1、碳纤维是“21世纪新材料之王”
碳纤维(CarbonFiber)是一种丝状碳素材料,由有机纤维经碳化以及石墨化处理而得到的微晶石墨材料,直径5-10微米,含碳量高达90%以上。碳纤维力学性能优异,同时具有轻质、高强度、高弹性模量、耐高低温、耐腐蚀、耐疲劳等优异特性,广泛应用于航空航天、国防、交通、能源、体育休闲等领域。
碳纤维主要性能特点
性能特点 |
简介 |
强度高 |
抗拉强度在3,500MPa以上 |
模量高 |
弹性模量在230GPa以上 |
密度小,比强度高 |
密度是钢的1/4,是铝合金的1/2比强度比钢大16倍,比铝合金大12倍 |
耐超高温 |
在非氧化气氛条件下,可在2,000°C时使用,在3,000°C的高温下部分熔融软化 |
耐低温 |
在-180°C低温下,钢铁变得比玻璃脆,而碳纤维依旧具有弹性 |
耐酸、耐油、耐腐蚀 |
能耐浓盐酸、磷酸等介质侵蚀,其耐腐蚀性能超过黄金和铂金,同时拥有较好的耐油、耐腐蚀性能热 |
膨胀系数小,导热系数大 |
可以耐急冷急热,即使从3000°C的高温突然降到室温也不会炸裂 |
资料来源:观研天下整理
碳纤维按纤维数量不同可分为小丝束和大丝束。小丝束性能优异,但成本较高。碳纤维的开发起初应用于航空航天领域,小丝束性能更能满足航空航天、军工复材的需要,但受成本制约,难以在风电叶片等领域实现推广应用。大丝束在保持碳纤维优良性能的前提下,通过提高单线产能,大幅降低成本,打开碳纤维广泛运用于工业和民用领域大门。
大丝束和小丝束碳纤维对比
类别 |
小丝束碳纤维 |
大丝束碳纤维 |
丝束数量 |
<24K(1K代表一束碳纤维中有1000根丝) |
≥24K |
拉伸强度 |
3500-7000MPa |
3500-5000MPa |
拉伸模量 |
230-680GPa |
230-290GPa |
价格 |
较高 |
一般 |
产能分布 |
日本 |
欧美 |
应用领域 |
国防军工、航空航天 |
工业领域 |
资料来源:观研天下整理
2、我国碳纤维行业需求端萎靡不振,但产能迎来扩产爆发期
近几年,随着“碳中和、碳达峰”战略的提出,碳纤维最主要的下游领域——风电行业快速崛起,需求端也日益旺盛。数据显示,2023年,我国碳纤维运行产能为14.08万吨,比上年增长25.7%,已经接近全球碳纤维产能的半壁江山。然而,自2023年开始,我国碳纤维行业供需关系180度大转向。
尤其是,在下游蓬勃发展的背景下,各路资本和企业大量涌入碳纤维产业,投资热度持续高涨,产能大幅度提升。根据数据显示,2022年我国碳纤维供应量达4.5万吨,同比增长55.17%;截至2023年6月,国内碳纤维生产商总产能达到11.7万吨,较2021年末大幅增加。
不过,需求端表现不佳,2023年碳纤维需求量比2022年的7.44万吨反而下降7.2%,这也导致碳纤维厂商库存高企。数据显示,国内碳纤维库存整体保持低位,由2023年6月的4000吨左右增至2023年末的1.2万吨左右。除此之外,各大碳纤维企业也出现增收不增利的现象,如2023年中复神鹰、吉林碳谷、光威复材、中简科技、中航高科5家碳纤维龙头上市企业共实现主营收入121.65亿元,同比增长2.81%;归母净利润27.42亿元,同比下降22.32%。
数据来源:观研天下整理
而就算面对价格下跌、企业营收下降等等终端市场出现疲软迹象,但碳纤维龙头厂商却选择继续扩大产能。例如,2024年4月,中复神鹰年产能30000吨的高性能碳纤维建设项目举行了开工仪式,这个项目的总投资达到了60亿元左右。除此之外,吉林化纤集团正在推进1.5万吨/年高性能碳纤维项目;上海石化6000吨/年碳纤维项目也预计将在今年投产。
整体来看,未来几年,我国碳纤维企业扩产计划总量预计接近30万吨,但在供给短缺的背景下,率先实现项目落地并稳定生产的企业将具备明显的先发优势,抢占更多的市场份额。
我国碳纤维企业扩产计划
生产商 |
