随着科技的不断进步和人们对环境保护的日益重视，新材料产业正逐渐成为未来的发展趋势。

为了摆脱核心技术受制于人的局面，我国在2000年后开始大力发展碳纤维产业，并将其列为国家重点发展的战略性新兴产业之一，“十四五”规划和2035年远景目标纲要更是将在碳纤维复合材料领域开展协同应用试点示范和加强碳纤维及其复合材料的研发应用列入其中。

碳纤维作为重要的新材料，是由有机纤维在1000℃以上裂解碳化形成的含碳量高于90%的无机纤维。其质轻、强度高，同时具有易于成型、耐高温、耐磨擦、耐腐蚀、导电导热、比重小、重量轻、强度高和柔软可加工等其他材料不可替代的优良性能，可以广泛应用于诸多领域，因此碳纤维被称为是 21 世纪的“黑色黄金”。

新能源需求提升，国产替代加速进行

碳纤维材料凭借其轻量，高硬度，耐腐蚀等出色力学性能及化学稳定性在新材料中脱颖而出，使其不仅是光伏、氢能、风电叶片中的原材料，而且在航空设备、军事领域中有重要的战略地位，同时也广泛应用于新能源车轻量化以及体育休闲用品等多元场景。

图|碳纤维综合性能优异，来源：《碳纤维综述性论文》、浙商证券等公开资料

第一、从需求端来看：我国为全球最大市场、需求增速快。2021 年，全球碳纤维总需求达 11.8 万吨、同比增长 10%；我国碳纤维总需求量 6.2 万吨、同比增长 28%，中国市场占比全球需求的 53%、为全球最大市场，有望催生供给端产能加速提升。

第二、从供给端来看：国产替代加速、但仍有较大空间。2021年中国大陆碳纤维产能占全球比达31%（较需求端占全球 53%的比例仍有差距）。但与此同时，2021 年我国碳纤维国产化率水平已达 53%，较 2020 年提升 7pct。国产碳纤维技术加速突破，已逐步打破日本、美国的市场垄断。

图| 2021 全球碳纤维运行产能占比、中国碳纤维国产化率，来源：《2021 全球碳纤维复合材料市场报告》、浙商证券等公开资料

进口替代加速行业需求提升

碳纤维设备主要包括：放纱架（PAN 纤维）、氧化炉组（转为非塑性耐热梯形结构）、低温碳化炉（含碳量超 93-95%的碳纤维）、高温碳化炉（含碳量超 99%的碳纤维）、表面处理浴池（增强树脂和碳纤维之间的粘合性）、上浆浴池（提升可加工性）、干燥机、卷绕机（打包）等组成，来实现对 PAN 基碳纤维原丝连续多道热处理和后续处理，得到高性能碳纤维。其中氧化炉和炭化炉是碳纤维制造的核心设备。

国内碳纤维龙头公司如按照精工科技最近签单情况（2022 年 8 月），该公司目前已经与浙江宝旌炭材料签年产 2000 吨碳纤维项目，合同金额 1.678 亿元，对应碳纤维设备投资额约 8.39亿元/万吨。

根据赛奥碳纤维统计， 2021年中国大陆首次超越美国，成为全球最大产能国，且从扩产计划上看，我国有望较长期保持产能第一的地位。

碳纤维目前的竞争格局情况

科技一般指科学技术。社会上习惯于把科学和技术连在一起，统称为科学技术，简称科技。实际二者既有密切联系，又有重要区别。

实际二者既有密切联系，又有重要区别。科学解决理论问题，技术解决实际问题。

目前碳纤维设备主要以海外美德厂商为主，主要包括美国 Despatch、美国 Despatch、美国 Litzler、德国艾森曼等，虽然碳纤维国产化率水平已达 53%，但上游设备的国产化率仍较低。国内能够满足高质量碳纤维整线设备的供应商较少，精工科技作为国内碳纤维龙头企业，2021 年累计完成 6 条碳纤维生产线的交付，持续打破海外设备垄断的局面。

图|碳纤维产业链全景图，来源：中商产业研究院、浙商证券研究所等公开资料

近年来，在政策发力和企业努力下，我国不断取得碳纤维制备和应用关键技术的新突破，相关产能持续跃升，自给率不断提高。

我国首个万吨级48K大丝束碳纤维工程生产线在上海石化碳纤维产业基地投料开车；山西钢科已形成覆盖国内高性能碳纤维领域主要品种的生产能力；为保障国产大飞机关键原材料自主可控，中复神鹰持续攻关，成功突破T800级碳纤维预浸料生产技术，产品主要性能达到国产大飞机要求，目前正在开展工艺性能评价与验证,经过行业企业的不断努力，国产碳纤维的市场份额从2019年的31.7%攀升至2021年的46.9%。

由于较多国产碳纤维企业尚未实现关键技术的突破，生产线运行及产品质量不稳定，国产碳纤维行业曾长期存在“有产能，无产量”的现象。有关专家表示，国产碳纤维的性能与质量稳定性尚有提升空间，短期内碳纤维核心装备仍需依赖进口。

结语：围绕国家重大战略和国民经济主战场，央企应充分发挥科技创新国家队作用，为提升我国关键材料和技术的自主可控，维护产业链、供应链的安全稳定作出重要贡献。

未来，源起基金希望把握碳纤维产业结构和布局调整过程中的新机遇，加快形成绿色制造新动能，将生态优势、技术优势转变为企业发展优势，推动产业上下游深度耦合，聚力打造高质量产业集群。

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