受限于碳纖維關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)匱乏及進(jìn)口設(shè)備適配性不強(qiáng)，我國(guó)碳纖維行業(yè)長(zhǎng)期存在“有產(chǎn)能，無(wú)產(chǎn)量”的現(xiàn)象，目前全球碳纖維實(shí)際產(chǎn)能集中在日美企業(yè)。2020 年以來(lái)受疫情影響，碳纖維進(jìn)口難度增加，疊加日本、美國(guó)等主要碳纖維供應(yīng)國(guó)收窄了對(duì)國(guó)內(nèi)碳纖維的供給，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)需求缺口持續(xù)擴(kuò)大。外部多變的環(huán)境與內(nèi)需旺盛的情況，在對(duì)我國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)提出更高要求的同時(shí)也帶來(lái)了更具確定性的發(fā)展契機(jī)，國(guó)產(chǎn)替代產(chǎn)品的質(zhì)和量均將得到進(jìn)一步提升。

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國(guó)內(nèi)供需缺口持續(xù)擴(kuò)大碳纖維實(shí)際產(chǎn)能仍集中于日美企業(yè)

全球碳纖維運(yùn)行產(chǎn)能穩(wěn)步增長(zhǎng)，我國(guó)實(shí)際產(chǎn)量較低。從產(chǎn)能分布來(lái)看，全球碳纖維運(yùn)行產(chǎn)能（處于正常生產(chǎn)狀態(tài)且具備生產(chǎn)能力）穩(wěn)步擴(kuò)張，2020 年達(dá)到 17.2 萬(wàn)噸，其中美國(guó)產(chǎn)能占比 22%位列第一，中國(guó)大陸和日本產(chǎn)能占比分列第二、三名，三者合計(jì)占比 60%。雖然我國(guó)運(yùn)行產(chǎn)能占比達(dá)到 21%，但由于較多國(guó)產(chǎn)碳纖維企業(yè)尚未實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)突破，核心設(shè)備多為進(jìn)口且適配性不強(qiáng)，生產(chǎn)線(xiàn)運(yùn)行及產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，致使實(shí)際產(chǎn)量?jī)H約 1.8 萬(wàn)噸，產(chǎn)能利用率不足 60%，長(zhǎng)期存在高產(chǎn)能、低產(chǎn)量的現(xiàn)象。

碳纖維實(shí)際產(chǎn)能仍集中于日美企業(yè)。從企業(yè)產(chǎn)能份額占比來(lái)看，全球碳纖維市場(chǎng)依然為日、美企業(yè)所壟斷，其中：（1）小絲束市場(chǎng)以日本企業(yè)（東麗、東邦、三菱）為主，CR3 達(dá)49%，目前碳纖維核心生產(chǎn)技術(shù)主要掌握在日本公司手中，產(chǎn)品主要應(yīng)用于航空航天等高端領(lǐng)域，日本東麗作為全球高性能碳纖維龍頭企業(yè)，其在小絲束市場(chǎng)的份額占比超過(guò) 26%。（2）大絲束市場(chǎng)以歐美企業(yè)（赫式、西格里）為主，CR3 高達(dá) 98%，美國(guó)產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)完備且生產(chǎn)要素具備全球優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)品主要用于航天軍工企業(yè)，其中赫式市場(chǎng)份額占比近 60%。

