碳纤维材料全产业链及供给情况如何？

1. 碳纤维材料全产业链复杂，参与厂商众多

完整的碳纤维产业链复杂，包含从化石燃料到碳纤维原丝，一直到复合材料的全 过程。

上游：以中国石化、万年化学以及海外的德国多兰、MemPro 为代表的上游厂商从 石油、煤炭、天然气等化石燃料获得丙烯，并经过氨氧化得到丙烯腈。

中游：以日本东丽、东邦，美国 Hexcal，中国吉林化纤、光威复材为代表的中游 厂商通过将丙烯腈经聚合和纺丝之后得到聚丙烯腈（PAN）原丝；再经过预氧化、 低温和高温碳化后得到碳纤维。以现有技术条件计算投料比，约 1.05 吨丙烯，投入约 0.5 吨合成氨，经氧化后得丙烯晴可用于制得 1 吨碳纤维原丝，而理论上大 约 2 吨的碳纤维原丝经过预氧化、碳化、石墨化可得 1 吨的碳纤维。

下游：以中航高科、博云新材为代表的下游厂商碳纤维可制成碳纤维织物和碳纤 维预浸料；碳纤维与树脂等材料结合，可形成碳纤维复合材料，最后由各种成型 工艺得到下游应用需要的最终产品。军用飞机领域的中航西飞、民机领域的中航 商飞、风电领域的 Vestas 等都是下游应用的代表性厂商。

2.全球供给以美日企业为主，中国企业快速发展

3.1 日美仍是中高端碳纤维主要参与者

2021 年，中国首次超越美国成为全球碳纤维产能第一，中美日共同占据了全球产 能的 66%。2021 年中国凭借近几年的技术突破以及产能扩张，2021 年底前实现 6.34 万吨运行产能，首次超越美国，占据全球产能的 30.5%；美国凭借较高的生产水平以及完备的生产链生态，占据全球产能的 23.5%；日本依靠自身先进的技 术和完备的全球产业链，占据全球产能的 12%。

日美仍是高端全球高端碳纤维的主要参与者。整体上看，根据赛奥碳纤维，全球 碳纤维市场集中度高，全球碳纤维日本东丽是世界最大的碳纤维制造企业，国内 碳纤维企业加速扩产。2021 年全球碳纤维运行产能 20.8 万吨，同比增长 20.9%。 根据《2021 全球碳纤维复合材料市场报告》，截止 2021 年底，日本东丽是全球最 大的碳纤维制造企业，算入并购产能后共拥有 5.75 万吨的产能，占据世界总产能 的 27.7%。吉林化纤现拥有碳纤维权益产能 4600 吨（小丝束 600 吨，大丝束 4000 吨）, 参股吉林宝旌，当前具备年产 8000 吨碳纤维能力，且未来随着国兴碳纤维 的资产注入公司，产能规模或将进一步提升。

日企小丝束领域产能占比更高，欧美企业在大丝束领域占据优势。日本企业在全 球小束丝碳纤维市场份额占到约 58%，其中日本东丽占比 27%、日本东邦占比 18%、 日本三菱占比 13%。日本东丽作为世界上高性能碳纤维研究与生产的“领头羊”，是波音公司长期、稳定也是最主要的供货商。全球大束丝碳纤维市场集中度更高， 基本被美国 Zoltek 和德国 SGL 两家控制，Zoltek 全球占比 49%，德国 SGL 全球 占 33%。

3.2 我国碳纤维产能快速铺开，产能利用率也明显提升

我国碳纤维产能增长迅速，产能利用率提升明显。2021 年我国碳纤维运行产能 6.3 万吨，同比增长 75.4%，碳纤维产量 2.9 万吨，同比增长 58.5%，产能利用率为 46.1%，风电领域的应用对下游景气度拉动明显。近年来国内碳纤维技术水平的提 高、国产替代能力的增强，产能利用率快速提升，从 2016 年的 15.1%增长至 2020 年 51.0%，但较 65%-85%的国际水平仍有一定提升空间。2021 年产能利用率出现 下降，系大部分新增产能在 2021 年下半年投产，预计 2022 年后才能充分释放。

国产替代进程加快，国产高性能碳纤维产品逐渐发力。近年来，我国碳纤维市场 已进入到国产替代机遇期，国产化率从 2016 年的 18.4%增长到 2021 年的 46.9%， 国产替代趋势会将延续下去。考虑到吉林化纤、中复神鹰、浙江宝旌、新创碳谷、 江苏恒神、光威复材等一批企业在扩张产能的同时也在强化自身技术实力，中复神鹰、光威复材、中简科技三家企业在小丝束碳纤维市场占据优势，未来高端产 品线的国产替代将会进一步推高国内碳纤维市场的国产化率。