碳纤维在各领域的应用情况如何？

从全球碳纤维需求的应用数量来看，21年，全球碳纤维运用细分领域中风电叶片、 体育休闲和航空航天领域需求位列前三，分别为3.30万吨、1.85万吨和1.65万吨，三者 合计占比57.7%。

1、风电：市场需求旺盛，叶片转向轻量化

大丝束碳纤维在风电叶片领域具有良好的应用场景。随着技术和成本的突破，碳 纤维逐步成为风电叶片、梁的主要材料。因为碳纤维突破了玻璃纤维的性能上限，所 以碳纤维正逐步取代玻璃纤维。碳纤维与传统玻璃纤维复合材料相比，可实现 20%-30%轻量化效果，同时保持了更加有益的刚性和强度，而通过采用气动效率更高 的薄翼型和增加叶片长度，能提高风能利用率和年发电量，从而降低综合使用成本， 使得碳纤维及其复合材料在风电叶片领域使用广泛。

同时，碳纤维材料具有很高的抗 疲劳性、耐腐蚀性，碳纤维材质风电装备还可以延长寿命。大丝束碳纤维性价比高的 优势使其在风电叶片领域成为大势所趋，尤其是近年来碳纤维行业采用大丝束碳纤维 拉挤梁片工艺以降低成本，大丝束碳纤维及其复合材料价格下降，叠加需求提升引起 风电叶片领域碳纤维用量的急剧增加。风电叶片主要使用24K及以上的碳纤维。

全球风电装机容量线性扩张。2020年，全球400余家风能企业代表发布《风能北 京宣言》，规划了2020-2025年年度新增装机5000万千瓦以上，2026-2030年年均新增 装机6000万千瓦以上。截至2021年，全球已有130多个国家提出了“零碳”或“碳中和” 气候目标，双碳目标下以光伏和风电为代表的清洁能源将得到加速发展。

据iFinD数据 显示，全球风电装机容量已经从05年的59091兆瓦提升至21年的837451兆瓦，近十年 复合增长率为12.80%；中国风电装机容量已经从05年的1260兆瓦提升至21年的338309 兆瓦，近十年复合增长率为18.16%，超过世界平均水平。同时，中国风电装机容量占 比也处于快速提升中，截至21年全球占比已经提至40.40%。在全球大力发展清洁能源 的浪潮下，风电领域将保持其增速的快速增长。近年来，风电装机容量线性扩张，其 中21年全球风电装机容量同比增加12.41%。同时，叠加全球能源市场的供需不对称等 因素，据GWEC预计，25年全球风电累计装机1218GW，年均复合增长率为9.90%。

我国海上风电市场提升空间较大。2020年，中国在联合国大会承诺将力争2030年 前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。2021年，国家发展改革委、国家能源局等9 部门联合印发《“十四五”可再生能源发展规划》，2025年可再生能源年发电量达到3.3 万亿千瓦时左右，“十四五”期间，可再生能源发电量增量在全社会用电量增量中的占 比超过50%，风电和太阳能发电量实现翻番。在一系列节能减排需求的推动下，据国 家能源局数据显示，19年，我国新增风电装机2574万千瓦；20年，新增风电装机7167 万千瓦，同比增长178.44%；21年，我国新增风电装机4757万千瓦，为“十三五”以来 年投产第二多，其中，陆上风电新增装机3067万千瓦、海上风电新增装机1690万千瓦。

近两年分别是陆上和海上风电政策补贴的最后一年，所以市场出现抢装潮，进而导致 同比大增。22年1-6月，我国新增风力发电装机容量1294万千瓦，同比增长19.37%。 中国逐渐成长为全球第一大风电市场，据GWEC数据数据，21年全球风电装机新增93.6 GW，我国风电装机新增全球占比突破50%，其中，我国海上风电市场提升空间较大， 近五年复合增长率为95.33%。据彭博新能源财经数据显示，21年全球风电新增装机容量达到99.2GW的历史最高水平，其中，陆上风电装机82.3GW，占比 83%；海上风电 装机16.8GW，同比增长161%。在前十大整机制造商中，中国企业占有六个席位，国 际巨头维斯塔斯位列第一。

风电领域碳纤维需求总量长期向好。伴随着风电行业的高景气度，大丝束碳纤维 需求量或将快速增长。据全球碳纤维复合材料市场报告数据显示，全球风电叶片碳纤 维需求量从04年的800吨提升至21年的33000吨，近五年复合增长率为13.15%。21年风 电叶片碳纤维需求总量出现同比放缓的现象，主要受制于原材料涨价和主机降价等不 利因素。虽然风电行业短期内受到行业政策影响，但碳纤维在风电叶片领域的市场空 间依然很大。据全球碳纤维复合材料市场报告预计，25年风电叶片碳纤维需求总量达 80566吨，21-25年复合增长率为25%，碳纤维需求总量长期依旧向好。近两年，中国 风电领域碳纤维需求量全球占比维持在65%左右。伴随着我国如期实现2030年前“碳达 峰”和2060年前“碳中和”的目标，国内碳纤维需求总量在风电领域仍将快速增长。

