中复神鹰：高性能碳纤维龙头企业，持续扩产把握国产替代机遇

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（报告出品方/作者：招商证券，周铮、曹承安、连莹）
一、中复神鹰：国内高性能碳纤维龙头企业

1、深耕于高性能碳纤维领域，产能规模居国内前列
高性能碳纤维主要供应商，产品应用领域广泛。中复神鹰碳纤维股份有限公司（以下简称“中复神鹰”）成立于 2006 年，于 2022 年 4 月 6 日在科创板上市。公司是一家专业从事碳纤维研发、生产和销售的国家高新技术企业，长期深 耕于高性能碳纤维领域，通过多年自主研发掌握了碳纤维生产全流程核心技术，在国内率先突破了千吨级碳纤维原 丝干喷湿纺工业化制造技术，形成了覆盖高强型、高强中模型、高模型、高强高模型等不同类别碳纤维产品，主要产 品型号包括 SYT45S、SYT49S、SYT55S 和 SYM40 等，产品广泛应用于航空航天、压力容器、碳/碳复材、风电叶 片、交通建设、体育休闲等领域，极大地促进了国内碳纤维复合材料产业的发展。依托神鹰西宁万吨碳纤维基地的投 产，公司产能规模超万吨，位居国内前列。
公司产品型号基本实现了对日本东丽主要碳纤维型号的对标。公司碳纤维产品类别较为丰富，其中，SYT45S、SYT49、 SYT49S 属于 T700 级碳纤维，SYT55S 属于 T800 级碳纤维，SYT65 属于 T1000 级碳纤维。公司产品型号基本实现 了对日本东丽主要碳纤维型号的对标，实现了高强型、高强中模型、高强高模型各类型碳纤维的品种覆盖。
公司现有本部江苏连云港、青海西宁两大生产基地，产能规模位居全国前列。截至 2022 年 6 月 30 日，公司碳纤维 产能为 1.45 万吨/年，其中连云港基地拥有产能 3,500 吨/年，西宁万吨碳纤维项目一期 1.1 万吨/年产能于 2022 年 5 月建成投产，产能及产量均处于国内前列。西宁二期 1.4 万吨/年产能正处于建设阶段，各厂房已封顶，预计 2022 年 底至 2023 年期间各生产线开始陆续建成并投产，届时将有助于公司进一步提升市占率和开拓新应用领域。同时，连 云港航空航天高性能碳纤维及原丝试验线项目已完成建设，并于 2022 年 7 月底开始联动试车；上海碳纤维航空应用 研发及制造项目外购设备已陆续到货，预计 2023 年 9 月建成并投产。随着新项目的投产，有利于提升公司产品在航 空航天领域的应用占比，优化产品结构，提升盈利能力。
2、碳纤维量价齐升业绩同比大增，新能源应用领域占比不断提升
碳纤维量价齐升，公司业绩同比大幅增长。2021 年公司实现收入 11.73 亿元，同比增长 120.44%，2.79 亿元，同比 增加 227.02%，主要原因是近年来国内下游客户对碳纤维的需求持续增长，碳纤维及其复合材料应用领域快速拓展， 带动公司相关产品的销售数量和销售单价不断提高；同时，随着 2021 年神鹰西宁万吨碳纤维项目的陆续投产，2021 年公司碳纤维产品的产销量同比持续增加，带动碳纤维产品的销售收入进一步增长。2022H1 公司实现收入 8.63 亿元， 同比增长 126.39%，归母公司净利润 2.2 亿元，同比增长 82.1%，主要系西宁万吨碳纤维项目产能逐步释放，销量增 加所致。



碳纤维毛利率快速提高。公司主要产品为碳纤维，2018-2021 年公司碳纤维产品营收占比维持在 98%以上。近年来 公司毛利率水平提高较快，主要系随着碳纤维及其复合材料应用领域快速拓展，下游市场需求快速增长，碳纤维产品 供不应求，售价不断提升，同时随着公司产量的提升导致单位成本有所下降。2020 年毛利率小幅下滑主要系丙烯腈 涨价导致单位成本增加。2022H1 公司毛利率 45.45%，创历史新高，主要系丙烯腈价格回落以及公司产量进一步提 升单位成本下降所致。
新能源应用领域占比不断提升。公司碳纤维产品在航空航天、风电叶片、体育休闲、压力容器、碳/碳复合材料、交 通建设等领域广泛应用。其中，风电叶片、碳/碳复材、压力容器等新能源领域增长迅速，2022 年上半年，公司在新 能源领域（氢能、光伏、风电）的产品销售占比为 50%左右，航空航天领域占比 10%以上，其中氢能领域增速明显。 近年来，公司销售费用率、管理费用率、财务费用率不断下降，研发费用率不断提升，从 2018 年的 3.74%提升至 2022H1 的 6.27%，增长了 2.53 pct。
3、实际控制人为中国建材集团
中国建材集团为中复神鹰实际控制人。截至 2022 年 6 月 30 日，中国建材集团有限公司通过中建材联合投资有限公 司、中国复合材料集团有限公司合计持有中复神鹰 43.77%的股权；董事长张国良是连云港鹰游纺机集团有限公司的 最终受益人，持有中复神鹰 13.86%股权。



