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——觀研報告網 ChinaBaoGao.com 碳纖維是是由聚丙烯腈等有機母體纖維，在高溫環(huán)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。碳纖維產業(yè)鏈包含上游的原油化工產業(yè)，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。
碳纖維行業(yè)產業(yè)鏈 資料來源：觀研天下整理 一、上游分析 1.原油 碳纖維行業(yè)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可得到丙烯。我國石油生產企業(yè)繼續(xù)加大國內勘探開發(fā)力度，調整投資策略，加強重點戰(zhàn)略區(qū)域、潛力優(yōu)質區(qū)塊的勘探，有效控制成本，積極釋放優(yōu)質產能，原油產量呈持續(xù)增長態(tài)勢。根據數(shù)據顯示，2020年我國原油產量達1.95億噸，較2019年同比增長1.56%；截止至2021年1-9月我國原油產量達1.5億噸，較上年同期同比增長2.5%。
2016-2021年1-9月我國原油產量及增速 數(shù)據來源：觀研天下整理 2. 聚丙烯腈 聚丙烯腈是一種高分子化合物，由單體丙烯腈經自由基聚合反應而得到。大分子鏈中的丙烯腈單元是接頭-尾方式相連的。主要用于制聚丙烯腈纖維（腈綸）的強度并不高，耐磨性和抗疲勞性也較差。聚丙烯腈纖維的優(yōu)點是耐候性和耐日曬性好，在室外放置18個月后還能保持原有強度的77%。它還耐化學試劑，特別是無機酸、漂白粉、過氧化氫及一般有機試劑。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(yōu)異的成品品質和優(yōu)良的力學性能，是碳纖維的主流。
3.企業(yè)優(yōu)勢分析 現(xiàn)階段，我國碳纖維行業(yè)產業(yè)鏈上游優(yōu)秀企業(yè)主要包括中國石化、中國石油、深圳恒馳遠、泰安盛達工程纖維等。
我國碳纖維行業(yè)產業(yè)鏈上游代表企業(yè)優(yōu)勢分析 類別 | 企業(yè)名稱 | 優(yōu)勢分析 | 原油 | 中國石化 | 企業(yè)規(guī)模優(yōu)勢：中國石油化工股份有限公司是國家獨資設立的中國石油化工集團下屬公司，中國石化的最大股東——中國石油化工集團公司是1998年7月，按照黨中央關于實施石油石化行業(yè)戰(zhàn)略性重組的部署，在原中國石油化工總公司基礎上重組成立的，是國家出資設立的國有公司、國家授權投資的機構和國家控股公司。中國石化是一家上中下游一體化、石油石化主業(yè)突出、擁有比較完備銷售網絡、境內外上市的股份制企業(yè)。 | 中國石油 | 企業(yè)業(yè)務優(yōu)勢：中國石油致力于發(fā)展成為具有較強競爭力的國際能源公司，成為全球石油石化產品重要的生產和銷售商之一。中國石油廣泛從事與石油、天然氣有關的各項業(yè)務，主要包括：原油和天然氣的勘探、開發(fā)、生產和銷售；原油和石油產品的煉制、運輸、儲存和銷售；基本石油化工產品、衍生化工產品及其他化工產品的生產和銷售；天然氣、原油和成品油的輸送及天然氣的銷售。 | 聚丙烯腈 | 深圳恒馳遠 | 企業(yè)規(guī)模優(yōu)勢：深圳市恒馳遠科技有限公司是一家富于創(chuàng)新的新型科技公司，公司始終以發(fā)展實用技術、提高中國土木工程質量為己任，致力于土木工程領域科技創(chuàng)新，并將創(chuàng)新成果及時轉化為生產力，從而推動我國土木工程產業(yè)不斷向前發(fā)展。 | 泰安盛達工程纖維 | 產品優(yōu)勢：泰安盛達工程纖維有限公司集工程纖維的科研、制造、銷售為一體，產品主要有聚丙烯纖維、鍍銅微絲鋼纖維、波浪形鋼纖維、端鉤型鋼纖維、有機仿鋼纖維（波形纖維）、聚丙烯網狀纖維、聚酯纖維、聚丙烯腈纖維、車轍劑、瀝青改性劑、木質纖維、纖維投料機等工程類用纖維材料。聚丙烯腈纖維擁有先進的生產設備、專業(yè)的技術人才、專業(yè)的銷售人才及成熟的推廣應用技術和可靠的市場服務體系，銷售網絡遍及全國各地，產品已在市場中享有較高的美譽度，聚丙烯纖維在國家重點工程中應用廣泛。 |
