中商情報網訊：碳纖維是由聚丙烯腈等有機母體纖維，在高溫環境下裂解碳化形成碳主鏈機構，含碳量在90%以上的高強度高模量纖維，具有耐高溫、抗摩擦、導電、導熱及耐腐蝕等特性。是用腈綸和粘膠纖維做原料，經高溫氧化碳化而成。同時它也是制造航天航空等高技術器材的優良材料，但因其價格昂貴，通常又被稱為“黑黃金”。

一、碳纖維產業鏈

碳纖維產業鏈包含上游的原油化工產業，中游的原絲加工、碳纖維相關產物以及碳纖維復合材料生產加工、核心機械制造以及下游的應用市場組成。

資料來源：中商產業研究院整理

資料來源：中商產業研究院整理

二、上游分析

碳纖維上游屬于石油化工行業，先從石油、煤炭、天然氣等化石燃料中制得丙烯，并經氨氧化后得到丙烯腈；丙烯腈經聚合和紡絲之后得到聚丙烯腈（PAN）原絲。碳纖維企業通過對以丙烯腈為主的原材料進行聚合反應生成聚丙烯腈，再以其紡絲獲得聚丙烯腈原絲。

（一）原油

碳纖維行業技術壁壘高，碳化氧化是關鍵。其主要原料丙烷可從原油中制得，丙烷經選擇性催化脫氫（PDH）可得到丙烯。國內石油生產企業繼續加大國內勘探開發力度，調整投資策略，加強重點戰略區域、潛力優質區塊的勘探，有效控制成本，積極釋放優質產能，原油產量呈持續增長態勢。數據顯示，2022年1-10月，我國生產原油17097.5萬噸，同比增長3.0%。

數據來源：國家統計局、中商產業研究院整理

下圖為我國原油上市企業匯總表：

資料來源：中商產業研究院整理

（二）丙烯腈

丙烯腈是一種無色易燃易揮發的液體，具有特殊的杏仁氣味。微溶于水，易溶于一般溶劑。目前，我國丙烯產企業主要分布在東北和華東地區。數據顯示，2016-2021年我國丙烯腈產量總體呈增長趨勢，從2016年167萬噸增長至2021年的261.3萬噸。中商產業研究院預測，2022年我國丙烯腈產量將達283.3萬噸。

數據來源：中商產業研究院整理

下圖為我國丙烯腈主要生產商匯總表：

資料來源：中商產業研究院整理

（三）聚丙烯腈

聚丙烯腈相較于其他兩種碳纖維工藝難度更低，并且擁有優異的成品品質和優良的力學性能，是碳纖維的主流。

下圖為我國聚丙烯腈主要生產商匯總表：

資料來源：中商產業研究院整理

三、中游分析

碳纖維的中游為利用原絲來制造碳纖維及碳纖維產品，原絲進行預氧化、低溫和高溫碳化后得到碳纖維，碳纖維可制成碳纖維織物和碳纖維預浸料；碳纖維與樹脂、陶瓷等材料結合，可形成碳纖維復合材料，最后由各種成型工藝得到下游應用需要的最終產品。

（一）碳纖維

1.市場規模

碳纖維行業屬于國家戰略性新興產業，在輕量化市場具有廣闊的發展前景，在國防安全、航空航天等板塊具有不可替代的優勢。中國碳纖維市場規模一直保持增長趨勢，從2016年的4.82億美元增長至2021年的15.88億美元，年均復合增長率達26.9%。2020年底國家提出的“碳達峰、碳中和”的戰略，對碳纖維產業將有深遠的影響，新的能源戰略將極大刺激風電、光伏、氫能等再生或新能源的發展。隨著下游各應用領域的不斷發展壯大，我國碳纖維市場規模將進一步增長。

數據來源：賽奧碳纖維、中商產業研究院整理

隨著我國碳纖維技術水平的提高，我國逐漸打破日本、美國的市場壟斷，國產碳纖維取得重大進步。2021年碳纖維國產化率水平已達47%，較2020年提升9個百分點。

數據來源：《2021全球碳纖維復合材料市場報告》、中商產業研究院整理

2.碳纖維產能

隨著碳纖維市場需求的不斷提升，產能不斷加大。中國碳纖維產能從2017年的2.55萬噸增長至2020年的3.620萬噸。最新數據顯示，2021年中國碳纖維產能達3.94萬噸，增速有所減緩。中商產業研究院預測，2022年我國碳纖維產能將達4.26萬噸。

數據來源：賽奧碳纖維、中商產業研究院整理

3.碳纖維產量

數據顯示，2017-2021年中國碳纖維產量不斷增長，從2017年的0.74萬噸增長至2020年的1.85萬噸。其中，2020年中國碳纖維產量增速明顯攀升。最新數據顯示，2021年中國碳纖維產量達2.43萬噸。中商產業研究院預測，2022年我國碳纖維產量能將達3.01萬噸。

數據來源：賽奧維纖維、中商產業研究院整理

4.碳纖維需求量

隨著國際風電葉片代工逐漸由歐洲轉向國內，該領域碳纖維需求激增，帶動我國碳纖維需求量穩定增長。數據顯示，我國碳纖維需求量由2016年的2.0萬噸增長至2021年的6.2萬噸，復合年均增長率達25.4%，預計2022年中國碳纖維需求量將達6.7萬噸。