二、高性能低成本优质产能依旧稀缺，下游应用多点开花

1、碳纤维性能优异、用途广泛、技术壁垒极高
碳纤维是比强度和比模量最高的高性能纤维，用途十分广泛。碳纤维（Carbon Fiber，简称 CF）是一种含碳量在 90% 以上的无机高分子纤维，由聚丙烯腈（PAN）（或沥青、粘胶）等有机母体纤维采用高温分解法在 1,000 摄氏度以上 高温的惰性气体下碳化制成。碳纤维具备出色的力学性能和化学稳定性，密度比铝低、强度比钢高，是目前已大量生 产的高性能纤维中具有最高的比强度和最高的比模量的纤维，具有质轻、高强度、高模量、导电、导热、耐腐蚀、耐 疲劳、耐高温、膨胀系数小等一系列其他材料所不可替代的优良性能，广泛应用于航空航天、风电叶片、体育休闲、 压力容器、碳/碳复合材料、交通建设等领域，是发展国防军工与国民经济的重要战略物资。
聚丙烯腈基碳纤维为碳纤维主流产品。按原丝类型分，碳纤维可分为聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤 维。其中，聚丙烯腈基碳纤维具有成品品质优异、工艺较为简单及力学性能优良等优点，已经成为碳纤维主流，占市 场份额的 90%以上；沥青基、粘胶基的产量规模较小，因此目前碳纤维一般指 PAN 基碳纤维。
小丝束碳纤维主要应用于航天军工和体育休闲领域，大丝束碳纤维主要应用于基础工业领域。按照每束碳纤维中单丝 根数，碳纤维可划分为小丝束和大丝束两大类。一般按照碳纤维中单丝根数与 1,000 的比值命名，例如，12K 指单束 碳纤维中含有 12,000 根单丝的碳纤维。小丝束碳纤维初期以 1K、3K、6K 为主，逐渐发展为 12K 和 24K，小丝束碳 纤维性能优异但价格较高，一般用于航天军工等高科技领域，以及体育用品中产品附加值较高的产品类别，主要下游 产品包括飞机、导弹、火箭、卫星和钓鱼杆、高尔夫球杆、网球拍等。一般认为 40K 以上的型号为大丝束，包括 48K、 50K、60K 等。大丝束产品性能相对较低但制备成本亦较低，因此往往运用于基础工业领域，包括土木建筑、交通运 输和能源等。随着目前碳纤维制作工艺的提升及产品价格的下降，小丝束在工业领域的运用已逐步拓宽。



