隨著我國碳纖維技術水平的提高，我國逐漸打破日本、美國的市場壟斷，國產碳纖維取得重大進步

• 柯壯賓 2023年2月15日 來源：中研網 1295 85
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碳纖維是由有機纖維在1,000℃以上裂解碳化形成的含碳量高于90%的無機纖維，不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼備紡織纖維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。碳纖維呈黑色，其質輕、強度高，同時具有易于成型、耐腐蝕、耐高溫等多種優良性質，已經被廣泛應用于航空航

碳纖維自問世以來，隨著技術的成熟和成本的下降，已越來越多的應用到各個領域。整個碳纖維市場發展大致經歷了起步、成長、擴張和全面擴張四個階段。起步階段（1971-1983），碳纖維主要應用于釣魚竿、飛機次承力結構領域；成長階段（1984-1993），碳纖維應用領域擴大至網球拍、高爾夫球桿、飛機主承力結構的應用上，在這段時期內，碳纖維產品增加、成型技術逐漸進步；擴張時期（1994-2003），碳纖維工業應用開始起步，碳纖維產品開始進入壓力容器、工業機器、船艇、土木工程和建筑、修復和補強等領域，在這段時期內碳纖維生產成本也開始降低；2004年以后，碳纖維市場進入全面擴張時期，飛機應用不斷擴大，并逐漸發展到壓力容器和汽車等工業領域的應用，同時碳纖維產品制造方法逐漸多樣化，產品生產更注重可循環性。

根據中研網《2023-2028年版碳纖維產業政府戰略管理與區域發展戰略研究咨詢報告》分析，我國的碳纖維行業起步于20世紀60年代，幾乎和日美等國家同時起步，但由于相關知識儲備不足、知識產權歸屬等問題，發展緩慢。同時，日本、美國等國家對碳纖維核心技術形成壟斷，我國碳纖維生產技術和裝備水平整體落后于國外，在較長的一段時間內發展止步不前，無法滿足國家重大裝備等高端領域的需求。

2000年以來，國家加大對于碳纖維領域自主創新的支持力度，將碳纖維列為重點研發項目。伴隨著國家政策的大力扶持，國內碳纖維行業在技術上取得重大突破，產業化程度快速提升，應用領域不斷擴大，地區上目前已形成以江蘇、山東和吉林等地為主的碳纖維聚集地。

碳纖維行業屬于國家戰略性新興產業，在輕量化市場具有廣闊的發展前景，在國防安全、航空航天等板塊具有不可替代的優勢。中國碳纖維市場規模一直保持增長趨勢，從2016年的4.82億美元增長至2021年的15.88億美元，年均復合增長率達26.9%。2020年底國家提出的“碳達峰、碳中和”的戰略，對碳纖維產業將有深遠的影響，新的能源戰略將極大刺激風電、光伏、氫能等再生或新能源的發展。隨著下游各應用領域的不斷發展壯大，我國碳纖維市場規模將進一步增長。

圖表：2016-2021年中國碳纖維行業市場規模

數據來源：中研普華產業研究院整理

隨著我國碳纖維技術水平的提高，我國逐漸打破日本、美國的市場壟斷，國產碳纖維取得重大進步。2021年碳纖維國產化率水平已達47%，較2020年提升9個百分點。

國產碳纖維產銷情況

（一）產能情況

據不完全統計，2022年上半年國內碳纖維行業新增產能約19000噸，截止6月底國內總產能約74700噸，其中1K/3K/6K專用實際產能約1900噸，12K/24K產能約29800噸，25K及以上大絲束產能約43000噸。下半年，國內相關企業宣布計劃投產的產能仍約有40000噸，其中25K及以上大絲束碳纖維約11500噸，12K/24K約28500噸（部分產能還可轉成25K以上大絲束），預計我國碳纖維產能或將達到11萬噸，將超過日本在全球的產能（包括東麗收購的卓爾泰克的產能）。