海外供給收緊，國(guó)內(nèi)供需缺口持續(xù)擴(kuò)大。2020 年以來(lái)，全球新冠疫情影響持續(xù)擴(kuò)散，全球貿(mào)易整體受到較大沖擊，運(yùn)力緊張且不確定性強(qiáng)，國(guó)外碳纖維出口國(guó)內(nèi)的難度逐漸加大，國(guó)內(nèi)碳纖維市場(chǎng)供不應(yīng)求。國(guó)內(nèi)碳纖維主要進(jìn)口來(lái)源國(guó)為日本和美國(guó)，二者合計(jì)占比近40%，2020 年底至 2021 年初，日本、美國(guó)先后加強(qiáng)了對(duì)碳纖維出口中國(guó)的政策管控，其中東麗因向未獲日本《外匯及外國(guó)貿(mào)易法》許可的中國(guó)企業(yè)出口碳纖維而被實(shí)施行政處罰與出口禁運(yùn)，美國(guó)對(duì)碳纖維等關(guān)鍵產(chǎn)品供應(yīng)鏈進(jìn)行出口審查以免于未來(lái)面臨產(chǎn)品短缺，導(dǎo)致海外碳纖維供應(yīng)能力進(jìn)一步收緊。國(guó)內(nèi)碳纖維供需缺口自 2013 年以來(lái)持續(xù)擴(kuò)大，并于2020 年增至約 3 萬(wàn)噸，以 T700 級(jí)小絲束產(chǎn)品為例，產(chǎn)品價(jià)格由 2020 年初的 140 元/千克上漲至 2022 年初的 260 元/千克，期間漲幅近 86%。

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國(guó)產(chǎn)替代正當(dāng)時(shí)

碳纖維產(chǎn)業(yè)具備崛起的主觀能力與客觀基礎(chǔ)

我國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)具備崛起的主觀和客觀基礎(chǔ)。基于碳纖維及其復(fù)合材料在國(guó)防和民生中的重要作用，我國(guó)軍用裝備更新?lián)Q代和以風(fēng)電為代表的民用領(lǐng)域快速發(fā)展所帶來(lái)的碳纖維旺盛內(nèi)需，與海外供給的收縮和不確定性形成鮮明反差，也為我國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)的國(guó)產(chǎn)替代之路奠定了客觀基礎(chǔ)。從制度層面來(lái)看，我國(guó)已將碳纖維列為國(guó)家重點(diǎn)支持的新興產(chǎn)業(yè)，并于 2015 年起陸續(xù)出臺(tái)了一系列關(guān)于碳纖維及其復(fù)合材料的產(chǎn)業(yè)支持政策，為碳纖維行業(yè)的蓬勃發(fā)展提供了強(qiáng)有力的政策支持。從公司層面來(lái)看，下游行業(yè)對(duì)國(guó)產(chǎn)替代產(chǎn)品的接受度不斷提高，同時(shí)各廠商的技術(shù)工藝、產(chǎn)品性能及產(chǎn)業(yè)鏈整合能力持續(xù)加強(qiáng)，國(guó)產(chǎn)碳纖維產(chǎn)品具備“提質(zhì)、增量、降本”的主觀能力。

政策鼓勵(lì)支持，持續(xù)引導(dǎo)

資金、政策扶持，我國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)化成效初現(xiàn)。我國(guó)碳纖維研究與日本同時(shí)起步，但受制于自身研發(fā)基礎(chǔ)與條件薄弱，而日美等國(guó)又對(duì)相關(guān)核心技術(shù)進(jìn)行壟斷與封鎖，我國(guó)碳纖維研發(fā)項(xiàng)目幾近停滯，生產(chǎn)技術(shù)和裝備水平整體落后于國(guó)外。碳纖維是關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，為實(shí)現(xiàn)軍用和民用關(guān)鍵裝備的自主可控，自 2000 年至今，國(guó)家密集出臺(tái)多項(xiàng)專(zhuān)項(xiàng)資金和產(chǎn)業(yè)政策來(lái)支撐碳纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。經(jīng)過(guò)十余年的建設(shè)和研發(fā)，我國(guó)碳纖維打破了國(guó)外技術(shù)、裝備封鎖，產(chǎn)業(yè)化取得初步成效。

一方面，國(guó)家專(zhuān)項(xiàng)資金支持碳纖維及復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)及應(yīng)用，已累計(jì)支持碳纖維及復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目百余項(xiàng)，支持范圍覆蓋了碳纖維、碳纖維復(fù)合材料及制品應(yīng)用的全產(chǎn)業(yè)鏈，奠定了我國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)從無(wú)到有、從弱到產(chǎn)業(yè)壯大的發(fā)展基礎(chǔ)和物質(zhì)保障。

