我国碳纤维行业产业链现状及上下游企业优势分析

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碳纤维是是由聚丙烯腈等有机母体纤维，在高温环境下裂解碳化形成碳主链机构，含碳量在90%以上的高强度高模量纤维，具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性。是用腈纶和粘胶纤维做原料，经高温氧化碳化而成。碳纤维产业链包含上游的原油化工产业，中游的原丝加工、碳纤维相关产物以及碳纤维复合材料生产加工、核心机械制造以及下游的应用市场组成。

碳纤维行业产业链

资料来源：观研天下整理

一、上游分析

1.原油

碳纤维行业技术壁垒高，碳化氧化是关键。其主要原料丙烷可从原油中制得，丙烷经选择性催化脱氢可得到丙烯。我国石油生产企业继续加大国内勘探开发力度，调整投资策略，加强重点战略区域、潜力优质区块的勘探，有效控制成本，积极释放优质产能，原油产量呈持续增长态势。根据数据显示，2020年我国原油产量达1.95亿吨，较2019年同比增长1.56%；截止至2021年1-9月我国原油产量达1.5亿吨，较上年同期同比增长2.5%。

2016-2021年1-9月我国原油产量及增速

数据来源：观研天下整理

2. 聚丙烯腈

聚丙烯腈是一种高分子化合物，由单体丙烯腈经自由基聚合反应而得到。大分子链中的丙烯腈单元是接头-尾方式相连的。主要用于制聚丙烯腈纤维（腈纶）的强度并不高，耐磨性和抗疲劳性也较差。聚丙烯腈纤维的优点是耐候性和耐日晒性好，在室外放置18个月后还能保持原有强度的77%。它还耐化学试剂，特别是无机酸、漂白粉、过氧化氢及一般有机试剂。聚丙烯腈相较于其他两种碳纤维工艺难度更低，并且拥有优异的成品品质和优良的力学性能，是碳纤维的主流。

3.企业优势分析

现阶段，我国碳纤维行业产业链上游优秀企业主要包括中国石化、中国石油、深圳恒驰远、泰安盛达工程纤维等。

我国碳纤维行业产业链上游代表企业优势分析

类别	企业名称	优势分析
原油	中国石化	企业规模优势：中国石油化工股份有限公司是国家独资设立的中国石油化工集团下属公司，中国石化的最大股东——中国石油化工集团公司是1998年7月，按照党中央关于实施石油石化行业战略性重组的部署，在原中国石油化工总公司基础上重组成立的，是国家出资设立的国有公司、国家授权投资的机构和国家控股公司。中国石化是一家上中下游一体化、石油石化主业突出、拥有比较完备销售网络、境内外上市的股份制企业。
	中国石油	企业业务优势：中国石油致力于发展成为具有较强竞争力的国际能源公司，成为全球石油石化产品重要的生产和销售商之一。中国石油广泛从事与石油、天然气有关的各项业务，主要包括：原油和天然气的勘探、开发、生产和销售；原油和石油产品的炼制、运输、储存和销售；基本石油化工产品、衍生化工产品及其他化工产品的生产和销售；天然气、原油和成品油的输送及天然气的销售。
聚丙烯腈	深圳恒驰远	企业规模优势：深圳市恒驰远科技有限公司是一家富于创新的新型科技公司，公司始终以发展实用技术、提高中国土木工程质量为己任，致力于土木工程领域科技创新，并将创新成果及时转化为生产力，从而推动我国土木工程产业不断向前发展。
	泰安盛达工程纤维	产品优势：泰安盛达工程纤维有限公司集工程纤维的科研、制造、销售为一体，产品主要有聚丙烯纤维、镀铜微丝钢纤维、波浪形钢纤维、端钩型钢纤维、有机仿钢纤维（波形纤维）、聚丙烯网状纤维、聚酯纤维、聚丙烯腈纤维、车辙剂、沥青改性剂、木质纤维、纤维投料机等工程类用纤维材料。聚丙烯腈纤维拥有先进的生产设备、专业的技术人才、专业的销售人才及成熟的推广应用技术和可靠的市场服务体系，销售网络遍及全国各地，产品已在市场中享有较高的美誉度，聚丙烯纤维在国家重点工程中应用广泛。