（二）產能利用率及銷售情況

據不完全統計，上半年國產碳纖維產量約21000噸，銷售量約19000噸，結合碳纖維進口情況，國內消費量約為33700噸，占2021年總消費量的54%。鑒于部分12K/24K生產線用于生產T800級、M40級等高等級碳纖維帶來的實際產量降低，個別企業裝置檢修，以及新增產能陸續投產，初步估算國內整體產能利用率約90%。從產品價格看，上半年國內主要碳纖維價格基本保持穩定，但考慮國內風電及體育用品用量減少，以及國內供應量增加的雙重因素，預計下半年大絲束碳纖維價格會有所下降，但T700級及更高等級碳纖維價格將保持相對穩定。

（三）主要應用領域分析

1.風電葉片

上半年，多家國內企業發布了以碳纖維或者碳玻混拉板材大梁的葉片。2022年5月，運達股份聯合中復連眾下線YD110海上葉片（長110米）；6月，明陽智能下線111.5米抗臺風型海上葉片；7月，上海電氣下線S112超長海上風電葉片（長達112米）。

但需要注意的是，自2022年起已取消海上風電國家補貼，雖有地方政府可自行補貼本地海上風電項目建設，但可以預見海上風電已進入平價時代，這就要求碳纖維企業不斷提高技術，打造規模化成本優勢，為海上葉片大規模使用碳纖維創造良好的基礎條件。

2.光伏

在碳達峰碳中和目標引領和全球清潔能源加速應用背景下，上半年我國光伏產業總體實現高速增長。根據7月20日工信部發布的2022年上半年中國光伏產業運行情況，全國光伏產業鏈主要環節保持強勁發展勢頭，同比增幅均在45%以上。光伏發電裝機30.88GW，同比增長137.4%，超過2021年1―10月裝機總和，多晶硅產量36.5萬噸，同比增長53.4%。硅片產量152.8GW，同比增長45.5%；電池片產量135.5GW，同比增長46.6%；組件產量123.6GW，同比增長54.1%。

受供需逐漸平衡影響，以及硅料的價格連續增長，主機生產企業成本壓力增大，已將降本壓力轉移到前道碳纖維材料上，加上去年碳碳沉積企業以及下游企業的庫存，上半年的預制體市場呈現了價格低，需求減少的現象。但鑒于光伏在中國能源的比重較大，以及“光伏制氫”概念影響，碳纖維在光伏領域的應用前景依然廣闊。

3.壓力容器

上半年，受疫情和地方政府補貼的影響，儲氫氣瓶發展并沒達到預期，裝車總量不足2000臺。預計下半年會逐漸好轉并繼續保持增長的勢頭。壓縮天然氣（CNG）氣瓶市場受國際油價上漲的利好因素，同比增長超過50%。

4.體育休閑

得益于歐洲體育產品特別是自行車補貼政策的推動，以及其他體育用品制造國的生產能力原因，2021年我國體育休閑領域碳纖維的需求火爆。2022年，隨著需求增長逐漸回歸正常，上半年的體育休閑領域碳纖維需求有所下降，且下半年有繼續下滑的態勢，但整體用量預計將回歸到2020年水平或略有下滑。

當前我國國內主要的碳纖維（及原絲）制造商為吉林碳谷、吉林寶旌、中復神鷹、江蘇恒神、光威復材、蘭州藍星和上海石化等。其中，吉林碳谷以原絲生產為主；吉林寶旌和蘭州藍星以大絲束碳纖維生產為主，江蘇恒神和蘭州藍星兼備原絲生產和碳纖維生產能力；其他公司產能主要集中在高性能碳和小絲束碳纖維。基于碳纖維極高壁壘的行業屬性，其全球供應呈現明顯的壟斷格局。其中，吉林碳谷+寶旌、中復神鷹產能占比均為24%，其次江蘇恒神占比15%、光威復材14%。

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