项目 |
在建产能 |
预计投产节奏 |
项目情况 |
预计当年实际新增产能* |
||||
2023年E |
2024年E |
2025年E |
2023年E |
2024年E |
2025年E |
||||
吉林化纤集团 |
国兴年产6万吨碳纤维项目 |
6 |
2 |
2 |
2 |
“十四五”期间完成 |
0 |
2 |
2 |
1.2万吨碳纤维复材项目碳化线 |
0 |
0.6 |
0 |
0 |
2023年1月和2月,第三、四条碳化线投产 |
0.6 |
0 |
0 |
|
中复神鹰 |
西宁二期1.4万吨高性能碳纤维及配套原丝项目 |
0 |
1.4 |
0 |
0 |
2023年H1已全面投产 |
1.4 |
0 |
0 |
连云港年产3万吨碳纤维建设项目 |
3 |
0 |
0.6 |
1.2 |
建设周期为2023年4月至2026年8月 |
0 |
0.6 |
1.2 |
|
上海石化 |
1.2万t/a48K大丝束碳纤维项目 |
0.6 |
0 |
0.6 |
0 |
预计2024年全部完成 |
0 |
0 |
0.6 |
光威复材 |
万吨级大丝束碳纤维产业化项目 |
0.4 |
0.4 |
0 |
0 |
一期4000吨预计2023年内投产 |
0 |
0.4 |
0 |
中简科技 |
高性能碳纤维及织物产品项目 |
0.15 |
0.075 |
0.075 |
0 |
预计于2023年部分投产,2024年全部投产 |
0 |
0.075 |
0.075 |
恒神股份 |
2万t/a高性能碳纤维生产基地 |
0.5 |
0 |
0.5 |
0 |
一期5000t/a,2023年H1开工,建设周期20个月 |
0 |
0 |
0.5 |
浙江宝旌 |
6万吨碳纤维原丝项目和年产1.8万吨碳丝项目 |
1.55 |
0.5 |
0.5 |
0.55 |
预计于“十四五”期间陆续投产 |
0 |
0.5 |
0.5 |
新创碳谷 |
1.8万t/a大丝束项目 |
1.2 |
1.2 |
0 |
0 |
2023年已全部建成1.8万吨产能 |
0.6 |
0.6 |
0 |
新疆隆炬 |
年产5万t碳纤维碳化项目 |
4.4 |
1.2 |
1.2 |
2 |
2022年一期6000吨建成,后续三期陆续建设,预计2025年形成5万t/a产能 |
0.6 |
1.2 |
1.2 |
长盛科技 |
高性能碳纤维项目二期 |
0.08 |
0.08 |
0 |
0 |
已于2023年12月投产 |
0 |
0.08 |
0 |
高性能碳纤维项目三期 |
0.26 |
0 |
0 |
0.26 |
预计2025年投产达产 |
0 |
0 |
0.26 |
资料来源:观研天下整理
3、碳纤维新领域:低空经济蓄势腾飞
资本市场通常都会以推断甚至想象来评判企业或者产业的价值,尤其是在新兴产业中。当然,碳纤维作为典型的新材料行业也不例外,目前市场上最火热的低空经济与碳纤维关系明确。
eVTOL是低空经济的重要载体之一,其主流的设计方案均采用碳纤维作为主要机身结构材料。其中,约有75~80%用于结构部件和推进系统,12~14%用于横梁、座椅结构等内部应用,电池系统、航空电子设备和其他小型应用占比为8~12%。而国内头部eVTOL制造商亿航智能、小鹏汇天、峰飞航空等公司公布的设计方案来看,机身结构均采用碳纤维复材,小鹏汇天旅航者X2的旋翼桨叶和起落架也采用碳纤维复材。
我国部分eVTOL设计方案碳纤维应用
企业 |
型号 |
主要参数 |
碳纤维应用 |
亿航智能 |
亿航AAV |
机身高度:1.93m机身宽度:5.73m最大起飞重量:620kg最大航程:30km最大设计速度:130km/h |
机身结构采用环氧基碳纤维复合材料优化整体结构强度和刚度,实现轻量化与机身刚性实现完美统一,搭配航空铝合金,有效降低机身重量,保证各部位的支撑强度。 |
小鹏汇天 |
