碳纤维行业分析报告.doc

碳纤维行业分析报告 碳纤维行业分析报告碳纤维行业分析报告 碳纤维行业分析报告 目目 录录 一 一 碳纤维简介 性能优异 用于各种高端领域碳纤维简介 性能优异 用于各种高端领域 3 1 碳纤维的分类 3 2 碳纤维的主要用途 5 二 二 全球碳纤维行业 需求快速增长 高端产品长期看好全球碳纤维行业 需求快速增长 高端产品长期看好 7 1 需求领域 预计将有超过 9 的年均复合增长 7 2 全球碳纤维供需分析 高端产品长期看好 8 三 三 国内碳纤维行业 目前需求缺口达国内碳纤维行业 目前需求缺口达 70 12 1 国内碳纤维行 受限于技术瓶颈 高端产品尚需突破 12 2 国内需求 年均增速将达 18 41 13 3 国内产能扩张 自给率不足 30 14 4 政策扶持 长期向好 15 四 重点公司四 重点公司 简况简况 17 1 S 上石化 三驾马车 带动公司稳健增长 17 2 中钢吉炭 000928 碳纤维为未来业绩增长点 18 碳纤维行业分析报告 一 一 碳纤维简介 性能优异 用于各种高端领域碳纤维简介 性能优异 用于各种高端领域 碳纤维 CFRP 是一种纤维状碳材料 其含碳量高于 90 碳 纤维呈黑色 坚硬 具有强度高 重量轻等特点 碳纤维的比重不 到钢的 1 4 碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在 35000MPa 以 上 是钢的 7 9 倍 抗拉弹性模量为 230000MPa 430000MPa 高 于钢 因此 CFRP 的比强度 即材料的强度与其密度之比可达到 20000MPa g cm3 以上 而 A3 钢的比强度仅为 590MPa g cm3 左 右 其比模量也比钢高 材料的比强度愈高 构件自重愈小 比模 量愈高 构件的刚度愈大 这些性质预示了碳纤维在工程上的广阔 前景 1 碳纤维的分类 碳纤维的分类 碳纤维的分类有许多方法 按原料可分为聚丙烯腈 PAN 系 碳纤维 沥青 Pitch 系碳纤维及粘胶系碳纤维 PAN 碳纤维及其复合材料具有以下特征 1 机械特性 与 碳纤维行业分析报告 金属相比 密度小 质轻 模量高 高刚性 强度高 疲劳强度高 耐磨耗性 润滑性优良 振动衰减性优良 2 耐热性 安定性 热膨胀系数小 尺寸稳定性好 具有导热性 在惰性气体中耐热性 优良 3 电传导及电磁波屏蔽性 具有导电性 具有电磁波屏蔽 性 4 X 射线透过性优良 属多种导性材料 针对其目的可设 计出适当的结构体 沥青系碳纤维具有的高弹性模量 高导热性等特性是聚丙烯腈 系碳纤维所达不到的 通常以长纤维形态被利用 由于沥青系碳纤 维为高模量级纤维 比弹性模量显著优良 故适合于支配刚性结构 物轻量化并赋予其结构刚性 另外 沥青系碳纤维具有高导热性 低电阻 低热线性膨胀率及化学稳定性好等特性 依机械性能分类 可分为超高弹性率碳纤维 UHM 类型 弹性 率 600GPa 以上 强度 2500MPa 以上 高弹性率碳纤维 HM 类型 弹性率 350GPa 600GPa 强度 2500MPa 以上 中弹性率碳纤维 IM 类型 弹性率 280GPa 350GPa 强度 3500MPa 以上 标准 弹性率类型碳纤维 HT 类型 弹性率 200GPa 280GPa 强度 2500MPa 以上 低弹性率碳纤维 LM 类型 弹性率 200GPa 以下 强度 3500MPa 以下 碳纤维行业分析报告 2 碳纤维的主要用途 碳纤维的主要用途 休闲领域 最早应用PAN 碳纤维的是钓鱼竿 现在世界上碳纤 