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二、中游分析

1.产能

碳纤维是由聚丙烯腈等有机母体纤维，在高温环境下裂解碳化形成碳主链机构，含碳量在90%以上的高强度高模量纤维，具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性。根据数据显示，2020年我国碳纤维产能达3.62万吨，较2019年同比增长34.57%；预计2021年我国碳纤维产能可达3.94万吨。

2017-2021年我国碳纤维产能、增速及预测

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2.产量

碳纤维可制成碳纤维织物和碳纤维预浸料；碳纤维与树脂、陶瓷等材料结合，可形成碳纤维复合材料，最后由各种成型工艺得到下游应用需要的最终产品。根据数据显示，2019年我国碳纤维产量达1.2万吨，2020年我国碳纤维产量达1.85万吨，同比增长54.17%；据推测，2021年我国碳纤维产量可达2.04万吨。

2017-2021年我国碳纤维产量、增速及预测

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3.需求量

近年来因碳纤维质量轻轻度大的优点受到下游市场的广泛应用，市场需求不断扩增，在2019年国内碳纤维市场需求为3.78万吨，目前我国碳纤维行业正处于爆发增长期，未来碳纤维需求市场增速保持在17%左右，随着碳纤维随着诸多资本进入碳纤维行业，碳纤维技术不断得到突破，需求领域将进一步拓展，预计我国碳纤维市场需求量将在2026年突破11万吨。

2021-2026年我国碳纤维市场需求量预测情况

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4.原丝

原丝是生产高品质碳纤维的技术关键，一般认为碳纤维90%的性能取决于原丝。原丝品质不佳，在后续加工中很难消除，从而遗传给碳纤维，造成力学性能下降。原丝不仅决定碳纤维的质量，同时也是碳纤维成本的主要组成部分。理论上每生产1kg碳纤维需要消耗2kg的原丝，原丝占PAN基碳纤维成本高达51%左右。

5.碳纤维织物

碳纤维织物是通过连续碳纤维的相互交叉、烧结等构成的片状材料，是碳纤维重要的应用形式。据《棉纺织纤维》，按照碳纤维织物中纱线的取向，碳纤维织物可分为单向织物、双向织物(分平纹、斜纹和缎纹)和多轴向织物。

碳纤维织物的分类及特点

分类	特点	应用
单向织物	质量轻、耐久性好	多用于建筑柱、桥工程等
双向织物	又可分为双向机织物和双向针织物，纤维处于无屈曲状态，具有许多优良的力学性能	主要在工业产品领域作为结构材料。平绞织物多用于结构件的抗拉、抗剪和抗需加固，斜纹和级纹织物主要用作一些构件的表面
多轴向织物	拉伸性能和抗撕裂性能良好，设计灵活	可应用于航空航天、体育器材、建筑、医疗、风机叶片等工业领域

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6.碳纤维预浸料

碳纤维预浸料是由增强体，如碳纤维纱、树脂基体、离型纸等材料，经过涂膜、热压、冷却、覆膜、卷取等工艺加工而成的复合材料，又名碳纤维预浸布，是原材料和最终复合材料制品之间的一种中间产品。碳纤维预浸料的生产主要有热熔法和溶液浸渍法。

碳纤维预浸料生产方式及优缺点

生产方式	优点	缺点
热熔法	树脂含量控制容易、无溶剂残留	树脂粘度较高时，纤维易变性
溶液浸渍法	投资成本低，制程简便	溶剂易造成环境污染，且可能影响材料强度

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7. 碳纤维复合材料

碳纤维复合材料是指以碳纤维为增强体，树脂、金属、陶瓷等为基体的复合材料的总称。常见的碳纤维复合材料主要有碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)、碳纤维增强炭基复合材料(C/C)、碳纤维增强金属基复合材(CFRM)、碳纤维增强陶瓷基复合材料(CFRC)和碳纤维增强橡胶复合材料(CFRR)等。