旅航者X2 |
双人乘坐最高续航达:25分钟最大时速:130km最高飞行高度1000m |
全机身碳纤维材质;旋翼桨叶采用先进碳纤维环氧树脂基复合材料,是现阶段航空业最先进的桨叶用材。起落架的材料主要为碳纤维和玻璃纤维,碳纤维保证起降所需要的强度,玻璃纤维保证减震缓冲所需要的韧性 |
峰飞航空 |
盛世龙 |
最大起飞重量:2000kg最大载荷:350kg最大航程:250km最大巡航速度:200km/h载客能力:4座+1飞行员 |
整机机身使用高强度碳纤维复合材料一体成型技术 |
资料来源:观研天下整理
而单台eVTOL对碳纤维需求在100-400kg之间,有望拉动千吨级需求。以超长续航问界Ultra锂电池作为参考,假设在电池能量100kWh、能量密度400Wh/kg情况下,2人座eVTOL电池自重约250kg(假设5人座电池能量随最大起飞重量同比例提升);假设单台eVTOL复材重量占其机身结构重量比例为70%,碳纤维复材占全部复材比例为90%,且碳纤维:树脂比例为7:3,则单台eVTOL碳纤维需求量约在97-363kg之间,全球未来eVTOL订单约为6300架且在2030年前全部释放,则预计为碳纤维带来600-2300吨增量需求。
eVTOL对碳纤维需求示意性测算
类别 |
亿航AAV(2座) |
盛世龙(5座) |
|
1.相关参数 |
最大起飞重量(kg) |
620 |
2000 |
实际业务载重量(kg):(全座人数+行李) |
150 |
370 |
|
eVTOL自重(kg) |
470 |
1630 |
|
锂电池重量(kg) |
250 |
806 |
|
eVTOL机身结构重量(kg) |
220 |
824 |
|
2.材料需求测算 |
复合材料重量(kg)占比70% |
154 |
576 |
单台eVTOL碳纤维需求量(kg)占比90%,碳丝树脂比7:3 |
97 |
363 |
|
eVTOL订单量(架)-截至23年5月 |
6300 |
6300 |
|
碳纤维增量需求(吨) |
611 |
2288 |
资料来源:观研天下整理
4、市场进一步低迷,我国碳纤维行业未来该如何发展?
纵观市场现状来看,低空经济短期内对碳纤维产业的需求拉动的时间有限,那么随着市场持续低迷,未来碳纤维行业该如何推演?
事实上,碳纤维行业增长逻辑属于典型的创新供给驱动应用场景,所以不断寻找下游应用新场景,产业规模才能扩张。例如,1995年,碳纤维进入工业领域;二十一世纪,大飞机、风力叶片、汽车、深海油田成推动碳纤维行业发展驱动力。
目前,全球领域风电叶片能够拉动碳纤维约3.5万吨的需求;2017-2020年我国风电新增装机量从1503万千瓦迅速飙升至7167万千瓦,成为国内碳纤维市场关键的增量需求。在满足刚度和强度的前提下,采用碳纤维的风轮叶片比玻璃钢叶片质量轻30%以上,虽然碳纤叶片成本上升,但其带来的传动链上相关部件以及塔筒的优化减重,使得风电机组的整体成本降低10%以上。例如,120m的碳纤维风轮叶片可以减少总体自重达38%,使得风电机组的整体成本下降14%。未来,随着风电抢装的影响逐渐消退,预计未来三年内中国风电新增装机量的增速能够保持在15%-20%,持续拉动碳纤维市场需求。
此外,航空航天工业对碳纤维行业需求巨大。飞机结构材料约占起飞总重量30%左右,减轻结构材料重量可带来诸多好处,而用碳纤维复合材料代替钢或铝,减重效率可达到20%-40%。根据相关资料可知,2022年11月8日,七家租赁公司与中国商飞又签署300架C919飞机和30架ARJ21飞机确认订单;2023年9月28日,中国商飞与东航签订C919最大单笔订单100架。因此,据不完全统计,C919拥有1215架订单总量。长远来看,1215架C919订单全部交付对应碳纤维需求量约5882吨,对应约13.4亿元市场空间。
