（報(bào)告出品方/作者：華泰證券，方晏荷）
碳纖維性能顯著優(yōu)于玻纖，但玻纖性價(jià)比更高
碳纖維在可量產(chǎn)纖維材料中性能最佳，主要體現(xiàn)在低密度、高強(qiáng)度、高模量、耐高溫等。碳 纖維是由聚丙烯腈（PAN）（或?yàn)r青、粘膠、酚醛基）等有機(jī)纖維在高溫環(huán)境下裂解碳化形 成的含碳量高于 90%的碳主鏈結(jié)構(gòu)無(wú)機(jī)纖維，其中全球 90%以上的碳纖維通過(guò) PAN 制造。 碳纖維具備出色的力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性，是目前已大量生產(chǎn)的高性能纖維中具有最高的 比強(qiáng)度和最高的比模量的纖維。
相比于傳統(tǒng)的高性能纖維玻纖、玄武巖纖維等，碳纖維的主 要特點(diǎn)是重量輕/低密度（密度是鋼的 1/5，是鋁合金的 1/2）、高強(qiáng)度（T300 拉伸強(qiáng)度 3500MPa，T1000/6370MPa，T1200/9000MPa）、高模量（彈性強(qiáng)弱，T300/230GPa， T800/290GPa，M40/400GPa）、耐高溫（2000 攝氏度以上強(qiáng)度不降）、耐腐蝕（耐海水及 各種酸堿鹽等介質(zhì)腐蝕）、熱膨脹系數(shù)?。崩浼睙嵯鲁叽绶€(wěn)定性高）、導(dǎo)熱/導(dǎo)電性能獨(dú)特 （可用于電加熱及軍工屏蔽防護(hù)）。
玻纖相比于碳纖維性價(jià)比更高，而中國(guó)巨石超高模量玻纖在部分性能上與碳纖維差距已明 顯縮小。玻璃纖維是一種綜合性能優(yōu)異的無(wú)機(jī)非金屬材料，以葉臘石、高嶺土、石灰石、石 英砂等礦物原料按一定配比混合后經(jīng)高溫熔制等工藝制造而成，價(jià)格一般在 5000-10000 元 /噸之間。通常作為復(fù)合材料增強(qiáng)基材、電絕緣材料、耐熱絕熱材料、光導(dǎo)材料、耐蝕材料 和過(guò)濾材料等，廣泛用于多個(gè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，是國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的新材料之一。
與碳纖維相比， 玻纖性能雖較低，但價(jià)格是碳纖維的 1/10 以下，性價(jià)比相對(duì)較高且應(yīng)用更廣泛。此外，中 國(guó)巨石 2020 年推出的 E9 超高模量玻纖拉伸模量超過(guò) 100GPa，拉伸強(qiáng)度已可達(dá)到 3500MPa，軟化溫度達(dá)到 970℃，在部分性能上與碳纖維的差距已明顯縮小。
玻纖產(chǎn)業(yè)化程度更高，碳纖維需求在拓展初期
玻纖需求量為碳纖維 80 倍，但需求增速顯著小于碳纖維
需求體量看，2020 年碳纖維在全球/中國(guó)有 11/5 萬(wàn)噸、26/10 億美元市場(chǎng)規(guī)模，預(yù)計(jì)至 21- 25 年 CAGR 為 13%/25%，國(guó)產(chǎn)碳纖維需求預(yù)計(jì)保持 30%以上高增長(zhǎng)。從需求端看，2020 年全 球碳纖維整體需求約 10.7 萬(wàn)噸/26 億美元，同比+3%/-9%，疫情拖累高價(jià)的航空航天領(lǐng)域 銷售降低導(dǎo)致市場(chǎng)規(guī)模下降；預(yù)計(jì) 25/30 年需求分別達(dá)到 20/40 萬(wàn)噸，21-25/21-30 年 CAGR 分別為 13%/14%。
2020 年中國(guó)碳纖維需求約 4.9 萬(wàn)噸，同比+29%，占到全球需求量的 46%，同比+9pct。其 中國(guó)產(chǎn)/進(jìn)口為 1.9/3.0 萬(wàn)噸，同比+54%/+18%，國(guó)產(chǎn)碳纖維增速已連續(xù) 3 年超 30%。預(yù)計(jì) 國(guó)內(nèi)碳纖維需求在 2023/2025 年總體達(dá)到 9.4/14.9 萬(wàn)噸，21-25 年 CAGR 為 24%/25%， 其中國(guó)產(chǎn) CAGR 預(yù)計(jì)為 35%/35%。此外，2020 年國(guó)內(nèi)總體市場(chǎng)規(guī)模 10 億美元。
