2023年光威复材研究报告：碳纤维龙头，航空、航天等高景气可期

一、装备业务稳健、产品结构优化、提质增效显现

公司是国内领先碳纤维复合材料业务系统方案提供商，受益高端装备业务延续、产 品结构优化等，近年来公司营收及净利稳步提升。据Wind数据，2018-2022年，公 司营收由13.64亿元增长至25.11亿元，CAGR达16%；归母净利润由3.77亿元增长至 9.34亿元，CAGR达26%。公司整体利润率相对稳定，2018-2022年整体毛利率维持 在45%~50%左右，净利率由28%提升至36%。2023年以来，受拓展纤维下游发货节 奏、风电碳梁业务格局变化、产品价格等影响，短期业务增速放缓，中长期看，随着 各板块业务逐步拓展高端应用，高附加值业务支撑能力会不断增强。

公司费用控制能力提升，股权激励持续促进提质增效发展；注重技术迭代、延伸产 品布局。据Wind数据，2018-2022年公司期间费用率由21.40%明显下降至9.85%， 费用控制能力提升，盈利质量改善。2022年5月公司发布限制性股权激励计划中，首 次授予对象覆盖 138 名核心骨干人员，公司层面业绩指标以2021年净利润为基础， 对于首次授予及2022年三季报前授予的股票，2022-2025年归属期净利润增长率目 标值分别为15%/40%/70%/100%；2022年三季报后授予的股票，2023-2025年归属 期增长率目标值分别40%/70%/100%。同时，公司注重技术迭代，推动产业链向下 游复合材料结构件等环节延伸、拓展产品应用领域等。此外，据2023年三季报，公 司“国产**碳纤维工程化研制及其复合材料在**上的应用研究项目”验收，其他收益 同比大幅增加240.25%至1.49亿元。

二、空间变化：航空延续，商业航天等高端市场崛起

（一）碳纤维：性能优异的工业材料，制造全环节技术为先

碳纤维是由有机纤维（主要是聚丙烯腈纤维）经碳化及石墨化处理而得到的微晶石 墨材料纤维。据光威复材招股说明书，碳纤维的含碳量在90%以上，具有强度高、质 量轻、比模量高、耐腐蚀、耐疲劳、热膨胀系数小、耐高低温等优越性能，是军民用 重要基础材料，应用于航空航天、体育、汽车、建筑及其结构补强等领域。树脂基碳纤维模量高于钛合金等传统工业金属材料，强度通过设计可达到高强钢水平，明显 高于钛合金，在性能和轻量化两方面优势都非常明显。碳纤维成本也相对较高，虽 然目前在航空航天等高精尖领域已部分取代传统材料，但对力学性能要求相对不高 的传统行业则更看重经济效益，传统材料依然为主力军。

全产业链看，制造碳纤维产品的上游原丝端与中游复合材料均是碳纤维产业链的核 心环节，整个制造的全环节技术壁垒均高。作为碳纤维的前驱体，高质量的PAN原 丝是制备高性能碳纤维的前提条件，但其中的聚合、纺丝、碳化、氧化等工艺并非朝 夕能够达成，其产业化工艺以及反应装置核心技术是关键。碳纤维一般不是单独使 用，而是以复合材料的形式被使用，一般以树脂碳纤维居多。除PAN原丝外，碳纤 维复合材料设计、制造、评价是碳纤维应用的基础，亦制约着碳纤维产业的发展。碳 纤维复合材料中主要成分除碳纤维外，还有树脂基材。碳纤维原丝即PAN原丝质量 固然重要，但若在中游复材环节，没有质量与性能突出、产业化规模的树脂基材，以 及没有用于配套生产复材的核心设备，碳纤维仍然无法得到大规模的应用。

处于上游的碳纤维分类方式较多，可按照丝束大小分为小丝束和大丝束，该分类方 式易于区分其下游市场。据光威复材招股说明书，小丝束主要是指24K以下（指碳纤 维丝束中单丝数量，1K=1000根），主要应用于国防军工等高科技领域，以及体育休 闲用品，如飞机、导弹、火箭、卫星和渔具、高尔夫球杆、网球拍等。通常将48K以 上碳纤维称为大丝束碳纤维，包括48K、60K、80K等，主要应用于工业领域，包括： 纺织、医药卫生、机电、土木建筑、交通运输和能源等。而大小丝束的发展并非技术 高低，而是商业驱动。据《碳纤维产业释放良机——2019全球碳纤维复合材料市场 报告》（林刚，2020年），制备小丝束与大丝束的技术有较大的不同：从我国企业 从事小丝束的研发过程看，3K相对容易，6K和12K难度就增加很多。而48K或以上 的大丝束，无论是聚合纺丝，还是氧化碳化，主要由于高通量，带来很多复杂的技术 与工程问题，企业选择大丝束品种重要的目标是追求低成本和大规模工业应用。