实践中，碳纤维多按其力学性能分类。实践中，拉伸强度及模量是国际碳纤维分类的主要标准，业内一般采用日本东 丽（TORAY）分类法。2011 年《聚丙烯腈基碳纤维》国家标准正式发布实施，标志着我国的碳纤维行业有了自己的 分类方法与标准。按力学性能分类，碳纤维可分为高强型（GQ）、高强中模型（QZ）、高模型（GM）、高强高模 型（QM），碳纤维在应用时多是作为增强材料而利用其优良的力学性能，因此使用中更多的是按其力学性能分类。
碳纤维生产工艺流程长，技术壁垒极高。PAN 基碳纤维是以丙烯腈为原材料进行聚合反应生成聚丙烯腈，聚丙烯腈 经过纺丝得到聚丙烯腈原丝，再通过对原丝进行预氧化、碳化、表面处理等工艺而得。碳纤维复合材料是指以碳纤维 为增强材料，以树脂、橡胶等为基体材料，经过复合制成的结构或功能材料，目前碳纤维复合材料以树脂基复合材料 （CFRP）为主，占全部碳纤维复合材料市场份额的 90%以上。碳纤维生产工艺流程长，整个过程连续走丝，需要对 参数精确控制，每个环节都会影响到碳纤维成品的质量和性能。
原丝制备是碳纤维生产的核心环节，原丝的质量直接决定着最终碳纤维产品的质量、产量和生产成本。碳纤维属于脆 性材料，其最主要的拉伸强度等力学性能受控于纤维内部存在的缺陷，提升碳纤维的拉伸强度等性能就是采取技术措 施减少纤维内在缺陷数量和尺寸的过程。碳纤维的缺陷可分为表面缺陷和内部缺陷，表面缺陷占缺陷总数的 90%左右， 而其产生的原因大部分来自于 PAN 原丝的缺陷“遗传”给碳纤维。原丝成本占整个碳纤维生产成本的五成以上，质 量差的原丝易在后续过程中发生毛丝缠结甚至断丝，这样必然在影响碳纤维质量的同时增加原丝的消耗。因此， PAN 原丝质量不仅影响碳纤维的性能，而且也决定着碳纤维的生产成本和市场竞争能力。
纺丝工艺的选择及控制是稳定生产高性能原丝的关键因素。PAN 基碳纤维原丝的生产过程是将丙烯腈单体聚合制成 纺丝原液，然后纺丝成型。高强度高质量碳纤维原丝应具备的主要性能包括强度高、取向度高、均匀性好、杂质少、 孔洞少、断丝少、缺陷少，制备高质量的 PAN 原丝需注意以下几个方面：
（1）丙烯腈单体聚合：在丙烯腈进行聚合反应时，需要加入少量共聚单体，这样在后续预氧化过程中有利于链状大 分子发生环化反应，并且可以缓和化学反应放热的剧烈程度，使预氧化反应容易控制。可以作为共聚单体的物质有甲 基丙烯酸、顺丁烯二酸、甲基反丁烯酸等不饱和羧酸类单体，其含量一般控制在 0.5%~3%之间。
（2）制备聚丙烯腈纺丝液：丙烯腈聚合反应结束后需对 PAN 纺丝原液进行脱单、脱泡等操作制得聚丙烯腈纺丝液， 高质量的 PAN 纺丝液是制备高性能 PAN 原丝的前提，应在纺丝液生产过程中注意控制纺丝液粘度、转化率、残余单 体含量以获取高质量 PAN 纺丝液，其必须具备以下条件：合适的相对分子质量，适中相对分子质量分布，合适的粘 度、固含量，尽可能少的残余单体含量和气泡等。
（3）纺丝成型：PAN 原丝的性能取决于 PAN 分子结构和排列方式，而其排列方式由纺丝工艺决定。在纺丝过程中，应注意控制 DMSO 残余量，纤度，单丝强度、模量、伸长率，含油率，直径不均率，沸水收缩率等指标以获取优质 的 PAN 原丝。生产 PAN 原丝的纺丝工艺有湿法、干法、干湿法（干喷湿纺）三种，目前广泛使用的是湿法和干湿法， 干湿法可采用分子量大的树脂和固含量高的纺丝液来纺丝，纺出纤维致密性高，强度高（一般为 7.0-10.6 cN/dtex）， 且为圆形，适宜制造高性能碳纤维。
（4）降低原丝杂质含量：制备碳纤维原丝时，要求所用单体、水、溶剂等原料纯度高，车间内无尘，容器设备耐腐 蚀，使原丝中杂质含量（包括金属离子含量）降到最低，因为杂质会增加原丝缺陷，降低碳纤维的性能。另外，原丝 质量的变异系数要小，这样有利于原丝的结构均匀，在预氧化和炭化热处理时反应完全，质量稳定。
碳化和石墨化对碳纤维产品的最终性能影响很大。预氧化丝在惰性气体保护下进入炭化炉，在炉内进行碳化反应，直 链状大分子交联后转变为稠环状结构，纤维中碳含量从 60%左右升至约 95%，形成梯形六元环连接的乱层状石墨片 结构。碳化过程中，在低温时，大分子结构中的氢、氮主要以 H2O、CH4、HCN 和 NH3的形式从纤维中分离出来； 温度较高时，氢、氮除了以上述形式分离外，还以分子态氢和氮的形式分离，同时氧也以 H2O、CO2和 CO 的形式分 离，这些热解产物的瞬间排除是碳化工艺的技术关键。炭化炉的设计和工艺要使分解产物顺利排出，否则会造成纤维 表面缺陷，影响碳纤维的质量。为了进一步提高碳纤维的模量，可将碳纤维在 3000 oC 高温下进行石墨化热处理，使 纤维的含碳量升至 99%以上，以改进纤维的结晶在大分子轴向的有序和定向排列。
规模效益在生产碳纤维过程中较为突出。碳纤维技术壁垒极高，碳纤维原料生产及制造成本使其在下游行业的广泛应 用受到了限制，尤其是在环保投入不断加大的情况下，生产及运输等费用（包括原材料、包装材料）大幅上涨进而增 加了生产成本。由于碳纤维制造前期投入大，生产设备、能耗等固定成本高，可通过扩大生产规模来提高资源综合利 用率，以进一步降低碳纤维生产的能源消耗及成本费用，从而提高企业效益。在碳纤维直接成本分配中，同年产 1000 吨碳纤维（消耗 3000 吨原丝）相比，年产 100 吨碳纤维（消耗 250 吨原丝）的直接费用占比减小约 7.8%、流动费 用差别不明显、固定资产折旧占比约高 4% ，结果表明原丝和碳纤维的生产成本同生产规模呈反比，非直接生产因素占比在不断增加生产规模和产量的情况下会逐渐减小。计算对比碳纤维年产 100 吨及 1000 吨成本费用，大规模的原 丝及碳纤维单耗成本是小规模费用的 56%和 44%，即通过规模化生产可有效降低碳纤维生产成本。