目前國(guó)內(nèi)大部分碳纖維需求依靠進(jìn)口滿足，2020 年國(guó)內(nèi)需求自給率僅 38%（1.9/4.9 萬(wàn)噸）， 隨著國(guó)內(nèi)下游需求的逐步打開(kāi)，預(yù)計(jì)到 2023/2025 年碳纖維自給率可達(dá)到 48%/55%。進(jìn)口碳纖維主要來(lái)自日本、美國(guó)等，2021 年前 9 月，我 國(guó)進(jìn)口碳纖維產(chǎn)品合計(jì)為 1.9 萬(wàn)噸，同比+8%，其中碳纖維/碳纖維預(yù)浸料/制品 4037/1278/15397 噸，同比+60%/+90%/-4%。
需求結(jié)構(gòu)看，碳纖維下游需求以風(fēng)電葉片、航天航空、體育休閑、汽車為主。從全球需求來(lái) 看，碳纖維下游相對(duì)分散，風(fēng)電葉片（主梁、梁帽）、航空航天（飛機(jī)構(gòu)件）、體育休閑（球 拍/釣具等）、汽車（輕量化構(gòu)件）為主要應(yīng)用領(lǐng)域，2020 年合計(jì)占到全球需求的 70%。而 國(guó)內(nèi)碳纖維主要應(yīng)用于風(fēng)電葉片和體育休閑，2020 年兩者合計(jì)占比達(dá)到 71%。從附加值來(lái) 看，航空航天單價(jià)達(dá)到 60 美元/kg，產(chǎn)品相對(duì)高端，市場(chǎng)基本被海外公司所占據(jù)；風(fēng)電葉片 單價(jià)最低（14 美元/kg），全球應(yīng)用相對(duì)更多。但體育用品中碳纖維的發(fā)展速度相對(duì)較低， 2020 年全球體育用品碳纖維用量 1.5 萬(wàn)噸，同比+3%，預(yù)計(jì) 2025 年 2.0 萬(wàn)噸，21-25 年 CAGR 達(dá)到 5%。
玻纖集中應(yīng)用在建筑、交通運(yùn)輸?shù)葌鹘y(tǒng)領(lǐng)域，碳纖維在風(fēng)電葉片、汽車輕量化等高端產(chǎn)品 中和玻纖有替代關(guān)系，而在建筑中也可用于橋梁補(bǔ)強(qiáng)。玻纖產(chǎn)業(yè)化較明顯，大眾產(chǎn)品占比較 高，相對(duì)較低的價(jià)格使玻纖主要應(yīng)用于建筑建材領(lǐng)域（34%）、交通運(yùn)輸（14%）、電子電器 （20%）及工業(yè)設(shè)備（22%）等領(lǐng)域，例如建筑承載工程中的加固材料（混凝土梁、柱）、 建筑物內(nèi)外墻體保溫、防水、抗裂材料和節(jié)能建筑門窗等，汽車中的前端模塊、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、 新能源汽車電池保護(hù)盒等，家電外殼、供給水管等。
玻纖高端紗產(chǎn)品主要應(yīng)用于風(fēng)電葉片（短切原絲）、汽車輕量化（熱塑紗）、PCB（電子紗）， 此外航空航天如飛機(jī)上的內(nèi)外側(cè)副翼、方向舵、擾流板、機(jī)艙內(nèi)的頂板、行李箱、儀表盤、 機(jī)身空調(diào)艙、蓋板等二級(jí)結(jié)構(gòu)。以上領(lǐng)域也是碳纖維的主要應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)玻纖具有一定替代 性。傳統(tǒng)領(lǐng)域如建筑中，碳纖維也有應(yīng)用的地方，大絲束產(chǎn)品性能相對(duì)較低同時(shí)制造成本相 對(duì)較低，因此往往運(yùn)用于基礎(chǔ)工業(yè)領(lǐng)域，包括土木建筑、交通運(yùn)輸和能源等，如用于建筑橋 梁的補(bǔ)強(qiáng)。（報(bào)告來(lái)源：未來(lái)智庫(kù)）
風(fēng)電葉片：大型化及海風(fēng)景氣，碳纖維或加速滲透玻纖
玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料為風(fēng)電葉片主流材料，碳纖維在風(fēng)電葉片中滲透率僅 3%。玻纖增強(qiáng)復(fù)合 材料質(zhì)輕高強(qiáng)、耐腐蝕性能好、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)及優(yōu)良的工藝性能，疊加性價(jià)比優(yōu)勢(shì)，使其成為 制造風(fēng)電葉片的完美材料。
