碳纖維簡介和國內(nèi)碳纖維市場分析
1.1碳纖維
按照每束碳纖維中單絲根數(shù)，碳纖維可以分為小絲束和大絲束兩大類別。
一般認(rèn)為 24K 以上（不含 24K）以上的型號為大絲束，包括 48K、50K、60K 等。大絲束產(chǎn)品性能相對較低但制備成本亦較低，因此多運(yùn)用于風(fēng)電及其他工業(yè)領(lǐng)域。隨著目前碳纖維制作工藝的提升及產(chǎn)品價格的下降，小絲束碳纖維在工業(yè)領(lǐng)域的運(yùn)用已逐步拓寬。
碳纖維被譽(yù)為“新材料之王”、“黑色黃金”，比鋼輕50%，比鋁合金輕30%，硬度是鋼的7-9倍，鋁合金的4倍，但價格是鋁合金的1.5倍；其物理特性：
（2）強(qiáng)度高，其拉伸強(qiáng)度可達(dá)3000~4000MPa，彈性比鋼大4~5倍，比鋁大6~7倍。
（4）具有各向異性，熱膨脹系數(shù)小，導(dǎo)熱率隨溫度的升高而下降，耐驟冷、急熱，即使從幾千度的高溫突然降到常溫也不會炸裂。
（6）耐高溫和耐低溫性表現(xiàn)好，碳纖維可在2000℃下使用，在3000℃非氧化氣氛下不融化、不軟化。在-180℃低溫下，鋼鐵變得比玻璃脆，而碳纖維依舊很柔軟，也不脆化。
需要高強(qiáng)度、高韌性、熱膨脹系數(shù)小、導(dǎo)電性好、耐高低溫等等應(yīng)用場景時，碳纖維就是最頂級的材料。
先從石油、煤炭、天然氣等化石燃料中制得丙烯，并經(jīng)氨氧化后得到丙烯腈；丙烯腈經(jīng)聚合和紡絲之后得到聚丙烯腈（PAN）原絲；再經(jīng)過預(yù)氧化、低溫和高溫碳化后得到碳纖維。
全產(chǎn)業(yè)鏈看碳纖維有兩個核心環(huán)節(jié)，技術(shù)壁壘均較高：
（2）中游復(fù)合材料。
其中江蘇恒神股份（832397創(chuàng)新層）、中復(fù)神鷹（688295）、吉林碳谷（836077北交所）為國內(nèi)碳纖維原絲生產(chǎn)廠商。威海光威復(fù)材（300699）、中簡科技（300777）為碳纖維全產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，光威復(fù)材少量碳纖維原絲需要進(jìn)口，中簡科技由于主要涉及軍工，其碳纖維原絲全部自產(chǎn)。
1.1.4碳纖維復(fù)合材料
復(fù)合材料指的是兩種或兩種以上材料復(fù)合而成具有一定的特殊功能和結(jié)構(gòu)的新型材料，可理解為：基體材料+增強(qiáng)材料，其中基體材料多為樹脂，陶瓷，金屬，橡膠等材料，增強(qiáng)材料常為碳纖維。
（1）玻璃纖維成本相對較低且具有適中的物理性能，適合對強(qiáng)度、耐用性要求不高部件；
（3）碳纖維擁有較高的拉伸強(qiáng)度和模量，且密度較低，具有優(yōu)異的減重效果，此外還具有耐熱、耐腐蝕、導(dǎo)電等優(yōu)異性能，因此在二十一世紀(jì)以來迅速擴(kuò)展下游應(yīng)用領(lǐng)域，在能源、汽車、高鐵、建筑、機(jī)械以及航空等領(lǐng)域均具有廣闊的前景。
高性能碳纖維復(fù)合材料制品、高性能碳纖維預(yù)浸料使用碳纖維作為增強(qiáng)材料，樹脂作為基體材料制造，最終應(yīng)用于交通裝備、醫(yī)療健康、體育健康、民用航空及其他工業(yè)等領(lǐng)域。
2.1碳纖維行業(yè)格局
高端碳纖維行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈格局同軍工產(chǎn)業(yè)一樣，在具有較高的技術(shù)門檻的同時，又具有配方、工藝、工程等行業(yè)壁壘。