综上所述,我国碳纤维行业需求空间大,但是头部企业仍然大幅扩产,并且选择“以量换价”策略,可见产业供给依旧是扩张态势,再加上当下需求增速不太明朗。因此,如果头部企业持续保持扩张态势,并且在市场价格低迷的背景下,或许碳纤维行业将迎来落后企业出清,市场集中度也将随之上升。(WYD)
注:上述信息仅作参考,图表均为样式展示,具体数据、坐标轴与数据标签详见报告正文。
个别图表由于行业特性可能会有出入,具体内容请联系客服确认,以报告正文为准。
更多图表和内容详见报告正文。
观研报告网发布的《中国碳纤维行业现状深度研究与未来投资预测报告(2024-2031年)》涵盖行业最新数据,市场热点,政策规划,竞争情报,市场前景预测,投资策略等内容。更辅以大量直观的图表帮助本行业企业准确把握行业发展态势、市场商机动向、正确制定企业竞争战略和投资策略。
本报告依据国家统计局、海关总署和国家信息中心等渠道发布的权威数据,结合了行业所处的环境,从理论到实践、从宏观到微观等多个角度进行市场调研分析。
行业报告是业内企业、相关投资公司及政府部门准确把握行业发展趋势,洞悉行业竞争格局,规避经营和投资风险,制定正确竞争和投资战略决策的重要决策依据之一。
本报告是全面了解行业以及对本行业进行投资不可或缺的重要工具。观研天下是国内知名的行业信息咨询机构,拥有资深的专家团队,多年来已经为上万家企业单位、咨询机构、金融机构、行业协会、个人投资者等提供了专业的行业分析报告,客户涵盖了华为、中国石油、中国电信、中国建筑、惠普、迪士尼等国内外行业领先企业,并得到了客户的广泛认可。
【目录大纲】
第一章 2019-2023年中国碳纤维行业发展概述
第一节 碳纤维行业发展情况概述
一、碳纤维行业相关定义
二、碳纤维特点分析
三、碳纤维行业基本情况介绍
四、碳纤维行业经营模式
1、生产模式
2、采购模式
3、销售/服务模式
五、碳纤维行业需求主体分析
第二节 中国碳纤维行业生命周期分析
一、碳纤维行业生命周期理论概述
二、碳纤维行业所属的生命周期分析
第三节 碳纤维行业经济指标分析
一、碳纤维行业的赢利性分析
二、碳纤维行业的经济周期分析
三、碳纤维行业附加值的提升空间分析
第二章 2019-2023年全球碳纤维行业市场发展现状分析
第一节 全球碳纤维行业发展历程回顾
第二节 全球碳纤维行业市场规模与区域分布情况
第三节 亚洲碳纤维行业地区市场分析
一、亚洲碳纤维行业市场现状分析
二、亚洲碳纤维行业市场规模与市场需求分析
三、亚洲碳纤维行业市场前景分析
第四节 北美碳纤维行业地区市场分析
一、北美碳纤维行业市场现状分析
二、北美碳纤维行业市场规模与市场需求分析
三、北美碳纤维行业市场前景分析
第五节 欧洲碳纤维行业地区市场分析
一、欧洲碳纤维行业市场现状分析
二、欧洲碳纤维行业市场规模与市场需求分析
三、欧洲碳纤维行业市场前景分析
第六节 2024-2031年世界碳纤维行业分布走势预测
第七节 2024-2031年全球碳纤维行业市场规模预测
第三章 中国碳纤维行业产业发展环境分析
第一节 我国宏观经济环境分析
第二节 我国宏观经济环境对碳纤维行业的影响分析
第三节 中国碳纤维行业政策环境分析
一、行业监管体制现状
二、行业主要政策法规
三、主要行业标准
第四节 政策环境对碳纤维行业的影响分析
第五节 中国碳纤维行业产业社会环境分析
第四章 中国碳纤维行业运行情况
第一节 中国碳纤维行业发展状况情况介绍
一、行业发展历程回顾
二、行业创新情况分析
三、行业发展特点分析
第二节 中国碳纤维行业市场规模分析
一、影响中国碳纤维行业市场规模的因素
二、中国碳纤维行业市场规模
三、中国碳纤维行业市场规模解析
第三节 中国碳纤维行业供应情况分析
一、中国碳纤维行业供应规模
二、中国碳纤维行业供应特点
第四节 中国碳纤维行业需求情况分析
一、中国碳纤维行业需求规模
二、中国碳纤维行业需求特点
第五节 中国碳纤维行业供需平衡分析
第五章 中国碳纤维行业产业链和细分市场分析
第一节 中国碳纤维行业产业链综述