碳纤维复合材料是直接接触下游市场的应用形式。复合材料是由两种或两种以上不 同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。各种材 料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料 以满足各种不同的要求。复合材料根据不同物相在空间上的连续性，可以将其分为 基体与增强材料。一般而言，碳纤维不单独应用于下游领域，常作为增强材料形成 复合材料。据光威复材招股说明书，碳纤维复合材料以树脂基复合材料（CFRP）为 主，占全部碳纤维复合材料市场份额的90%以上。在CFRP中，受力的是碳纤维，树 脂在其中起到粘结的作用。CFRP以其明显的减重增强的作用而广泛应用于航天航空、 体育娱乐用品等领域。

高端领域对碳纤维的性能要求较高，质量关卡短期内较难突破。高端碳纤维以航空 航天领域用小丝束为主，制备需经历聚合、纺丝、预氧化、碳化等工艺，生产流程环 节多，产品性能不易控制。质量过关的原丝是高性能碳纤维制备的前提，产业化工 艺和反应装置技术是质量控制的关键。原丝制备方面，湿法纺丝是目前工业上普遍 采用的纺丝方法，分为湿喷湿纺和干喷湿纺，湿喷湿纺形成的纤维纤度CV小，溶剂 残留量相对较少，产品质量相对稳定，但纺丝速度慢，干喷湿纺兼备干法和湿法纺 丝的优点，该工艺制备的原丝表面光滑无沟槽、横截面呈均匀圆形，纤维内部不存 大孔隙，是目前工业化大规模PAN基碳纤维原丝生产的主要工艺；工艺和生产设备 方面，国际巨头技术成熟，当前以光威复材等为代表的领军企业可实现碳化氧化等 核心设备的研发和生产。

中低端领域对碳纤维的性价比要求高，成本竞争激烈。中低端碳纤维以大丝束为主， 主要应用于风电、体育用品等领域，注重性价比。基于下游客户议价权较强和生产 商主动绑定大客户两大因素，中低端市场从技术竞争演变为成本竞争。国际中低端 市场成本竞争激烈，而国内成本结构优化空间很大，碳纤维企业或可通过制备工艺 的提升、低成本原材料替代、缩短时长降低能耗及扩大产业化规模实现毛利率提升。

从成本结构来看，原材料与能耗构成碳纤维主要成本。根据 2016 年发表的《Carbon fiber production costing: a modular approach》，能耗是 PAN 碳纤维总成本中最高 的部分，约占 34%。而且碳纤维成本对于能源价格变动最为敏感，能源价格每千瓦 时变动 0.01 欧元，每千克碳纤维成本变动 0.83 欧元。其次是前驱体所用原料成本， 即丙烯腈、甲基丙烯酸酯、衣康酸，占比约 19%，其中丙烯腈每千克价格变动 0.01 欧元则碳纤维成本每千克变动 0.02 欧元。最后是设备的摊销成本占约 18%。 碳纤维行业具有明显规模效应，扩大生产规模利于降低碳纤维主要制造环节的成本。 据《Low Cost Carbon Fiber Overview》（美国橡树岭国家实验室，2011），在碳纤 维的制备过程中，相比于基准产量，通过扩大产能原丝工序可降低 8%，稳定化与氧 化降低 36%，碳化、石墨化降低 36%，表面整理降低 11%，卷曲与包装降低 33%， 其中扩产对氧化碳化高能耗工序降成本效果更为明显，规模效益显著。

（二）航空装备：装备复材应用提升，民航大飞机抬高中长期成长中枢

复材应用显著推动航空装备减重，航空航天领域复材价值量占优。据中国复合材料 工业协会公众号文章《复合材料在航空航天中的应用介绍》，减轻重量在航空航天 工程中至关重要，因为它可以提高发动机性能并减少排放；同时，复合材料还具有 极强的抗风化和抗疲劳性能，是飞机制造的理想材料；在过去的几年中，碳纤维增 强聚合物(CFRP)复合材料由于其紧凑的尺寸、优异的耐久性和耐腐蚀性，已成为航 空航天和风能设备的重要材料。根据中航高科2022年年度报告，航空复合材料应用 范围已经从非承力构件发展到次承力和主承力构件，可获得减轻飞机质量20%-30% 的显著效果。据《2022全球碳纤维复合材料市场报告》（赛奥碳纤维技术，2022）， 2022年全球树脂基复合材料市场中，航空航天军工需求量占比为14.9%，而从市场 价值来看，2022年航空航天军工需求价值122.5亿美元，占比达46.7%。