現(xiàn)階段大型風(fēng)機(jī)的葉片外殼主要材料為玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料、玻纖 +碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，玻纖價(jià)格較碳纖維價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯（約為 1/10 以下），玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料為葉片制造主流選項(xiàng)。根據(jù)常州天馬集團(tuán) 2009 年研究估算，1GW 風(fēng)電機(jī)組對(duì)玻纖紗需求量約 0.96 萬(wàn)噸；根據(jù) GWEC（全球風(fēng)能理事會(huì)），2020 年全球風(fēng)電 裝機(jī)量 93GW，以上可得對(duì)應(yīng) 2020 年理論風(fēng)電領(lǐng)域玻纖用量 89 萬(wàn)噸。
風(fēng)電迎來(lái)快速發(fā)展機(jī)遇，葉片大型化尤其是海上風(fēng)電的快速發(fā)展有望加速碳纖維產(chǎn)業(yè)化， 預(yù)計(jì) 21-25 年全球風(fēng)電葉片碳纖維需求量 CAGR 為 25%。雙碳目標(biāo)下，風(fēng)電已經(jīng)成為重要 的發(fā)展領(lǐng)域。
海上風(fēng)電因最小的渦輪機(jī) 額定功率為 3MW，且耐腐蝕性等要求更高，碳纖維有望成為最佳的使用材料。根據(jù) GWEC （全球風(fēng)能理事會(huì)）預(yù)測(cè)，21 年中國(guó)海上風(fēng)電搶裝有望帶動(dòng)全球海上風(fēng)電裝機(jī)量同比增長(zhǎng) 83.6%至 11.2GW，快速增長(zhǎng)。21 年海上風(fēng)電搶裝后，海風(fēng)新增裝機(jī)量有所下滑，在風(fēng)電降 本以及海風(fēng)基地帶動(dòng)下，23 年以后風(fēng)電再次恢復(fù)快速增長(zhǎng)，2025 年全球海上風(fēng)機(jī)裝機(jī)量有 望達(dá)到 23.9GW，21-25 年 CAGR 為 31%。
風(fēng)機(jī)價(jià)格下降，或助力 22 年招標(biāo)量快速增長(zhǎng)。根據(jù)北極星電力網(wǎng)披露，10 月開(kāi)標(biāo)的中國(guó)廣 核（003816 CH）象山涂茨海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)采購(gòu)和華潤(rùn)電力（0836 HK）蒼南 1#海上風(fēng)電項(xiàng) 目風(fēng)機(jī)(含塔架)推出風(fēng)機(jī)招標(biāo)。華潤(rùn)蒼南項(xiàng)目共 5 家整機(jī)商參與投標(biāo)。最低報(bào)價(jià)為中國(guó)海裝 （未上市），投標(biāo)折合單價(jià)為 4061 元/kW，除上海電氣外，其余 4 家報(bào)價(jià)均低于 5000 元/kW， 所有投標(biāo)人平均單價(jià)為 4563 元/kW。
中國(guó)廣核（003816 CH）涂茨項(xiàng)目最低報(bào)價(jià)為中國(guó)海裝， 投標(biāo)折合單價(jià)為 3830 元/kW，所有投標(biāo)人平均單價(jià)為 4352 元/kW，相較于 2020 年 6 月華 潤(rùn)電力海風(fēng)機(jī)組報(bào)價(jià) 7264 元/kW 大幅下降。21 年海上風(fēng)電以存量項(xiàng)目搶裝為主，10 月華 潤(rùn)蒼南項(xiàng)目為 21年首次的風(fēng)機(jī)招標(biāo)項(xiàng)目。參考陸風(fēng)案例，風(fēng)機(jī)價(jià)格下降后招標(biāo)量快速提升。 根據(jù)水規(guī)總院統(tǒng)計(jì)，2019 年底江蘇等十個(gè)省規(guī)劃核準(zhǔn)海上風(fēng)電總?cè)萘考s 31.03GW，其中 19 年已經(jīng)并網(wǎng) 5.93GW，尚有 25.1GW 未并網(wǎng)。考慮到 CWEA 統(tǒng)計(jì) 2020 年我國(guó)海上風(fēng)電 裝機(jī)量為 3.06GW，截至 20 年底仍有 22GW 以上的項(xiàng)目待建設(shè)，海上風(fēng)電儲(chǔ)備項(xiàng)目充裕， 支撐后續(xù)海上風(fēng)電發(fā)展。
汽車：輕量化最佳用碳纖維，單車復(fù)材用量空間仍廣闊