另一方面，國(guó)家及地方政府相繼出臺(tái)了一系列關(guān)于碳纖維及其復(fù)合材料的產(chǎn)業(yè)支持政策，明確高性能碳纖維行業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)和目標(biāo)，持續(xù)引導(dǎo)并提升相關(guān)的生產(chǎn)和應(yīng)用技術(shù)。此外，科技部、財(cái)政部等國(guó)家部委通過(guò)“973 計(jì)劃”、“863 計(jì)劃”、科技支撐計(jì)劃等多項(xiàng)科技計(jì)劃，支撐高性能碳纖維行業(yè)的基礎(chǔ)研究、產(chǎn)業(yè)化及工程應(yīng)用。

提質(zhì)技術(shù)突破，自主創(chuàng)新
我國(guó)碳纖維專(zhuān)利申請(qǐng)快速提升，技術(shù)創(chuàng)新不斷突破。我國(guó)專(zhuān)利制度于 1985 年建立，1985~2000 年我國(guó)碳纖維專(zhuān)利技術(shù)進(jìn)入萌芽期，年均專(zhuān)利申請(qǐng)量不超過(guò) 5 件。2000 年之后，我國(guó)碳纖維技術(shù)邁入快速發(fā)展期，碳纖維專(zhuān)利申請(qǐng)量急速增長(zhǎng)，2010 年之后年均專(zhuān)利申請(qǐng)量超過(guò) 300 件，增速顯著領(lǐng)先于全球。由于專(zhuān)利從申請(qǐng)到公開(kāi)有較長(zhǎng)時(shí)間的滯后期，因此近兩年專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)據(jù)有所回落。

設(shè)備方面：基于瓦森納協(xié)定，各成員國(guó)承諾不向非成員國(guó)（包括我國(guó)在內(nèi)）出口該協(xié)定清單中列出的高端技術(shù)、先進(jìn)材料以及軍民兩用產(chǎn)品，通常發(fā)達(dá)國(guó)家只會(huì)把落后一代甚至兩代的產(chǎn)品出口給國(guó)內(nèi)廠商，即使某些先進(jìn)設(shè)備能夠繞過(guò)重重關(guān)卡審批進(jìn)口至國(guó)內(nèi)，但是工藝適配性差，也難以發(fā)揮原有價(jià)值。隨著我國(guó)碳纖維專(zhuān)利研發(fā)的進(jìn)度加快，部分卡脖子的設(shè)備領(lǐng)域不斷實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，以光威、中復(fù)神鷹和中簡(jiǎn)科技為代表的碳纖維產(chǎn)品供應(yīng)商已可自行設(shè)計(jì)、制造包括氧化爐、碳化爐在內(nèi)的核心設(shè)備；以精功科技為代表的碳纖維整線(xiàn)設(shè)備供應(yīng)商已可完成國(guó)產(chǎn)化千噸級(jí)碳纖維生產(chǎn)線(xiàn)的整線(xiàn)設(shè)計(jì)與制造，部分核心設(shè)備預(yù)氧化爐、碳化爐首次出口韓國(guó)，部分關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)已達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平。?

技術(shù)方面：拉伸強(qiáng)度和拉伸模量是衡量碳纖維性能的兩大核心指標(biāo)。在高強(qiáng)度產(chǎn)品方面，目前國(guó)內(nèi)主要碳纖維廠商基本實(shí)現(xiàn)了對(duì)日本東麗主要碳纖維型號(hào)的對(duì)標(biāo)，產(chǎn)品覆蓋?T300、?T700、?T800?及?T1000?等高強(qiáng)及高強(qiáng)中模型產(chǎn)品，部分廠商產(chǎn)品性能已優(yōu)于東麗同型號(hào)產(chǎn)品。在高模量產(chǎn)品方面，目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)形成了?M40J、M55J?級(jí)高模量碳纖維工程化技術(shù)，并突破了?M60J、M65J?級(jí)高模量碳纖維實(shí)驗(yàn)室技術(shù)，國(guó)內(nèi)部分科研院所與企業(yè)的聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)有序推進(jìn)，技術(shù)差距逐步縮小。

