碳纤维特点、市场现状及国产替代进程如何？

新材料之王应用广泛，碳纤维国产化进程加速。

1. “黑色黄金”碳纤维，国家重点支持的关键战略材料

碳纤维兼具碳材料和纺织纤维的特点，是新一代增强纤维。碳纤维是 由有机纤维在 1000℃以上裂解碳化形成的含碳量高于 90%的无机纤维，不 仅具有碳材料的固有本征特征，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代 增强纤维。碳纤维呈黑色，其在力学性能上具有优异的比强度和比模量，导 电能力超高、质量轻、抗腐蚀、耐磨损、耐高温性能优异，惰性环境下在 2000℃ 能保持强度不发生明显变化。与其他无机纤维相比，碳纤维在非氧化的条件 下以及温度低于 400℃的有氧条件下表现出最好的综合性能。

碳纤维复合材料可以显著减轻机器设备的自重并增加结构强度，广泛 应用于航空航天、风电叶片、体育休闲、压力容器、碳/碳复合材料、交通 建设等领域，是国民经济发展不可或缺的重要战略物资。

国家加大对于碳纤维领域自主创新的支持力度，碳纤维行业蓬勃发展。 工信部于 2019 年发布的《重点新材料首批次应用示范指导目录（2019 年 版）》中，将高强、高强中模、高模型碳纤维等列为关键战略材料，为碳纤 维生产技术的提升和产业化的推进提供了保障；十三届全国人大四次会议 于 2021 年发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划 和 2035 年远景目标纲要》中，提出要加强碳纤维等高性能纤维及其复合材 料的研发应用，为未来碳纤维行业的技术进步提供了良好的政策环境。

2. 碳纤维市场空间较大，国产替代进程稳步推进

碳纤维及其复合材料的下游场景广泛，并由于其本身的优良特性不断 开拓新的应用领域，因此全球及中国碳纤维市场规模稳步上升。根据赛奥 碳纤维技术发布的 2023 年全球碳纤维复合材料市场报告，2015-2023 年全 球市场碳纤维需求量从 53000 吨增加至 115000 吨，复合增长率达到 10.17%。 中国碳纤维市场规模保持较快增速，是世界碳纤维的最大市场。2015-2023 年中国市场碳纤维需求量从16789吨增加至69075吨，复合增长率为19.34%。 经过多年发展中国已成为碳纤维大国，市场需求看，2021-2023 年中国市场 全球占比分别为 53%、55%、60%，均为全球第一；从运行产能看，2021- 2023 年中国运行产能全球占比分别为 30.5%、43%、48%，也均为全球第一。

中国碳纤维市场国产替代趋势明显，打破国外垄断。国产市场份额从 2019 年的 31.7%攀升至 2023 年的 76.7%，国产化进程发展迅速。根据赛奥 碳纤维发布的市场报告，2023 年中国碳纤维总需求为 69075 吨，进口量为 16075 吨。国产碳纤维供应量为 53000 吨，占比 76.7%，同比增长 17.8%。

全球及中国的碳纤维市场细分领域头部效应显著，但市场需求结构存 在一定差异。航空航天军工（19.1%）、风电叶片（17.4%）、体育休闲（16.3%） 三大行业占据全球五成碳纤维需求量。从价值贡献量看，航空航天军工所需 的碳纤维单价较高，以 19.1%的需求占比总计贡献 49.9%全球销售额。中国 碳纤维市场的需求结构与全球市场的需求结构存在一定差异。体育休闲 （26.1%）、风电叶片（24.6%）、航天航空军工（11.6%）领域的碳纤维需 求量占中国碳纤维市场六成。与国际碳纤维应用相比，中国的优势应用行业 为体育休闲、碳碳复材、建筑、电子电气；航空航天军工及压力容器迅猛发 展，大幅缩小了与国际的差距，但主力需求的商用航空应用才刚起步；汽车 及混配模成型因中国新能源车的高速发展而应用潜力巨大。

3. 碳纤维设备价值量大，主要设备实现国产化供应

工艺装备是碳纤维产品稳定性的核心内容之一。碳纤维制备流程中涉 及的主要设备包括括放纱架、预氧化炉组、低温碳化炉、高温碳化炉、表面 处理浴池、上浆浴池、干燥机、卷绕机、废气处理系统、废气系统管道以及 厂房内界定的设备管道；碳纤维复合材料成型工艺中涉及的主要设备包括 缠绕设备、拉挤设备、特殊成型模具等。 碳纤维万吨投资对应设备价值量大。精工科技 2023 年度特定对象发行 股票募集说明书显示碳丝环节万吨投资对应的设备价值量约为 6-7 亿元。根 据精工科技与浙江宝旌的签单情况，年产 2000 吨高性能 PAN 基碳纤维成 套生产线建设项目的合同金额为 1.678 亿元，对应碳纤维设备投资额为 8.39 亿元/万吨。

目前碳纤维装备国产替代进程持续加快，已实现碳纤维主要设备的国 产化供应，国产设备在性能、配置、工艺、交期和价格等方面具有较强的综 合竞争力和竞争优势，其中精工科技是国内唯一一家具备千吨级碳纤维整 线装备交付能力的厂商。