數據來源：《2021全球碳纖維復合材料市場報告》、中商產業研究院整理

5.碳纖維消費量

從消費量來看，2016-2021年中國碳纖維消費量不斷增長，2021年消費量增速減緩。中國碳纖維消費量從2016年的1.96萬噸增長至2021年5.25萬噸。中商產業研究院預測，2022年我國碳纖維消費量能將達5.62萬噸。

數據來源：賽奧碳纖維、中商產業研究院整理

6.行業競爭格局

當前我國國內主要的碳纖維（及原絲）制造商為吉林碳谷、吉林寶旌、中復神鷹、江蘇恒神、光威復材、蘭州藍星和上海石化等。其中，吉林碳谷以原絲生產為主；吉林寶旌和蘭州藍星以大絲束碳纖維生產為主，江蘇恒神和蘭州藍星兼備原絲生產和碳纖維生產能力；其他公司產能主要集中在高性能碳和小絲束碳纖維。基于碳纖維極高壁壘的行業屬性，其全球供應呈現明顯的壟斷格局。其中，吉林碳谷+寶旌、中復神鷹產能占比均為24%，其次江蘇恒神占比15%、光威復材14%。

資料來源：中商產業研究院整理

7.行業投融資情況

在綠色能源和新型材料發展的帶動下，中國碳纖維復合材料的下游應用領域逐步擴大，開始在汽車制造、建筑交通等方面布局，并進一步加大了在風電設備領域的產業應用。隨著下游行業的興起，碳纖維行業也逐漸成為投資者關注的領域。數據顯示，2021年我國碳纖維行業相關投資事件為8起，達到歷史新高，投資金額達6.9億元。2022年1-8月，投資數量為3起，達到歷史新高，投資金額達6.4億元，金額接近去年全年投資金額。

數據來源：IT桔子、中商產業研究院整理

下圖為我國碳纖維主要生產商匯總表：

資料來源：中商產業研究院整理

（二）原絲

原絲是生產高品質碳纖維的技術關鍵，一般認為碳纖維90%的性能取決于原絲。原絲品質不佳，在后續加工中很難消除，從而遺傳給碳纖維，造成力學性能下降。原絲不僅決定碳纖維的質量，同時也是碳纖維成本的主要組成部分。理論上每生產1kg碳纖維需要消耗2kg的原絲，原絲占PAN基碳纖維成本高達51%左右。

下圖為我國碳纖維原絲主要生產廠商匯總表：

資料來源：中商產業研究院整理

（三）碳纖維織物

碳纖維織物是通過連續碳纖維的相互交叉、燒結等構成的片狀材料，是碳纖維重要的應用形式。據《棉紡織纖維》，按照碳纖維織物中紗線的取向，碳纖維織物可分為單向織物、雙向織物（分平紋、斜紋和緞紋）和多軸向織物。

資料來源：《棉紡織纖維》、中商產業研究院整理

下圖為我國碳纖維織物主要廠商匯總表：

資料來源：中商產業研究院整理

（四）碳纖維預浸料

碳纖維預浸料是由增強體，如碳纖維紗、樹脂基體、離型紙等材料，經過涂膜、熱壓、冷卻、覆膜、卷取等工藝加工而成的復合材料，又名碳纖維預浸布，是原材料和最終復合材料制品之間的一種中間產品。碳纖維預浸料的生產主要有熱熔法和溶液浸漬法。

資料來源：中商產業研究院整理

（五）碳纖維復合材料

碳纖維復合材料是指以碳纖維為增強體，樹脂、金屬、陶瓷等為基體的復合材料的總稱。常見的碳纖維復合材料主要有碳纖維增強樹脂基復合材料（CFRP)、碳纖維增強碳基復合材料（C/C)、碳纖維增強金屬基復合材（CFRM)、碳纖維增強陶瓷基復合材料（CFRC）和碳纖維增強橡膠復合材料（CFRR）等。

下圖為我國碳纖維加工及制成復合材料的生產商匯總表：

資料來源：中商產業研究院整理

四、下游分析

從我國碳纖維行業下游需求量來看，2021年對碳纖維需求占比較高的領域是風電葉片與體育休閑，需求量占比分別是36%、28%，在航空航天領域占比僅為3%。未來隨著我國碳纖維技術的提升以及航空航天的發展，碳纖維需求量將會進一步擴大。

數據來源：《2021全球碳纖維復合材料市場報告》、中商產業研究院整理

（一）風電

2022年1-9月，中國風電行業運行平穩。截至9月底，全國風電裝機容量34767萬千瓦，同比增長16.9%；風電新增裝機容量1924萬千瓦，比上年增加281萬千瓦。

數據來源：國家能源局、中商產業研究院整理

（二）體育

近年來，在一系列政策的帶動下，我國體育市場主體不斷擴大，體育的消費潛力加快釋放，體育產業規模邁上新臺階。國家統計局數據顯示，2017-2020年，全國體育產業總產出從21987億元增長至27372億元，年均復合增長率為7.6%。預計2022年之中國體育行業市場規模將達到31676億元。

數據來源：國家統計局、中商產業研究院整理

（三）建筑補強

通常而言，建筑工程的使用年限較長，部分工程存在因設計載荷標準過低而造成的遺留問題，與此同時，建筑工程大多暴露于外界環境，由于受到環境侵蝕不可避免發生老化。碳纖維對建筑結構進行補強往往采用碳纖維布或碳纖維板材來粘貼在混凝土結構的表面，從而實現對混凝土結構加固和補強。2022年1-10月，我國房屋竣工面積46565萬平方米，下降18.7%。其中，住宅竣工面積33771萬平方米，下降18.5%。

數據來源：國家統計局、中商產業研究院整理