2、高性能低成本优质产能依旧稀缺，国产替代加速推进
国内企业逐步打破国外技术封锁，与世界碳纤维先进技术水平的差距在逐渐缩小。国际上碳纤维的生产起步于 20 世 纪 60 年代，经过五十余年的发展到 21 世纪初，其生产工艺技术已经成熟。目前日、美等少数发达国家掌握了世界碳 纤维的核心生产技术，尤其是新近开发的先进技术主要掌握在日本东丽、东邦帝人、三菱丽阳三大碳纤维生产企业中， 日本东丽更是世界上高性能碳纤维研究与生产领域的“领头羊”，其他国家基本上处于追赶阶段，距离日本碳纤维技 术尚有一定差距。 我国碳纤维工业的起步可以追溯到 1962 年，总体上与日本同时起步，但由于受到各种条件的制约，以及日、美等碳 纤维企业采取严格的技术封锁和产品封锁，我国碳纤维研究进展缓慢，长期受制于人，严重依赖进口。2000 年以来， 国家加大对碳纤维领域自主创新的支持力度，将碳纤维列为重点研发项目。伴随着国家政策的大力扶持，国内碳纤维 行业在技术上取得重大突破，产业化程度快速提升，应用领域不断扩大。我国已先后突破了 T700、T800 等高性能碳 纤维的千吨级产业化，2019 年中复神鹰实现了干喷湿纺 T1000 级超高强度碳纤维工程化，标志着我国碳纤维生产技 术水平又上了一个台阶。经过近几年的追赶，国产 T700S-12K 小丝束碳纤维的复丝拉伸强度与模量达到同级别东丽 碳纤维性能，与世界碳纤维先进技术水平的差距在逐渐缩小。
全球碳纤维产能稳步增长，我国碳纤维产能规模位居全球第一。近年来为满足全球市场碳纤维日益增长的需求，各大 碳纤维企业扩产意愿明显，2021 年全球碳纤维运行产能 20.76 万吨，同比增长 20.9%。国内碳纤维产能增速较快， 2021 年我国碳纤维运行产能 6.35 万吨，同比增长 75.41%，占全球碳纤维运行产能的 30.5%，产能规模已超过日、 美，位居全球第一。目前国外碳纤维生产商主要为日本东丽、东邦/帝人、三菱，美国赫氏、氰特，德国西格里，其 中日本东丽（含收购卓尔泰克产能）拥有碳纤维产能 5.75 万吨，产能规模及碳纤维综合竞争力均处全球首位；国内 碳纤维生产企业主要为吉林化纤、中复神鹰、光威复材、恒神股份、新创碳谷等。 国产碳纤维正处于进口替代机遇期，稳质降本是实现国产碳纤维“从有到优”的具体路径。经过长期的技术积累，我 国碳纤维龙头企业正逐步打破国外技术垄断，产能规模不断扩张，已有部分企业能实现 T700 级、T800 级、T1000 级碳纤维的规模化生产，产品性能与国际龙头比肩。目前国产碳纤维正处于加速进口替代的机遇期，一是受碳纤维进 口限制影响，碳纤维进口量有所下滑；二是国内碳纤维企业技术水平提升，产能扩张，国产供给有所增加；三是光伏、 氢能、风电叶片等新能源领域碳纤维需求快速提升，航空航天等高附加值领域需求量仍远落后于全球水平，有较大增长空间。随着国内企业持续提升生产技术水平，稳质降本是实现国产碳纤维“从有到优”的具体路径。



全球碳纤维新增产能主要集中在中国，高性能、高质量和低成本的优质产能仍比较稀缺。据我们不完全统计，截至 2022 年 9 月 4 日，全球拥有碳纤维名义产能 23.58 万吨，其中国内碳纤维名义产能 9.79 万吨，占比 41.5%；规划/ 在建产能 19.53 万吨，其中国内规划/在建产能 18.5 万吨，占比 94.7%，其中 3.5 万吨新增产能预计在今年年底前投 产，包括吉林化纤 1.4 万吨、新创碳谷 0.6 万吨、上海石化 0.6 万吨、新疆隆炬 0.6 万吨、国泰达成 0.3 万吨，预计到今年年底国内碳纤维名义产能约 13.29 万吨。有 3.05 万吨新增产能预计在 2023 年年底前投产，包括中复神鹰 1.4 万吨、光威复材 0.4 万吨、上海石化 0.6 万吨、兰州蓝星 0.25 万吨、河南永煤 0.4 万吨，预计到 2023 年年底国内碳 纤维名义产能达 16.34 万吨。据我们不完全统计，除中复神鹰、光威复材、恒神股份、太钢钢科、中简科技外，其他 产能多用于生产工业大丝束碳纤维，针对航空航天、光伏、氢能等高端领域的新增产能仍然比较稀缺。
3、新能源领域碳纤维需求快速增长，航空航天领域市场空间广阔
我国碳纤维市场需求高速增长，需求量全球占比超五成。2021 年全球碳纤维需求量 11.8 万吨，同比增长 10.38%， 近年来我国碳纤维市场需求不断提升，2021 年我国碳纤维市场需求量达 6.24 万吨，同比增长 27.7%，自 2015 年以 来年均复合增速为 24.45%。从需求增速来看，我国碳纤维需求增速远超全球 10.38%的需求增速，需求量占全球碳 纤维需求总量的 52.9%，较 2020 年提升了 7.2 pct，主要系国内民航碳纤维需求占比远小于全球民航占比，疫情影响 下全球碳纤维需求因民航市场严重受挫增速放缓，而国内负面影响较小；另一方面系全球风电叶片、光伏、压力容器 碳纤维需求保持较快增长。据广州赛奥预测，预计到 2023 年、2025 年我国碳纤维需求量将分别达到 9.86 万吨、15.92 万吨，未来四年年均复合增速为 26.4%。



