纖維是一種含碳量90%以上的纖維狀碳材料,它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成,經碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維具有高比強度、高比模量、抗蠕變、導電、導熱等特性,強度比鋼大、密度比鋁小、比不銹鍋耐腐蝕、比耐熱鋼耐高溫、又能像銅一樣導電,集優異的電學、熱學和力學性能于一身。
一、碳纖維企業
世界碳纖維的生產主要集中少數發達國家,日本企業尤為突出,在碳纖維行業具備寡頭壟斷的行業地位,主要生產商為東麗、帝人、三菱等,其他的德國的西格里和美國的赫氏等。
1、東麗集團
全球碳纖維行業龍頭。東麗株式會社成立于1926年1月,主營業務包括纖維和紡織品、塑料和化學制品、IT相關產品、碳纖維復合材料、環境和工程、生命科學等。FY2018凈銷售收入為22,048億日元,營業利潤為1,564億日元。FY2018碳纖維復合材料凈銷售收入為1,779億日元,在公司總營收中占比約為8.1%;碳纖維復合材料營業利潤為208億日元,在公司總利潤中占比11.4%。
2016-2018年東麗凈銷售收入和營業利潤

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2016-2018年東麗碳纖維復合材料凈銷售收入和營業利潤

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2、帝人
全球第二大碳纖維廠商。帝人株式會社成立于1918年6月,主營業務包括高級纖維和復合材料(含高性能纖維、碳纖維及其復合材料兩部分),電子材料和化工產品、醫藥醫療、交易零售、IT及其他。FY2018凈銷售收入為8,350億日元,營業利潤為698億日元。FY2018材料類(含織物及產品、材料、復合材料及其他)凈銷售收入為6,248億日元,營業利潤為336億日元。
2016-2018年帝人凈銷售收入和營業利潤

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3、三菱
全球唯一同時生產PAN基碳纖維和瀝青基碳纖維的廠商。三菱化學控股株式會社成立于2005年3月,主營業務包括功能性產品(電子應用、設計材料)、健康保健、工業材料(化學品、聚合物)。其中,碳纖維業務包含在設計材料模塊。FY2018凈銷售收入為37,244億日元,營業利潤為3,557億日元。FY2017設計材料(含碳纖維業務)凈銷售收入為8,067億日元,設計材料營業利潤為815億日元。
2016-2018年三菱凈銷售收入和營業利潤

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2015-2017年三菱設計材料凈銷售收入和營業利潤

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二、碳纖維應用
目前,碳纖維在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,并且在其他工業領域的應用也是層出不窮。隨著規模化生產和產品技術提升導致的成本下降,碳纖維有望得到大規模普及。
國內碳纖維需求領域及占比

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全球碳纖維需求領域及占比

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目前國內外一致認為,最富有前景的應用領域是工業應用,如汽車工業,應用碳纖復合材料可以減輕重量,節約能源,增加可靠性。美國咨詢公司弗若斯特沙利文發表的研究報告稱2010-2017年,世界汽車碳纖維復合材料的復合年均增長率將達到31.5%。據統計2012年碳纖維在航空航天和國防領域的消費量約占40%,預計從2012至2020年其需求將由8000噸增至23000噸,而汽車的需求預期將從2013年的2600噸增長至2020年的23000噸,與航空航天持平,成為兩個最大消費市場。
三、碳纖維產業發展趨勢
中國碳纖維研究幾乎與世界同步,中國從上世紀60年代開始碳纖維生產的研究,80年代開始研究高強型碳纖維。中科院山西煤炭化學研究所在1976年建成了中國第一條PAN基碳纖維擴大試驗生產線,生產相當于東麗公司T200的碳纖維。大連興科碳纖維有限公司很早就實現了工業化碳纖維生產,該公司擁有多項專利,2003年形成年產800t碳纖維的生產能力,可生產1K、3K、6K、12K至320K碳纖維、預氧絲、碳纖維布、防火保溫材料、發熱絲、電熱絲等各種碳纖維制品,產品各項技術指標可達到國外同類產品(T300)先進水平,還與大連理工大學合作成立了碳纖維技術研發中心。
目前中國從事碳纖維復合材料研制及生產的單位近百家,但國內碳纖維大部分是小絲束,單條線產能僅有百噸級,規模效應無法發揮,導致國產碳纖維成本甚至高于國外的市場售價,行業普遍處于虧損狀態。
中國碳纖維企業名義產能總和達2.60萬噸,其中年產能在一千噸以上的公司有7家,分別是中復神鷹(6000t)、江蘇恒神(4650t)、精工集團(3500t)、光威復材(3100t)、中安信(1800t)、蘭州藍星(1800t)、太鋼鋼科(1200t)。中國碳纖維生產企業產能擴張仍然十分迅速,國有企業與民營企業并行發展。
國內主要碳纖維企業產能(噸)

