处理等。大多数碳纤维厂商从采购丙烯腈开始入纤产链AN基纤制的心原丝备术碳维备过程中，原制备占比例较高，下来分氧化、碳化节。因从各环节本成N丝成占近半其为氧、化节比高。此外，通过模化生可以实现在同时间耗下更大的束通过降低总体生产成。根据院宁波材料特种纤业部数据，过生产的扩大，以碳维产本从9.88美元公基降低2.03美元公（降幅为20.。图29碳纤生过各节本构成 图30.规化纤生本对（元k）数据源中院波料特维事部、 中院波料特维事部、从生产要素看，原材料依然是最主要成本，设备、人力成本其次。碳纤维的制备成本主要包括原丝生产成本、装备设施折旧、劳动力、能耗等。根据SdaNaonalLaboraoes数，以K纤为，中45成来于丝产，37的成本在于装备设施折旧费用。除上述成本以外，还有环境安全、质量安全产品量定等响纤维多因。在后各要产节，氧环本比高占总本重8也对固定资、耗求高工艺占定产资的22.6。外氧也是决定生产速度和产出效的关键步骤。化炉时最的生环，蓝鲸腾飞如生碳维过程要88，其氧化间需80约占总生时的0右因此何保质的提下缩预化间也是提升降成的要方之。图31按生要划碳维备成构（元） 图32.各产节产素（美） 数据源：tmzdCrnberootsnduneldeeg,BrnnLtl、

tmzdCanbrootsnduneldesg,海外降本之路：90年代经历大幅下降后趋于稳定，设备、能源关键因素根据mElngann等人对过去发布的碳纤维成本模型的统计，去除通胀因素影响碳维产在90年取很改进s在1986的计据示，碳纤单生成达48美元k而200后，纤成稳在125美元g间。分生产要素看200年以后虽然原丝成本波动幅度较大，但由于技术水平的提升，90年代期间还是实现了较为可观的降幅。而最主要的还是设备、能源成本，在0年代大幅下降后趋稳定，相比之下，力本整体成上升趋势。图331986年外纤产成变化 Caonierpdconotg:aolarapoch，lnmnneta.、分生产环节看，原丝环节占据主要份额且占比逐渐提升，氧化、碳化、上浆成本占比皆有所减少。根据海外碳纤维降本的历史经验，我们可以发现）通过技术水平的提升，单吨原材料消耗可率先实现一定程度的降本，但降本幅度有限，且后续波动较大，主要系原材料为大宗商品，价格受供需影响较大，影响因素较为复杂。）设备、能源是实现大幅降本的关键生产要素，且降本后趋于稳定，而从生产环节看，氧化、碳化是压缩生产成本的关键，因此与其相对应生产环节的设备、能耗是实现降本的关键。）成本体上趋，降低间限。图341986年后外纤产成构变化 Caonierpdconotg:aolarapoch，lnmnneta.、国产碳纤维：成本具备进一步下降空间从中复神鹰我国主业碳纤维产结构看内碳纤维产主要为束，但相而言大丝生更有于降成本因随着我国大丝束产能扩张，国碳纤维生产成本势望进一步凸显。从各类生产要素占比看，02H1公司直接材料、人工成本、设备折旧、能源等在生产成本中占比分别为33、6、228，相比海外，国内能源消耗占比较高，设备成本比低。图35中复鹰01822H1纤维产本成图36202H1中神生成构美元g）数据源中神招书、