我国碳纤维整体呈现供不应求局面，国产替代空间广阔。从我国碳纤维来源来看，2021 年国产纤维供应量为 2.92 万 吨，占总需求的 46.9%，较 2020 年增长 58.1%；进口量 3.31 万吨，占总需求的 53.1%，较 2020 增长 9.2%，整体 来看，我国碳纤维仍处于供不应求的局面。国产化率从 2016 年的 18.4%提升至 2021 年的 46.9%，但仍有广阔的国 产替代空间。从进口来源来看，日本、美国、韩国、墨西哥等为主要进口国家；从进口产品类别来看，日本及韩国主 要是小丝束产品，美国、墨西哥、匈牙利、德国主要是大丝束产品，中国台湾则是大小丝束兼顾。
风电叶片、体育休闲、碳碳复材市场主要集中在中国。从下游应用领域来看，我国碳纤维需求量最大的是风电叶片领 域，2021 年需求量达 2.25 万吨，占比 36.1%；体育休闲和碳碳复材占比分别为 28.1%、11.2%，位列第二、第三。 与全球碳纤维需求结构相比，我国在航空航天（3.2%）和汽车（2.6%）等高附加值领域的需求占比明显低于国际水 平（分别为 14%、8.1%），产品需求结构存在进一步升级的空间。从市场结构来看，国内前三分别是风电叶片、体 育休闲、碳碳复材领域，这三个领域市场主要集中在中国，国内市场规模分别占全球的 68.2%、94.6%、82.4%。
碳纤维复合材料在航空航天领域中应用广泛。碳纤维复合材料由于其比强度、比模量高，不生锈，已成为飞机、导弹、 运载火箭、人造卫星等结构上不可缺少的基础材料。飞机主翼、水平和垂直的横尾翼和横梁、装饰材料、板材料采用 碳纤维复合材料可大幅度降低飞机结构重量，减少燃料消耗，加强其抗侵蚀性能和整体强度。据统计，碳纤维复合材 料在大型客机应用上占15%~50%，军用飞机上占30%~40%，小型商务飞机和直升飞机上的使用量已达到70%~80%。
C919 完成取证试飞交付在即，我国民机碳纤维市场需求将大幅增长。2021 年我国航空航天碳纤维需求为 2000 吨， 同比增长 17.65%，占国内碳纤维总需求的 3.2%，仍有很大提升空间。民用飞机上，随着技术的不断进步，碳纤维复 合材料逐渐由非承力构件转为次承力构件和主承力构件，世界最大客机 A380 上复合材料使用占比 25%，其中 22% 为碳纤维增强塑料（CFRP），具体应用在主承力构件如中央翼盒、尾翼、机体等，和次承力构件如方向方向舵、副 翼、整流罩等。最新的空客 A350 和 B787 复合材料用量超过 50%，机头、尾翼、机翼蒙皮等部位均采用了碳纤维复 合材料。我国大飞机 C919 碳纤维复材用量占 12%，主要用于尾翼和中央复合材料壁板等部位，而据商飞统计，中俄 联合制造的下一代 C929 机型中复材使用将超过 50%，2022 年 8 月 1 日，中国商飞宣布国产大飞机 C919 完成取证 试飞，标志着可以交付客户，在国内进入商业飞行。据中国商飞，C919 已获得 28 家客户的 815 架确认/意向订单， 随 着我国民用飞机的交付和碳纤维在民机领域渗透率的提高，我国民机碳纤维需求量将大幅增长。 我国军机升级换代需求强烈，军机碳纤维使用比例将不断提升。我国军机与美国相比存在一定差距，美国的战机以 F-15、F-16、F-18 为代表的三代战机为主，占比 66%，以 F-22 和 F-35 为代表的四代战机占比 12%，F-22 和 F-35 上碳纤维复材用量分别达到 24%、26%，B-2 隐身轰炸机上碳纤维复材重量占比 38%；我国战机中以歼-7、歼-8 为 代表的二代机占比 48%，以歼-10、歼-11、歼-15 为代表的三代战机占比 41%，以歼-20 和歼-31 为代表的四代战机 尚未大规模使用，歼-10 和歼-11 的碳纤维用量仅占 6%、10%，歼-20 碳纤维用量为 27%。“十四五”期间是我国国 防军工发展的重要窗口期，主战装备将过度到“批量建设”的放量期，我国军机升级迭代有望加速，随着战机的升级 换代，军机碳纤维使用比例也将不断提升。



