碳纖維(Carbon Fiber，簡稱 CF)是由聚丙烯腈(PAN)(或瀝青、粘膠)等有機纖維采用高溫分解法在 1,000℃以上高溫的惰性氣體下碳化(去除除碳以外絕大多數(shù)元素)制成的，是一種含碳量在 90% 以上的無機高分子纖維。

 

　　碳纖維具有出色的力學性能和化穩(wěn)定，密度比鋁低強鋼高，是目前已大量生產(chǎn)的高性能纖維中具有最高的比強度和最高的比模量的纖維，并具有低密度、耐腐蝕、耐高溫、耐磨擦、抗疲勞、震動衰減性高、電及熱導性高、熱及濕膨脹系數(shù)低、 X 光穿透性高、非磁體但有電磁屏蔽效應等特點，是發(fā)展國防軍工與國民經(jīng)濟的重要戰(zhàn)略物資，廣泛應用于軍工、航空航天、體育用品、汽車工業(yè)、能源裝備、醫(yī)療器械、工程機械、交通運輸、建筑及其結構補強等領域。

 

　　全球碳纖維需求量統(tǒng)計及預測

 

　　前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《碳纖維行業(yè)深度調研與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2016年全球碳纖維的市場需求為7.65萬噸，同比增長11.8%。預測到2020年全球碳纖維市場總需求將達到11.2萬噸，對應未來幾年年復合增速約10.0%。從下游應用的行業(yè)分布來看，風電葉片、航空航天(含軍用領域)和體育休閑約占據(jù)總市場需求量的60%。2016年，風電葉片以1.8萬噸的需求量取代航空航天成為全球碳纖維市場需求最大的領域，增速高達50.0%。航空航天(包含軍用領域)2016年市場需求較上一年增長10.0%，達1.76萬噸。

 

　　2008-2020年全球碳纖維需求量統(tǒng)計情況及預測

 

數(shù)據(jù)來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理

 

 

　　碳纖維需求攀升，其中工業(yè)領域應用將是未來需求增加的主要動力：碳纖維在體育休閑、建筑、飛機和風機葉片上的應用已比較成熟，在汽車上的市場也逐漸開啟，并且在其他工業(yè)領域的應用也是日趨增長。隨著規(guī)模化生產(chǎn)和產(chǎn)品技術提升導致的成本下降，碳纖維有望得到大規(guī)模普及。其中汽車應用將會是未來碳纖維的一個重要的下游。按照近年來我國碳纖維需求量年均增速，預計“十三五”期間我國碳纖維需求量將保持15%以上的年均復合增速，到2022年我國碳纖維需求量將超過5萬噸。

 

　　2016-2022年中國碳纖維需求量統(tǒng)計情況及預測

 

數(shù)據(jù)來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理

 

　　目前對碳纖維車身來說，最大的制約是成本問題，但我們認為，隨著碳纖維技術的不斷成熟以及大規(guī)模批量使用，成本將不斷降低，未來碳纖維在汽車領域的市場仍然十分寬廣。2016年汽車用碳纖維需求量約為9000噸，預計到2020年全球需求將達到11000 噸。相對于全球市場而言，國內市場目前仍然處于起步階段，但隨著國內新能源汽車的快速發(fā)展，國內市場對碳纖維的需求量將快速增長，目前僅占到總需求 1%的汽車行業(yè)將給人帶來無限的遐想空間。

 

　　2010-2020年中國汽車用碳纖維需求情況及預測

 

數(shù)據(jù)來源：公開資料、前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理

 

　　風電葉片用碳纖維需求量分析及預測

 

　　從2017年來看，隨著風電成本的不斷降低，行業(yè)整體開始回暖，裝機量開始提高。伴隨著海上發(fā)電帶來的葉片大型化和功能化，碳纖維風電葉片的優(yōu)勢將越發(fā)顯著。2016年風電葉片用碳纖維需求量達到1.8萬噸，較2015年提升了50%，預計到2020年，風電葉片碳纖維需求量將達到2.68萬噸，發(fā)展空間巨大。

 

　　2010-2020年中國風電葉片用碳纖維需求量情況及預測

 

數(shù)據(jù)來源：公開資料、前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理

 

　　碳纖維產(chǎn)品向穩(wěn)定性、高端化方向發(fā)展

 

　　雖然國內碳纖維生產(chǎn)企業(yè)中設計產(chǎn)能千噸級以上的有3-4家，但缺乏核心技術團隊，生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性和過程控制的一致性較差，無法保證碳纖維產(chǎn)品質量和穩(wěn)定性，生產(chǎn)成本很高。因此，實現(xiàn)產(chǎn)品的穩(wěn)定化生產(chǎn)，提高設備利用率是必然趨勢。目前國內碳纖維在航空航天、體育休閑和工業(yè)應用三大領域中，高端應用領域占比僅4%。需要潛心鉆研，實現(xiàn)技術突破，形成體系化、系列化的碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展模式，打破國外高端領域的壟斷。

 

　　尋求新的市場領域

 

　　目前碳纖維高端應用領域由日本、美國等發(fā)達國家壟斷。我國大多數(shù)碳纖維企業(yè)產(chǎn)品處于低端領域。而低端應用如體育休閑領域，行業(yè)巨頭在價格制定和攻關科研方面易形成合力，壓制國內碳纖維企業(yè)。因此，我國碳纖維行業(yè)急需尋求新的市場領域，獲得突破發(fā)展。

 

　　碳纖維行業(yè)是技術和資金高度密集型行業(yè)，對內需要巨大投資，對外面臨國際巨頭的打壓，所以不可避免要面臨轉型，通過兼并購整合資源以形成大規(guī)模的碳纖維生產(chǎn)企業(yè)，參與國際競爭。

 

　　碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈的相關產(chǎn)品中，從原絲到碳纖維到復合材料以及之后的復合材料應用設計，產(chǎn)品的增值幅度很大。通過布局體系化、系列化的全產(chǎn)業(yè)鏈，碳纖維企業(yè)可以壓縮成本、增加盈利點，有能力面對國際巨頭的競爭，扭轉困局。

 

　　碳纖維作為非常高端的化工新材料，涉及許許多多非常精細的工藝條件和制備細節(jié)，很難在短時間內就取得巨大的突破。雖然我國的碳纖維產(chǎn)業(yè)目前較世界先進水平仍有差距，但是相信通過加強自主創(chuàng)新研發(fā)、抓住機遇奮力發(fā)展，未來中國的碳纖維產(chǎn)業(yè)一定能擺脫壓制、傲視群雄。