一、产业链模型原理介绍
二、产业链运行机制
三、碳纤维行业产业链图解
第二节 中国碳纤维行业产业链环节分析
一、上游产业发展现状
二、上游产业对碳纤维行业的影响分析
三、下游产业发展现状
四、下游产业对碳纤维行业的影响分析
第三节 我国碳纤维行业细分市场分析
一、细分市场一
二、细分市场二
第六章 2019-2023年中国碳纤维行业市场竞争分析
第一节 中国碳纤维行业竞争现状分析
一、中国碳纤维行业竞争格局分析
二、中国碳纤维行业主要品牌分析
第二节 中国碳纤维行业集中度分析
一、中国碳纤维行业市场集中度影响因素分析
二、中国碳纤维行业市场集中度分析
第三节 中国碳纤维行业竞争特征分析
一、 企业区域分布特征
二、企业规模分布特征
三、企业所有制分布特征
第七章 2019-2023年中国碳纤维行业模型分析
第一节 中国碳纤维行业竞争结构分析(波特五力模型)
一、波特五力模型原理
二、供应商议价能力
三、购买者议价能力
四、新进入者威胁
五、替代品威胁
六、同业竞争程度
七、波特五力模型分析结论
第二节 中国碳纤维行业SWOT分析
一、SOWT模型概述
二、行业优势分析
三、行业劣势
四、行业机会
五、行业威胁
六、中国碳纤维行业SWOT分析结论
第三节 中国碳纤维行业竞争环境分析(PEST)
一、PEST模型概述
二、政策因素
三、经济因素
四、社会因素
五、技术因素
六、PEST模型分析结论
第八章 2019-2023年中国碳纤维行业需求特点与动态分析
第一节 中国碳纤维行业市场动态情况
第二节 中国碳纤维行业消费市场特点分析
一、需求偏好
二、价格偏好
三、品牌偏好
四、其他偏好
第三节 碳纤维行业成本结构分析
第四节 碳纤维行业价格影响因素分析
一、供需因素
二、成本因素
三、其他因素
第五节 中国碳纤维行业价格现状分析
第六节 中国碳纤维行业平均价格走势预测
一、中国碳纤维行业平均价格趋势分析
二、中国碳纤维行业平均价格变动的影响因素
第九章 中国碳纤维行业所属行业运行数据监测
第一节 中国碳纤维行业所属行业总体规模分析
一、企业数量结构分析
二、行业资产规模分析
第二节 中国碳纤维行业所属行业产销与费用分析
一、流动资产
二、销售收入分析
三、负债分析
四、利润规模分析
五、产值分析
第三节 中国碳纤维行业所属行业财务指标分析
一、行业盈利能力分析
二、行业偿债能力分析
三、行业营运能力分析
四、行业发展能力分析
第十章 2019-2023年中国碳纤维行业区域市场现状分析
第一节 中国碳纤维行业区域市场规模分析
一、影响碳纤维行业区域市场分布的因素
二、中国碳纤维行业区域市场分布
第二节 中国华东地区碳纤维行业市场分析
一、华东地区概述
二、华东地区经济环境分析
三、华东地区碳纤维行业市场分析
(1)华东地区碳纤维行业市场规模
(2)华南地区碳纤维行业市场现状
(3)华东地区碳纤维行业市场规模预测
第三节 华中地区市场分析
一、华中地区概述
二、华中地区经济环境分析
三、华中地区碳纤维行业市场分析
(1)华中地区碳纤维行业市场规模
(2)华中地区碳纤维行业市场现状
(3)华中地区碳纤维行业市场规模预测
第四节 华南地区市场分析
一、华南地区概述
二、华南地区经济环境分析
三、华南地区碳纤维行业市场分析
(1)华南地区碳纤维行业市场规模
(2)华南地区碳纤维行业市场现状
(3)华南地区碳纤维行业市场规模预测
第五节 华北地区碳纤维行业市场分析
一、华北地区概述
二、华北地区经济环境分析
三、华北地区碳纤维行业市场分析
(1)华北地区碳纤维行业市场规模
(2)华北地区碳纤维行业市场现状
(3)华北地区碳纤维行业市场规模预测
第六节 东北地区市场分析
一、东北地区概述
二、东北地区经济环境分析
三、东北地区碳纤维行业市场分析
(1)东北地区碳纤维行业市场规模
(2)东北地区碳纤维行业市场现状
(3)东北地区碳纤维行业市场规模预测