叶片是风力发电机的核心部件，风机大型化促进风电叶片碳纤维需求持续增长。风力作为一种清洁能源，在全球双碳 目标下，近十几年以来经历了全球化的高速增长。风力发电机最主要的结构部件是叶片，叶片尺寸的大小直接决定着 风力发电机组的功率大小。随着风力发电机功率增大，全球风机大型化的趋势日益明显，叶片尺寸越大对叶片的强度 和刚度的要求就越高，于是叶片用复合材料纷纷由玻纤转向碳纤维。在满足刚度和强度的前提下，碳纤维比玻璃钢叶 片质量轻 30% 以上，当前风轮直径已突破 120m，叶片重量达 18 吨，采用碳纤维的 120m 风轮叶片可以有效减少 总体自重达 38%，成本下降 14%。2021 年全球风电叶片碳纤维需求量 3.3 万吨，同比增长 7.8%，中国碳纤维需求 量 2.25 万吨，同比增长 12.5%，自 2016 年以来年均复合增长率高达 49.6%，据广州赛奥预测，预计到 2025 年全球 风电叶片碳纤维需求将达 8.06 万吨。
全球风电装机规模稳步增长，新增装机量将持续提升。近年来全球风电市场发展迅速，2021 年全球累计装机容量 837 GW，新增风电装机容量 93.6 GW，为历史第二高年份，较 2020 年下降了 1.78%；其中，陆上风电新增装机容量为 72.5 GW，同比下降 17.99%，海上新增装机容量为 21.1 GW，同比增长 205.8%。风力等新能源行业发展前景广阔， 预计在未来很长时间内将保持高速增长，同时盈利能力也会随着技术的逐渐成熟稳步提升。据全球风能理事会预测， 未来五年（2022-2026）全球风电新增 557 GW，复合年均增长率为 6.6%，2026 年全球风电新增装机容量将达 128.8 GW，其中陆上风电新增装机 97.4 GW，海上风电新增装机 31.4 GW，海上风电新增装机占比逐渐提升，风力发电行 业及风电叶片用碳纤维的需求前景可观。



中国为全球风电增长的引擎，双碳政策驱动风电叶片碳纤维需求持续增长。2021 年中国风电累计装机容量 328.5 GW， 新增风电装机容量 47.6 GW，其中陆上风电新增装机 30.7 GW，占比 64%，海上风电新增装机 16.9 GW，占比 36%。 中国新增风电装机容量占同期全球新增装机总容量的 51%，是全球风电增长的引擎。新增风机的功率和叶轮尺寸在继 续增大，2021 年新安装风机的平均功率超过 3.5 MW，叶轮直径大于 140 米的风机占到新增装机的 58%。同时，中 国的陆上风电从 2021 年起进入平价时代，新项目的风机尺寸也在明显变大。根据北京国际风能大会上通过的《风能 北京宣言》，“十四五”期间我国年均新增装机 50 GW 以上，2025 年我国累计装机将达到 538 GW，预计将带动我 国风电叶片碳纤维需求持续增长。
碳纤维拉挤梁片工艺已成市场主流，Vestas 推动全球风电叶片进入碳纤维时代。2015 年之前，碳纤维在风电叶片的 应用主要是通过预浸料真空袋压成型（预浸料工艺）或织物预成型+真空导入（碳纤维织物灌注工艺）的方式，这两 种工艺存在生产效率低、产品性能差、成本高的问题。Vestas 使用拉挤碳板制备叶片大梁，这种工艺提高了纤维体 积含量，减轻了主体承载部分的质量，在保证产品性能的一致性和稳定性的同时极大地降低了运输成本和最后组装整 体成型的生产成本，使得风电叶片碳纤维用量急剧增加。从工艺角度来看，拉挤板材用于大梁已成为主流，目前风电 叶片大规模采用碳纤维的是 Vestas，风电叶片碳纤维需求主要来自 Vestas。 随着国内低成本碳纤维供给增加，风电叶片碳纤维渗透率有望大幅提高。当前碳纤维主要用在海风装机风电叶片上， 在超过 100 米的风电大叶片中，碳纤维才具有性价比，小叶片已经不能满足远海的建设需求，大叶片将会成为主流， 但碳纤维的价格昂贵制约了其大规模工业化应用。Vestas 以碳纤维条带为主要材料的风力涡轮叶片的相关专利已于 2022 年 7 月 19 日到期，到期后其他风电厂家有望采取该技术来生产大叶片，同时随着国内碳纤维新产能投放和风电 整机厂商的持续发展，低成本碳纤维的供应能力会增强，碳梁叶片成本有望进一步降低，风电叶片碳纤维的渗透率有 望大幅提升，届时将带动风电叶片碳纤维产品需求快速增长。
碳碳复材是极佳的热场材料，逐渐取代石墨广泛应用于光伏领域。碳碳复合材料是碳纤维及织物增强的碳基体复合材 料，主要应用于刹车盘、航天部件、热场部件三大领域。碳纤维刹车盘由于具有质量轻、耐高温、热膨胀系数低、无 热衰退等特点而广泛应用于飞机与高铁，并且由于其消耗品的属性，消费市场较大；航天部件市场方面，碳碳复材是 飞行器端头帽、固体火箭发动机喷管喉衬等部件的首选材料，随着兵器技术性能要求不断提高，具有优异性能的碳碳 复材需求呈稳定增长趋势；热场部件市场方面，碳碳复材是极佳的热场材料，安全性和经济性均高于石墨材料，已经 逐渐取代石墨广泛应用于光伏领域，具体应用在单晶硅炉内碳毡功能材料、保温桶、护盘等部件。由于供给不足，2021 年我国碳碳复材在光伏热场渗透率约 58%，未来渗透率有望持续提升。



