吉林碳谷的核心优势体现在哪?

吉林碳谷的核心优势体现在哪?

最佳答案 匿名用户编辑于2024/02/28 11:56

首创新技术,开拓新客源,降本增效目标兑现。

1. 首创两步法纺丝工艺,率先打破核心技术壁垒

碳纤维生产过程中,通过聚合反应和纺丝工艺制备原丝是最核心的环节之一,也是成本占比最高的环节。原丝在碳纤维的 成本占比高达 51%,是碳化成本占比的两倍以上,因此碳纤维的成本直接取决于原丝的成本,原丝环节的规模化生产和工 艺优化、产线改造将是碳纤维实现降本增效的主要途径,同时原丝的各项性能对碳纤维力学性能也具有重要决定作用。

原丝性能主要取决于 PAN 分子结构和排列形式,制备过程主要有聚合、纺丝两个关键步骤。其中,分子结构由聚合工艺、 共聚单体等决定,选用合理的溶剂和油剂还能极大改善原丝的集束性、亲水性、分纤性、阻燃性等;排列方式由纺丝工艺 决定,不同工艺下的原丝截面规则性有较大差异,纺丝成本和速率也不同。 吉林碳谷独创无机氧化还原三元水相悬浮聚合工艺和以 DMAC 为溶剂的湿法两步法原丝生产技术(自 2008 年设立就取得 了专有技术,2018-2019 年逐步实现了大丝束24/25/48K的湿法两步法技术路线),打破了海外长期垄断的高技术壁垒,同 时拥有碳纤维原丝凝固成型和初生纤维的后处理等核心技术,目前,公司拥有专利技术 15 项,已形成较深的技术积淀。

(1)在聚合阶段,公司所特有的三元水相悬浮聚合技术反应速率快,且在水相中反应具有传热效果好、反应平稳均衡、聚 合釜不易结疤等优点,克服了溶液聚合后期体系粘度增大导致换热、脱单困难等难题;同时,聚合釜体积放大后质量更趋 稳定,解决了目前单个聚合釜生产能力较小的问题,易于大规模、低成本、工业化生产。

(2)公司独创的 DMAC 两步法(属非专利技术),第一步使用的聚合溶剂只能溶解单体 AN、不能溶解聚合物PAN,单体 经水相悬浮聚合,AN 和 PAN 在聚合过程中产生相分离,并通过水洗过滤方式去除聚合物中的杂质和金属离子,得到的聚 合物和原液纯度高、产量大,第二步聚合物沉淀出来经分离干燥后再溶于 DMAC 或 NaSCN 等溶剂(不同于第一步的溶剂) 中得到纺丝液用来纺丝,制得的丝束纤维结构均一、取向度高、缺陷少;而国内其他厂家所采用的一步法,使用的聚合溶 剂和纺丝溶剂相同,聚合液无需分离直接用于纺丝,由于放热集中、单位时间产量相对较低、成本较高,在聚合物和原液 制造方面限制了纺丝的产量和质量。

 

(3)在纺丝阶段,按照工艺不同,可分为湿法和干喷湿纺法,公司选用的湿法纺丝是传统成熟工艺,具体流程包括将喷丝 板浸入凝固浴中,纺丝原液从喷丝头挤出后,以细流的形态进入到凝固浴中,细流表层首先与凝固液接触传质传热后形成 薄层,凝固剂通过这一薄层扩散至原液细流内部,同时原液中溶剂向凝固浴扩散,双向扩散最终形成原丝(全过程的表现 形式为原液喷出后立即凝固)。公司湿法工艺所得的碳纤维原丝纤度变化小、残留的溶剂少,产品质量易控制,虽然纺丝速 度较干喷湿法慢,但产量更大,尤其适合规模化生产大丝束原丝。