2、航空航天：全球需求回暖，国内提升空间较大

航天航空产品附加值较高。航空航天领域的全球碳纤维销售占比接近4成，远远 领先其他领域，主要受益于航空航天产品的高附加值。航空市场是碳纤维的经典应用 市场，基于碳纤维复合材料在结构轻量化中无可替代的材料性能，在航空中得到了广 泛应用和快速发展。军用飞机自身空重的减少，可以在很大程度上增加其有效载荷和 提高飞行速度，1969年以来美国鹰式战斗机碳纤维的使用量比重提升至36%，美国B2 隐身战略机上碳纤维复合材料占比超过了50%。民用飞机要不仅保证乘客乘坐体验， 而且尽可能地提高飞机的经营效率，因此飞机空重的减少可以提高燃油效率从而降低 直接运行成本。

随着近年民用航空产业的蓬勃发展，民用飞机对于碳纤维复合材料的 使用量也逐步上升，如B787和A350等，以及我国商飞的C919等。航空领域主要使用 3K、6K和12K碳纤维。从国家层面来看，航天领域具有守护国家安全的特殊属性，进 而推动高性能碳纤维高速发展。今年1月，我国发布《2021中国的航天》白皮书。白 皮书指出，未来五年，中国航天要创新推动重大工程实施，建成中国空间站和高分辨 率对地观测系统；实施探月四期和行星探测等新的重大工程；推进重型运载火箭研制； 建设近地小行星撞击风险应对体系；培育太阳系边际探测等重点项目；推动运载火箭 型谱化发展；持续完善国家空间基础设施，健全空间环境治理体系能力。

新冠疫情影响全球航空航天领域碳纤维需求量同比转负。近两年全球航空业受到 疫情疫情冲击，民用飞机生产商降低了对碳纤维材料的需求，进而导致全球航空航天 领域碳纤维需求量出现同比下滑。但随着新冠疫情的毒性降低且全球对疫情政策的不 断优化，民用飞机订单也开始有所回暖。据《2021年全球碳纤维复合材料市场报告》 数据显示，21年，全球航空航天领域碳纤维需求量约为1.7万吨，同比几乎去去年持平。

同时，《2021年全球碳纤维复合材料市场报告》预计，25全球航空航天领域碳纤维需 求量将达到2.1万吨，21年-25年复合增长率为5.83%。21年，我国航空航天领域碳纤维 需求量约为0.2万吨，同比增长17.65%，近五年复合增长率为22%。虽然我国航空航天 领域碳纤维需求量世界占比较低，但伴随着碳纤维在国防体系中的应用比例不断提升 及民用飞机的订单逐步放量，我国航空航天领域碳纤维需求量有望进一步提升。目前， C919在手订单已超过一千架，累计订单金额超过7000亿元。同时，据《2021-2040年 商用航空发动机市场预测》数据显示，预计未来20年，中国航空市场将接收50座级以 上客机9084架，市场规模约1.4万亿美元。12月9日，中国商飞公司向中国东方航空交 付全球首架C919大型客机。

航空市场碳纤维需求占比超9成。从碳纤维在全球航空航天领域需求量占比来看， 商用飞机、无人机和军用飞机排名前三位，分别为35%、21%和16%。其中，商用飞 机市场虽处于航空航天领域碳纤维需求量第一名，但受到疫情影响导致快速下滑，19 年商用飞机市场占全球航空航天领域碳纤维需求量的69%。然而，无人机市场碳纤维 需求量快速上涨，21年无人机市场碳纤维需求量为3450吨，同比增长360%，成长至航 空航天领域第二大市场。从航天和航空的市场占比角度来看，航空市场占绝对优势， 航天市场仅占1.8%。

大飞机打开商用飞机领域国内复合材料用量市场。从碳纤维在航空航天领域的市 场占比来看，商用飞机为第一大市场。伴随着复合材料技术水平的提高及航空飞行器 轻量化的市场需求，民用飞机的复合材料用量逐渐提高。纵观历史，民用飞机的复合 材料使用历程，是从舱门、口盖、和整流罩等非承力结构，逐步到垂尾、鸭翼和平尾 等次承力结构，最后向机身和机翼等主承力结构不断延展。以波音系列飞机举例，80 年代的B757和B767碳纤维复合材料用量占比只有4%；90年代的B777碳纤维复合材料 用量占比提升至11%；最新的B787碳纤维复合材料用量占比已经高达50%。伴随着碳 纤维复合材料性能的不断提升，碳纤维在民用飞机中的使用过程逐渐由辅助结构向次 级结构扩散，单一客机碳纤维的用量也不断增大。