中神招书、注1销照21年年241吨算单生成这用221年上年营务本/量。注2汇按照2年2月5日1美66人币算。原材料：碳纤维随材及原油价格波动幅逐减弱碳纤维的主原材料烯、二甲亚砜等化工原料。据华经研究院数据，200年我国丙烯腈表观消费量为247.3万吨，同期丙烯腈进口量为30.66万，口量为2.2万20207我丙烯进量年降主要系国内新增产能释放以及下游需求增速放缓。220年以来进口量再次下降主要系山东江、斯邦期、浙江化等新能续释放，内自给不提升丙烯腈由丙氨水氧化反应和炼工艺而成，广泛在合成、合成橡胶、合树脂等生产中，国丙烯腈产能集中在石化、油所属业民企江斯尔、东江工浙江化能居。从历史价格看，进口和国产丙烯腈价格基本与原油价格走势相一致，但波动幅度小于原油。图372014221丙腈观及进口万）图38丙烯与油格势度相（元k）数据源华产研院海署、 海总、d、、而从碳纤维与原材料价相关性看，1进口：07年以前进口碳纤维价格与烯腈价格高度相关，近年来相对原材料波动幅度明显减弱。2）出口：出口碳纤维量较小单月格波幅度较大趋势本与材料走势直。外原材端，随着国内近年来丙烯腈产能释放，丙烯腈价格从原来高于进口价逐渐趋近于与进口相一致。图39碳纤与材价走相关性 海总、d、注：出碳维格过出额除进口月量出。能源：单吨电力费用逐渐下降，低电费地区扩产有望实现能源成本进一步下降电费在碳纤制造费主要构成之，随着碳纤维产能用率提生工艺不断完和成熟定性及管理平提升品合格率提，使得产提高，单位耗不断。同时，随光复中复神鹰在价更低蒙和青西扩，一推动费降制成的降。图40碳纤单电成逐下降万元吨）图41电力碳维产本重变化 数据来源：光威复材招股书、中简技招股书、中复神鹰招股书、

光威复材招股书、中简技招股书、中复神鹰招股书、设备：增加炉幅宽度可高产能和能源效率设备是提升产效率少资本开支降低综本的关键。如，在单丝密度、束大小碳化间的条碳化炉幅越宽则丝数量越、化产能越大氧化线越宽氧化环节单位耗越。设备规一定，通既设备造工优手，也以高产速、提产和源率。图42单丝碳线及度对能影响 图43氧化单能的响 数据源：aperItenin、 aperIteninl、技术进步：产能利用率单位生产成本不断降刨除此前提的原材电费、设备因素外术进步是促近年来维位生成降低根素。年碳纤维生产企业产能利用率不断提，吨生产成本不断下，利率水平不断提。图44主要业纤产利率变化 光威复材中简科技中复神鹰1光威复材中简科技中复神鹰10500214 215 216 217 218 219 220 221光复招书中技招书中神招书一方面，过，我国技术瓶颈，产线运产品质量极稳定，“产能、无产”的现但经历数十发展与产能出清，前我国维产能正在实快速增产销率也在国际水拢，逐渐摆低产能率问题，规模生产和率的提升，低了单品的生产成；另一，简科技、光复材等军品销售占较，相比民品对质量及性、良品率要求。如科技，随着品订单加，在销售格相对的情况下规化力单成本的降。图45主要业纤生成变化万元吨） 图46主要业利变化 数据来：光复材股书中简技招股、中神鹰股书