随着氢能产业高速发展，压力容器碳纤维市场需求高速增长。压力容器是碳纤维复合材料增长最快的市场之一，近年 来氢能发展迅速，逐渐被应用于汽车等各种交通运输工具。氢燃料电池汽车的快速推进，促进了相配套的 CF 缠绕超 高压储罐、车载高压氢气瓶等的发展。在氢能源汽车的推广应用进程中，氢气的储存及运输具有决定性作用。压力容 器有 5 种类型，原本传统的 I 型全金属压力容器占据了 90%以上的市场份额，但随着 III、IV 型压力容器展现出质量 减轻、压缩气体储存效率提高等优势，采用碳纤维的储气瓶迅速发展起来。2021 年全球压力容器碳纤维需求量 1.1 万吨，同比增长 25%，中国压力容器碳纤维需求量 0.3 万吨，同比增长 50%，全球气瓶主力在欧美。据广州赛奥预 测，预计未来几年该市场将以 20%年增长率高速增长，2025 年全球压力容器碳纤维需求量将达 2.3 万吨。
预计到 2025 年我国燃料电池车辆保有量约 5 万辆，中国碳纤维气瓶市场有望达万吨级别。从中国压力容器碳纤维需 求结构来看，储氢气瓶用量约 1900 吨，占比 63.3%；其次是呼吸气瓶用量约 600 吨，占比 20%；CNG 气瓶用量约 500 吨，占比 16.7%，储氢瓶领域、CNG 气瓶为主要增长点。储氢瓶方面，据相关政策及预测，2022 年中国将至少 新增 1 万辆氢能源车，主要在物流车、重卡和大巴领域，其中重卡为 6,000 台。重卡储氢气瓶为 210L-385L，单个瓶 子碳纤维用量在 40-45 公斤之间，单车一般配置 6-8 个瓶组，重卡领域碳纤维用量大约 1700-1900 吨。加上其他物 流车、客车领域的用量，预计氢燃料电池汽车碳纤维需求总量能到 2500 吨以上。2022 年 3 月发改委发布《氢能产 业发展中长期规划（2021-2035 年）》，规划到 2025 年燃料电池车辆保有量约 5 万辆，对应碳纤维需求量将达到 1.25 万吨以上；同时，随着未来几年物流车以及大巴车的示范加大和重卡的逐渐推广（最大重卡碳纤维用量约为 500KG）， 单车氢气瓶用量将有所提升，未来中国碳纤维氢气瓶市场有望成长为万吨级别的大市场。CNG 气瓶方面，受国际军 事冲突和天然气价格大幅上涨影响，CNG 气瓶需求大幅增长，带动 CNG 气瓶用碳纤维需求快速增长，预计今年压力 容器用碳纤维用量将达 4500 吨以上。
节能减排背景下，汽车轻量化拉动汽车碳纤维需求量持续增长。碳纤维在汽车车体和内外装饰中已得到大量应用，汽 车制造采用碳纤维材料可以使汽车重量得以降低 40%以上，据了解，汽车结构减重 10%，可节燃油 7%。2021 年全 球汽车用碳纤维需求量 9500 吨，较 2020 年减少 3000 吨，主要系宝马公司在 2020 年底停产了复合材料车型 I8，又 于 2021 年 7 月停产了 I3，据广州赛奥预测，2024 年全球汽车碳纤维需求量将达 1.26 万吨。2021 年中国汽车碳纤 维需求量 1600 吨，同比增长 33.3%，全球占比 16.8%，存在较大提升空间。 在节能减排和大丝束纤维技术持续发展的背景下，碳纤维在汽车上的应用日益增多。2021 年 Saint Jean Industries 采用 Hexcel 公司预浸料生产的混合碳纤维/铝悬架转向节；由 Williams Advanced Engineering 开发的 CFRP 叉臂在 90 秒钟内用再生碳纤维和 RraceTRAK 工艺成型 Rassini 为 MY2021 福特 F150 皮卡车开发的碳纤维后悬架系统；意 大利 Polynt Composites 公司、瑞士 AOC 公司和帝人汽车技术公司在过去几年里都增加了新的 SMC 生产线，所有新 增 SMC 生产线都有能力生产碳纤维 SMC；Bucci Composites SpA 宣布为英国汽车制造商 Bentley 的 Bentayga SUV 开发 22 英寸全碳纤维车轮，据说每个车轮可减轻 6 公斤的重量，汽车轻量化趋势将为碳纤维带来更多市场空间。



