沥青基碳纤维性能及市场现状如何？

热导率和模量更高，目前国内处于产业发展初期。

碳纤维是一种含碳量在90%以上的碳主链结构无机纤维，通过高温分解法去除除碳以外绝大多数元素，由有机纤维（聚丙烯腈基（PAN）、沥青基、 粘胶基纤维等）在1000℃高温以上的惰性气体中裂解碳化制成，其中全球90%以上的碳纤维是由PAN制成。碳纤维具有出色的力学性能和化学稳定性， 强度强度约为钢的10倍）、模量高、密度小（密度为钢的1/5、铝合金的1/2）造就其轻量化的特点。除此之外，碳纤维还具备耐腐蚀、耐疲劳、热膨 胀系数小、耐高温、电及热导性高等特点。碳纤维按照原丝类型可分为三类： 沥青基碳纤维：以沥青为原料，提高沥青的使用价值，尺寸稳定性好。沥青基碳纤维与氰酸酯树脂制成的复合材料热膨胀系数小，可以用作人造卫星 材料或其他精密材料；

粘胶基碳纤维：由含纤维素的粘胶纤维组成，石墨化程度低、导热系数小，适合作为隔热材料； 聚丙烯腈基碳纤维：以聚丙烯腈（PAN）为原料，是所有碳纤维中用途广、用量大、性能好的品种。聚丙烯腈碳纤维占据主流地位。

沥青基碳纤维是指以沥青等富含稠环芳烃的物质为原料，通过聚合、纺丝、不熔化、碳化处理制备的一类碳纤维，按其性能的差异又分为通用级沥青 碳纤维和高性能沥青碳纤维，前者由各向同性沥青制备，又称各向同性沥青级碳纤维，后者由中间相沥青出发制备，故又称为中间相沥青级碳纤维。 从性能上看，沥青基碳纤维相比PAN基碳纤维热膨胀系数低、碳化收率高、耐冲击性能好、热导率高，但是其强度低于PAN基碳纤维。同时从制备工 艺上看，沥青基碳纤维产品核心设备部分仍需进口，同时原材料可纺沥青目前国内仍处于技术突破期，还没有实现技术的全面突破，形成大规模的量 产能力。以上条件限制了沥青基碳纤维在我国的应用与发展，随着沥青基碳纤维强度提高以及规模化能力起来以后，未来其应用空间有望快速打开。

根据信德新材招股书，沥青基碳纤维主要生产厂商为日本厂商，如日本吴羽（Kureha）化学工业株式会社、日本东丽（Toray）株式会社、三菱树脂 株式会社等，国内碳纤维生产厂商主要为鞍山塞诺达碳纤维有限公司等公司，但国内外厂商产能基本都在百吨级别，产能规模较小，且极为分散，下 游需求暂不稳定。从产能看，湖南东邦以及鞍山赛诺达产能最高，年产能突破百吨，其他公司产能布局较小。从各家产品类型看，高性能沥青纤维是 大多数公司在研或者已经推出的产品，主要因为其相对价值更高，应用广泛。

从公司类型看，部分公司如辽宁诺科，掌握沥青碳基纤维全流程工艺， 拥有完全自主产权，而像信德新材等公司过去主要做可纺沥青，为沥青碳基纤维上游，目前通过上游材料优势进军下游市场。整体看国内公司沥青碳 基纤维实现规模化出货较少，对标国外公司，技术和产能、成本差距较大。随着产业技术突破以及下游应用的快速推进，预计行业未来将迎来较快成 长。

通用级基碳纤维相对制备工艺更加成熟，而高性能沥青碳基纤维制备更加复杂，核心工艺技术被海外企业掌握。目前日本和美国掌握了成熟的中间相 沥青制备技术，日本的高纯可纺萘基中间相沥青和美国的石油基可纺中间相沥青均处于世界领先地位，我国现有中间相沥青大规模制备工艺得到的产 品品质相对国外仍有差距。同时国内熔融纺丝工艺目前仍处于实验室阶段，距离低成本的规模化生产工艺还有一定时间。

我们根据辽宁诺科的环评数据，测算其产品的单吨成本及毛利。目前中间相碳纤维主要材料为中间相沥青以及碳酸氢钠、聚乙烯醇，假设中间相沥 青单吨价格100万元，沥青与产成品投入产出比为27：20，其材料单吨成本为135万元，占比58%。假设人员月工资6000元，总人员36人，单位人工成 本为13万元/吨；能耗主要为水、电、氩气、氮气，根据测算单位能耗成本为27.4万元/吨，占比12%。折旧按照设备折旧期10年，单位折旧成本为 57.1万元/吨，占比25%。相较PAN基相关产品，其材料成本占比更高，主要由于中间相沥青制备复杂，国内产量较低。同时沥青基碳纤维核心设备功 率较高，因此其能耗成本较大。我们假设中间相碳纤维单价为1000万元/吨，其毛利率可达到77%，高于目前光威复材的碳纤维产品毛利率70%，所 以中间相沥青基碳纤维价值量相对盈利能力更高。

根据信德新材招股书，沥青基碳纤维主要生产厂商为日本厂商，如日本吴羽（Kureha）化学工业株式会社、日本东丽（Toray）株式会社、三菱树脂 株式会社等，国内碳纤维生产厂商主要为鞍山塞诺达碳纤维有限公司等公司，但国内外厂商产能基本都在百吨级别，产能规模较小，且极为分散，下 游需求暂不稳定。

从产能看，湖南东邦以及鞍山赛诺达产能最高，年产能突破百吨，其他公司产能布局较小。从各家产品类型看，高性能沥青纤维是 大多数公司在研或者已经推出的产品，主要因为其相对价值更高，应用广泛。从公司类型看，部分公司如辽宁诺科，掌握沥青碳基纤维全流程工艺， 拥有完全自主产权，而像信德新材等公司过去主要做可纺沥青，为沥青碳基纤维上游，目前通过上游材料优势进军下游市场。

沥青基碳纤维目前应用场景较少，主要可用在军事及航空航天领域。根据赛奥碳纤维技术的数据，2021年国内中国碳纤维的总需求为62,379吨，对比 2020年的48,851吨，同比+27.7%。其中风电叶片、体育休闲、碳碳复材、压力容器是目前国内主要的碳纤维应用领域。而沥青基碳纤维由于成本较高、 强度较低、制备复杂等原因目前在国内应用较少。

其中中间相沥青基碳纤维具有超高模量、超高导热及导电性的性能，可应用在航空航天、火箭喷嘴、 飞行器高刚度面板、飞行器电磁屏蔽防护系统等重要部位：也可用于机器人手臂、电子产品热管理、LED热管理等领域。而通用级沥青基碳纤维由于 技术更加成熟，成本相对更低，主要应用在民用领域居多，如高尔夫球杆、钓鱼竿、自行车架、球拍等，以及可以与其他材料复合制作成建筑材料。 根据信德新材招股书，2021年国内沥青基碳纤维市场空间为6.4亿元，市场仍处于发展初期。