國際巨頭幾乎都擁有從原材料到復(fù)合材料全產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)能力，并且充分利用自身產(chǎn)能降低成本、匹配產(chǎn)品，東麗的碳纖維材料完全利用自產(chǎn)。而國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)較為分散；根據(jù)中國化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，在小絲束碳纖維市場上，日本企業(yè)所占有的市場份額占到全球產(chǎn)能的49%；在大絲束碳纖維市場上，美國企業(yè)所擁有市場份額占到全球產(chǎn)能的89%，處于明顯的主導(dǎo)地位。
2.1.2國內(nèi)碳纖維市場格局
精功科技（002006）已實現(xiàn)碳纖維生產(chǎn)設(shè)備的進(jìn)口替代，中復(fù)神鷹（688295）、吉林碳谷（836077）、恒神股份（832397）已實現(xiàn)碳纖維原絲的進(jìn)口替代，但工藝和質(zhì)量上尚待改進(jìn)。目前行業(yè)內(nèi)碳纖維原絲的紡絲工藝主要分為：濕法和干噴濕紡兩種。干噴濕紡技術(shù)是做高性能碳纖維更為先進(jìn)的工藝路線，兼具缺陷少、紡速快、產(chǎn)品工藝性更優(yōu)等特點。與東麗等世界一流碳纖維企業(yè)相比，國內(nèi)碳纖維企業(yè)下一步需要繼續(xù)提升的方面在于：
②碳纖維復(fù)合材料廠商需要改進(jìn)提高的地方：需進(jìn)一步加大碳纖維下游產(chǎn)品的豐富程度和不同應(yīng)用領(lǐng)域的開發(fā)力度；
T300、T600、T700、T800和T1000；碳纖維行業(yè)的領(lǐng)頭羊日本東麗公司所使用的碳纖維型號,常見的有T300、T600、T700、T800和T1000。型號表示的是碳纖維的強(qiáng)度,值越大,強(qiáng)度越高,T300的強(qiáng)度最低,而T1000的強(qiáng)度是最高的。國內(nèi)光威復(fù)材等企業(yè)，產(chǎn)業(yè)鏈比較完整，但原材料等部分仍需外購，且主要銷售產(chǎn)品是預(yù)浸料等中游產(chǎn)品。
近幾年碳纖維國產(chǎn)化替代進(jìn)程加速，一是因為疫情影響、碳纖維進(jìn)口難度增加；二是日本、美國等主要碳纖維生產(chǎn)企業(yè)所在國家收緊對中國碳纖維供給，同時下游需求不斷增長導(dǎo)致國內(nèi)供需缺口增加，國內(nèi)企業(yè)正積極擴(kuò)產(chǎn)、填補(bǔ)相應(yīng)空缺。
“無冕之王”，今后將進(jìn)一步受到國家政策的長期扶持，行業(yè)環(huán)境有望不斷改善，為技術(shù)突破、產(chǎn)品性能升級的注入源源不斷的強(qiáng)大動力。
2.2碳纖維國內(nèi)相似品
（1）國內(nèi)碳纖維原絲與日本東麗的差距，主要是批次產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，價格的穩(wěn)定性，目前在性價比上與日本東麗產(chǎn)品尚有差距，但已滿足國產(chǎn)替代，目前不存在斷供會影響國內(nèi)碳纖維生產(chǎn)的風(fēng)險；隨著國產(chǎn)碳纖維原絲的逐步穩(wěn)定，其國產(chǎn)碳纖維對日本東麗的取代正在逐年提高。
非上市公司中的：江蘇澳盛復(fù)合材料科技有限公司（風(fēng)電碳梁），江蘇亨睿碳纖維科技有限公司（主做汽車行業(yè)），廈門鴻基偉業(yè)復(fù)材科技有限公司（主做自行車和碳纖維輪轂）。