国内方面，近年来我国大飞机的制 造技术水平快速提高，碳纤维复合材料用量随之走高。03年研发的ARJ21碳纤维复合 材料用量仅为2%，其主要应用于次承力结构，远低同等国外民用飞机；15年研发的 C919碳纤维复合材料用量快速提升至12%，其主要应用于机身、机头、尾翼等主承力 结构，目前已交付首架，有望明年一季度投入商业载客运营；中俄联合研制的CR929 远程宽体客机碳纤维复合材料用量将突破50%，其机身、机翼和尾翼都计划使用碳纤 维复合材料。随着C919的正式交付，我国在民用飞机领域的碳纤维复合材料需求量快 速提高。同时，国产民用飞机的订单也将随着增长，进而提振碳纤维下游需求。

据中 国商飞发布《2021-2040年市场预测年报》显示，23年全球航空市场将恢复至疫情前状 态，未来二十年全球旅客周转量将以每年3.9%的速度增长，在2040年达到19.1万亿客 公里；未来二十年全球将有超过41429架新机交付，价值约6.1万亿美元，用于替代和 支持机队的发展，到2040年预计全球客机机队规模将达到45397架。

3、体育休闲：高端产品打开市场空间

我国体育休闲市场的碳纤维需求全球占比接近95%。体育休闲是碳纤维最早实现 商业化应用的领域，同时当今诸多生产碳纤维复合材料的龙头企业皆是从体育板块切 入碳纤维复合材料市场。碳纤维在体育休闲市场中，主要使用于高尔夫球杆、曲棍球 棍、网球拍、钓鱼竿、自行车架、滑雪板、赛艇等高端体育休闲市场。体育休闲市场 应用主要基于碳纤维的轻质、高强度、高模量、耐腐蚀等特点。例如碳纤维复合材料 制作的高尔夫球杆比金属杆减重近50%，碳纤维自行车较铝材减重40%且实现更高的 车架精度。

体育用品使用的大丝束碳纤维主要为（≥24K）。据《2021年全球碳纤维复 合材料市场报告》显示，体育休闲为去年全球碳纤维需求第二大的市场，虽同比增速 较慢，但存量替代的逻辑清晰。多年来，体育休闲市场全球碳纤维需求平稳上涨。近 三年，新冠疫情对旅游业产生了较大冲击，国民的旅游需求部分转换至体育休闲需求， 同比增速出现快速增长，进而扩大了体育休闲市场的碳纤维需求。同时，去年我国体 育休闲市场的碳纤维需求全球占比接近95%，其碳纤维复合材料品质主要以T300和 T700为主；部分为 T800。

从全球视角来看，以碳纤维领域龙头东丽公司举例，21年 其体育休闲板块碳纤维复合材料销售金额同比增长80%，为增长速度最快的板块。碳 纤维在体育休闲应用已经较为成熟，逐步成为高端器材的首选，同时渗透率逐年提升， 高端器材的市场需求也在不断增加。中国逐步演变成全球最大的体育休闲类碳纤维产 品的代工厂，从海外从海外进口大丝束碳纤维进行加工，然后再度销往海外，产业集 中效应维持高位。

体育休闲市场碳纤维需求或将稳步增长。20年，全球范围内产生新冠疫情，体育 休闲市场受到疫情量影出响现需了求明显放缓。21年，海外市场逐渐放宽对疫情的管 控力度，疫情对体育休闲市场冲击逐步减弱，进而导致体育休闲市场快速了快速回暖。据赛奥碳纤维数据显示，全球体育休闲市场的碳纤维需求从17年的1.32万吨提升至21 年的1.85万吨，近五年复合增长率为8.81%。21年，全球体育休闲市场碳纤维需求同比 增长20.13%，其大幅增长的原因是部分旅游出行场景的需求被替换成体育休闲场景的 需求且同比低基数。

同时，据赛奥碳纤维数据预测，未来休闲市场碳纤维需求或将稳 步增长，到25年体育休闲市场碳纤维需求达到2.25万吨，21-25年复合增长率为5.02%。 国内方面，伴随着防疫政策不断优化，我国体育休闲市场碳纤维需求或将突破2万吨， 同比增速为15%左右，也将再创新高。据赛奥碳纤维数据显示，21年，全球体育纤维 需求市场占比的前三名是钓鱼竿、高尔夫和自行车，占比分别为35.1%，22.2%及19.5%。