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2022年01月11日发布

“材料之王”碳纤维各项性能优势显著，适用于诸多领域

碳纤维具有出色的力学性能和化学稳定性，强度高（强度约为钢的10倍）、模量高、密度小（密度为钢的1/5、铝合金的1/2）造就其轻量化的特点。除此之外，碳纤维还具备耐腐蚀、耐疲劳、热膨胀系数小、耐高温、电及热导性高等特点。因为碳纤维拥有超群的综合性能，被誉为“材料之王”。作为现代工业中不可或缺的高科技新型材料，碳纤维被广泛应用于航空航天、新能源装备、汽车、体育用品、交通运输、工程器械、医疗器械、建筑及其结构补强等领域。

“双碳”背景下，风电、储氢瓶及光伏高速发展驱动碳纤维需求高增

从需求结构来看，2020年我国碳纤维下游需求主要来源于风电叶片以及体育休闲，需求量分别为2、1.46万吨。从需求增速来看，碳碳复材、风电叶片及压力容器这三个领域的需求增速排在前列，同比增速分别为150%、44.93%、33.33%。“碳中和”顶层设计政策落地，清洁能源发展力度加码，风电、氢能、光伏均迎来发展机遇，将是我国碳纤维需求高速成长的主要驱动力。风电叶片：全球海上风电装机规模持续高速增长，叠加Vestas拉挤碳板工艺将于2022年7月到期，工艺将会迅速普及，双重利好打开碳纤维需求成长空间。根据《2020全球碳纤维复合材料市场报告》，预计2025年全球风电叶片碳纤维需求量达到9.3万吨，2021-2025年CAGR为25%。储氢瓶：各地方政府陆续出台支持氢能产业发展的政策，氢燃料电池汽车是氢能产业下游最重要的示范应用。随着国内IV型瓶技术的突破，将会被广泛应用于氢燃料电池汽车。在燃料电池汽车示范应用政策的推动下，我国氢燃料电池汽车保有量将会逐步增加，从而带动碳纤维需求的大幅提升。根据《2020全球碳纤维复合材料市场报告》，预计2025年全球压力容器碳纤维需求量将达到2.19万吨，2021-2025年CAGR为20%。碳碳复材：随着光伏新增装机规模的增长，硅片的需求逐年上升，截至2020年单晶炉的投料量相较于2016年实现翻倍增长，坩埚尺寸也从原来的16-20英寸提高到现在的32-36英寸。坩埚容量的提升对于材料的承载性要求也更高，碳基复材抗折强度超过150MPa，能够承载更大重量，保证了生产安全性，更加契合热场大型化的发展趋势。根据《2020全球碳纤维复合材料市场报告》，预计2025年碳碳复材碳纤维需求量将达到1.86万吨，2021-2025年CAGR为30%。

国内企业在技术上取得突破，碳纤维国产替代未来可期

欧美日企业很早就开始研发碳纤维技术，并将技术与产业发展相融合，具备先发优势，占据很大一部分的市场份额，对高端碳纤维的市场更是形成了垄断。由于碳纤维具备战略属性，叠加地缘政治紧张，国外对于碳纤维有一定的限制封锁，随着国内碳纤维企业在生产工艺上取得突破，同时下游需求高速增长，国产替代化具备广阔空间。受益标的：（1）具备大丝束全套技术的企业：上海石化；（2）国内碳纤维原丝龙头：吉林碳谷、吉林化纤；（3）国内碳纤维生产线整线供应和整线解决方案的企业：精功科技；（4）国内碳纤维龙头：中复神鹰、光威复材、中简科技。

风险提示：海上风电装机不及预期；国内碳纤维企业产能扩建、投产进度不及预期；拉挤工艺研发进度不及预期；原材料价格大幅波动。