第七节 西南地区市场分析
一、西南地区概述
二、西南地区经济环境分析
三、西南地区碳纤维行业市场分析
(1)西南地区碳纤维行业市场规模
(2)西南地区碳纤维行业市场现状
(3)西南地区碳纤维行业市场规模预测
第八节 西北地区市场分析
一、西北地区概述
二、西北地区经济环境分析
三、西北地区碳纤维行业市场分析
(1)西北地区碳纤维行业市场规模
(2)西北地区碳纤维行业市场现状
(3)西北地区碳纤维行业市场规模预测
第十一章 碳纤维行业企业分析(随数据更新有调整)
第一节 企业
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
1、主要经济指标情况
2、企业盈利能力分析
3、企业偿债能力分析
4、企业运营能力分析
5、企业成长能力分析
四、公司优 势分析
第二节 企业
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
四、公司优劣势分析
第三节 企业
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
四、公司优势分析
第四节 企业
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
四、公司优势分析
第五节 企业
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
四、公司优势分析
第六节 企业
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
四、公司优势分析
第七节 企业
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
四、公司优势分析
第八节 企业
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
四、公司优势分析
第九节 企业
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
四、公司优势分析
第十节 企业
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
四、公司优势分析
第十二章 2024-2031年中国碳纤维行业发展前景分析与预测
第一节 中国碳纤维行业未来发展前景分析
一、碳纤维行业国内投资环境分析
二、中国碳纤维行业市场机会分析
三、中国碳纤维行业投资增速预测
第二节 中国碳纤维行业未来发展趋势预测
第三节 中国碳纤维行业规模发展预测
一、中国碳纤维行业市场规模预测
二、中国碳纤维行业市场规模增速预测
三、中国碳纤维行业产值规模预测
四、中国碳纤维行业产值增速预测
五、中国碳纤维行业供需情况预测
第四节 中国碳纤维行业盈利走势预测
第十三章 2024-2031年中国碳纤维行业进入壁垒与投资风险分析
第一节 中国碳纤维行业进入壁垒分析
一、碳纤维行业资金壁垒分析
二、碳纤维行业技术壁垒分析
三、碳纤维行业人才壁垒分析
四、碳纤维行业品牌壁垒分析
五、碳纤维行业其他壁垒分析
第二节 碳纤维行业风险分析
一、碳纤维行业宏观环境风险
二、碳纤维行业技术风险
三、碳纤维行业竞争风险
四、碳纤维行业其他风险
第三节 中国碳纤维行业存在的问题
第四节 中国碳纤维行业解决问题的策略分析
第十四章 2024-2031年中国碳纤维行业研究结论及投资建议
第一节 观研天下中国碳纤维行业研究综述
一、行业投资价值
二、行业风险评估
第二节 中国碳纤维行业进入策略分析
一、行业目标客户群体
二、细分市场选择
三、区域市场的选择
第三节 碳纤维行业营销策略分析
一、碳纤维行业产品策略
二、碳纤维行业定价策略
三、碳纤维行业渠道策略
四、碳纤维行业促销策略
第四节 观研天下分析师投资建议
图表详见报告正文······