碳纖維是汽車輕量化最佳選擇，但 2020 年對(duì)車用玻纖滲透率僅 4.5%。歐洲鋁協(xié)研究數(shù)據(jù)表明，若汽車整車質(zhì)量降低 10%，燃油效率可提高 6%-8%； 具體從絕對(duì)量來(lái)說(shuō)，汽車重量每降低 100kg，每百公里可節(jié)約 0.3-0.6L 燃油，二氧化碳排 放可減少約 10g/Km，新能源汽車?yán)m(xù)航可提高 6%-11%。隨著復(fù)合材料技術(shù)的不斷進(jìn)步，如 今碳纖維復(fù)合材料在汽車車身、尾翼、汽車底盤、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、汽車內(nèi)飾等各個(gè)地方。
寶馬 i3 大批量應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料，減重約 250-350 公斤；寶馬 7 系轎車碳纖維復(fù)合材料僅占 7 系轎車車體結(jié)構(gòu)的 3%，但貢獻(xiàn)了 40kg 的減重。2024 年全球汽車用碳纖維需 求量可達(dá)到 1.8 萬(wàn)噸，21-24 年 CAGR 為 10%。18 年中國(guó)交通運(yùn)輸領(lǐng)域玻纖消費(fèi)量約 53 萬(wàn)噸，其中 70-80%用于汽車制造使用的玻纖增強(qiáng)材料（假設(shè)為 75%），則理論汽車用玻纖 體量為 40 萬(wàn)噸，則碳纖維在汽車中使用量?jī)H為玻纖的 4.5%，價(jià)格高昂仍為主要劣勢(shì)。
航空航天：玻纖多用于小部件，碳纖維單機(jī)用量可過(guò)半
航空航天領(lǐng)域復(fù)材應(yīng)用比例提升是主要邏輯，碳纖維可用于中央翼盒、整機(jī)身段等主承力 結(jié)構(gòu)件，玻纖主要用于零散飛機(jī)蒙皮和內(nèi)部?jī)x器的通訊罩等。碳纖維在航空航天領(lǐng)域的需 求僅次于風(fēng)電葉片。
飛機(jī)復(fù)材重要的里程碑主要是 A380 第一個(gè)將復(fù)材用于中央翼盒的大型民機(jī)， 整機(jī)復(fù)材用量超過(guò) 25%；A350 和 B787 整機(jī)復(fù)材用量超 50%。碳纖維在航空中優(yōu)勢(shì)有： 1）民航客機(jī)的燃油成本占據(jù)了整個(gè)運(yùn)營(yíng)成本的 40%左右，碳纖維與常規(guī)材料相比可使飛機(jī) 減重 20%-40%，飛機(jī)整體重量減輕 6%-12%，可節(jié)省較多燃油成本；2）克服了金屬材料 易疲勞和易腐蝕的缺點(diǎn)，增加了耐用性；3）降低結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本和制造成本大幅度。以上高 端領(lǐng)域基本為歐美日本等國(guó)家碳纖維公司占據(jù)。 （報(bào)告來(lái)源：未來(lái)智庫(kù)）
碳纖維開(kāi)工率提升并加速擴(kuò)產(chǎn)，玻纖產(chǎn)能增長(zhǎng)受限
全球碳纖維產(chǎn)能 17 萬(wàn)噸，技術(shù)和應(yīng)用受限導(dǎo)致產(chǎn)能利用率僅 62%，國(guó)內(nèi)產(chǎn)能利用率已在 加速追趕國(guó)際水平。2020 年全球碳纖維運(yùn)行產(chǎn)能約為 17.17 萬(wàn)噸。從區(qū)域角度來(lái)看，美國(guó) 是產(chǎn)能最多的國(guó)家，運(yùn)行產(chǎn)能達(dá) 3.73 萬(wàn)噸，占 2020 年全球碳纖維運(yùn)行產(chǎn)能的 22%；中國(guó) 大陸位居第二，運(yùn)行產(chǎn)能為 3.62 萬(wàn)噸，占比為 21%；日本位列第三，運(yùn)行產(chǎn)能為 2.92 萬(wàn) 噸，占比為 17%。2020 年全球需求量?jī)H 10.7 萬(wàn)噸，占運(yùn)行產(chǎn)能的 62%，實(shí)際產(chǎn)能利用率 較低。
據(jù)中國(guó)化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2020 年度國(guó)產(chǎn)碳纖維總產(chǎn)量 1.80 萬(wàn)噸，產(chǎn)能利用率 僅 50%（同比+5pct，2018 年僅 34%），主要系涌入碳纖維行業(yè)的大多數(shù)企業(yè)在一些關(guān)鍵技 術(shù)上無(wú)突破，生產(chǎn)線運(yùn)行及產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，導(dǎo)致“有產(chǎn)能，無(wú)產(chǎn)量”的現(xiàn)象出現(xiàn)，另下游 應(yīng)用未完全打開(kāi)和疫情亦有影響。國(guó)際上正常開(kāi)車的企業(yè)，達(dá)產(chǎn)率通常在 65%以上，甚至 有企業(yè)已經(jīng)達(dá)到 90%以上，中國(guó)跨越了低達(dá)產(chǎn)率的歷史階段，達(dá)產(chǎn)率正趨近國(guó)際水平。
