2018年碳纖維行業現狀分析 全球碳纖維應用領域廣泛

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碳纖維（carbon fiber，簡稱CF）是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。既有碳材料“硬”的固有特徵，又兼備紡織纖維“柔”的可加工性，被譽為新材料之王。未來隨著風力發電、汽車工業、飛機制造、高壓容器等產業需求的大幅增長，以及體育休閒領域的平穩發展，碳纖維市場需求增速將愈發顯著。

20世紀初，行業進入快速發展階段

國際上PAN基碳纖維的生產，從20世紀60年代起步，經過70-80年代的穩定，90年代的飛速發展，到21世紀初其生產工藝技術已經成熟。並且隨著風力發電和新能源汽車的研發生產，碳纖維材料的應用開始全面普及。起初，碳纖維主要用於軍工和宇航，經過40餘年的發展，其應用領域正在向工業領域和普通民用領域擴大。

圖表1:全球碳纖維發展歷程及主要階段分析

資料來源：前瞻產業研究院整理

產業鏈結合緊密，製作工藝成熟

完整的碳纖維產業鏈包含從一次能源到終端應用的完整製造過程。從石油、煤炭、天然氣均可以得到丙烯。丙烯經氨氧化後得到丙烯腈，丙烯腈聚合和紡絲之後得到聚丙烯腈（PAN）原絲，再經過預氧化、低溫和高溫碳化後得到碳纖維，並可製成碳纖維織物和碳纖維預浸料，作為生產碳纖維複合材料的原材料；碳纖維經與樹脂、陶瓷等材料結合，形成碳纖維複合材料，最後由各種成型工藝得到下游應用需要的最終產品。

圖表2:碳纖維產業鏈分析

資料來源：前瞻產業研究院整理

分類情況多樣，原絲型別為主要分類形式

碳纖維可以按照原絲型別、形態、製造條件和方法、力學效能和用途等不同維度進行分類。其中按原絲型別將碳纖維分為聚丙烯腈（PAN）原絲、瀝青纖維、粘膠絲三種；按照用途可將碳纖維分為宇航級和工業級兩類；兩種方法是國際上普遍適用的碳纖維分類方法。

圖表3:全球碳纖維分類情況彙總

資料來源：前瞻產業研究院整理

下游需求旺盛，全球碳纖維需求量不斷增加

碳纖維的製造技術主要根據航空航天的應用而最佳化發展，國際碳纖維需求主要集中在工業應用、航天航空和體育休閒三個方面。2008-2014年，全球碳纖維需求穩定，2015年後，隨著新能源發電和新能源汽車等下游行業的發展，碳纖維的需求量不斷增加。2015年，全球碳纖維需求量增速近年最快為27。85%，增至68。4千噸；2016年增速稍有回落但仍上升變動位76。5千噸。

圖表4:2008-2017年全球碳纖維需求量及增速變動(單位:千噸，%)

資料來源：前瞻產業研究院整理

碳纖維優勢明顯，應用領域涉及廣泛

從全球碳纖維細分領域看：2016年，風電葉片領域全球碳纖維的需求最為廣闊，需求量為18千噸，約佔全球需求總量的23%；航空航天碳纖維的全球需求規模始終居於主要地位，2016年的應用需求量為17。6千噸，佔比約為23%。其餘領域包含體育休閒、汽車和混配模成型的碳纖維需求比例均超過10%。隨著新能源和全民運動概念的提升，相關領域的碳纖維需求佔比將不斷增加。

圖表5:2016年全球碳纖維需求及應用佔比(單位:千噸，%)

資料來源：前瞻產業研究院整理

由以上的分析看出，碳纖維具有其他任何材料無可比擬的高比強度（強度比密度）及高比剛度（模量比密度）效能。憑藉其高強度和高密度的產品特徵，且兼耐腐蝕、耐疲勞等特性，廣泛應用於國防工業以及高效能民用領域。涉及航空航天、海洋工程、新能源裝備、工程機械、交通設施等，是一種國家亟需、應用前景廣闊的戰略性新材料。隨著全球環境保護力度的增強、新能源汽車和全民運動等應用領域的普及，全球碳纖維的應用範圍將繼續擴充套件。

以上資料及分析均來自於前瞻產業研究院《2018-2023年中國碳纖維行業深度調研與投資戰略規劃分析報告》。