维钓鱼竿的年生产量为1200 万根左右 相当于碳纤维用量约1200 吨 碳纤维在高尔夫球杆的应用是于1972 年开始的 现在世界上碳 纤维高尔夫球杆的年生产量约4000 万根左右 相当于2000 吨碳纤 维的用量 网球拍的应用是从1974 年开始的 目前世界上年生产碳 纤维球拍约450 万个 需碳纤维用量约500 吨 在其他方面 碳纤 维还广泛应用于滑雪板 雪船 滑雪杆 棒球棒 公路赛以及船舶 类体育用品 工业领域 2007 年 日本东丽公司与日产汽车等企业联手开发 出了使用碳纤维的尖端材料 可大幅减轻汽车主要部件 如底盘的 重量 新技术可使汽车整体重量减轻1 成 提高燃效性能 4 5 另外耐冲击性可达到原来的1 5 倍 以高级乘用车为例 目前的钢铁底盘重量约达300kg 如果改用碳纤维与树脂合成的碳纤 维强化塑料 则可降低到150kg 左右 1 5t 左右的汽车总重量由此 可减轻1 成 近年来以欧洲为中心 在渡轮 大型快艇和其他舟艇 类方面 碳纤维的市场需求量正在增长 碳纤维在压力容器中也有 广阔应用 主要用在压缩罐和空气呼吸器中 包括用碳纤维长丝缠 碳纤维行业分析报告 绕所生产的所有罐类 航空航天 在宇航领域 由于高模量碳纤维的轻量性 刚性 尺寸稳定性的导热性 早已应用于人造卫星等方面 近年来已开始 应用于铱星等通信卫星 碳纤维制成的碳纤维增强塑料来 已经成 为火箭 宇宙飞船的重要材料 还用于制造喷气式发动机等 家电领域 将碳纤维以短纤维的形式混入用于热塑性树脂中 具有补强 抗静电 电磁波屏蔽效果 可广泛应用于家用电器 办 公室机器 半导体及其相关领域 具体有X 射线医疗器械 电子器 械等相关领域 除浓缩铀的旋转筒外 各种机械部件 电器部件 伞类骨架 头盔等与生活相关的用品 以及卡车的构架 车辆的结 构体 冷冻箱 家用电梯等新项目 建筑领域 主要通过碳纤维进行抗震补修和补强 这种方法在 日本得到大量应用 这种施工法是将单向排列的碳纤维片材或织物 状材料 用常温固化型的环氧树脂贴服于结构物表面而进行的补修 与补强 公路桥的地面 横梁 建筑物和梁 构架以及烟筒等的弯 曲补强中 碳纤维的模量变得格外重要 新能源领域 包括风力发电机叶片 燃料电池电极 飞轮等用 途 碳纤维的成长趋势更是强劲 虽然风力发电用途目前尚待进一 步推广 但这些应用领域都能充分发挥碳纤维的特长 碳纤维行业分析报告 二 二 全球碳纤维行业 需求快速增长 高端产品长期看好全球碳纤维行业 需求快速增长 高端产品长期看好 1 需求领域 预计将有超过 需求领域 预计将有超过 9 的年均复合增长的年均复合增长 碳纤维行业从1971 年开始起步发展 1971 年到1980 年左右 碳纤维产品主要用在钓杆 部分航空部件中 全球年销量仅在几十 吨到上百吨左右 接下来的十年 碳纤维应用领域扩展到球拍 球 杆 并开始快速进入到航天飞行器领域 从1995 年开始 碳纤维在 碳纤维行业分析报告 工业领域大量应用 主要用于压力容器 机械部分 海洋工程装备 中 到2005 年 碳纤维材料已经广泛用于航空航天领域 各国也开 始大规模将碳纤维用于汽车 风电等领域 2009 年 全球碳纤维需求总量达40900 吨 2010 年需求量达 46000 吨 同比增长12 47 随着碳纤维在汽车 各种机械设备 航空航天领域应用量的迅速增长 预计未来几年碳纤维需求快速增 长态势延续较长时间 2015 的全球碳纤维消费量将达到70000 吨 年均复合增长率达9 37 到2020 年 全球碳纤维需求甚至可达到 130000 吨 年 2 全球碳纤维供需分析 