資料來源：觀研天下整理 二、中游分析 1.產能 碳纖維是由聚丙烯腈等有機母體纖維，在高溫環(huán)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。根據數(shù)據顯示，2020年我國碳纖維產能達3.62萬噸，較2019年同比增長34.57%；預計2021年我國碳纖維產能可達3.94萬噸。
2017-2021年我國碳纖維產能、增速及預測 數(shù)據來源：觀研天下整理 2.產量 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。根據數(shù)據顯示，2019年我國碳纖維產量達1.2萬噸，2020年我國碳纖維產量達1.85萬噸，同比增長54.17%；據推測，2021年我國碳纖維產量可達2.04萬噸。
2017-2021年我國碳纖維產量、增速及預測 數(shù)據來源：觀研天下整理 3.需求量 近年來因碳纖維質量輕輕度大的優(yōu)點受到下游市場的廣泛應用，市場需求不斷擴增，在2019年國內碳纖維市場需求為3.78萬噸，目前我國碳纖維行業(yè)正處于爆發(fā)增長期，未來碳纖維需求市場增速保持在17%左右，隨著碳纖維隨著諸多資本進入碳纖維行業(yè)，碳纖維技術不斷得到突破，需求領域將進一步拓展，預計我國碳纖維市場需求量將在2026年突破11萬噸。
2021-2026年我國碳纖維市場需求量預測情況 數(shù)據來源：觀研天下整理 4.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(xù)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。
5.碳纖維織物 碳纖維織物是通過連續(xù)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。
碳纖維織物的分類及特點 分類 | 特點 | 應用 | 單向織物 | 質量輕、耐久性好 | 多用于建筑柱、橋工程等 | 雙向織物 | 又可分為雙向機織物和雙向針織物，纖維處于無屈曲狀態(tài)，具有許多優(yōu)良的力學性能 | 主要在工業(yè)產品領域作為結構材料。平絞織物多用于結構件的抗拉、抗剪和抗需加固，斜紋和級紋織物主要用作一些構件的表面 | 多軸向織物 | 拉伸性能和抗撕裂性能良好，設計靈活 | 可應用于航空航天、體育器材、建筑、醫(yī)療、風機葉片等工業(yè)領域 |
資料來源：觀研天下整理 6.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。
碳纖維預浸料生產方式及優(yōu)缺點 生產方式 | 優(yōu)點 | 缺點 | 熱熔法 | 樹脂含量控制容易、無溶劑殘留 | 樹脂粘度較高時，纖維易變性 | 溶液浸漬法 | 投資成本低，制程簡便 | 溶劑易造成環(huán)境污染，且可能影響材料強度 |
資料來源：觀研天下整理 7. 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)、碳纖維增強炭基復合材料(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。
8.企業(yè)優(yōu)勢分析 現(xiàn)階段，我國碳纖維行業(yè)產業(yè)鏈中游優(yōu)秀企業(yè)主要包括中復神鷹、中鋼吉碳、上海石化、特變電工、山東天泰、宜興飛舟等。
我國碳纖維行業(yè)產業(yè)鏈中游代表企業(yè)優(yōu)勢分析 類別 | 企業(yè)名稱 | 優(yōu)勢分析 | 碳纖維原絲 | 中復神鷹 | 企業(yè)規(guī)模優(yōu)勢：中復神鷹碳纖維有限責任公司隸屬于世界500強企業(yè)——中國建筑材料集團有限公司，2006年9月成立。坐落于連云港經濟技術開發(fā)區(qū)，提供包括碳纖維原絲研發(fā)、碳纖維生產、碳纖維復合材料制品研發(fā)。 | 企業(yè)技術優(yōu)勢：公司擁有全套的碳纖維原絲生產線和碳化生產線，主要生產設備完全依靠自身技術能力設計制造，擁有多項生產技術專利及技術成果。公司擁有一支高素質的技術人才隊伍，成立了碳纖維技術研發(fā)中心和實驗室。 | 中鋼吉碳 | 企業(yè)規(guī)模優(yōu)勢：中鋼吉炭是中國中鋼集團公司所屬的重要生產企業(yè)之一，享有中國炭素工業(yè)搖籃的美譽，是中國最大的綜合性炭素制品生產企業(yè)，國際炭素企業(yè)四強。是中國炭素行業(yè)新產品研究開發(fā)中心、新技術應用中心、產品檢測中心和出口產品檢驗中心，是中國國家出入境檢驗檢疫實驗室認可委員會認可的實驗室，是行業(yè)唯一一家國家級技術中心，并建有博士后工作站。 | 產品質量優(yōu)勢：中鋼吉炭通過了ISO9002質量保證體系認證，2002年，通過了ISO9001：2000質量管理體系認證。中鋼集團吉林炭素股份有限公司下設八個部，五個分廠，四個子公司及工程指揮部。中鋼吉炭品牌以它的質量和信譽成為國內鋼鐵企業(yè)重要的輔助原料基地，支撐著中國民族工業(yè)的發(fā)展。 | 碳纖維織物 | 上海石化 | 產能優(yōu)勢：目前，上海石化具有1600萬噸/年綜合加工原油能力和乙烯70萬噸/年、有機化工原料428萬噸/年、塑料樹脂100萬噸/年、合纖原料109萬噸/年、合纖聚合物59萬噸/年、合成纖維26萬噸/年的生產能力，并擁有獨立的公用工程、環(huán)境保護系統(tǒng)，及海運、內河航運、鐵路運輸、公路運輸配套設施。 | 特變電工 | 人才優(yōu)勢：特變電工堅持通過以“高精尖缺”人才引進培養(yǎng)為導向，采用“內培、外引”相結合，先后引進各類專業(yè)化、創(chuàng)新型人才，擁有院士、學科帶頭人、外籍專家4000余人的科技人才隊伍。截至2018年9月，特變電工已有員工2萬余人，其中院士5人，享受國務院津貼等專家300人，博士、碩士1400余人，大專及以上學歷員工占75%以上，國際化人才比重正每年以20%的速度遞增。 | 技術優(yōu)勢：技術中心是特變電工關鍵核心部門，包括直屬總部的技術中心以及其領導的四個分中心和一個實驗室。中心聚集了一批包括行業(yè)院士在內的頂尖專家和技術團隊，致力于輸變電、新能源和新材料領域關鍵設備、技術、工藝和標準的研究與開發(fā)。技術中心不斷的開發(fā)出滿足用戶需求的新產品、新技術，同時也不斷完善和改進現(xiàn)有技術。中心的使命在于為不同國家、區(qū)域的用戶提供可靠、節(jié)能、方便、適用的產品和新的可選擇的技術方案，并降低用戶的成本，與此同時使公司獲得持續(xù)的競爭能力。 | 企業(yè)規(guī)模優(yōu)勢：特變電工已發(fā)展成為世界輸變電行業(yè)的排頭兵企業(yè)，我國多晶硅新材料研制及大型鋁電子出口基地，大型太陽能光伏、風電系統(tǒng)集成商， 國內擁有多個制造業(yè)工業(yè)園，海外建有2個基地。變壓器年產量達2.6億kVA，位居世界第一位，光伏EPC總量排名全球第一。 | 碳纖維復合材料 | 山東天泰 | 企業(yè)規(guī)模優(yōu)勢：山東天泰種業(yè)有限公司是集科研育種、生產、加工、營銷于一體的現(xiàn)代種業(yè)企業(yè)，注冊資金3097萬元，由農業(yè)部頒發(fā)全國經營范圍的《農作物種子經營許可證》，是中國種子協(xié)會理事單位、中國種子協(xié)會玉米種業(yè)分會會員單位、山東省種子協(xié)會常務理事單位，是山東省高新技術企業(yè)。注冊的天泰商標被評為山東省著名商標。 | 宜興飛舟 | 企業(yè)規(guī)模優(yōu)勢：是一家專業(yè)從事研發(fā),生產及銷售一體的高性能纖維復合材料產品的高新技術企業(yè)。本公司采用高新技術生產碳纖維針刺預制體、建筑碳纖維補強布、高強玻璃纖維加固補強單向織物，各類碳纖維布、碳纖維帶、各種芳綸纖維織物、特種纖維混合織物、碳纖維模壓板等各種不同高性能纖維產品。產品主要應用于機械、體育、建筑和航空航天等領域。 | 產品質量優(yōu)勢：飛舟公司通過了IS09001質量體系認證，這正是飛舟公司產品質量保證的體現(xiàn)。質高、價優(yōu)、供貨及時是飛舟公司和廣大客戶的共同目標。為了實現(xiàn)這一目標，我們堅持科技興企，加大技術更新改造力度，時刻跟蹤國際高性能材料行業(yè)最新技術的發(fā)展引用情況，使本公司的生產工藝及技術裝備不斷提高、最終達到先進水平。 |
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