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中國碳纖維行業(yè)現狀深度研究與發(fā)展前景預測報告（2022-2029年）
碳纖維是一種含碳量有90%以上的無(wú)機纖維，是用腈綸和粘膠纖維做原料，經(jīng)高溫氧化碳化而成，具有耐高溫、抗摩擦、導電、導熱及耐腐蝕等特性。同時(shí)由于碳纖維具備耐高溫、 耐腐蝕、導電導熱性好等優(yōu)良性質(zhì)，被稱(chēng)為新材料之王，也被稱(chēng)為“黑色黃金”。碳纖維不僅在航空航天等軍工領(lǐng)域有不可替代的地位，在風(fēng)電葉片、體育休閑、壓力 容器、建筑防護、汽車(chē)交通等領(lǐng)域也大放異彩。
碳纖維按照原絲類(lèi)型分為聚丙烯腈（PAN）基、瀝青基和粘膠基，按絲束規格可以分為24K以下的宇航級小絲束碳纖維(1K的含義為一條碳纖維絲束 含 1000 根單絲）和 48K 以上的工業(yè)級大絲束碳纖維，按形態(tài)可分為長(cháng)絲、短纖維和短切纖維，按力學(xué)性能分為通用型和高性能型。其中基碳纖維綜合性能最好、生產(chǎn)工藝成熟簡(jiǎn)單、應用最廣、產(chǎn)量最高、品種最多，是目前全球碳纖維市場(chǎng)的主流碳纖維產(chǎn)品，產(chǎn)量占全球碳纖維總產(chǎn)量的90%以上。
一、市場(chǎng)發(fā)展現狀
1、市場(chǎng)規模
碳纖維是發(fā)展國防軍工與國民經(jīng)濟的重要戰略物資，是輕質(zhì)高強的航空航天材料，具有很高的技術(shù)壁壘。
相對與碳纖維研發(fā)與制造發(fā)達國家，碳纖維在我國的發(fā)展相對較晚，并且無(wú)論是研發(fā)成果還是制造工藝，與發(fā)達國家相比存在一定差距。但近年來(lái)隨著(zhù)碳纖維及復材的重要性不斷凸顯，我國陸續出臺了一系列鼓勵政策對碳纖維行業(yè)的發(fā)展給予了巨大的政策支持，例如《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展第十四個(gè)五年規劃和2035年遠景目標綱要》《關(guān)于擴大戰略性新興產(chǎn)業(yè)投資培育壯大新增長(cháng)點(diǎn)增長(cháng)極的指導意見(jiàn)》等。這些政策明確了碳纖維的重要戰略地位和發(fā)展方針，為碳纖維行業(yè)的發(fā)展提供了長(cháng)期驅動(dòng)力，并大力推動(dòng)碳纖維材料研發(fā)。
自2017年以來(lái)，我國碳纖維市場(chǎng)規模一直保持增長(cháng)趨勢。數據顯示，2020年，我國碳纖維市場(chǎng)規模為10.26億美元，同比增長(cháng)24.82%；2021年我國碳纖維市場(chǎng)規模12.12億美元，同比增長(cháng)18.12%。
2、產(chǎn)能
隨著(zhù)我國碳纖維行業(yè)相關(guān)技術(shù)不斷提升，在自主研發(fā)方面不斷突破，使得2017-2021年我國碳纖維產(chǎn)能不斷加大。數據顯示，2021年我國碳纖維產(chǎn)能從2017年的2.55萬(wàn)噸增長(cháng)至3.94萬(wàn)噸。
3、產(chǎn)量
隨著(zhù)碳纖維企業(yè)整體技術(shù)水平正在不斷提升，產(chǎn)能利用率呈現出不斷增長(cháng)的趨勢。2017-2021年我國碳纖維產(chǎn)量不斷增長(cháng)。數據顯示，2020年我國碳纖維產(chǎn)量達1.85萬(wàn)噸，同比增長(cháng)51.66%；2021年我國碳纖維產(chǎn)量達2.77萬(wàn)噸，同比增長(cháng)49.73%。
4、消費量
受體育用品及風(fēng)電葉片的強勁增長(cháng)帶動(dòng)，2017-2021年中國碳纖維消費量不斷增長(cháng)。數據顯示，2020年我國碳纖維消費量達4.88萬(wàn)噸，同比增長(cháng)29.1%；2021年我國碳纖維消費量為5.25萬(wàn)噸，同比增長(cháng)7.58%。
二、主要下游市場(chǎng)分析