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2017年國內碳纖維上市公司銷售收入(百萬元)

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2017年中國國內企業碳纖維銷量大約是7400噸,銷量/產能比為28.46%,同期國際銷量/產能比為57.20%,剔除中國的產銷量來看,其他國家的銷量/產能比為63.40%,產能利用率遠高于中國。可見,中國碳纖維企業的銷量/產能比遠低于其他國家平均水平,具備很大的提升空間。
產銷比低的主要原因是,碳纖維行業總體技術尚不成熟穩定,產品質量及性價比相對較低。但近年來,隨著中國高端碳纖維技術的不斷突破以及生產向規模化和穩定化發展,企業布局逐漸向高附加值的下游應用領域延伸,中國碳纖維行業逐步實現進口替代,企業盈利能力有望逐步恢復,市場走向良性健康的發展道路。中國已經攻克了國產T300級碳纖維、國產T700級碳纖維和國產M40石墨纖維的工程化和應用問題,解決了以上這3種材料的有無問題;突破了國產T800級碳纖維和國產M40J石墨纖維的關鍵制備技術,實現了工程化生產,主體力學性能達到東麗T800碳纖維和M40J石墨纖維水平;突破了國產T1000碳纖維和M50J、M55J、M60J石墨纖維實驗室制備技術,具備開展下一代纖維研發的基礎。
碳纖維三大應用領域國內、國際成熟度對比
應用領域 | 國內 | 國際 |
航天航空 | 航天成熟,航空起步 | 成熟應用 |
航空 | 性能較差,應用于非承力結構件 | 大量應用于1、2級結構件 |
航天 | 導彈、火箭應用成熟 | 導彈、火箭、航天飛機等 |
工業用 | 研發、起步階段 | 應用推廣,用量逐步擴大 |
風力發電葉片 | 75米5M風力發電葉片供應 | - |
抽油桿 | 小批量生產和應用 | - |
建筑補強 | 大量應用,年用1000噸以上量在 | 技術成熟,應用上升 |
電纜導線芯 | 實現規模化生產 | - |
體育休閑 | 用量最大,產業化生產 | - |
高爾夫桿 | 預浸料用量大,搓管工藝成熟,市 場用量穩定 | - |
釣魚竿 | 2014年進口量處于首位,漁具產量 和國際市場份額世界領先 | 市場份額已經處于逐漸降低的態勢 |
球拍球類 | 2014年用碳纖維1330噸,占總進 口量11.3% | - |
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相關報告:智研咨詢發布的《2019-2025年中國碳纖維行業市場運營態勢及未來發展趨勢報告》
智研咨詢 - 精品報告

2026-2032年中國高性能瀝青基碳纖維行業市場分析研究及投資趨勢研判報告
《2026-2032年中國高性能瀝青基碳纖維行業市場分析研究及投資趨勢研判報告》共十章,包含高性能瀝青基碳纖維投資建議, 中國高性能瀝青基碳纖維未來發展預測及投資前景分析,中國高性能瀝青基碳纖維投資的建議及觀點等內容。
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