相對(duì)成熟的供需環(huán)境保證玻纖產(chǎn)能利用率較高，19 年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)已占到全球 66%。據(jù)卓創(chuàng)資 訊，截至 2021 年 10 月底，全國(guó)玻纖紗總產(chǎn)能 660 萬(wàn)噸，在產(chǎn)產(chǎn)能 595 萬(wàn)噸，占比 90%。 2020 年玻纖產(chǎn)能/產(chǎn)量 580/541 萬(wàn)噸，產(chǎn)能利用率在 93%。玻纖相對(duì)成熟的供需環(huán)境保證 了產(chǎn)能利用率的高位運(yùn)行。此外，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)已經(jīng)占到全球的主導(dǎo)位置。2019 年全球玻纖產(chǎn) 量 801 萬(wàn)噸，中國(guó)產(chǎn)量 527 萬(wàn)噸，占比達(dá)到 66%，較 2012 年的 54%提升 12pct。從企業(yè) 的收入來(lái)看，2020 年全國(guó)規(guī)模以上玻纖及制品企業(yè)收入 1955 億元，同比+10%。
玻纖供給壓力相對(duì)碳纖維小，能耗雙控下新增產(chǎn)能落地難度加大。據(jù)卓創(chuàng)資訊，截至 2021 年 10 月底玻纖在建及擬建池窯產(chǎn)能為 108 萬(wàn)噸，此外海外在建及擬建的有 27 萬(wàn)噸，其中 整體明確計(jì)劃 22 年點(diǎn)火的有 60 萬(wàn)噸。我們認(rèn)為，能耗雙控政策趨嚴(yán)，玻纖行業(yè)雖然單位 能耗較低，但能耗總量相對(duì)較高，一定程度上抑制或延緩新增產(chǎn)能的投放。此外，部分玻纖 頭部企業(yè)已有較為遠(yuǎn)期的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，龍頭集中度有望加速提升，如中國(guó)巨石計(jì)劃在“十四五” 末玻纖紗產(chǎn)能達(dá)到 415 萬(wàn)噸，較現(xiàn)有產(chǎn)能增長(zhǎng)近 200 萬(wàn)噸；長(zhǎng)海股份（300196 CH）2021 年 5 月 15 日公告擬投資 63 億元建設(shè) 60 萬(wàn)噸高性能玻纖產(chǎn)線，分兩期實(shí)施，共四條產(chǎn)線 每期兩條，預(yù)計(jì)一/二期分別耗時(shí) 30/24 個(gè)月；山東玻纖（605006 CH）亦規(guī)劃在“十四五” 期間將產(chǎn)能從 38 萬(wàn)噸擴(kuò)張到百萬(wàn)噸。
國(guó)企加速碳纖維整合，玻纖已進(jìn)入第二輪冷修優(yōu)化
與民企自建產(chǎn)能擴(kuò)張不同，國(guó)有資本加大收購(gòu)兼并布局碳纖維，已形成陜煤集團(tuán)/吉林化纖 集團(tuán)/寶武集團(tuán)為首的三大碳纖維主力。國(guó)有資本加大進(jìn)入國(guó)產(chǎn)碳纖維行業(yè)的力度，成為目 前的一種趨勢(shì)，雙方在優(yōu)勢(shì)方面形成互補(bǔ)。
2019 年 3 月陜煤集團(tuán)（未上市）通過(guò)二級(jí)市場(chǎng) 定向收購(gòu)恒神 40%股份，成為控股股東。另吉林化纖集團(tuán)和寶武集團(tuán)（均未上市）也在通 過(guò)兼并收購(gòu)加速布局，逐步形成三大碳纖維主力。我們認(rèn)為，碳纖維逐步成為傳統(tǒng)材料大型 集團(tuán)的轉(zhuǎn)型突破口，如陜煤集團(tuán)“以煤為基、能材并進(jìn)、技融雙驅(qū)、蛻變轉(zhuǎn)型”戰(zhàn)略的新嘗 試且具備悠久的技術(shù)積累，寶武集團(tuán)在鋼鐵及非金屬新材料領(lǐng)域處于全球領(lǐng)先地位，吉林化 纖集團(tuán)作為老牌化纖企業(yè)具有超 40 年的化纖技術(shù)沉淀，未來(lái)碳纖維布局更為宏大。
