国内碳纤维行业发展概况分析及行业问题分析

1、国内碳纤维行业分析

（1）国内碳纤维行业发展概况

我国从20世纪60年代开始研发聚丙烯腈基碳纤维，最早从事碳纤维研发的机构主要为中科院山西煤化所、长春应用化学研究所、化学研究所（北京）。五十多年来我国碳纤维产业从无到有，从小到大，但发展速度相比发达国家仍然进展缓慢。近十五年来，在国家的大力扶持下，国内碳纤维产业取得了重大突破，碳纤维及应用领域的技术水平和产业化程度出现了加速发展的势头，进入前所未有的发展新阶段，在国内初步形成了以江苏、山东和吉林等地为主的碳纤维产业聚集地。根据数据统计，2006年至2017年，我国碳纤维的产能总体呈增长的趋势，2006年至2009年碳纤维增长的速度较快，复合增长率达到73.41%，2010年增速明显放缓，2011年增速有所提升，到2015年达到16,500吨，据有关机构测算，2017年理论产能同比大幅增长44%，达到26,000吨。目前我国生产的碳纤维全部为小丝束，其中12K占比超过90%，1K、3K、6K各有产量。

2）国内碳纤维市场分析

根据数据统计，自2010年起，国内碳纤维需求呈增长趋势，2017年需求量约为23,500吨，随着我国国民经济的发展以及国防工业战略地位的进一步提升，未来几年我国碳纤维需求量将进入一个快速增长的时期，预计到2022年国内碳纤维的需求将达到48,200吨。

目前国内碳纤维在航空航天、体育休闲和工业应用三大领域中体育休闲占绝大多数，而在民用航空、交通工具、新能源装备、工程建设等方面的应用虽然已经开始起步，但应用水平偏低，碳纤维复合材料的设计水平不足，配套的材料缺乏，相关的应用标准体系不健全，导致应用领域窄。此外，树脂、上浆剂等配套材料品种少、性能不足，复合材料用辅助原料还不能完全实现自主供给，部分品种还依赖进口等，不仅制约了碳纤维复合材料在高端制品上的应用，同时还严重影响着国产碳纤维的市场应用。未来随着我国基础工业的进一步发展，碳纤维在航空航天和工业领域的应用比例将得到提高，需求结构向国外靠拢。

据统计，目前国内碳纤维市场中，国产碳纤维自给率只有20%左右，对外依存率达到80%，国外碳纤维企业通过技术及价格优势打压国内碳纤维企业，使我国的碳纤维市场长期受制于欧美及日本等国家。高性能碳纤维作为敏感的国防战略新材料，其价格不仅仅只遵循市场规律，还与供需两端国家的国防政策有关。随着国产高性能碳纤维技术和产业化的不断发展，为确保国防安全，避免长期受制于人和国外企业垄断国内市场，国家出台相关政策，大力扶持国产高性能碳纤维在航空航天等国防领域的广泛应用。未来我国国防新装备需求的不断增长及国家军民融合政策的不断深化，国产高性能碳纤维将继续保持良好的增长态势。

2、国内碳纤维产业发展存在的问题

A．多数碳纤维企业技术装备、生产工艺与国际先进企业存在较大差距，产能实现率低

1949年11月，以美国为首的17个发达国家成立了“巴黎统筹委员会”，其主要宗旨是限制成员国向社会主义国家出口战略物资和高技术，列入禁运清单的有军事武器装备、尖端技术产品和稀有物资等三大类上万种产品。1994年4月1日，“巴黎统筹委员会”宣告解散，但它所制订的禁运物品列表被后来的《瓦森纳协定》所继承，其中包含两份控制清单：一份是军民两用商品和技术清单，涵盖了先进材料、材料处理、电子器件、计算机、电信与信息安全、传感与激光、导航与航空电子仪器、船舶与海事设备、推进系统等9大类；另一份是军品清单，涵盖了各类武器弹药、设备及作战平台等共22类，中国依然在被禁运国家之列。截至目前，航空航天装备所需的高端碳纤维作为战略物资，长期无法进口，生产碳纤维的核心技术和先进的设施设备无法引进，严重制约了我国国防工业和碳纤维产业的发展。

目前，国外碳纤维龙头企业使用的设备基本上都是根据自身技术特点进行的自主设计，在专有设备的基础上改进升级，形成了具有自主知识产权的专有碳纤维生产装备；而国内引进的国外生产设备是非禁运通用型碳纤维生产装备，且价格较高。虽然国内碳纤维生产企业中设计产能千吨级以上的有3-4家，但由于缺乏核心技术团队，大多数碳纤维生产企业对进口生产装备的技术参数和性能指标缺乏消化和吸收能力，生产线自动化程度和对自身碳纤维生产技术的匹配性远远落后于国外同行，导致生产工艺的稳定性和过程控制的一致性较差，影响了碳纤维产品质量和稳定性，且生产成本很高，造成设备闲置、经营亏损，无法与国际先进企业竞争。2016年国内碳纤维实际产量为4,600吨，2017年产量提升至7,000吨。2007年至2017年碳纤维累计产量仅仅只有2.76万吨，远远低于设计产能。