1.航空高端装备：装备列装+性能升级促复材需求规模+渗透率双击

装备型号升级助力碳纤维复材渗透率逐步提升。碳纤维复材凭借轻量化、隐身化等 性能，在先进装备中的应用范围越来越广。据中简科技招股说明书，美国F-14A战 机碳纤维复合材料用量在整个飞机结构材料中所占的比例仅1%，F-22和F-35的碳 纤维复材占比分别增至24%和36%，B-2隐身战略轰炸机上碳纤维复合材料占比更 是超过了50%。在无人机方面，据航天环宇招股说明书，美国全球鹰（GlobalHawk） 高空长航时无人侦察机共用复合材料达65%，先进无人机复合材料的用量更是不断 提升，X-45C、X-47B、“神经元”、“雷神”上都运用了90%的复合材料。

装备列装拉动复合材料需求规模提升。近年来，以F-35为代表的先进战机列装需求 与产能正攀升。根据洛克希德·马丁公司官方网站数据，自2011年开始量产至2023 年7月5日，F-35战机累计交付超过945架次。根据2022及2023年的《World Air Forces》（FlightGlobal，2022-2023），F-15、F-16、F-18在役数量分别从963、2248、893 架次下降为961、2184、828架次，而F-35在役数量从445架次增长至545架次。装备 列装数量增长有望持续拉动航空航天领域对碳纤维及复材的需求。

此外，低空经济、无人装备发展加速，对装备的灵活性、轻量化需求场景进一步拓 展。据新华社报道，中央经济工作会议12月11日至12日在北京举行，商业航天、低 空经济等列入重点打造战略性新兴产业。碳纤维复材等凭借其轻量化、强度大等优 势，在无人机等装备应用中受到重视。据中国复合材料学会2023年11月10日《碳纤 维无人机的三个应用“误区”》文章，减重不仅能使无人机在飞行过程中减小阻力， 增加动作敏捷度，还能有效延长续航时间，提升工作效率。2023年10月18日，我国 首架正向研制的TP500大型无人运输机量产总装开工仪式，据今日烟台报道，TP500 机身和机翼大部段采用国际领先的碳纤维复合材料制造，相比传统铝合金材料，可 在提升飞机结构材料性能的同时，显著减轻飞机整体结构重量约30%，实现可观的 燃油经济性，这在国内大型无人运输机应用上尚属首次。

2. 民用航空：国产民航大飞机发展加速，中长期增长潜力足

民航领域应用碳纤维复材有利于减重、抗疲劳，商业航空有望成为碳纤维赛道中长 期成长重要驱动。民用飞机在保证乘客乘坐体验的同时，要尽可能地提高飞机经营 效率，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。根据波音公司官 网，波音公司B787客机机体构造的50%由碳纤维复合材料构成，主体结构的绝大部 分由复合材料构成，尤其是机身部分。随民航机型放量，商业航空成为美国碳纤维 龙头赫氏公司中长期成长重要驱动力。据彭博数据，波音、空客等民航订单推动赫 氏民航营收从2009年的5.54亿美元增至2019年的16.02亿美元。

随着产品复材化率提升、复材产品迭代，国产飞机民航市场有望成为国内高性能碳 纤维企业的重要潜在增长点之一。 （1）复材化率提升：中航西飞于2012年12月向中国商飞交付的C919大型客机中央 翼、襟翼及运动机构部段，是国内首次在民用大型客机主承力结构上使用复合材料。 据《国产大型客机C919复合材料发展侧记》（杨洋，2017，科技中国），C919碳纤 维复合材料用料约12%，对比A350、B787约50%的用量还有很大差距，国产民机对 碳纤维的使用相比于波音和空客仍处于追赶阶段。我国民用大飞机碳纤维市场增长 仍有较大空间。 （2）复材产品迭代：根据《我国高性能纤维及其复合材料发展战略研究》（李仲平 等，2020，中国工程科学），以T800级碳纤维为主要增强体的第二代先进复合材料 已在国外航空航天领域大规模应用，而我国总体上仍处在一代先进复合材料扩大应 用、第二代先进复合材料考核验证阶段。