海外龍頭占碳纖維過(guò)半市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)集中度類似玻纖
海外龍頭占據(jù) 56%產(chǎn)能，技術(shù)領(lǐng)先且全球化擴(kuò)張加速。供給格局看，卓爾泰克被東麗收購(gòu) 后全球傳統(tǒng)的七大碳纖維巨頭變?yōu)榱缶揞^，日本東麗等全球龍頭企業(yè)已經(jīng)基本完成國(guó)際 產(chǎn)業(yè)基地布局，尤其是日本東麗，數(shù)十年時(shí)間，在日本、韓國(guó)、美國(guó)、法國(guó)、匈牙利、墨西 哥完成大小絲束的布局。巨頭們無(wú)論是生產(chǎn)技術(shù)、成本、應(yīng)用、生態(tài)，都主導(dǎo)著全球碳纖維 行業(yè)。其中日本東麗、西格里、三菱麗陽(yáng)、日本東邦占據(jù)全球 56%的產(chǎn)能。
全國(guó)來(lái)看碳纖維格局集中趨勢(shì)未變，玻纖 CR3 集中度 10 年來(lái)保持 65%以上。我國(guó)碳纖維 格局較為集中，呈現(xiàn) 4 家獨(dú)大的格局，類似于玻纖行業(yè)。2020 年碳纖維原絲/碳纖維產(chǎn)能 CR4 占 84%/78%，均為碳谷+寶旌、中復(fù)神鷹、江蘇恒神、光威復(fù)材，同時(shí)產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步 明顯，頭部企業(yè)產(chǎn)品規(guī)格和結(jié)構(gòu)更加豐富。玻纖 CR4 格局 2009 年到 2020 年均為發(fā)生較 大的變化，玻纖行業(yè)規(guī)模以上企業(yè)收入由 2010 年的 864 億元增至 2020 年的 1955 億元， 行業(yè)蛋糕持續(xù)變大的過(guò)程中并未對(duì)頭部格局產(chǎn)生明顯的影響，新進(jìn)入者并未撼動(dòng)頭部企業(yè) 的領(lǐng)先地位，我們認(rèn)為主要是頭部企業(yè)在規(guī)模和成本上形成了較全面的壁壘。
強(qiáng)者恒強(qiáng)鞏固寡頭壟斷，碳纖維有望復(fù)制玻纖發(fā)展
比玻纖更高的資金/技術(shù)/成本壁壘，寡頭壟斷或持續(xù)
玻纖長(zhǎng)時(shí)間的寡頭壟斷格局源于投資和技術(shù)的高壁壘。自 2009 年到 2020 年，國(guó)內(nèi)玻纖行 業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局穩(wěn)定，CR3 保持在 65%以上。我們認(rèn)為主要系資金和技術(shù)壁壘較高，且該壁壘 在時(shí)間的積累下不斷加強(qiáng)：1）在資金投入方面，以粗紗為例，單噸玻璃纖維所需固定資產(chǎn) 投入約為 1 萬(wàn)元，對(duì)應(yīng)投資一條 12 萬(wàn)噸的粗紗生產(chǎn)線需要約 12 億元的固定資產(chǎn)投入，而 電子紗產(chǎn)線每噸投資更是近 4 萬(wàn)元，其中不斷漲價(jià)的鉑銠合金投入占到整線投資額的 50% 以上；2）在技術(shù)儲(chǔ)備方面，玻纖企業(yè)需要掌握池窯設(shè)計(jì)、節(jié)能燃燒、玻璃配方、漏板設(shè)計(jì) 與制造、表面處理、纖維成型等多項(xiàng)核心技術(shù)才能進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)，否則在成本、市場(chǎng)拓展 等方面不具備競(jìng)爭(zhēng)力。（報(bào)告來(lái)源：未來(lái)智庫(kù)）
類比玻纖發(fā)展歷史，降本帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)化邏輯基本相似
玻纖軍轉(zhuǎn)民逐步滲透 vs 碳纖維民軍互通，降本帶來(lái)市場(chǎng)拓展打開(kāi)規(guī)?；A(chǔ)。玻璃纖維起 源于 20 世紀(jì) 30 年代的美國(guó)。1938 年，歐文斯科寧（OC）成為世界上第一家玻璃纖維企 業(yè)，其采用鉑金坩堝拉制連續(xù)玻璃纖維的生產(chǎn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模玻璃纖維生產(chǎn)，為現(xiàn)代玻 璃纖維制造工業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。在二戰(zhàn)期間，玻璃纖維主要用于航空工業(yè)方面，如飛機(jī) 雷達(dá)罩、副油箱等。