光威复材招股书、中简科技招股书、中复神鹰招股书、碳纤维降本推演：内产成本或有近2下降空间这里我们对产碳纤产成本做初的推演算。鉴于数的可得这里我以Z司历数为例行业测，不代对业观，设如下：产能：根公年，至2022年6月30日司产为1.5吨年包括连港产地350年产以西万项于2022年5投的1.1万吨年产能。目前，西宁二期项目正处于建设阶段，各厂房已封顶，预计到2022年至023年各产线陆续成投产。司是国内较有代表的碳纤企合文各碳维业统，计到205国主企业产能有幅张规效应逐显。直接材料：生产碳纤维的主要原材料为丙烯腈等化学原料。受国内产能释以及求疲影，20丙腈格有大度下221年游需求回动烯价高涨至2022年12月6日，CEI丙腈格指数为9400元吨相于2021年6月30日470元吨回落36考虑到丙烯腈价格波动幅度较大，影响因素较为复杂，这里我们使用021022年丙烯腈价格平均作为2025年原材料价格的假，即相较于0211下14%。直接人工：020，疫情间Z司受段性免会险的政策，致工本降致。除一素，21H1与2019年接工成本耗本平较218小提。工单耗要两面响，一方面是规模效应带来的对单吨人工成本的减少，另一方面，是劳动力成的提。体，假设短期内直接人工耗本不变。能源消耗：生产单吨碳纤维的电力成本单吨耗电量电力单价。）单吨耗电量：历数看纤维产吨电约为2.672.7度这我们假设着模应现未来吨电贴下，为267度。）电力单价：据极智电网线全能信平台据2021年Z公司所在江苏大工用电格220千伏约为0.538元度，青海（220千伏为0.382元目前司145万产有11吨西地，随着西宁二期逐渐投产，单吨电力成本将逐渐降低，假设未来电力成本贴近西宁区电本假为0.35元。外光复材在蒙进扩，因此未来碳纤维生产企业在电价低成本地区扩产或是一种趋势3）其他能源成本：生产过程高温加热环节需要大量燃料动力，其他能源主要包括外购蒸汽。随着未来碳纤维生产企业在电价、煤价成本较低的地区扩产或是一种趋势因假蒸成与电同幅下。表2碳纤生单能成测算指标208209200201H1205E能源成本77918157514电力成本 电力本万）44595423/电力本能成比重62595352销量吨）25323125/电力成本耗（万/吨）164163149142电力单价元/059059056048.5单吨耗电（万度）279277267297.7企业力购金（元）65738867生产电采金比重72797047其他能源本 其他源本万）23394421其他源耗万吨）0915121005能源成本耗总计2428212219Z公招股、n财通证研究院设备折旧：随着规模效应的显现，产能利用率的提高，单吨对应固定资产设备折总呈降势这里们用21201中备耗低值1.09万元为205年备折的设。值得注意的，由于业产品结构不相同均可能会发变化，单位生产成本会随产结发生变化如随着品端化，生成本也相提升这里我们推的生产是假设在产结构不况下，未来项生产可能会发的化根我们测相比20，预计到225碳纤维生成本还有9.左右的下探空间，其中原材料设折旧、能源成本我分假设还有14、10、3的下降空间，直接人成假设不变。图图47碳纤生成推及算项目直接材料直接人工制造费用1）折旧2）能源煤炭电力天然气蒸汽3）其它运输费总计销量（吨）产能利用率2018金额（万元）97473826133103783720722584494455232126883273585单耗（吨）3.561.404.871.382.640.831.640.170.000.859.83比例361450142781720912019金额（万元）10138468215791409495182648.795588.91700.51580.03217830611342295单耗（吨）2.961.374.611.202.780.771.630.200.170.648.94比例33155213319182271单耗同比-17-2-5-146-6-123-252020金额（万元）84343995172364098105675613.838.784944.742571325.53299913761108单耗（吨）2.241.064.581.092.810.001.490.001.310.680.097.97比例28135714351901691单耗同比-24-22-1-91-9-9967672021H1金额（万元）6462312210128243955144052883652161217613619849202582单耗（吨）3.191.545.001.202.720.201.420.031.071.070.079.80比例3316511228215011111单耗同比4245911-3-51265-19572025E金额（万元）单耗（吨）2.751.543.511.091.790.640.077.87比例单耗同比-140-30-10-34-410-19.7Z公股书id、碳纤维工艺流程及相关企业布局原丝生产：两步法可解决单聚合釜产能小问题，干喷湿纺将成高性能碳纤维主流工艺原丝制备阶段主要包括两个主要工段：1）聚合工段：通过将原料丙烯腈单体、共聚体引剂氮异丁和剂D（甲基砜按一配投料进聚合釜，在一温下进行溶聚合应，后进行脱、脱等处得到聚丙烯腈原液。）纺丝工段：聚丙烯腈原液通过干喷湿纺或湿法纺丝技术形成原丝根喷的择决定束大，1000004000600细喷，对应喷丝可以制得1、K6、1、2K等型号原丝。喷丝产生的丝束在凝浴中凝固成型。成型后的原丝再经过多段水洗，降低原丝中DO的残留量；随后进行水牵伸再过上油、燥致密，到防黏隔和降低擦作用；最后经蒸牵工，最原卷成。图48原丝产艺程 图49聚合段步、步示意图 数据源中神招书、 吉碳招、目前，聚合工段主有种技术路径：）一步法通常丙在DO合，脱脱后接于N原制；）两步法：通采用N水沉淀聚合所得N体洗、燥再解于DO和DC等剂制纺丝溶液。相之下，法可解决一法聚合后期年度增导致换脱困难的问题水相中效果更好，应平稳，聚合釜不结疤，积大后质量更稳定，解决目前单聚合釜小的问题。前我国中吉林谷用DC法，余业采一法。两两步法一步法技术工艺表3聚合段步与步工艺较均相溶液聚合工艺，流程短，工序少，操作特点 强，可控性好，利于获得高质量的PN原丝溶剂介质既能溶解单体，又能溶解聚合体，分子量与浓度上限。工分子量与浓度上限。工艺区别直接在溶剂中聚合经水相聚合后得到PN粉末再溶解至溶剂中溶剂AMO、MFDACNSN、nl2DMO、MFDAC主要厂商东丽、中简科技、光威复材、恒神股份陶氏、三菱丽阳、吉林碳谷