三、产能规模及技术水平国内领先，持续扩产提升市场份额

1、碳纤维品质、种类及生产成本优势明显，扩产巩固龙头地位
公司 T700 级以上产品系列国内市占率保持 50%以上，产能规模快速扩张。截至 2022 年 6 月 30 日，公司拥有碳纤 维产能 1.45 万吨/年，其中连云港基地 3500 吨/年，西宁基地拥有 1.1 万吨/年产能，在建 1.4 万吨/年二期项目预计于 2022 年底至 2023 年陆续投产。公司碳纤维产品在原丝生产过程中采用二甲基亚砜（DMSO）干喷湿纺纺丝技术，具 备 T700 级、T800 级、T1000 级和 M40 级的产业化能力，产品涉及 1K-24K 各种型号。公司 T700 级及以上产品系 列在国内市场已连续几年保持市场占有率 50%以上，在国产高性能碳纤维领域占据绝对的领导地位，产品被市场广泛 认可。公司碳纤维产品在风光氢新能源领域应用占比达 50%，其中公司产品在国内碳碳复材领域市场占有率达 60%， 在储氢气瓶领域市场占有率达 80%。随着公司西宁万吨碳纤维项目的全面投产及西宁二期碳纤维项目的有序推进，将 进一步保障国内高性能碳纤维市场的需求。
公司产品在品质、种类和生产成本方面具有明显优势。 （1）产品品质方面，公司目前所有产线均使用干喷湿纺技术生产高性能碳纤维，干喷湿纺相比于湿法工艺具有碳纤 维表面缺陷少、拉伸性能和复合材料加工工艺性能优异、纺丝速度快等优点；公司在国内率先建成干喷湿纺 T700 级、 T800 级碳纤维千吨级生产线，并不断完善质量管理体系，加强过程管控，产品品质与国际同类产品相当，客户满意 度进一步提高。 （2）产品种类方面，公司所生产的碳纤维型号丰富，涵盖了高强型、高强中模型、高强高模型等不同类型，能够满 足下游不同领域的市场需求，广泛应用于航空航天、压力容器、碳/碳复合材料、风电叶片、交通建设、体育休闲领 域。 （3）生产成本方面，干喷湿纺工艺纺丝速度快、碳化时间短、生产效率高，相比于湿法工艺在高性能小丝束碳纤维 生产方面具有一定成本优势，兼具高性能和低成本特点。同时，公司产能及产量位居国内前列，规模化生产优势进一 步降低了产品单位成本。
2、综合技术达国际先进水平，聚焦高端领域产品开发及降本提质
自主研发完成三代碳纤维制造技术更迭，致力于打造“中国碳纤维”。2009 年以前公司专注于第一代湿法工艺碳纤 维制造技术。2017 年公司完成了干喷湿纺工艺的突破，凭借碳纤维表面缺陷少、拉伸性能和复合材料加工工艺性能 优异、纺丝速度快等优点快速占据了市场主导地位。2018 年 1 月，公司“干喷湿纺千吨级高强/百吨级中模碳纤维产业 化关键技术及应用”成果荣获 2017 年度国家科学技术进步一等奖，奠定了公司在国内碳纤维领域的技术领先地位。 2019 年，公司实现 SYT65（T1000 级，QZ6026 标准）百吨工程化。2021 年，第三代碳纤维制造技术在西宁万吨碳纤维生产基地投入使用。截至今日，公司正在攻关和突破第四代碳纤维制造技术，不断推动碳纤维领域向前进步。
公司碳纤维生产工艺技术不断突破，综合技术达到国际先进水平。公司十几年深耕技术研发，以超大容量聚合、干喷 湿纺纺丝、快速均质预氧化碳化等技术工艺为核心，实现了从湿法工艺阶段到干喷湿纺工艺阶段的重大突破，系统掌 握了碳纤维 T300 级、T700 级、T800 级、M30 级、M35 级千吨级技术和 M40 级、T1000 级百吨级技术，建成了国 内首条具有自主知识产权的千吨级干喷湿纺碳纤维产业化生产线，公司综合技术已达到国际先进水平。



公司产能规模、效率达到国际领先企业水平。产业化技术方面，公司首次实现单线年产 3000 吨高性能碳化生产线设 计和运行，单线产能国内居首，碳化单位能耗进一步降低；在国内首次实现了高性能 T700 级、T800 级碳纤维万吨 规模化生产，规模和效率达到国际领先企业水平，实现与国际巨头“并跑”；另 T800 级航空预浸料对标国际中模型 民机用预浸料产品，在突破树脂配方核心技术的基础上，建成及运行过程控制体系，开展了多批次生产及验证。目前 公司 T800 级碳纤维已获中国商飞 PCD 预批准，预浸料应用验证进展顺利。 在研项目聚焦航空航天碳纤维、大丝束碳纤维、成本控制及性能提升。截至 2022 年 6 月底，公司一共有 16 项在研 项目，技术水平在国内处于领先水平，主要聚焦于航空航天碳纤维、航空级预浸料、大丝束碳纤维、成本控制以及性 能提升方向。公司及子公司累计获授权发明专利 26 件，实用新型专利 56 件。
四、关键假设及盈利预测

关键假设： 1、随着公司西宁一期产能释放，西宁二期投产，预计公司 2022-2024 年，碳纤维销量分别为 1.1、1.8、2.5 万吨， 预计未来高性能小丝束碳纤维产能依旧紧张，但考虑下游新能源领域降本需求，预计 2022-2024 年碳纤维不含税 均价为 18.6、17.6、17 万元/吨，2021 年公司西宁一期项目处于爬坡阶段，考虑随着产能释放及二期项目投产， 单位成本将有所下降，毛利率将有所提升，预计 2022-2024 年碳纤维毛利率分别为 46.79%、46.61%、47.66%。 2、假设 2022-2024 年，其他业务收入增速维持在 20%，毛利率维持在 50%。
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精选报告来源：【未来智库】。