二戰(zhàn)后，玻璃纖維逐步向火箭發(fā)動(dòng)機(jī)外殼、船舶材料等領(lǐng)域延伸，并且 逐步在交通、建筑、風(fēng)電、電子等民用領(lǐng)域被大量使用。碳纖維在 1950 年前后被美國(guó)空軍 用于耐高溫武器材料中。1970 年日本東麗和美國(guó)聯(lián)合碳化公司（未上市）進(jìn)行技術(shù)合作， 實(shí)現(xiàn)碳纖維量產(chǎn)，接下來(lái)在魚竿、高爾夫球桿等日常體育用品中開(kāi)始使用。此后碳纖維被廣 泛應(yīng)用于飛機(jī)次承力結(jié)構(gòu)及零部件，類似目前的玻纖，后在 90 年代擴(kuò)大到飛機(jī)主承力結(jié)構(gòu) 以及網(wǎng)球拍、高爾夫球桿等。通過(guò)技術(shù)進(jìn)步，玻纖與碳纖維的成本不斷降低，逐漸被市場(chǎng)接 受并應(yīng)用到軍用與民用的各個(gè)領(lǐng)域，為規(guī)?；a(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。
中國(guó)巨石萬(wàn)噸池窯線打破規(guī)模化阻礙，進(jìn)口受阻帶來(lái)碳纖維國(guó)產(chǎn)化機(jī)遇。2004 年，中國(guó)巨 石建設(shè)了國(guó)內(nèi)第一條年產(chǎn) 6 萬(wàn)噸池窯拉絲生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線效率提高顯著、能耗降低明顯， 標(biāo)志著我國(guó)大型玻纖企業(yè)快速擴(kuò)張和大規(guī)模生產(chǎn)的開(kāi)始。打破規(guī)?；璧K后，我國(guó)玻璃纖維 生產(chǎn)技術(shù)不斷發(fā)展，2007 年我國(guó)玻纖產(chǎn)量達(dá)到 160 萬(wàn)噸，躍居世界第一；2008 年，我國(guó) 玻纖的使用量和出口量躍居世界第一。通過(guò)近 10 多年的提高與創(chuàng)新，我國(guó)已建立了完整的 玻璃纖維原料、制造、裝備等配套體系，中國(guó)玻纖產(chǎn)業(yè)在池窯技術(shù)、玻璃配方與表面處理技 術(shù)、自動(dòng)化與智能化設(shè)備應(yīng)用、節(jié)約能源技術(shù)等方面達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先的水平。2020 年以來(lái)， 日本、美國(guó)對(duì)于碳纖維出口中國(guó)的政策限制不斷增加。
2020 年 12 月，因日本東麗子公司 出口的碳纖維流入了未獲日本《外匯及外國(guó)貿(mào)易法》許可的中國(guó)企業(yè)，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省對(duì)該 公司實(shí)施了行政指導(dǎo)警告，要求日本東麗子公司防止再次發(fā)生此類事件。2021 年 2 月，美 國(guó)總統(tǒng)拜登簽署了行政命令，在聯(lián)邦機(jī)構(gòu)間展開(kāi)審查，以解決包括碳纖維在內(nèi)的關(guān)鍵產(chǎn)品供 應(yīng)鏈中的漏洞，主要目標(biāo)是增強(qiáng)供應(yīng)鏈的彈性，以保護(hù)美國(guó)免于未來(lái)面臨關(guān)鍵產(chǎn)品短缺，保 持美國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)并加強(qiáng)美國(guó)國(guó)家安全，該政策增加了國(guó)內(nèi)進(jìn)口美國(guó)碳纖維的不確定性。此 外，受全球新冠疫情影響，2020 年以來(lái)碳纖維進(jìn)口難度也有所增加。
國(guó)外引進(jìn)玻纖池窯技術(shù)和產(chǎn)線，并通過(guò)自我優(yōu)化逐步突破，國(guó)內(nèi)主要企業(yè)碳纖維生產(chǎn)技術(shù) 已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。我國(guó)早期玻纖生產(chǎn)通過(guò)引進(jìn)國(guó)外池窯技術(shù)與產(chǎn)線，1989 年，珠海玻纖廠首 次引進(jìn)年產(chǎn) 4,000 噸無(wú)堿玻璃纖維池窯拉絲生產(chǎn)線全套技術(shù)和裝備，開(kāi)始了我國(guó)池窯法生 產(chǎn)玻璃纖維的新征程。1998 年，我國(guó)第一條完全國(guó)產(chǎn)化技術(shù)與裝備的 7,500 噸池窯生產(chǎn)線 在杭州玻璃集團(tuán)有限公司新興玻璃纖維廠建成投產(chǎn)，標(biāo)志著我國(guó)全面掌握全套生產(chǎn)技術(shù)與 裝備，為我國(guó)玻纖工業(yè)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