市场空间来看，我国民航高质量发展进入战略机遇期，复材规模化应用有望提速。

（1）商飞已具备批量化生产C919的能力，民用航空高质量发展进入战略机遇期。 据新华社2023年5月28日文章，中国商飞副总经理魏应彪表示，商飞已具备批量化生 产C919的能力，未来将达到30-50架的年产能力。据中国新闻网，2023年1月12日， 中国商用飞机有限责任公司副总经理张玉金曾透露，C919大飞机必将提速扩产，规 划未来五年，年产能计划到达150架。

（2）市场空间方面，全球民机机队需求持续增长，波音、空客、商飞对未来20年民 机数量做出积极展望。①据波音公司发布的《Commercial Market Outlook 2023- 2042》预测，到2042年航空机队将增加近一倍。2023-2042年期间将有42595架飞机 实现交付，其中，单通道窄体飞机交付量达到32420架，占总交付量的76%；宽体飞 机的交付量将达到7440架，占总数的17%；②根据空客公司发布的《Global Market Forecast 2023》预测，未来20年将交付40850架新的客机和货机，其中包括32630 架单通道窄体飞机，8220架宽体飞机；③根据中国商飞公司发布的《中国商飞公司 市场预测年报2022-2041》，未来20年将交付支线客机4367架，单通道窄体飞机 30367架，双通道宽体飞机7694架。

（3）中长期看，我国民航大飞机性价比优势有望逐步打开国际市场。从价格上看， 空客A320和波音737MAX系列飞机的单价都超过了1亿美元，C919低于空客与波音 的同系列的两款大飞机，具备性能优势和价格优势。预计C919在真正实现批产，稳 定交付后，或有望逐步打开国内外市场。

（三）航天装备：火箭、导弹及卫星等装备轻量化需求场景涌现

碳纤维复合材料符合航天技术对结构材料减轻质量的要求，以及对结构材料具有高 比模量和高比强度的要求，在航天领域得到广泛应用。据航天环宇招股说明书，航 天飞行器的重量每减少1公斤，就可使运载火箭减轻500公斤；据《碳纤维增强复合材 料在航空航天领域的应用》（黄亿洲等，西安航空学院学报，2021），已有的研究表 明，飞行器每减重1kg就会显著提高经济效益，且随着飞行器飞行速度的增加，其所 提高的效益显著增加。受此推动，先进的碳纤维复合材料在航空航天工业中应用越 来越多。

1.运载火箭及导弹：壳体缠绕工艺性能优、可设计性强

固体火箭发动机壳体被广泛应用于航天运载及导弹领域，碳纤维复材是目前常用的 壳体结构材料之一。据《基于干法缠绕的固体火箭发动机壳体补强工艺研究》（王鑫 等，2021，复合材料科学与工程），固体火箭发动机壳体凭借其结构简单可靠、工 作状态稳定及高机动性等优点，被广泛应用于航天运载及导弹领域；纤维增强复合 材料逐步代替传统金属材料，其制品具有比强度高、比模量大、可设计性好、质量稳 定、自动化生产程度高等优点。 碳纤维复合材料的应用是运载火箭降低自身结构重量、提高有效载荷的重要手段之 一。据《现代兵器固体火箭动力技术现状与展望》（陈雄等，2022，前瞻科技）， 目前常用于固体火箭发动机壳体的复合材料包括玻璃纤维缠绕壳体、有机纤维缠绕 壳体及碳纤维缠绕壳体三种。其中，用于固体火箭发动机壳体的碳纤维主要为高强 中模型碳纤维，常用的碳纤维有IM7、IM8、M30S、T700、T800、T1000。碳纤维 与高强玻璃纤维相比，比模量高3~5倍；与Kevlar49纤维相比，碳纤维的比模量高 1.5~4.0倍。

碳纤维复材为导弹壳体、发射筒等结构的重要应用材料之一，可以一定程度减轻导 弹质量、增加导弹射程、提高落点精度。据《碳纤维增强复合材料在航空航天领域的应用》（黄亿洲等，西安航空学院学报，2021），俄罗斯圆锤潜艇发射导弹、白 杨-M型导弹的发动机喷管及大面积防热层均使用粘胶基碳纤维增强的酚醛复合材料。 美国的PAC-3发动机壳体使用IM-7碳纤维、战斗部壳体使用T300碳纤维。THAAD萨 德导弹采用了高强中模碳纤维树脂基复合材料作为发动机壳体材料，并在其拦截器 舱体结构中使用了高模高强碳纤维。法国M51弹道导弹使用由碳纤维复合材料编织 而成的发动机外壳。