碳纖維是一種應用前景十分廣闊的戰略性新材料，目前廣泛應用于航空航天、海洋工程、新能源裝備、工程機械、交通設施等領(lǐng)域。其中風(fēng)電葉片是主要應用領(lǐng)域，占比達到了40.96%；其次為體育領(lǐng)域，占比為29.88%。
1、風(fēng)電葉片
風(fēng)電葉片是風(fēng)電機組中將自然界風(fēng)能轉換為風(fēng)力發(fā)電機組電能的核心部件,也是衡量風(fēng)電機組設計和技術(shù)水平的主要依據。因碳纖維質(zhì)量輕，風(fēng)電葉片中部分結構使用碳纖維或碳纖／玻纖混合材料在性能及綜合成本上將更具優(yōu)勢。而預計未來(lái)風(fēng)力發(fā)電將向大功率、長(cháng)葉片、輕量化方向邁進(jìn)，當風(fēng)力機超過(guò)3MW、葉片長(cháng)度超過(guò)40 米時(shí)，碳纖維己成為必然選擇。
風(fēng)電葉片是風(fēng)電機組的重要組成部分，約占風(fēng)電總成本的24%左右，是最關(guān)鍵的零部件組成。根據數據，在風(fēng)電裝機容量方面，截至2021年我國風(fēng)電裝機容量為32848萬(wàn)千瓦，同比2020年增長(cháng)16.68%。預計隨著(zhù)終端電力需求持續增長(cháng)，能源需求仍是未來(lái)關(guān)鍵，將帶動(dòng)風(fēng)電葉片產(chǎn)業(yè)整體需求持續上升，從而也將帶動(dòng)碳纖維需求的上升。
2、體育用品市場(chǎng)
在體育用品的生產(chǎn)領(lǐng)域中，碳纖維可代替傳統木材作為生產(chǎn)原材料。并因具備更輕，更堅硬，更耐用，更具吸收性沖擊和振動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，在運動(dòng)領(lǐng)域得到了用武之地，主要用于制造高爾夫球桿、球拍、自行車(chē)等運動(dòng)器械。
近年來(lái)我國針對促進(jìn)體育產(chǎn)業(yè)發(fā)展陸續出臺了《體育強國建設綱要》、《全民健身計劃(2021—2025年)》等一系列扶持政策，以推進(jìn)體育產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。而在政策利好的背景下，位于體育產(chǎn)業(yè)上游的體育用品行業(yè)需求將隨著(zhù)體育鍛煉人數增加、體育場(chǎng)館服務(wù)和體育培訓教育項目的增長(cháng)而上升，未來(lái)體育用品行業(yè)有望繼續增長(cháng)。從而使得對應的碳纖維市場(chǎng)規模將進(jìn)一步增長(cháng)。
2016-2018年中國體育用品零售商品銷(xiāo)售額逐年增加，2019年中國體育用品零售商品銷(xiāo)售額達到261億元。新冠肺炎疫情對我國體育用品行業(yè)造成一定的影響，人們參與相關(guān)戶(hù)外體育活動(dòng)的大幅降低。結合行業(yè)經(jīng)營(yíng)環(huán)境及行業(yè)營(yíng)收情況預計，2020年中國體育用品零售商品零售額在230億元左右。具體如下：
預計隨著(zhù)國民經(jīng)濟實(shí)力的發(fā)展和“全民健身”倡議的普及， 群眾有能力參與的體育項目逐漸多樣化，健身房的市場(chǎng)規模也逐步擴大，消費者對體育用品的質(zhì)量要求進(jìn)一步提升。我們預計在體育產(chǎn)業(yè)上行的背景下，體育用品對應的碳纖維市場(chǎng)還將進(jìn)一步增長(cháng)。
3、航空航天
碳纖維的耐高溫，耐磨，耐腐蝕性，低重量等優(yōu)點(diǎn)在軍民航空及國防航天領(lǐng)域發(fā)揮著(zhù)無(wú)可替代的作用。航空飛機中使用碳纖維可在不降低強度的條件下有效降低結構質(zhì)量，實(shí)現更高的飛行性能，主要用于機翼、口蓋、前機身、中機身、整流罩等部件的生產(chǎn)中。目前國內航空航天行業(yè)的現狀是需求提振和國產(chǎn)替代強力驅動(dòng)，“內需+外貿”雙雙提振。因此未來(lái)國產(chǎn)大飛機的量產(chǎn)及國防軍機的更新?lián)Q代，將推動(dòng)碳纖維的市場(chǎng)需求上行。