8.企业优势分析

现阶段，我国碳纤维行业产业链中游优秀企业主要包括中复神鹰、中钢吉碳、上海石化、特变电工、山东天泰、宜兴飞舟等。

我国碳纤维行业产业链中游代表企业优势分析

类别	企业名称	优势分析
碳纤维原丝	中复神鹰	企业规模优势：中复神鹰碳纤维有限责任公司隶属于世界500强企业——中国建筑材料集团有限公司，2006年9月成立。坐落于连云港经济技术开发区，提供包括碳纤维原丝研发、碳纤维生产、碳纤维复合材料制品研发。
		企业技术优势：公司拥有全套的碳纤维原丝生产线和碳化生产线，主要生产设备完全依靠自身技术能力设计制造，拥有多项生产技术专利及技术成果。公司拥有一支高素质的技术人才队伍，成立了碳纤维技术研发中心和实验室。
	中钢吉碳	企业规模优势：中钢吉炭是中国中钢集团公司所属的重要生产企业之一，享有中国炭素工业摇篮的美誉，是中国最大的综合性炭素制品生产企业，国际炭素企业四强。是中国炭素行业新产品研究开发中心、新技术应用中心、产品检测中心和出口产品检验中心，是中国国家出入境检验检疫实验室认可委员会认可的实验室，是行业唯一一家国家级技术中心，并建有博士后工作站。
		产品质量优势：中钢吉炭通过了ISO9002质量保证体系认证，2002年，通过了ISO9001：2000质量管理体系认证。中钢集团吉林炭素股份有限公司下设八个部，五个分厂，四个子公司及工程指挥部。中钢吉炭品牌以它的质量和信誉成为国内钢铁企业重要的辅助原料基地，支撑着中国民族工业的发展。
碳纤维织物	上海石化	产能优势：目前，上海石化具有1600万吨/年综合加工原油能力和乙烯70万吨/年、有机化工原料428万吨/年、塑料树脂100万吨/年、合纤原料109万吨/年、合纤聚合物59万吨/年、合成纤维26万吨/年的生产能力，并拥有独立的公用工程、环境保护系统，及海运、内河航运、铁路运输、公路运输配套设施。
	特变电工	人才优势：特变电工坚持通过以“高精尖缺”人才引进培养为导向，采用“内培、外引”相结合，先后引进各类专业化、创新型人才，拥有院士、学科带头人、外籍专家4000余人的科技人才队伍。截至2018年9月，特变电工已有员工2万余人，其中院士5人，享受国务院津贴等专家300人，博士、硕士1400余人，大专及以上学历员工占75%以上，国际化人才比重正每年以20%的速度递增。
		技术优势：技术中心是特变电工关键核心部门，包括直属总部的技术中心以及其领导的四个分中心和一个实验室。中心聚集了一批包括行业院士在内的顶尖专家和技术团队，致力于输变电、新能源和新材料领域关键设备、技术、工艺和标准的研究与开发。技术中心不断的开发出满足用户需求的新产品、新技术，同时也不断完善和改进现有技术。中心的使命在于为不同国家、区域的用户提供可靠、节能、方便、适用的产品和新的可选择的技术方案，并降低用户的成本，与此同时使公司获得持续的竞争能力。
		企业规模优势：特变电工已发展成为世界输变电行业的排头兵企业，我国多晶硅新材料研制及大型铝电子出口基地，大型太阳能光伏、风电系统集成商， 国内拥有多个制造业工业园，海外建有2个基地。变压器年产量达2.6亿kVA，位居世界第一位，光伏EPC总量排名全球第一。
碳纤维复合材料	山东天泰	企业规模优势：山东天泰种业有限公司是集科研育种、生产、加工、营销于一体的现代种业企业，注册资金3097万元，由农业部颁发全国经营范围的《农作物种子经营许可证》，是中国种子协会理事单位、中国种子协会玉米种业分会会员单位、山东省种子协会常务理事单位，是山东省高新技术企业。注册的天泰商标被评为山东省著名商标。
	宜兴飞舟	企业规模优势：是一家专业从事研发,生产及销售一体的高性能纤维复合材料产品的高新技术企业。本公司采用高新技术生产碳纤维针刺预制体、建筑碳纤维补强布、高强玻璃纤维加固补强单向织物，各类碳纤维布、碳纤维带、各种芳纶纤维织物、特种纤维混合织物、碳纤维模压板等各种不同高性能纤维产品。产品主要应用于机械、体育、建筑和航空航天等领域。
		产品质量优势：飞舟公司通过了IS09001质量体系认证，这正是飞舟公司产品质量保证的体现。质高、价优、供货及时是飞舟公司和广大客户的共同目标。为了实现这一目标，我们坚持科技兴企，加大技术更新改造力度，时刻跟踪国际高性能材料行业最新技术的发展引用情况，使本公司的生产工艺及技术装备不断提高、最终达到先进水平。