2.卫星及地面站：卫星加速建设、手机直连等趋势下，结构大型化、轻量化需求升级

随着卫星技术升级，高模量碳纤维增强碳复合材料常用于人造卫星结构体、太阳能 电池板、天线等结构及桁架结构等部位，对于降低卫星结构质量、发挥载荷功能起 到重要作用。据《高模量碳纤维复合材料在卫星结构上的应用》（杨燕宁等，高科技 纤维与应用，2022），高模量碳纤维由于高刚度、轻质化、热变形小的优异特点， 在卫星结构上广泛应用。以太阳电池阵为例，随着卫星技术的不断提高，卫星太阳 电池阵趋向于采用大型的展开式结构，用于支持越来越多的仪器和设备产生的能耗， 其发展方向为使用高刚度和热变形小的材料。《高模量碳纤维复合材料在卫星结构 上的应用》（杨燕宁等，高科技纤维与应用，2022）文中还提到：国外来看，目前， 国外卫星已全面采用高模量碳纤维结构产品，主要结构有卫星本体主次承力结构、 天线结构、太阳翼基板等，使卫星结构质量降低到仅占卫星总质量的5%～6%；全球 领先的碳纤维生产企业有日本东丽、东邦、三菱以及美国氰特和赫氏。国内来看，目 前，我国高模量碳纤维在通信卫星上广泛应用，近年来国内已形成了 M40J、M55J 级高模量碳纤维工程化技术等；随着卫星技术的不断提高，卫星上的设备和能耗不 断增大，高模量碳纤维在卫星结构中的应用不断增加，从而降低了卫星结构质量， 使其占卫星总质量的10%。

卫星技术升级及手机直连卫星需求趋势下，对卫星大型化、轻量化、可收展等结构 功能提出更高要求。手机直连卫星是低轨卫星互联网星座建设的重要方向之一，在 此背景下，可通过将改动现有移动通信终端，或者优化卫星系统的方式实现此功能， 例如增大卫星的天线尺寸，使其更适应地面信号接收。据银河航天公众号2023年10 月12日文章：近年来，我国在相控阵天线技术的研发上取得了一些进展，国内研制 了雷达用的大面积单波束相控阵天线，解决了大面积星载雷达天线、太阳翼等大型 结构的收展问题。相控阵天线核心的功能需求包括通过较大的天线阵面面积以实现 信号增益、天线可以与卫星体紧凑收拢以充分利用火箭内部空间等。在实施过程中， 为了确保卫星的总体重量在可接受范围内，天线材料和设计都需要进行优化，以达 到轻量化的要求；同时，需要确保超大面积天线在发射和部署过程中的稳定性、结 构协同性和阵面精度等等。

此外，卫星地面站天线口径变大、转运灵活性需求提升，对天线轻量化、可折展等 提出更高的要求，碳纤维复材成为重要的应用材料之一。地面站是指卫星通信系统 中的地面通信设备：可分为固定式地面站（固定站）、可搬运地面站（静中通）、便 携式地面站（便携站）、移动地面站（动中通）以及手持式卫星移动终端等。据航天 航宇招股说明书，对于卫星通信和测控系统，由于任务的特殊性，往往要求地面通 信站、测控站具备快速机动能力，可通过空运、陆运、海运或自行等多种形式转运， 以达到实现快速投送、全球部署、阵地转移。同时，随着武器装备技术的发展，卫星 通信及测控系统传输的信息越来越丰富，通信容量越来越大，地面天线的口径也随之变大。如何实现大口径反射面天线的轻量化、可折展已成为了卫星通信和测控装 备快速机动部署迫切需要解决的问题。据《车载低轨卫星数据接收天线现状与发展》 （乔建江等，中国电子科学研究院学报，2023），法国Zodiac公司4.6m或5.5m天线 主面由8块碳纤维面板组成，采用人工拆装方式；国内生产的车载遥感4.5m遥感天线 反射面采用碳纤维面板，自动折叠，可实现“一键展开、一键收藏”。

（四）风电新能源：深海拓展加速，海上风电大型化趋势加码轻量化需求

碳纤维因其重量较轻且抗压强度高等特性，逐渐运用于风能发电行业。风电叶片对 材料有下表所示的几种关键要求，根据《PAN基碳纤维的生产与应用》（王浩静、张 淑斌，科学出版社，2016年），CFRP与使用传统玻璃纤维增强材料相比，可以达到 20%-30%的减重效果，同时刚性和强度更加优异，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。