工艺相对复杂，水相沉淀聚合得到PN固体粉末后，再粉碎、宏观，进行溶解产溶液。水相聚可以获得溶液聚合无法得到的高分子量PN，溶解后的原液可纺丝的范围光，提高了原野聚合数据源吉碳招书立业研网财证研院纺丝工段主要也有两种技术路径：）湿法纺丝：纺丝液经喷丝板细孔挤出细流直接进入凝固浴形成丝条的纺丝方法。）干喷湿纺：纺丝液经喷丝孔喷出后不立即进凝固，而经过空层段或层，再进凝固进行散、相分离和形成丝条。湿法纺丝是目前应用广泛且技术成熟的纺丝工艺，但通过干喷湿纺工艺，可以形成更好的致密性和力学性能，干喷湿纺将成为制备高性能碳纤维的主流工艺空气层生的理变有利于成致化、化的丝条，干喷法可以高速、高密纺丝，平滑无沟槽但是干法也有一定弊，即锭密度较，能实大能不适用于大丝束碳纤维原丝制备。据立鼎业究网，目我国神股、光威复、中科技均有通过干喷湿生产小，吉林碳谷要为湿但也有结合步法的湿纺技术备。表4纺丝段法丝干湿纺比较 方法 喷丝孔径 纺丝液 牵伸率 纺丝速度 纤维形态 树脂结合性能湿法纺丝

小（0.5-0.7m)

中、低相对分子量和中等固含量

喷丝后为负牵 一伸3-0

密度低表面有槽

剪切强度高，与脂结合浸润性高干喷湿纺

大0.m)