以大飛機為例，近十年來(lái)，我國民航飛機保有量總體保持快速增長(cháng)態(tài)勢，不斷拉動(dòng)國產(chǎn)碳纖維的用量。根據國家民航局發(fā)布的報告顯示，截至截至2021年底，民航全行業(yè)運輸飛機期末在冊架數4054架，比上年底增加151架。其中，客運飛機達3856架，貨運飛機達198架。
另外工信部發(fā)布的《中國制造 2025 重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)路線(xiàn)圖》的顯示，將國產(chǎn)碳纖維材料作為國產(chǎn)大飛機的戰略材料。隨著(zhù)未來(lái)國產(chǎn)大飛機不斷放量，兼國家政策予以支持， 商用飛機碳纖維市場(chǎng)未來(lái)可期。
軍用碳纖維未來(lái)需求不容小覷。據了解，而軍用飛機將碳纖維復合材料用于機翼、口蓋、前機身、中機身、整流罩等主要部件，減輕飛機的重量，增加其有效載荷。而軍機數量在十三五期間完成快速積累。數據顯示，2020年我國軍機數量達到了3260架。預測未來(lái) 10 年，我國新增三代及四代戰機的需求預計在 1000-1500 架左右，碳纖維的年需求量約為 200 噸。
4、汽車(chē)制造
由于具有比模量和比強度高、減重潛力大、安全性好等突出優(yōu)點(diǎn)，因此碳纖維幾乎可以用于汽車(chē)的各個(gè)部件，例如外觀(guān)組件，電池盒，動(dòng)力總成、剎車(chē)系統等，是汽車(chē)輕量化的最佳選擇。目前各大型汽車(chē)公司都在不斷嘗試使用碳纖維來(lái)提高車(chē)輛的性能，隨著(zhù)新能源汽車(chē)的發(fā)展，預計未來(lái)碳纖維在汽車(chē)領(lǐng)域的需求將進(jìn)一步快速增長(cháng)。碳纖維在汽車(chē)制造領(lǐng)域的主要應用有電池盒、剎車(chē)系統、CFRP 輕量化組件等。
汽車(chē)是最重要的現代化交通工具。汽車(chē)也是數量最多、最普及﹑活動(dòng)范圍最廣泛、運輸量最大的交通工具。自2018年開(kāi)始“遇冷”后，消費主力減少，以及近年來(lái)我國城市公共交通的完善、高鐵線(xiàn)路網(wǎng)的擴散、城市限行等影響從而造成了汽車(chē)銷(xiāo)量低迷的狀態(tài)。
而雖然汽車(chē)整體市場(chǎng)表現低迷，但整體依然保持較高的水平，尤其是近幾年來(lái)隨著(zhù)環(huán)?；?、綠色化發(fā)展成為主流趨勢，新能源汽車(chē)市場(chǎng)表現活躍。隨著(zhù)新能源汽車(chē)的進(jìn)一步推廣，汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量也有所增加。數據顯示，2021年我國汽車(chē)保有量為3.02億輛，同比增長(cháng)7.5%；汽車(chē)產(chǎn)量為2608.2萬(wàn)輛，同比增長(cháng)3.4%；汽車(chē)銷(xiāo)量為2627.5萬(wàn)輛，同比增長(cháng)3.8%。但進(jìn)入2022年，由于疫情多點(diǎn)散發(fā)等因素影響，汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)均有所下降。2022年1-4月，我國汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)分別完成769.0萬(wàn)輛和769.1萬(wàn)輛，同比分別下降10.5%和12.1%。
三、市場(chǎng)發(fā)展預測分析
受益于下游風(fēng)電葉片、航空行業(yè)、汽車(chē)制造等市場(chǎng)的發(fā)展，我國碳纖維的需求也將能得到較好的釋放。而按照近年來(lái)中國碳纖維需求量保持持續增長(cháng)態(tài)勢，估計“十四五”期間中國碳纖維需求量將保持15%以上的增長(cháng)速度，到2026年中國碳纖維需求量將達到11.29萬(wàn)噸左右。
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