1.应用趋势：海风大型化趋势明确下，风电叶片轻量化需求有望提升

目前风电机组正朝着大型化、轻量化的方向发展，超长的叶片对材料的强度和刚度 提出了更高的要求，使得碳纤维及其复合材料在风电叶片领域使用广泛。根据广发 证券电新组2023年12月3日发布的《风电行业2024年策略：“两海”初露峥嵘，抗 通缩仍是主旋律》：海风大型化有效推动成本下探。 大型化是风电项目降本的有效途径。从资本支出方面，风机大型化可以摊薄风机制 造开支及配套设备的单位功率开支，从运营费用方面，可以减少风场运行和风机维 护费用。根据《平价时代风电项目投资特点与趋势》，当机组单机容量由2MW增加 到4.5MW时，静态投资由6449元/kw降低到5517元/kw，全投资IRR由9.28%上升到 11.68%，LCOE由0.3451元/kWh下降到0.2983元/kWh。

风电行业从周期性走向高成长性，IRR持续保持较高水平。过去风电行业受政策补贴 影响呈现周期性特性。基于国家能源局、各省发改委及Wind数据测算，随着风机大 型化、轻量化的快速推进，当前陆风海风均已退补的情况下，部分地区如广西、福 建、云南等IRR仍保持在较高水平，目前全国共计18个省份的风电IRR超过7%。受 益于政策段规划支持及大型化高速发展，海上风机招标价格已经从2020年的7000元 /kw降至2023年11月的3400元/kw左右，降幅接近51%。部分省市的IRR超过7%，其 中福建因为有效利用小时数较高，IRR达到了14.5%。综合发电收入端和成本端，未 来风电IRR将保持较高水平。

2.市场空间：全球海上风电景气度高，深远海加速拓展

根据广发证券电新组2023年12月3日发布的《风电行业2024年策略：“两海”初露 峥嵘，抗通缩仍是主旋律》：中长期趋势看，海外风电方兴未艾，深远海漂浮式加 速拓展。 全球海上风电景气度高，各国政策加速海风发展。全球减碳和俄乌战争背景下，全 球风电规划确定性强，据GWEA数据，全球海上风电新增装机从2012年1.2GW增长 至2021年的22.5GW，年均增长率基本保持在20-30%之间。欧洲德国、丹麦、荷兰、 比利时四国“北海海上风电峰会”承诺2030年海风装机达65GW；欧洲8国签署“马林 堡宣言”，2030年将波罗的海地区海风装机容量从目前的2.8GW提高至19.6GW；英 国《能源安全战略》将2030年海上风电目标从40GW提高至50GW；美国则计划在 2030年前新增海上风电装机30GW，其余亚太、南美地区起点低，发展快，我们预 计2022-2026年新增装机量CAGR可达37.83%，到2026年全球海上风电累计装机容 量将突破145GW，发展前景明朗。

近年来欧洲风电每年新增装机量稳定在10-20GW，看好《欧洲风电行动计划》打开 成长空间。欧洲海上风电发展较早，根据BNEF数据，英德海上风电LCOE持续低于 其它能源，近年来欧洲风电每年新增装机量稳定在10-20GW。2023年10月，欧盟委 员会发布《欧洲风电行动计划》，预计风力发电的装机容量从2022年的204GW增长 到2030年的500GW以上。2022年欧盟27国（EU-27）海上风电装机容量累计16.3GW， 2030年60GW的装机目标打开成长空间。

（五）汽车轻量化需求仍为碳纤维行业长期机遇

汽车轻量化是碳纤维长期机遇。2015年，国务院发布了《中国制造2025》，其明确 将碳纤维及其复合材料汽车零部件技术作为节能与新能源汽车领域的重要发展方向。 采用高性能纤维增强复合材料部分代替传统金属材料是目前汽车实现轻量化最理想 的途径，是实现减重、降耗、环保、安全等综合目标的有效手段。在性能方面，根据 史践等人2021年发布的《碳纤维复合材料和轻质合金在新能源汽车轻量化上的应用 实践》，碳纤维复合材料的密度是钢的1/5，比强度是钢的8.3倍，是铝合金的10倍， 比模量则是钢或铝合金的3倍。钢和铝的疲劳强度是抗拉强度的30%~50%，而碳纤 维复合材料高达70%~80%。碳纤维可在提供更优的碰撞安全特性下，实现整车轻量 化，提高续驶里程，进一步提高车辆可靠性。