(4)公司拥有初生纤维的后处理技术,通过多次牵伸处理,提高丝束取向度,改善纤维力学性能(高强度、低纤度),同 时通过水洗减少残留溶剂含量,并给丝条上油后进行干燥致密化和热定型处理,改善纤维表面质感、结晶结构和稳定性等。

为弥补湿法纺丝速度较慢的问题,公司通过提高喷丝孔孔径、纺丝液黏度等方法推动纺丝液向高浓度、高黏度和高分子量 的方向发展,进而提高纺丝速度,扩大产品产能。公司基础纺速已从2018 年的 75m/min 提升到 2020 年的 100m/min,原 产线的单线产能提高了 33%左右。同时,公司严格把控产品质量,经过长期技术研发,将毛丝的占比控制在合理范围内, 产品满筒一级品率从 2018 年的 82.23%提升到了 2020 年的 93.15%,瑕疵概率不断减少。

公司掌握先进技术和成熟工艺,可稳定量产大丝束系列产品,批量供给的原丝品质优良,碳化后的碳纤维成品性能已处于 国际领先水平,在非高尖产品的强度和模量等力学性能上甚至优于国外主流厂商,从而推动了国内碳纤维尤其是大丝束产 品在风电、体育器材等领域的进口替代。

2.单价提升、成本下行,利润逐步兑现

公司的 DMAC 两步法湿法工艺有效提高了原丝单位产量和纺丝速率,实现了大丝束原丝的稳定量产,且公司产品集中度高 (70%以上产 24K 大丝束),规模效应凸显;加上聚合和纺丝环节产生的不合格聚合物和废胶等需要一定的处理成本,环保 处理一吨约 3000 元,但是公司产生的废料可直接送往原母公司奇峰化纤用于腈纶的生产,掺到腈纶的聚合物和胶里可以纺 出更高强的腈纶丝,实现了废料的有效利用,一直销售良好,从而达到降本增效的目的。因此,公司单吨原丝生产成本相 对低,成本优势也吸引了部分自产原丝的企业向公司购买部分产品。 公司水、电、气均是集团供应,能源采购和制造成本较低。2018-2020H2,公司单位生产成本—原材料单耗、单位直接人 工、单位制造费用和单位能源动力成本均呈下降趋势,规模效应和设备国产替代进程下,公司其他单位固定成本也将有所 下降。目前,公司各型号的丝束单位成本均已降至较低水平。

近两年影响成本小幅上涨的因素主要在于原料丙烯腈和能源蒸汽采购价格的波动,但是随着公司技术的不断更新和工艺逐 渐成熟,单位能耗呈现明显下降趋势,单吨原丝的丙烯腈消耗量也维持在 1 吨以下的较低水平。据公司公告,2021 年单位 成本上升主要是丙烯腈价格上涨所致;2022 年 1-9 月单位成本上升主要是受煤炭和能源价格上涨的影响,其中蒸汽采购价 格较 2021 年增长 24.82%、电采购价格较 2021 年增长 16.67%,新建生产线调试也使得部分原辅材料、能源单位消耗有所 上升。

大丝束相对于小丝束产品单价较低,但单位成本也更低,且可以实现量产,公司于2018 年大规模转产大丝束,此后,政策 驱动下风电产业需求爆发,国内经历了陆上风电和海上风电两波抢装潮,且在风机大型化、海上风电增势强劲的趋势下, 大丝束碳纤维需求不断增加,公司的原丝单位价格整体呈上行趋势,截至 22Q3,公司大/中小/小丝束的单位售价分别为 3.41万元/吨、3.99万元/吨、20.99万元/吨,大丝束(24K/25K/48K)和中小丝束(12K/S)较2021年上涨14.4%、17.1%, 小丝束(3K/6K)较 2021年售价下降 30.1%。同时,公司中小丝束、大丝束原丝的毛利率也不断提升至40%以上,小丝束 毛利率也维持在 75%以上。

