碳纤维DR碳板行业企业市场现状及竞争格局

碳纤维DR碳板行业企业市场现状及竞争格局

中国碳纤维行业市场回顾碳纤维是含碳量在90%以上的高强度高模量纤维，在可量产纤维材料中性能最佳，是目前工程上可以大规模应用的比强度最高的材料，其具有优异的物理、化学性能，在及民用领域都有着广泛的应用，被称为21世纪的黑色黄金。2022年，在国内新冠疫情反弹、国际地缘冲突等背景下，发展面临的风险挑战不断，原油价格高位大幅波动，下游需求持续低迷，化纤行业总体生产经营形势严峻。碳纤维产业受下游需求稳定增长支撑，在风电、光伏、氢能储运等领域应用不断拓展，行业整体保持较好发展。碳纤维复合材料行业特点（一）碳纤维复合材料技术密集碳纤维复合材料行业的技术难点主要体现在配方研发、结构设计和工艺技术积累等方面。在复合材料配方研发方面，复材产品定制化程度较高，不同部件通常需单独研发，随着下游应用领域的不断拓展，复合材料制造厂商必须通过持续的研发创新，以满足客户在产品性能、成本、轻量化等方面的需求；在结构设计和工艺技术方面，复合材料制品整体制造方案的设计依赖于企业自身长期的工艺摸索和经验积累，不是短期的大额资本投入所能弥补。（二）碳纤维复合材料集中度低从全产业链看，制造碳纤维产品的上游碳纤维材料和中游复合材料均是产业链的核心环节，全环节技术壁垒较高。其中，上游碳纤维生产流程复杂、前期投入巨大，从全球范围及国内市场来看均呈现集中度较高的竞争格局；碳纤维最主要的应用形式是形成碳纤维复合材料进行实际应用，由于终端应用场景丰富，聚焦于中游碳纤维复合材料开发及下游应用的厂商众多，碳纤维复材制品行业整体集中度较低，呈现分散化特点。根据公开披露信息，目前碳纤维复合材料制品相关收入规模均较小，处于小企业、大市场的发展阶段，在交通装备、医疗健康、体育健康、民用航空等领域具有一定先发优势，随着行业的进一步发展扩大，行业未来将拥有充足的市场空间。碳纤维行业发展情况广义的碳纤维行业包含碳纤维原材料、碳纤维复合材料以及碳纤维复合材料制品等细分领域，碳纤维产业链则包含从天然能源到终端应用的完整制造过程。行业产业链中下游的碳纤维复合材料应用环节，直接上游为碳纤维原材料及树脂材料，下游应用领域包括交通装备及其他工业、医疗健康、体育健康、民用航空及建筑加固等领域。复合材料一般由基体和增强材料两部分组成。基体材料主要起支撑和保护增强材料的作用；增强材料作为复合材料的主要承力组分，是复合材料强度和刚度的主要来源，增强材料多为纤维材料。按基体材料的类别可分为无机非金属基复合材料、金属基复合材料和树脂基复合材料，按增强纤维类别可分为玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维等复合材料。高性能纤维主要用作增强体来制造轻质高强的高性能复合材料，在提高材料效率和节能减排上体现出巨大经济效益。根据《中国新材料产业发展报告（2020）》，碳纤维复合材料是目前用得最多也是最重要的一种高性能纤维复合材料，随着碳纤维生产工艺技术持续提升，碳纤维产业日趋成熟，在今后较长的时间内，其主导地位仍不可能被替代。与传统结构材料相比，碳纤维复合材料具有耐腐蚀、抗疲劳、耐高温、膨胀系数小、可设计性强、易于大面积整体成型加工等优点。因而，碳纤维增强的树脂基复合材料是当代先进复合材料发展主流。树脂材料在复合材料中作用是将碳纤维粘结，固定纤维位置并提升复合材料层间剪切性能，同时传递纤维应力并保护纤维避免磨损和腐蚀。树脂的性能会直接影响碳纤维复合材料的结构强度与刚度、使用温度、断裂韧性和耐湿热老化等制品使用性能；另一方面，应用需求的升级，对树脂材料也提出了更高的阻燃、低温快速固化等新要求，将进一步推动树脂功能化改性与技术创新，对碳纤维复合材料的应用与发展起着重要作用。碳纤维产业迎来大规模发展碳纤维是制造先进复合材料的重要增强材料，强度高、抗摩擦、耐腐蚀，可广泛应用于航空航天、能源装备、交通运输、体育休闲等领域。自诞生以来，高端碳纤维复合材料技术长期掌握在发达国家手中。为了摆脱核心技术受制于人的局面，我国在2000年后开始大力发展碳纤维产业，并将其列为国家重点发展的战略性新兴产业之一，十四五规划和2035年远景目标纲要更是将在碳纤维复合材料领域开展协同应用试点示范和加强碳纤维及其复合材料的研发应用列入其中。在双碳目标引领下，碳纤维产业将迎来大规模发展，市场应用不断拓展。根据赛奥碳纤维《2016—2021全球碳纤维复合材料市场报告》，我国碳纤维需求量从2016年的1．96万吨增至2021年的6．24万吨，年均复合增长率为26．06%，2021年同比增速达27．69%，预计2025年国内需求量为15．93万吨。