随新能源及高端车型发展碳纤维应用得到重视，有望降低汽车全寿命周期成本。根 据《碳纤维复合材料和轻质合金在新能源汽车轻量化上的应用实践》（史践等，2021） 中的分析，从汽车的整个生命周期的成本来看，整车生命周期内，单台碳纤维车身 的车可节约1.0142万元，这些费用足以冲抵因为碳纤维的引入所带来的原材料成本 增加，并且足够盈余。据中国复合材料学会公众号2023年12月2日文章，新能源汽车 锂电池自重较大，其发展推动了车企对于材料轻量化的需求；另一方面，中国自主 品牌的高端化进程在提速，对于碳纤维等高端原材料的需求也随之提升。现阶段， 受制于产品较高的价格以及回收方案的不完善，目前尚未得到大规模应用。HRC汽 车公司总经理骆涛指出：“传统意义上的汽车零部件会随着规模化而成本大幅下降， 碳纤维成本也会随着量的增加下降，但主要是分摊费用的下降，其大幅度的下降主 要靠技术和工艺的革新，例如我们的热塑性工艺可以让整个工艺制造的成本下降 70%。而工艺制造在总成本中的占比又高达70%-80%。”

三、格局变化：日美仍主导，国内产能、性价比提升

（一）竞争格局：日美主导全球成熟市场，国内高端领域呈现寡头格局

日美巨头主导市场，国内企业技术加速追赶、产能投入增加，国产碳纤维性价比提 升。国际巨头在核心技术、产品性能上长期领先国内。日本东丽、美国赫氏已建立不 同强度、不同模量的完整产品序列，产品性能不断迭代改进。目前全球碳纤维市场 由日本东丽、美国赫氏等主导，国内碳纤维产业仍处于发展阶段，根据中复神鹰招 股书，2020年国内碳纤维市场中进口碳纤维销量占比为62.30%；受国内碳纤维市场 需求增长和国外碳纤维供给难度增加的影响，国内碳纤维生产企业扩产意愿较为强 烈，据《2022全球碳纤维复合材料市场报告》（赛奥碳纤维技术，2022），2022年， 国产碳纤维销量首次超过进口销量，这说明国产碳纤维的性价比正在提升。

高端碳纤维国内市场呈现寡头垄断，小丝束工艺、高端装备资质壁垒仍较高。中简 科技和光威复材作为较早进入高端装备供应格局的企业：光威复材作为较早的民营 碳纤维生产企业，进入领域后深耕T300工程化相关技术；中简科技技术班底为中科 院T700碳纤维团队。两家头部企业利用凭借领先技术实力，成功填补相应产品的国内空白，湿喷湿纺、小丝束工艺相对成熟，装备相关供应资质齐全。考虑到高性能碳 纤维产品的应用需要碳纤维制造企业与下游厂商紧密合作，一旦下游产品批量生产， 在一定时期内上游碳纤维无法轻易取代，因此未来市场格局仍将保持稳定。

（二）复盘美国碳纤维龙头赫氏，航空航天主业促利润率中长期稳定

美国赫氏（Hexcel）作为美国碳纤维领先供应商，同样得益于稳定的客户源——美国军方、波音&空客。从全球碳纤维产业的现状看，航空航天和国防工业是碳纤维最 重要的应用领域之一。赫氏的发展主要得益于军民用航空航天碳纤维复合材料的需 求增长。美国军机F22机身碳纤维复材几乎由赫氏产品全覆盖，且波音和空客等民航 飞机交付呈增长趋势，受疫情等外部因素影响，2020年民机交付有所下降。赫氏商 业航空与国防领域复合材料营业收入从2005年的7.39亿美元，增加至2019年的 20.42亿美元（2020-2022年受外部因素影响下滑），两大领域在该期间内累计贡献 营收占公司总营收的比重达83.83%。由此可见，在某些领域绑定大客户不仅能够打 开市场，还能进一步锁定市场份额。

相较日本东丽，以航空航天为主的赫氏公司中长期利润率相对稳健。对比来看，日 本碳纤维龙头东丽与美国赫氏在进入碳纤维业务之初都面对较大的航空航天市场空 间，但由于缺乏欧美军工合作伙伴，东丽选择从体育领域进军，而赫氏依靠美国军 工集团支持顺利进入军用航空航天领域。在后期发展中，二者也根据自己的技术优 势和客户渠道选择了不同市场路径：东丽全面覆盖航空航天、体育、一般工业领域， 进行多层次市场竞争；而赫氏由军工业务进入行业，着重发展民航、航天国防高毛 利领域，锁定大客户。复盘 2005-2018 年期间东丽与赫氏复材部门的营业利润率来 看，赫氏重组后受益于航空航天业务逐步放量，在较长时间内营业利润率水平及稳 定程度较高于东丽，主要受二者业务类型及下游所处市场性质影响。