高相对分子质量高固含量

喷丝后为正伸1040

快，是法的28倍

密度较高，表平滑

剪切强度低，与脂结合浸润性低数据源《纺干湿碳的性分》卢等立产究网财证研院目前，我国原丝制备龙头企业为吉林碳谷。公司客户涉及军工领域，也涵盖吉林精、江工大束起优企，涵宏发材风行客。目前，市场够大规销售原丝的吉林碳家，其余大分企业的原丝主要为内部消化。公司产品覆盖了KK、、1K1K、1S、4、25、4K碳维丝列产，部品化均可达到T40稳规模生产，小丝束和中小丝束产品亦实现了碳化后T00的稳定大规模生产。根公司021年年截至021年底，公司产能为产4万吨原丝项目8条产线中7条已经投产，高性能纤维碳化试验项目00吨产能也已完工。图50吉林谷营务本成 图51生产吨丝原料能源耗算 数据源吉碳招、 吉碳招、鉴于自219年半开展丙腈易务因此里用20172018年数据测算单吨原丝生产的原材料及能源消耗，平均每吨原丝大约消耗111.6吨烯腈、62.57kg油剂、262985度电以及0.0.5万吨万立方气。司购的气要括汽氮、压空等。2018220年，公司毛利率先抑后扬，主要系产品结构调整。公司原主要生产丝束（13K）原丝，用于军工领域，售价和毛利率均高于民品，而中小丝束、大丝束原丝要用于装备、工业用领域场需求量大小丝束。因此，自016217年开始研发大丝束产品时也富丝产司新产品定型完后，产量和性能的升是一步的过程，户对产认可度也要步升这得公毛率平217年、218年动较。着新产品质量和性能提升，客户认可度，尤其是200年以来产品处需求旺盛，019年、220年16月利显著升。表5吉林谷品型比毛利变（常）正常品组合2017201820192020H1占正常品比重毛利率占正常品比重毛利率占正常品比重毛利率占正常品比重毛利率1/3/6K3414871344891115689.364312K/12S6353.1494-942066.529727924K/25K362-1.46824.960725948K0.00.3数据源吉碳招书财券研院碳丝生产：氧化和碳化是关键环节成品原丝多段氧炉空气气下反得预氧丝预氧在氮保护，分别经过低碳化、温化得碳丝；随经表处理进上浆，后烘干得高强型碳纤维产品。若要进一步升产品性模量，将强型、中模型碳纤在惰性下经2,00以上的温度石墨化处理，再经过表面处理、上浆和干燥处理，得到石墨纤维。图52碳丝产艺程 图53碳纤到墨维产理 数据源中神招书、 中神招书、目前，内碳维生业主要中复神鹰、恒神股份民品纤维企业以及光威复材（军+民品、中简科技等下游为军品的生产企业。除碳纤维外，这些业部还具原丝产力以碳维制生能。碳纤应形主要种，别碳纤维、碳维织物、碳纤维预浸料短切纤维。纤维物是碳维重要的用形式分碳纤维机、碳维织物、碳纤维毡和纤异造织物，目国内碳织物的应用式主要纤维机织为。表6碳纤主生企布情况 其他其他业务碳纤维制品碳纤维企业名称 原丝环节原丝工艺 碳纤维产品 应用领域 200年量（吨）

占国产比重中复神鹰 一步法干喷湿纺

ST5（高于T00级）、SY4S（70级）、SY4S（70级）SY5S（80级）SY40M0级）

民品为主 377 2098碳纤碳纤维核172 9.3 碳纤维预浸 心生料、复合材料制品 产设备军品、民品碳纤维织物、GQ52（30级）、GQ52（70级）等纤维及织物一步法、光威复材 干喷湿纺湿法纺丝中简科

一步法、湿法纺丝主

对外销售主要产品为ZT7系列碳纤维及其织物（模量偏高强度与日本东丽T00相当，为3K小丝束）

基本为军 114 0.3 碳纤维织品未披露未披露 碳纤维预浸料、复合材料制品民品为主 未披露HF0（30级）等碳纤维织物、一步法、湿法纺丝主恒神股份数据来：中神鹰股书财证券研院碳纤维生产设备：具备生产线供应能力，进口替代空间巨大碳纤维制备艺和设碳纤维的生至关重其决定了碳维的产量由于碳纤维制备工程复杂，涉工艺参多，积累这参数往要长的周期，且国外领头企业对该类设备一直实施封锁禁售。因此，未来碳纤维设备进口替代的需巨。精功科技为国内碳纤维生产设备龙头企业，具备碳纤维成套生产线供应能力，截至2021年公司已累计成6条生产线交付线以1K、4、4K原丝原，备产1吨纤生力，术于际进平。根据功技12月16发布告2021年10月5日公与林兴维签署4碳维产合，金总为65元平均单条3米生产线含税价约为1.6亿元。表7精功科技碳纤维成套生产线销量及收入变化 年份产品数量（台套）销售收入（亿元）2003生产线112缠绕机预氧炉干燥、定机2305总计62.72013生产线4551生产线112米生线1142生产线07总计6.77.9数据来：精科技告、通券研究院碳纤维生产线由放纱架、氧化炉组、低温碳化炉、高温碳化炉、表面处理浴池、浴池、干燥机、卷绕机等组成，实现对N基碳纤维原丝连续多道热处理和后处，到性碳纤。在众碳维产备氧化炉与碳化炉是生线的主体设备，也是键设备。在制造N基碳纤维过程中，结构会经过两次重大变化，有机原丝才能化为无机碳纤维。一次是在预氧化过程中，使N