碳纖維(Carbon Fiber，簡稱 CF)是由聚丙烯腈(PAN)(或瀝青、粘膠)等有機纖維采用高溫分解法在 1,000℃以上高溫的惰性氣體下碳化(去除除碳以外絕大多數(shù)元素)制成的，是一種含碳量在 90% 以上的無機高分子纖維。

 

　　碳纖維具有出色的力學性能和化穩(wěn)定，密度比鋁低強鋼高，是目前已大量生產的高性能纖維中具有最高的比強度和最高的比模量的纖維，并具有低密度、耐腐蝕、耐高溫、耐磨擦、抗疲勞、震動衰減性高、電及熱導性高、熱及濕膨脹系數(shù)低、 X 光穿透性高、非磁體但有電磁屏蔽效應等特點，是發(fā)展國防軍工與國民經(jīng)濟的重要戰(zhàn)略物資，廣泛應用于軍工、航空航天、體育用品、汽車工業(yè)、能源裝備、醫(yī)療器械、工程機械、交通運輸、建筑及其結構補強等領域。

 

　　全球碳纖維需求量統(tǒng)計及預測

 

　　前瞻產業(yè)研究院發(fā)布的《碳纖維行業(yè)深度調研與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2016年全球碳纖維的市場需求為7.65萬噸，同比增長11.8%。預測到2020年全球碳纖維市場總需求將達到11.2萬噸，對應未來幾年年復合增速約10.0%。從下游應用的行業(yè)分布來看，風電葉片、航空航天(含軍用領域)和體育休閑約占據(jù)總市場需求量的60%。2016年，風電葉片以1.8萬噸的需求量取代航空航天成為全球碳纖維市場需求最大的領域，增速高達50.0%。航空航天(包含軍用領域)2016年市場需求較上一年增長10.0%，達1.76萬噸。

 

　　2008-2020年全球碳纖維需求量統(tǒng)計情況及預測

 

數(shù)據(jù)來源：前瞻產業(yè)研究院整理

 

 

　　碳纖維需求攀升，其中工業(yè)領域應用將是未來需求增加的主要動力：碳纖維在體育休閑、建筑、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(yè)領域的應用也是日趨增長。隨著規(guī)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(guī)模普及。其中汽車應用將會是未來碳纖維的一個重要的下游。按照近年來我國碳纖維需求量年均增速，預計“十三五”期間我國碳纖維需求量將保持15%以上的年均復合增速，到2022年我國碳纖維需求量將超過5萬噸。

 

　　2016-2022年中國碳纖維需求量統(tǒng)計情況及預測

 

數(shù)據(jù)來源：前瞻產業(yè)研究院整理

 

　　目前對碳纖維車身來說，最大的制約是成本問題，但我們認為，隨著碳纖維技術的不斷成熟以及大規(guī)模批量使用，成本將不斷降低，未來碳纖維在汽車領域的市場仍然十分寬廣。2016年汽車用碳纖維需求量約為9000噸，預計到2020年全球需求將達到11000 噸。相對于全球市場而言，國內市場目前仍然處于起步階段，但隨著國內新能源汽車的快速發(fā)展，國內市場對碳纖維的需求量將快速增長，目前僅占到總需求 1%的汽車行業(yè)將給人帶來無限的遐想空間。

 

　　2010-2020年中國汽車用碳纖維需求情況及預測

 

數(shù)據(jù)來源：公開資料、前瞻產業(yè)研究院整理

 

　　風電葉片用碳纖維需求量分析及預測

 

　　從2017年來看，隨著風電成本的不斷降低，行業(yè)整體開始回暖，裝機量開始提高。伴隨著海上發(fā)電帶來的葉片大型化和功能化，碳纖維風電葉片的優(yōu)勢將越發(fā)顯著。2016年風電葉片用碳纖維需求量達到1.8萬噸，較2015年提升了50%，預計到2020年，風電葉片碳纖維需求量將達到2.68萬噸，發(fā)展空間巨大。

 

　　2010-2020年中國風電葉片用碳纖維需求量情況及預測

 

數(shù)據(jù)來源：公開資料、前瞻產業(yè)研究院整理

 

　　碳纖維產品向穩(wěn)定性、高端化方向發(fā)展

 

　　雖然國內碳纖維生產企業(yè)中設計產能千噸級以上的有3-4家，但缺乏核心技術團隊，生產工藝的穩(wěn)定性和過程控制的一致性較差，無法保證碳纖維產品質量和穩(wěn)定性，生產成本很高。因此，實現(xiàn)產品的穩(wěn)定化生產，提高設備利用率是必然趨勢。目前國內碳纖維在航空航天、體育休閑和工業(yè)應用三大領域中，高端應用領域占比僅4%。需要潛心鉆研，實現(xiàn)技術突破，形成體系化、系列化的碳纖維產業(yè)鏈發(fā)展模式，打破國外高端領域的壟斷。

 

　　尋求新的市場領域

 

　　目前碳纖維高端應用領域由日本、美國等發(fā)達國家壟斷。我國大多數(shù)碳纖維企業(yè)產品處于低端領域。而低端應用如體育休閑領域，行業(yè)巨頭在價格制定和攻關科研方面易形成合力，壓制國內碳纖維企業(yè)。因此，我國碳纖維行業(yè)急需尋求新的市場領域，獲得突破發(fā)展。

 

　　碳纖維行業(yè)是技術和資金高度密集型行業(yè)，對內需要巨大投資，對外面臨國際巨頭的打壓，所以不可避免要面臨轉型，通過兼并購整合資源以形成大規(guī)模的碳纖維生產企業(yè)，參與國際競爭。

 

　　碳纖維產業(yè)鏈的相關產品中，從原絲到碳纖維到復合材料以及之后的復合材料應用設計，產品的增值幅度很大。通過布局體系化、系列化的全產業(yè)鏈，碳纖維企業(yè)可以壓縮成本、增加盈利點，有能力面對國際巨頭的競爭，扭轉困局。

 

　　碳纖維作為非常高端的化工新材料，涉及許許多多非常精細的工藝條件和制備細節(jié)，很難在短時間內就取得巨大的突破。雖然我國的碳纖維產業(yè)目前較世界先進水平仍有差距，但是相信通過加強自主創(chuàng)新研發(fā)、抓住機遇奮力發(fā)展，未來中國的碳纖維產業(yè)一定能擺脫壓制、傲視群雄。