图表：国内碳纤维实际产量图（吨）

B．多数碳纤维企业产品处于低端领域，且行业集中度不高

从全球碳纤维产业的发展可以看出，航空航天和国防工业是碳纤维最重要的应用领域，消费量约占世界总消费量30%，但却贡献了全球50%的碳纤维产值；与国外的发展相比，我国碳纤维市场主要围绕体育休闲产业发展，占比超过65%，然而该细分市场属于低端领域，面临非常大的价格竞争压力。目前我国从事碳纤维复合材料研制及生产的单位近百家，但能够生产符合航空航天标准的高性能碳纤维企业屈指可数，大量企业集中在体育休闲领域，绝大多数碳纤维厂家仍处在亏损状态。随着市场经济的优胜劣汰，碳纤维行业将面临洗牌，拥有自主知识产权和持续创新能力的企业必将在未来竞争中占得先机。

C．国内碳纤维厂家缺乏核心技术和人才积累，难以满足航空航天和高端民用领域对高性能碳纤维的需求高性能碳纤维的生产技术复杂，工艺流程长、环节多，涉及的学科较多，与设备制造能力息息相关。与国外碳纤维巨头几十年的连续技术积累相比，我国多数碳纤维生产企业缺乏掌握核心技术的研发及生产人员，研发产业化团队不稳定，前期技术和数据的积累不足，缺少从实验室技术研发、中试技术放大、工程产业化建设的全技术历练，因此在质量、成本和设备等制备技术方面与国外还有较大差距。缺乏长期稳定的科研技术团队成为碳纤维产业核心竞争力和可持续发展能力的重要制约。

D．我国碳纤维的产业链需要进一步完善

目前，国外已经形成设计、制造、分析及验证、应用牵引系统化的碳纤维复合材料体系。如日本东丽和美国赫克塞尔都有预浸料、织物、短切纤维、夹层材料等中间成型物，同时，直接为客户提供量身定制的复合材料解决方案和产品，方便了客户的使用，也解决了碳纤维产品与树脂匹配性问题。

由于国内大部分碳纤维复合材料企业技术尚不成熟，缺乏相应的研发及工艺支持，未能形成体系化、系列化的碳纤维产业链发展模式。

（4）国内碳纤维行业发展的趋势

碳纤维行业发展空间巨大，不仅体现在国防工业对碳纤维战略新兴产业的迫切需求，而且体现在迅速扩展国民经济各个领域的应用。

A．航空航天产业快速发展及军民深度融合政策的不断深入实施，为以碳纤维为代表的新材料行业提供了发展良机长期以来，我国国防建设落后于经济建设，与我国日益提升的大国地位不匹配，不利于稳定周边复杂环境。当前，建设同我国国际地位相称的国防力量，将国防和军队改革融入国家全面深化改革的大局已经上升为国家层面的战略举措。近年来，军民融合已成为统筹经济建设和国防建设的大战略、是今后一段时期内实现强国梦、强军梦的重要战略部署。

作为新一代国防装备的物质基础，加速发展新材料技术是保持军事领先地位的重要前提，碳纤维复合材料近年来应用领域不断拓宽，发展极为迅猛，其用量已经成为衡量军用装备先进性的重要标志。未来随着我国国防新装备的列装及现有装备的更新，碳纤维材料服务国防建设的领域将不断拓宽。

在航空领域，我军战斗机以二代和三代机为主，老式战机占比较高。根据飞行国际的数据，我国约60%的军用飞机面临退役，换成以三代、四代战斗机为标志的新一代空战力量，这将在很大程度上推动军用飞机的需求，为我国军用飞机制造业提供了难得的发展机遇，将拉动对高端碳纤维复合材料的需求。在常规武器装备领域，我国武器的更新换代也迫切需要采用轻质高强、耐腐蚀的碳纤维复合材料，已受到相关客户的关注，未来市场空间巨大。

B．与发达国家相比，我国民用碳纤维领域需求巨大，发展结构将进一步优化

目前国内民用碳纤维领域体育休闲类应用占绝大多数，而在民用航空、风电设备、汽车制造、轨道交通、工程建设等方面的应用虽然已经开始起步，但应用水平偏低。

随着国民经济持续高速增长，航空运输需求旺盛，中央和地方政府不断加大对民用机场建设的投入，民用机场建设掀起新一轮发展高潮，极大促进了国内民用航空产业的高速发展，客机需求数量激增。据波音公司披露，到2020年中国需要1764架商用飞机，是美国本土以外最大的市场；同时，以C919为代表的国产大型客机商业化，为碳纤维在民用航空领域提供了更大的发展机遇。

未来随着我国基础工业的进一步发展，碳纤维在工业领域的应用比例将得到提高，重要潜在市场如风电设备、汽车制造、轨道交通等领域的未来发展前景广阔。

C．在国家的大力扶持下，以中简科技为代表的碳纤维企业，正加快研发和产业化的步伐，产品和企业的竞争力不断提高我国政府从70年代即开始大力支持国产碳纤维的发展，由张爱萍将军组织召开的“7511”会议，奠定了国家扶持国产碳纤维发展的基础，国家通过“十五”、“十一五”、“十二五”三个五年计划，强力支持了国产碳纤维的技术攻关、工程产业化和应用牵引，使得国产碳纤维的发展取得了长足的进步。目前，已经有4-5家碳纤维企业生产的T300级碳纤维应用到了航空航天领域，说明T300的工程产业化技术已经基本过关；而中简科技更是通过多年技术积累，突破了高于T700级碳纤维的工程产业化技术，生产的ZT7系列高性能碳纤维已批量应用到航空航天领域，打破了国外对航空航天领域高端碳纤维的封锁。中简科技正引领国内碳纤维企业实现更高性能的碳纤维产业化步伐，通过技术提升和设备革新降低生产成本，提高企业核心竞争力。