除強(qiáng)度和模量之外，原絲質(zhì)量均一性指標(biāo)?CV?值，也是衡量碳纖維質(zhì)量穩(wěn)定性的關(guān)鍵指標(biāo)。產(chǎn)品?CV?值會(huì)對(duì)后續(xù)工藝的連續(xù)性和產(chǎn)品性能的一致性造成重要影響，CV?值越低，表示產(chǎn)品質(zhì)量越一致、越穩(wěn)定。以中簡(jiǎn)科技為例，旗下主要產(chǎn)品?ZT7?系列碳纖維已具備優(yōu)異的CV?值，其質(zhì)量穩(wěn)定性已優(yōu)于東麗同級(jí)別?T700S?級(jí)碳纖維，實(shí)現(xiàn)了材料質(zhì)量穩(wěn)定性與高性 能的緊密結(jié)合。

增量擴(kuò)產(chǎn)加速，增量可期

龍頭擴(kuò)產(chǎn)加速，國(guó)產(chǎn)化率持續(xù)提升。根據(jù)賽奧碳纖維統(tǒng)計(jì)，2020 年我國(guó)主要廠商原絲產(chǎn)能約 10.5 萬(wàn)噸，碳纖維產(chǎn)能 3.62 萬(wàn)噸，實(shí)際產(chǎn)量 1.85 萬(wàn)噸，產(chǎn)能利用率約 51%，部分正常開(kāi)車(chē)企業(yè)的產(chǎn)能利用率已達(dá) 90% 以上，整體來(lái)看我國(guó)已趨近國(guó)際水平的達(dá)產(chǎn)率。2020 年我國(guó)碳纖維自給率 38%，已初步擺脫了完全依賴(lài)進(jìn)口碳纖維及原絲等產(chǎn)品的被動(dòng)局面。未來(lái)全球碳纖維行業(yè)的產(chǎn)能增量主要由我國(guó)廠商貢獻(xiàn)，隨著后續(xù)產(chǎn)能的陸續(xù)釋放，2025 年我國(guó)碳纖維產(chǎn)量有望達(dá)到 8.3 萬(wàn)噸，屆時(shí)國(guó)產(chǎn)化率將進(jìn)一步提升至 55%。

此前國(guó)內(nèi)碳纖維生產(chǎn)主要以小絲束碳纖維為主，自產(chǎn)自銷(xiāo)的小絲束碳纖維主要應(yīng)用在軍工等高附加值領(lǐng)域上。從當(dāng)前在建產(chǎn)能產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來(lái)看，我國(guó)廠商在大絲束碳纖維上布局加速，產(chǎn)品多聚焦于 50K 大絲束產(chǎn)品，在民用以及工業(yè)級(jí)市場(chǎng)擁有極大發(fā)展?jié)摿Α?/p>

降本規(guī)模優(yōu)勢(shì)，成本下行

對(duì)碳纖維產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)廠商的降本空間來(lái)源于：（1）工藝技術(shù)優(yōu)化帶來(lái)的原料單耗降低；（2）規(guī)模效應(yīng)優(yōu)勢(shì)帶來(lái)的生產(chǎn)成本下行。

碳纖維原絲約占碳纖維生產(chǎn)成本的一半左右，丙烯腈價(jià)格有望保持穩(wěn)定并進(jìn)一步下降。原絲制備是碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其性?xún)r(jià)比與供應(yīng)穩(wěn)定性直接影響碳纖維產(chǎn)品的質(zhì)量和成本。質(zhì)量過(guò)關(guān)的原絲是產(chǎn)業(yè)化穩(wěn)定生產(chǎn)的前提，如果原絲的分子結(jié)構(gòu)和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)存在不同程度的缺陷，將嚴(yán)重影響碳纖維的質(zhì)量和性能。而原絲成本將在很大程度上決定碳纖維產(chǎn)品成本，并進(jìn)一步影響到碳纖維應(yīng)用領(lǐng)域的延伸。

