“黑色黄金”碳纤维当之无愧的“材料之王”

  化工新材料包括高性能树脂、高性能合成橡胶、高性能纤维、功能性膜材料、专用化学品、无机新材料等六大种类。

  从碳纤维归属的类别来看，碳纤维为化工新材料中高性能纤维的一种。除碳纤维外，芳纶、超高分子量聚乙烯纤维、聚苯硫醚纤维、聚酰亚胺纤维、聚对苯撑苯并双噁唑纤维也同属这一种类。

  作为先进复合材料的重要组成部分，以碳纤维为代表的高性能纤维是世界各国高新技术产业及国防领域的重点发展产业，具有不容忽视的发展的潜在能力。碳纤维更是凭借其优异的性能与重要的应用场景，成为当之无愧的“材料之王”。

  2013年-2015年，中国的碳纤维消耗量为1.51万吨、1.47万吨、1.69万吨，约占全球碳纤维消耗量的30%、27.6%和22.72%。

  而全球碳纤维市场，过去绝大多数都是美日企业的天下。仅日本东丽，三菱和东邦，其碳纤维产能就占全球的50%。

  ▲2015年全球碳纤维理论产能，前五家公司分别为日本东丽、德国西格里、东邦、三菱和中国台湾的台塑 来源：《2015年全球碳纤维复合材料市场报告》

  当时，山东威海生产碳纤维钓鱼竿的威海光威集团，碳纤维靠进口，上游碳纤维生产企业很傲慢，对它是“通知性涨价，赏赐性供给”，过得很憋屈。

  1998年，光威集团创始人陈光威提出“跳出院墙、围着院墙转”的战略，把业务往钓鱼竿产业链上游延伸，引进国内首条宽幅碳纤维预浸料生产线。

  碳纤维预浸料生产线投产后，大获成功，但主要原材料碳纤维，依然依赖进口。2002年，得知科技部已经立项研发碳纤维，陈光威决定“为国家干点事”。

  没有国家科研经费，他不惜抵押了自己的房子，还搭上光威十几年来在钓具和预浸料业务上的全部积累，带着技术骨干没日没夜地改进生产的基本工艺，终于生产出中国人自己的碳纤维。

  效果很快显现出来：2005年，光威T300级碳纤维通过了“863”计划验收，百吨级T300生产线投产。这在某种程度上预示着，我国国防建设所需关键材料CCF-1级（相当于东丽T300）碳纤维，可以自给自足了。

  上面说到的突破了国产碳纤维窘境的光威集团也成为了国产碳纤维生产巨头之首。

  公司简介：威海光威复合材料股份有限公司，简称光威复材。公司碳纤维设计产能为1855吨，在建产能为6000吨。

  业务范围：碳纤维、经编织物和机织物、高性能树脂、预浸料、复合材料构制件和复材生产装备设计制造、碳纤维及复材检测服务。

  经营情况：2020 年度，光威复材实现营业收入 21.16 亿元，归母净利润 6.41 亿元，其中碳纤维及织物营业收入为 10.78 亿元，占据营业收入比重为 50.95%；碳梁营业收入为7.18亿，占据营业收入比重为33.93%；预浸料营业收入为2.36亿，占据营业收入比重为11.18%。2021年上半年营收12.83亿元，归母净利润4.34亿元。

  公司简介：中复神鹰碳纤维股份有限公司，简称中复神鹰。基本的产品为碳纤维，其连云港基地产能为3500吨，另有10000吨高性能碳纤维及配套原丝项目在建。

  经营情况：2020年公司营业收入为5.32亿元，同比增长28.19%，纯利润是8523.18万元，同比增长225.92%。

  公司简介：江苏恒神股份有限公司，简称江苏恒神。公司建有5条单线千吨级碳纤维生产线吨各类型碳纤维。

  业务范围：碳纤维、复合材料和结构件的设计、研发、生产、销售、技术应用服务。

  经营情况：2020年公司营业收入为5.42亿。2021年上半年营收4.05亿元，归母净利润0.52亿元。

  公司简介：中简科技股份有限公司，简称中简科技。产品主要使用在于航空航天领域，主要客户为国内航空航天领域所属企业，各项指标参数要求较高。

  经营情况：2020年公司营收为3.89亿元，2021年前三季度营收为3.00亿元，总利润为1.64亿元，纯利润是1.45亿元，同比增长10.69%。

  碳纤维是含碳量在90%以上的高强度高模量纤维，耐高温居所有化纤之首。碳纤维强度是钢的7到10倍，密度是钢的1/4，还有抗疲劳、强度高等性能，因此被称为21世纪的“黑黄金”。

  中游方面，碳纤维产业最重要的包含碳纤维及其制品，从原丝到最终的复合材料往往需要经过多个加工步骤，中游产品最要包括三种：碳纤维及其制品、预浸料、复合材料。

  下游应用来看，碳纤维目前已成熟运用于航空、航天等国防领域，包括制造飞机、卫星、火箭、导弹、雷达等。但随市场需求的增加，碳纤维基增强工程塑料、能承受压力的容器、建筑补强、风力发电等新兴市场的需求与日俱增，此外，汽车零部件、医疗机械等待开发市场也前景也相当乐观。

  从国内市场来看，2020年，我国碳纤维的需求量为4.8万吨，但国产碳纤维供应量不足2万吨，产品自给率仅为42%。在高性能碳纤维方面，我国现有产能仍有短板，未能满足国内增长的需求，供需缺口也因此而来。

  放眼全球，2020年全球碳纤维材料使用量超过了10万吨，在航空飞机领域使用量达到了8700吨，航天领域也有300吨的使用需求。碳纤维的主要生产国家为日本、美国、欧洲部分发达国家、韩国等，这部分技术先进的国家牢牢把控了研发技术，并通过战略布局在全球碳纤维市场中占有领先地位。

  而随着我国在新材料领域的不懈努力，国内碳纤维技术屡屡获得重要突破，打破海外发达国家的技术封锁，并在全球碳纤维市场中逐步占有重要地位。

  未来，随着国内技术的进步与国产高性能碳纤维的大规模量产，市场供不应求的局面将得到一定的改善，碳纤维材料的价格也将逐步平稳。而全碳纤维市场仍有较大增长空间，预计2030年全球总需求量将超42万吨，相较2020年用量大幅扩张4倍。