高端产品长期看好 全球碳纤维供需分析 高端产品长期看好 国外碳纤维主要生产商包括 日本东丽 Toray 公司 美国卓尔 碳纤维行业分析报告 泰克 Zoltek 公司 德国西格里集团 SGLGroup 日本三菱人造丝公 司 MitsubishiRayonCompany 和美国赫克塞尔 Hexcel 公司等 目前 世界碳纤维年产量约50000 吨 PAN 基碳纤维约占各种 碳纤维材料的80 以上 其中日本东丽 东邦和三菱人造丝3 家公 司占据了70 以上 其余主要的生产商还有中国台湾的台塑公司 美国的Hexcel Cytec Zoltek 公司 德国的SGL 公司以及韩国的泰 光产业公司等 东丽实业公司是坐落在日本东京的一家化学公司 它是世界领 先的碳纤维生产商 公司创办于1926 年 当时名为东洋人造丝有限 责任公司 专门生产粘胶纤维 1971 年开始生产碳纤维 目前东丽 拥有碳纤维产能18900 吨 东邦特耐克斯也是日本东京的一家碳纤维生产公司 创办于 1934 年 1975 年开始生产氧化聚丙烯腈纤维 1977 年开始生产 碳纤维 这家公司在其他国家 如德国和美国 的企业也非常活跃 目前拥有碳纤维产能13500 吨 碳纤维行业分析报告 从近年来全球碳纤维产能扩张情况与需求增长情况分析 未来 几年碳纤维产能将大大超出需求量 但从碳纤维细分品种看 高端 碳纤维产品仍然有广阔的市场空间 例如全球小丝束纤维的实际生 产能力为名义生产能力的50 65 估计当今这一比例为65 实 际生产能力是24500 吨 到2014 年 会增加到40000 吨 由于新的 生产线上马 更专注于生产单一的产品 生产效率会更高 实际生 产能力会进一步提高 可能达到45500 吨左右 而低端产品如T 300 等 其生产技术已经被较多厂商掌握 因 此产能扩张速度较快 预计未来这部分产品市场竞争渐趋激烈 此外随着其它行业的发展 碳纤维的应用空间随时会有新的大 规模增长 如碳纤维深海勘探领域 在新能源等领域的应用等 因 此 碳纤维产能过剩将主要表现在低端产能中 碳纤维行业分析报告 碳纤维行业分析报告 三 三 国内碳纤维行业 目前需求缺口达国内碳纤维行业 目前需求缺口达 70 1 国内碳纤维行 受限于技术瓶颈 高端产品尚需突破 国内碳纤维行 受限于技术瓶颈 高端产品尚需突破 碳纤维是军民两用材料 属于技术密集型 政治敏感的关键材 料 目前 日美等发达国家对我国实施禁运封锁 高性能PAN 原丝 技术等我国目前无法引进 因此目前我国碳纤维生产主要还集中在 对低端产品的开发与摸索中 在目前碳纤维产业中 核心技术环节只有少数制厂拥有 包括 PAN 原丝生产中的聚合 喷丝 牵引几个步骤 以及碳化过程中的 低温碳化 高温碳化两个环节 而整个产业链中 这两个环节所占 利润达到55 75 目前我国碳纤维产业主要集中在合成材料和终端产品应用两个 环节 仅少数企业从事原丝生产和碳纤维材料生产 但质量和数量 都无法满足国内市场需求 碳纤维行业分析报告 2 国内需求 年均增速将达 国内需求 年均增速将达 18 41 尽管我国碳纤维生产发展较慢 但消费量与日俱增 市场需求 旺盛 目前主要用途包括体育器材 一般工业应用和军工领域等 其中体育器材用量最大 约占总消费量的80 90 近年来 国内 军工 航空航天 国防等领域需求量增长更快 但这部分需求量多 依靠进口碳纤维产品来满足 据统计 1996 2002 年国内碳纤维消费量年均增长超过20 碳纤维行业分析报告 而近年来碳纤维消费需求量增速一直保持在18 左右 目前 我国 