工藝技術(shù)優(yōu)化帶來(lái)原料單耗降低。丙烯腈在直接材料成本中占比超 70%，根據(jù)中復(fù)神鷹及吉林碳谷披露，1 噸碳纖維需消耗 2.0~2.2 噸聚丙烯腈原絲，1 噸聚丙烯腈原絲的丙烯腈單耗為 0.98 噸，即生產(chǎn) 1 噸碳纖維的丙烯腈理論單耗約 1.96 噸。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的技術(shù)研發(fā)與工藝優(yōu)化，各主要碳纖維公司的產(chǎn)品性能、一級(jí)品率逐步提升，原料單耗逐步下降，與理論耗用量逐步趨同：

? 在原絲方面，吉林碳谷原絲丙烯腈單耗由 18 年的 1 噸降至 20 年的 0.95 噸，2021年 6 月公司對(duì)聚合工段進(jìn)行大修導(dǎo)致 21 年上半年的丙烯腈單耗有所上升；?

? 在碳纖維產(chǎn)品方面，中復(fù)神鷹碳纖維丙烯腈單耗由 18 年的 2.02 噸降至 20 年的 1.96噸，21 年上半年神鷹西寧處于投產(chǎn)初期，生產(chǎn)線(xiàn)運(yùn)行調(diào)試對(duì)原材料消耗較高，本部仍維持 1.96 噸的丙烯腈實(shí)際單耗。
不同產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的企業(yè)成本構(gòu)成差異較大，吉林碳谷僅包含原絲生產(chǎn)環(huán)節(jié)，直接材料成本占比較高，2021H1 達(dá)到 78%。；光威復(fù)材、中簡(jiǎn)科技及中復(fù)神鷹包含原絲及碳纖維生產(chǎn)環(huán)節(jié)，制造費(fèi)用成本占比高，主要包括生產(chǎn)設(shè)備折舊及相關(guān)能源動(dòng)力費(fèi)用，體現(xiàn)了碳纖維產(chǎn)品環(huán)節(jié)的高設(shè)備開(kāi)支與高能耗?？傮w來(lái)看，不論企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)如何，直接材料的成本占比均維持下降趨勢(shì)（光威復(fù)材制造費(fèi)用下降速度更快）。

規(guī)模優(yōu)勢(shì)效應(yīng)帶來(lái)生產(chǎn)成本下行。隨著各碳纖維廠商生產(chǎn)工藝的持續(xù)優(yōu)化與技術(shù)的不斷突破，各企業(yè)產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)張，規(guī)模效應(yīng)逐漸顯現(xiàn)。據(jù)《碳纖維產(chǎn)業(yè)化發(fā)展及成本分析》統(tǒng)計(jì)，原絲和碳纖維的生產(chǎn)成本同生產(chǎn)規(guī)模呈反比，非直接生產(chǎn)因素占比在不斷增加生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)量的情況下會(huì)逐漸減小，大規(guī)模原絲（3000t/a）和碳纖維（1000t/a）直接生產(chǎn)費(fèi)用分別是小規(guī)模原絲（250t/a）和碳纖維（100t/a）直接生產(chǎn)費(fèi)用的 61%和 47%。即通過(guò)規(guī)?；a(chǎn)可使碳纖維生產(chǎn)成本得以有效降低。

目前各主要碳纖維公司產(chǎn)能均突破千噸級(jí)，其中中簡(jiǎn)科技和光威復(fù)材產(chǎn)品主要以小絲束為主，軍品業(yè)務(wù)占比較大，因而產(chǎn)能規(guī)模相對(duì)較?。恢袕?fù)神鷹以民品業(yè)務(wù)為主，前期 1 萬(wàn)噸 /年高性能碳纖維募投項(xiàng)目已陸續(xù)投產(chǎn)，總產(chǎn)能達(dá)到 1.35 萬(wàn)噸/年；吉林碳谷產(chǎn)品主要以民 用大絲束原絲為主，總產(chǎn)能已達(dá) 5 萬(wàn)噸/年。不同產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及規(guī)模的碳纖維企業(yè)，單噸成本有所差異，但總體下行趨勢(shì)明顯。

（來(lái)源：西部證券）

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