政策大力推进碳纤维行业发展近年来，我国陆续出台了一系列鼓励政策对碳纤维行业的发展给予了巨大的政策支持。一方面，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》《关于扩大战略性新兴产业投资培育壮大新增长点增长极的指导意见》等长期统筹规划的出台，明确了碳纤维的重要战略地位和发展方针，为碳纤维行业的发展提供了长期驱动力。另一方面，如《原材料工业三品实施方案》《关于化纤工业高质量发展的指导意见》等政策持续引导并进一步提升碳纤维材料重点品种的关键生产和应用技术，促进碳纤维及其复合材料的开发，提升行业产业化水平，拓宽材料应用领域。由于我国碳纤维相关技术起步晚于国外等因素，长期以来，国内碳纤维市场中进口碳纤维的供给量远超国产碳纤维。2020年以来受全球新冠疫情的影响，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，国内碳纤维市场整体呈现供不应求的局面。随着我国碳纤维技术水平的提高，我国逐渐打破日本、美国的市场垄断，国产化进一步推进。2021年碳纤维国产化率水平已达47%，较2020年提升9个百分点。预计未来将加快国产化脚步，降低对外依赖程度。碳纤维行业发展面临的机遇与挑战（一）碳纤维行业发展面临的机遇1、碳纤维复合材料受到产业政策的大力支持，已成为国家发展的关键战略材料先进复合材料对国民经济发展有极为重要的作用，以碳纤维为增强材料的先进复合材料，近年来在全球快速发展，包括航空航天、风电、轨道交通、汽车等行业已经广泛应用。我国已推出了诸多政策以促进碳纤维产业的发展。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中将碳纤维作为高端新材料纳入制造业核心竞争力提升范畴，指出要加强碳纤维等高性能纤维及其复合材料的研发应用等。碳纤维下游高端装备应用方面，国家发改委将航空航天用新型材料开发生产、城市轨道交通车体、转向架、齿轮箱及车内装饰材料轻量化应用、高端放射治疗设备等列为鼓励类产业；《交通强国建设纲要》提出推进装备技术升级，推广新能源、清洁能源、智能化、数字化、轻量化、环保型交通装备及成套技术装备。国家支持性的产业政策将助力碳纤维产业各环节长期良好发展。2、碳纤维复合材料应用领域广阔，并将广泛运用于战略性产业碳纤维复合材料具有高比强度、高比模量、可设计性好、可大面积整体成型、耐腐蚀、抗疲劳性能好、特殊电磁性能等一系列的优异性能，既可作为承载负荷的结构材料，又可作为防热、防烧蚀、防腐蚀的功能性材料。在民用航空、轨道交通、电动汽车、能源、海洋工程等领域的尖端技术发展中，特别是在装备结构轻量化上具有无可替代的地位，碳纤维复合材料的应用水平和应用比例已成为衡量新一代装备先进性的重要标志。目前，我国碳纤维复合材料正处于高速发展的关键时期。其中，在轨道交通领域，以碳纤维复合材料为主要发展趋势的先进复合材料，对车辆轻量化、提速、降噪、降低能源消耗具有重要的意义。目前，虽然碳纤维复合材料在轨道交通领域的应用仍处于量产早期，但随着我国碳纤维复合材料上下游产业的成熟发展，原材料及工艺制造成本下降将加快推动轨道交通车辆碳纤维复合材料工程化应用进程，提升碳纤维复材制品的渗透率。碳纤维在体育健康领域的应用已经过半世纪的发展，凭借其轻质高强的优势成为高端器械的最优选择，渗透率不断提高。随着运动健康理念的普及以及人均消费能力的提升，将持续驱动体育器械市场长期平稳增长。在民用航空领域，碳纤维复合材料是大型整体化结构的理想材料，与常规材料相比，碳纤维复合材料可使机体减重约20~40%，并能够克服金属材料容易出现疲劳和被腐蚀的缺点，增强其耐用性。随着碳纤维复合材料应用领域的不断拓展，未来更多高性能、低成本的碳纤维复合材料将被投入使用。3、国产碳纤维工艺技术持续突破，产能释放驱动应用拓展我国碳纤维研究虽起步较早，但由于工艺基础薄弱、装备技术落后等原因，聚丙烯腈基碳纤维国产化技术长期徘徊在较低水平。步入21世纪后，我国碳纤维产业得到快速发展，国内厂商先后实现技术突破、释放产能，碳纤维国产化率持续提升。此外，国产碳纤维工艺技术提升及产能释放所推动的规模化成本效应将进一步降低碳纤维制造成本。随着国产碳纤维供给增加、成本下降，碳纤维复合材料应用将延伸至更多领域，下游应用场景逐渐拓宽。（二）碳纤维行业发展面临的挑战随着碳纤维复合材料及制品下游应用需求的不断增长，部分碳纤维生产企业将通过往下游产业链延伸，进入碳纤维复合材料及制品制造领域，行业竞争将不断增加。同时，大多数碳纤维复合材料产品需要进行定制化生产，不同的解决方案适用的场景、效果需要较长时间检验，部分新进