文体休闲制品的碳纤维消费市场已经趋于饱和 许多产品以进入国 际市场为主 未来发展速度将有所减缓 预计2010 2015 年期间年 均增长速度约4 6 我国碳纤维工业应用的重要 潜在市场以混凝 土结构物的补强 飞机制造 民用汽车和风力发电为主 未来市场 的发展前景较好 预计年均增长率达到53 4 预计到2015 年 国内碳纤维总需求量将达到13500 吨 年 未 来几年碳纤维市场将出现快速扩张态势 年均增速将达18 41 3 国内产能扩张 自给率不足 国内产能扩张 自给率不足 30 2010 年我国碳纤维原丝产能约12080 吨 年 碳纤维产能7081 吨 年 产品以小丝束等低档产品为主 T300 碳纤维实现了国产化 与国际先进水平相比 国产碳纤维由于国产原丝质量等因素的制约 其产品强度低 均匀性和稳定性多较差 而且 我国碳纤维生产企 业存在规模小 缺乏核心竞争力 新技术被国际专利覆盖的问题 这些状况难以在短期内改变 我国在 拟 建项目的产品以T300 为主 目前在建或计划建设 规模较大的碳纤维项目包括中钢吉炭江城碳纤维 蓝星碳纤维 中 油吉化碳纤维等项目 日本和美国碳纤维企业也考虑在我国或周边 国家设立碳纤维生产厂或合资厂 同时 海峡两岸签署了 两岸经济 合作架构协议 ACFA 台塑的碳纤维产品将以低关税或零关税 输入大陆 这将加速我国碳纤维产业优胜劣汰的进程 碳纤维行业分析报告 仅从产能方面考察 国内碳纤维生产基本可满足需求 但由于 国内碳纤维产品多数为低端产品 难以满足下游的性能需求 且国 内多数厂商生产不稳定 实际产量远小于产能 2010 年国内碳纤维 实际产量不足2000 吨 自给率不足30 因此国内碳纤维需求缺口 仍然很大 4 政策扶持 长期向好 政策扶持 长期向好 2011 年 由于国家发改委牵头 有关部委参与起草的 战略性 新兴产业发展 十二五 规划 总报告以及面向七大战略性新兴产业 相关 规划 已经上报国务院 根据规划 七大战略性新兴产业中 四个定位为支柱产业 三个定位为先导产业 七大产业链将引领中 碳纤维行业分析报告 国在未来十年进入一个新的产业周期 在七大战略性新兴产业规划包括 新能源规划 由国家能源局 牵头 节能环保规划 由发改委环资司牵头 新材料与生物制药规 划 由发改委高新司牵头 新能源汽车和高端装备制造规划 由工 信部牵头 新一代信息技术 由工信部与发改委共同制定 按照近几年我国GDP 发展速度及规模测算 预计到2015 年战 略性新兴产业增加值约4 3 万亿元 2020 年将达到11 4 万亿元 为 实现国务院提出的上述发展目标 预计战略性新兴产业在2011 年至 2015 年间要实现24 1 的年均增速 2016 至2020 年要实现21 3 的年均增速 在已经形成的战略性新兴产业 十二五 发展思路中 对新材料 产业的表述是 到2015 年 突破一批国家建设亟须 引领未来发 展的关键共性技术 关键新材料的自给率提高到70 按照 规划 到2015 年新材料产业规模将达2 万亿元总产值 年均增长率超过 25 十二五 期间 国家将实施新材料重大工程项目 对高强轻 型合金材料 高性能钢铁材料 功能膜材料 新型动力电池材料 碳纤维复合材料 稀土功能材料等6 类新材料进行重点支持 在碳纤维上市企业中 重点关注PAN 原丝企业S 上石化 600688 与碳纤维生产企业中钢吉炭 000928 碳纤维行业分析报告 四 重点公司四 重点公司 简况简况 1 S 上石化 上石化 三驾马车三驾马车 带动公司稳健增长带动公司稳健增长 炼油板块盈利大体和去年持平 未来两年产