后來(lái)逐步完成全面國(guó)產(chǎn)化，并通過(guò)不斷自我優(yōu)化達(dá) 到世界領(lǐng)先水平。國(guó)外碳纖維龍頭企業(yè)使用的設(shè)備基本上都是根據(jù)自身技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行的自 主設(shè)計(jì)，在專有設(shè)備的基礎(chǔ)上改進(jìn)升級(jí)，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專有碳纖維生產(chǎn)裝備； 國(guó)內(nèi)碳纖維生產(chǎn)企業(yè)中設(shè)計(jì)產(chǎn)能千噸級(jí)以上的有 3-4 家，生產(chǎn)技術(shù)已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，且與國(guó)外 龍頭領(lǐng)先技術(shù)相同。但大多數(shù)碳纖維生產(chǎn)企業(yè)由于缺乏核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)，對(duì)進(jìn)口生產(chǎn)裝備的技 術(shù)參數(shù)和性能指標(biāo)缺乏消化和吸收能力，生產(chǎn)線自動(dòng)化程度和對(duì)自身碳纖維生產(chǎn)技術(shù)的匹 配性落后于國(guó)外同行，導(dǎo)致生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性和過(guò)程控制的一致性較差，影響了碳纖維產(chǎn)品 質(zhì)量和穩(wěn)定性，且生產(chǎn)成本很高，造成設(shè)備閑置、經(jīng)營(yíng)虧損，無(wú)法與國(guó)際先進(jìn)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)。（報(bào)告來(lái)源：未來(lái)智庫(kù)）
下游需求高度重疊，市場(chǎng)擴(kuò)張和滲透率提升均有看點(diǎn)
碳纖維和玻纖復(fù)合材料在大部分應(yīng)用領(lǐng)域互為替代材料，實(shí)際上在碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂復(fù)合材 料技術(shù)突破前，玻纖增強(qiáng)樹(shù)脂復(fù)合材料幾乎是主要復(fù)材。在航空領(lǐng)域，碳纖維復(fù)合材料自 20 世紀(jì) 70年代以來(lái)首次被應(yīng)用在飛機(jī)上的一些二級(jí)結(jié)構(gòu)，如整流罩、控制儀表盤和機(jī)艙門等。 近三十年來(lái)，隨著高性能碳纖維和預(yù)浸料-熱壓罐整體成型工藝的成熟，碳纖維復(fù)合材料的 使用逐步進(jìn)入到機(jī)翼、機(jī)身等受力大、尺寸大的主承力結(jié)構(gòu)中。
如上文所說(shuō)，波音 B787 及 空客 A350 飛機(jī)上碳纖維用量已超過(guò) 50%，未來(lái)在其他品類飛機(jī)上使用率有望增多，且據(jù) 中復(fù)神鷹招股書，國(guó)產(chǎn)大飛機(jī) C919 上碳纖維復(fù)材用量?jī)H占整機(jī)重量的 12%，中國(guó)商用飛 機(jī)有限責(zé)任公司和俄羅斯聯(lián)合航空制造集團(tuán)公司正在攜手研制遠(yuǎn)程寬體客機(jī) CR929，預(yù)計(jì) 該機(jī)型對(duì)于碳纖維復(fù)材的應(yīng)用將大幅提升。此外，風(fēng)電、汽車中碳纖維對(duì)玻纖的滲透率均低 于 5%，隨著降本的持續(xù)進(jìn)行，滲透率加速提升將是大概率事件。此外玻纖和碳纖維本身的 需求每年仍有較高的增速，市場(chǎng)蛋糕依然在加速成長(zhǎng)。
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