3. 客源优势凸显,龙头地位稳固

根据赛奥碳纤维发布的《2021 全球碳纤维复材市场报告》,吉林碳谷稳居国内原丝龙头,2021 年以设计产能计,公司碳纤 维原丝产能 4.5 万吨,在全国总产能的占比约 37%。公司主要的下游客户也位列行业头部,产能规模均处于领先地位, 2021 年吉林系和宝旌系公司的碳纤维设计产能分别位居全国第一、第三,公司于 2020 年新引入的客户新创碳谷(宏发系) 深耕风电领域,产能规模也位列全国第四,未来随着下游几大客户扩建计划的不断推进,公司原丝将具备庞大的需求增量。

掌握吉林&宝旌两大系优质客源,需求有望持续扩大。公司作为吉林市国资委的控股子公司,拥有天然的资源优势和先发 优势,长期深入布局吉林系&宝旌系客源网,核心客户吉林宝旌炭材料、吉林国兴碳纤维、吉林凯美克化工有限公司等均和 吉林化纤集团有一定的股权关系。

引入新客户,开拓新版图。2020 年,随着碳纤维行业成本逐渐降低,风电行业开始加大对碳纤维的使用。2020 年新增客 户宏发新材作为风电行业客户,未来公司还将持续开拓国内外风电行业及其他领域企业客户,同时加快新生产线的安装调 试,扩大产量,以便应付更多客户的需求和订单,客户集中的情况将得到进一步改善。 规模化生产的低成本优势凸显,广泛吸引其他客源。同时,由于公司原丝生产具备较为明显的低成本优势,江苏恒神股份 等自产原丝的公司也向本公司购买部分产品,以此降低生产成本。

具体来看,公司核心客户宝旌系公司 2021 年产量约 1 万吨,拟/在建产能达 2.2 万吨,远期总产能将达 3.2 万吨/年;宏发 系公司(新创碳谷)现有 0.6 万吨碳化线产能,拟/在建 1.9 万吨,远期产能将达 2.5 万吨/年;ALABUGA-FIBRE LLC现有 产能 0.14 万吨,拟再扩建0.2万吨,合计 0.34 万吨;国兴碳纤维现有产能 2.2万吨,拟/在建年产能 6 万吨,远期产能合计 将达 8.2 万吨;恒神股份的现有产能 0.55 万吨,规划新建产能 2 万吨/年;吉林化纤控股子公司吉林凯美克现有 600吨小丝 束产能,吉林化纤拟自建 3.66 万吨碳纤维产能(计划 23 年投产 1.26 万吨,到 2025 年全部投产)。综上,公司下游客户的 碳纤维远期产能合计将超 20 万吨,假设以 1 吨碳纤维需要 2 吨原丝计算,远期原丝需求将超 40 万吨,公司原丝产品具备 极大的增量空间。此外,下游客户的碳纤维产品广泛应用于风电、汽车、轨道交通、体育、高压气瓶、光伏热场材料、航 空航天等新能源和高端制造领域,市场空间广阔,需求前景向好;同时在国产替代趋势下,我国碳纤维产品有望持续渗透, 进一步支撑公司原丝业务业绩持续高增。

参考报告

吉林碳谷(836077)研究报告:原丝龙头,迎“风”起量.pdf

吉林碳谷(836077)研究报告:原丝龙头,迎“风”起量。国内碳纤维原丝确定性龙头,聚焦大丝束,大规模放量在即。公司拆分自老牌腈纶企业,起步于小丝束原丝,2016年产品转型,2018年开启大丝束规模化生产,现已拥有1K-50K全产品量产能力,业务聚焦大丝束,未来将向75K、100K等更大丝束进军。截至2022Q3,公司原丝产能合计约4.3万吨,大丝束产能近3.3万吨,占比76.9%。据公司发布的业绩快报,2022年营收达20.8亿元,yoy+71.9%;归母净利6.3亿元,yoy+108.1%。随着15万吨/年原丝扩建项目的12条产线在未来3年陆续投放,公司业绩增长空间...

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