垂直整合完善产业链，横向拓展分销渠道，吸收产业链新技术，实现高效布局，是 国际巨头全面推进国际市场的重要方法。国际巨头几乎都拥有从原材料到复合材料 全产业链生产能力，并且充分利用自身产能降低成本、匹配产品。赫氏主要以产能 扩张、拓宽上下游为主导整合相关资产：据赫氏官网，公司于 1972 年收购世界第二 大纺织厂 Pierre Genin&Cie，将焦点转到复合材料（碳纤维）和电子元器件等新兴 领域；1996 年 2 月份收购 Ciba-Geigy 复材业务，在树脂及复合材料业务方面进一步加强，同年 6 月份收购 Hercule 复材业务，获取了关键的航空产品资格和重要的 碳纤维能力（赫氏此前主要为航天供应复材）。在 2011、2012、2015 年间多次进 行产能扩张。

（三）公司竞争力：产品谱系完善、高端市场先入、布局延伸至复材制件

光威复材技术积淀深厚，工艺技术成熟稳定行业领先。公司致力于高性能碳纤维的 研发，形成了具有自主知识产权的间歇聚合技术、高效脱单脱泡技术、凝固成型技 术、高效水洗技术、高倍牵伸技术、均质预氧化技术、高温热处理技术等，并应用于 产业化生产。此外，生产设备是控制碳纤维质量的关键，设备生产技术被国外封锁， 公司能够自主设计和制造核心装备，这是实现碳纤维产业化和研制高端新型碳纤维 的必备技术。公司具备成熟先进的工艺技术，也掌握了碳纤维产业链生产线全套装 备的制造技术，并将两者有机结合，通过持续不断的改进，形成了工艺与装备的互 补，保证了工艺的成熟稳定及持续优化，制造水平的不断提高以及产品质量稳定性 的持续提升。

公司产品谱系完善，形成卡位和市场先发优势，高端产品迭代匹配下游装备需求升 级。航空航天碳纤维在质量稳定性要求较高，复杂而漫长的验证流程大大增加了其 使用的难度，提高了应用壁垒。公司相关产品经历多年的研发、验证及生产历程，方 才形成高端装备稳定供货局面，而航空航天等企业一般不会更换定型产品的碳纤维 供应商，后入企业短期内难以进入市场，如公司T300型碳纤维稳定供应多年，与下 游客户建立牢固供应关系。公司主要客户为国内航空航天领域所属企业，最大客户 2017-2022年收入占比稳定在40%以上，客户构成特征或反映公司配套关系稳定，在 行业内获认可。除已稳定供货的传统产品外，据公司2022年报及2023年9月21日公 告，公司T1100级、M65J 级、M40X级等碳纤维新产品研发继续保持领先；公司于 2022年7月通过CCF700G碳纤维装机评审，开始在航空装备上实现批量应用；子公 司拓展纤维于2023年9月完成“国产**碳纤维工程化研制及其复合材料在**上的应用 研究”项目验收。

除了传统航空高端装备碳纤维业务，积极布局卫星、无人机、火箭发动机壳体及船 舶翼型风帆等高端装备领域。据公司 2022 年报：（1）拓展纤维板块：非定型碳纤 维产品贡献能力持续提高，例如，MJ 级系列产品 2021 年实现国立高强高模碳纤维的首次批量生产和交付后，随着国产化替代的推进和卫星工程的发展保持较快增长； T700S 级/T800S 级干喷湿纺工艺产品下游形成了以气瓶、建筑工程、航天航空、工 业制造等为主要市场的消费结构，气瓶成为最大的消费领域。（2）通用新材料板块： 重点研发航空航天、高端应用行业的高附加值预浸料产品，参与研制 AR500、TP500 无人运输机预浸料，推出工装预浸料、低面密度预浸料、高增韧耐高温预浸料等多 种特种预浸料，广泛应用于航空航天、电子、兵器、船舶等多个领域。（3）光晟科 技板块：聚焦缠绕工艺和海洋船舶碳纤维复合材料，2022 年报告期内，完成某甲火 箭一级发动机壳体、某乙火箭三级发动机壳体、某液发碳纤维缠绕储罐球体等产品 研制和验证工作，交付了全球首套大型油轮碳纤维翼型风帆。

公司产业链布局延伸至复材制品，产品附加值有望提升。复合材料作为直接接触下 游的应用形式，是碳纤维业务规模增长的动力。据光威复材招股说明书，公司 IPO 募投项目“先进复合材料研发中心”计划投入 2.38 亿元，增强公司的研发、设计及 技术创新能力，充分利用公司产业协同资源和各项资质条件，向高性能碳纤维复合 材料研制领域延伸，跟踪和开发先进复材制造技术和高端构件，为碳纤维复合材料 在高端装备领域的规模化工业应用培育和开拓市场，为公司向高端复合材料领域业 务发展奠定坚实基础。

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