2019年中国碳纤维行业发展现状分析,多重因素推动行业迎来发展良机「图」

一、碳纤维行业概况

碳纤维(carbon fiber,简称CF),是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成,经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。

碳纤维主要分为粘胶基、沥青基和聚丙烯腈(PAN)基三大种类,各有不同的使用场景和生产方法。其中沥青基碳纤维碳收率最高,可达80%-90%,但由于生产成本高,而难以应用于大批量工业应用制造。PAN基碳纤维综合性能最好、生产工艺成熟简单、应用最广、产量最高、品种最多,是目前全球碳纤维市场的主流碳纤维产品,产量占全球碳纤维总产量的90%以上。

按原丝种类分类碳纤维及特征

按原丝种类分类碳纤维及特征

资料来源:公开资料整理

完整的碳纤维产业链包含从能源获取到成品制造的全过程。碳纤维行业上游是制备聚丙烯晴(PAN)原丝过程,由于在原材料中原油制丙烯成本最低,故而此过程首先从原油中制出丙烯,再将丙烯经氨氧化后得到丙烯腈,再经聚合和纺丝之后得到聚丙烯腈(PAN)原丝。产业链中游是利用原丝经过预氧化、低温和高温碳化后就得到碳纤维,以及制备碳纤维织物和碳纤维预浸料,碳纤维预浸料可根据不同需求制成各类复合材料成品。产业链下游是以航空航天、体育休闲、风电叶片、工业领域为主的相关应用领域。

碳纤维行业产业链

碳纤维行业产业链

资料来源:华经产业研究院整理

二、全球碳纤维行业发展现状分析

近年来,随着碳纤维行业产业链下游应用领域的不断发展,直接拉动了全球碳纤维需求的增长。全球碳纤维总需求已从2013年5.01万吨,增长到了2019年的10.37万吨,复合增速为11.89%,预计2020年全球总需求将达到11.24万吨。

2013-2020年全球碳纤维总需求

2013-2020年全球碳纤维总需求

资料来源:公开资料整理

碳纤维行业下游产业中,风电叶片、航空航天、体育休闲的碳纤维需求量分别为2.55万吨、2.35万吨、1.50万吨,占据需求构成的前三位,占比分别为24.59%、22.66%、14.46%。

2019年全球碳纤维需求构成

2019年全球碳纤维需求构成

资料来源:公开资料整理

2019年,航空航天产业对碳纤维需求量仅占总需求量的22.66%,但其销售金额价值却达到了14.1亿美元,占碳纤维总销售金额的49.13%,占比将近一半;体育休闲、风电叶片、汽车领域的碳纤维市场需求价值分别为3.45亿美元、3.57亿美元、2.12亿美元,除航天航空的其他领域市场需求合计占比50.87%。

2019年全球碳纤维销售构成

2019年全球碳纤维销售构成

资料来源:公开资料整理

相关报告:华经产业研究院发布的《2020-2025年中国碳纤维行业竞争格局分析及投资战略咨询报告

三、中国碳纤维行业发展现状分析

自21世纪初,我国自主研发碳纤维以来,行业取得了飞速发展。国内碳纤维总需求从2013年的15.1千吨增长到了2019年的37.8千吨,平均年增长25.92%,高于全球平均水平。2019年我国碳纤维总需求占全球总需求34%,预计2020年总需求可到45千吨。

2013-2020年中国碳纤维总需求

2013-2020年中国碳纤维总需求

资料来源:公开资料整理

2019年,我国碳纤维需求构成中,体育休闲和风电叶片占比基本一致,均为37%,远远高于其他下游应用领域,且对于在全球碳纤维需求占比极大的航空航天领域,我国却只有4%,市场潜力巨大。

2019年中国碳纤维需求构成

2019年中国碳纤维需求构成

资料来源:公开资料整理

2018年,我国碳纤维行业市场规模已达5.68亿美元,其中除台湾外,国产规模达1.62亿美元,占我国市场规模的23%。由此可见,我国近77%的碳纤维来源于进口,其中,从日本进口碳纤维金额最高,为2.3亿美元,占比32%。以上数据显示,我国碳纤维国产化率较低,未来随国产替代推进,行业将得到进一步发展。

2018年中国市场碳纤维主要来源地区及金额

2018年中国市场碳纤维主要来源地区及金额

资料来源:公开资料整理

随着我国国民经济的发展以及国防工业战略地位的进一步提升,国内碳纤维产业取得了重大突破,产能从2008年的4686吨增长至2018年的26,800吨,年平均增长率达20.3%。在2018年全球理论产能排名中,中国位列第三,但国内碳纤维行业目前仍处于初级阶段,国产厂商主要以生产低端性能碳纤维为主,高性能碳纤维研发生产方面的稳定性、产品离散度等指标与国外优势企业相比存在一定差距。

2008-2018年中国碳纤维产能及增速

2008-2018年中国碳纤维产能及增速

资料来源:公开资料整理

四、国内碳纤维行业发展前景

1、国家政策助力行业向前发展

碳纤维产业是国家鼓励的基础性战略性新兴产业,为实现军事和民用重大装备的自主保障,近年来国家和地方政府出台多项产业政策,支持碳纤维产业的发展。未来在相关行业政策的扶持下,中国碳纤维行业将持续向前发展。

2、技术进步带动行业产业升级

2016年1月,中国科学院所在国内率先实现了国产M55J制备技术重大突破,同年9月进行了制备技术验证,并获得拉伸强度4.15GPa、拉伸模量585GPa的高强高模碳纤维,后续研究进一步实现了国产M55J高强高模碳纤维连续稳定生产,纤维主体性能批间批内离散系数<5%。这标志着国内小丝束技术取得了重大进步。

2018年8月,“聚丙烯腈(PAN)基大丝束原丝及碳纤维技术及工艺包开发’项目通过鉴定,标志着国内突破突破大丝束瓶颈。

技术的进步带来的是国产碳纤维产量的增加,这也将进一步促进国产占有率的大幅增长,改变我国“有产能,低产量”的格局,并有望在2025年前后,国产碳纤维在国内市场占比超过进口。

3、下游市场的快速扩大带来国内需求的激增

在中国制造2025中,碳纤维被列入战略材料,规划预计2020年国产碳纤维用量达4000吨以上,满足大飞机技术要求,到2025年高性能碳纤维基本实现自主保障。目前国内碳纤维用量在风电叶片中的占比均快速提升,2015至2019年,国内风电用碳纤维用量的复合增速高达97.8%。

政策支持、技术进步加上下游市场的扩大,我国碳纤维行业将迎来发展良机。

华经产业研究院对中国碳纤维行业的发展现状、产业链发展格局及市场供需形势进行了具体分析,并从行业的政策环境、经济环境、社会环境及技术环境等方面分析行业面临的机遇及挑战。还重点分析了重点企业的经营现状及发展格局,并对未来几年行业的发展趋向进行了专业的预判。为企业,科研、投资机构等单位了解行业最新发展动态及竞争格局,把握行业未来发展方向提供了专业的指导和建议。更多详细内容,请关注华经产业研究院研究出版的《2020-2025年中国碳纤维行业发展趋势预测及投资规划研究报告》。

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责任编辑:华怡_HN358
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