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“黑色黄金”——碳纤维行业初探(二)

时间:2021-11-16 01:19 点击次数:

  本篇共4960字,要紧先容第四至六章节。目次1.0 行业简介2.0 行业上下游价钱链剖判3.0 行业比赛方式4.0 来日墟市空间4.1 航空航天4.2 风电叶片范围5.0 行业战略导向6.0 总结4.0 来日墟市空间

  图8:环球碳纤维墟市需求(材料原因:东吴证券研讨所)环球的碳纤维需求为10.7万吨,同比仅扩大了3%,要紧是疫情对民用航空墟市的晦气影响,飞机订单多量淘汰,航空航天范围的碳纤维需求消浸了30%,可是风电叶片、压力容器、碳碳复合原料等范围的增势强劲,补偿了航空航天范围负增加,最终达成了2020年的微增加。其余,遵循《2020环球碳纤维复合原料墟市讲述》的数据,估计2025年就会进入20万吨,2030年会进入40-50万吨,来日10年的年复合增速可抵达15%。碳纤维基于其高强度、高模量纤维、耐高温腐化才具等特色,可用正在航空航天、歇闲体育、风电叶片、船舶、工业等浩繁范围。从中国和环球墟市的碳纤维运用范围可能看出,环球碳纤维正在航空航天范围的需求占比为15%,要明白高于国内墟市的4%。为什么要说这一部门,要紧是航空航天中所应用的碳纤维均为高价钱含量,2020年环球航空航天中碳纤维的需求量仅占比为15%,但其价钱量占到环球碳纤维价钱量的37.7%,可见其价钱含量极高。而中国航空航天范围2020年碳纤维需求量仅为4%,另有很大的擢升空间。遵循WoodMac最新研讨《2021年第一季度环球风电墟市预测》数据显示,估计来日10年中国的风电新增并网容量稳居环球第一位,碳纤维动态度电叶片的必定原原料势必也会迎来一波需求增加。基于这些数据可能探求,中国来日碳纤维墟市需求的增量墟市要紧是正在航空航天、风电叶片范围。

  图9:2020年环球及中国碳纤维为需求散布(材料原因:东吴证券研讨所)其余,另有一个国产代替的逻辑。我国2020年碳纤维总需求4.89万吨,此中进口3.04万吨,占比抵达了62%。固然我国碳纤维国产化率从2015年的15%上升到了2020年38%,可是国产化率可擢升空间仿照很大。并且,从2020年的8、9月份起先,日本、美国不断加紧了对碳纤维出口中国的战略管控,导致碳纤维进口难度进一步较大。中国2020年的自立保险才具仅37.81%,动作碳纤维需求大国,海表禁运将会进一步刺激对国产碳纤维需求的上升。

  图10:中国碳纤维的需求(材料原因:2020环球碳纤维复合原料墟市讲述、格菲血本)4.1 航空航天碳纤维正在航空航天的运用要紧分为军用和民用两大范围。2020年中国的碳纤维需求细分墟市航空航天仅占4%,与环球碳纤维航空航天占比的15%相差甚远,可擢升空间很大。从军用墟市来看,碳纤维要紧运用正在机翼、尾翼、口盖、前/中/后机身等更多焦点部件的缔造中。碳纤维除了可能帮帮飞机减重20%-40%的同时还能取胜金属原料容易显露的疲惫和被腐化的缺欠,扩大了飞机耐用性。基于这些上风,碳纤维复合原料运用比例近几年也是稳步擢升中。

  图11:寰宇畛域内进步战争机已多量应用碳纤维复合原料情景(材料原因:信达证券研发中央)从上面的表中可能明确地看出,碳纤维复合原料正在各机型中的用料占比明白首现渐渐上升的趋向中。遵循《World Air Forces2020》数据显示,目前美国具有军机数目为13266家,我国为3210架,正在美国和俄罗斯之后排活着界第三位,可擢升空间很大。国内军用墟市来日的增量要紧是正在两个方面,第一个是,我国航空配备正处于上量阶段期间,来日几年进步战机采购量希望一直扩大。国内的战争机、直升机、运输机等机型虽有新机型入役,但仍有良多老旧军用飞机正在役,加上与美国军机正在数目上的悬殊,对新型航空配备的需求量迫正在眉睫;第二个方面便是新型军机的碳纤维复合原料浸透率的擢升,过去因为西方和日本的封闭,中国的极少战争机不敢应用复合原料,胆怯被卡脖子。可是跟着我国正在碳纤维本领上的打破,我国战机的碳纤维复材占比也逐步升高。遵循《复合原料正在航空战机上的运用》音信显示,我国歼-7战机总重约5.3吨,此中碳纤维复合原料占到了2%,而新型战机总重17吨,碳纤维复合原料占比最高可抵达30%。信达证券研发中央和德国证券对来日10年国内军机机碳纤维复合原料需求量的预测辨别为8210吨和7500吨,就遵循8000吨来盘算推算的话墟市空间也是斗劲大的。

  图12:国产大型喷气客机C919和支线(材料原因:公然材料)跟着中国商用大飞机C919正在国内博得了适航证,意味着国产大型喷气客机正在中国民航万亿墟市中占领一席之地。而中国自立研发的ARJ21早正在2015年时就曾经正式进入墟市运营,正在2019年告竣了首飞国际航路,至加入到现正在墟市运营及出卖情景杰出。遵循中国商飞预测数据,2020-2039年中国民航客机队范围将从2019年的3863架增加到9641架,环球占比将从16.2%增加至21.7%,其爆发的墟市价钱约8万亿百姓币(此中单通道客机5.1万亿元),环球占比约22%,是环球民航第一大墟市和增加快率最疾的墟市。其余,碳纤维动作大飞机配套财产链的紧张上游原原料,跟着本领的一直成长,碳纤维的浸透率正在民航飞机正在一直擢升中。以空客大飞机为例,其碳纤维复合原料占比从最初的7%(空客A310)上升到了52%(空客A350),碳纤维需求量擢升的趋向极为明白。而遵循公然材料显示,国产C919大飞机的碳纤维复合原料占比仅为12%,跟空客和波音比拟的话可擢升空间很大。遵循信达证券研发数据,目前C919和ARJ21-700的飞机订单总数辨别为815架和596架,经测算这些正在手订单可兑现1383吨碳纤维复材的需求,墟市范围超越55亿。下表是遵循安谧洋研讨院预测统计的2020-2039年中国上得和波音公司的客机订单请,从各个机型的来日交付量可能看出,中国商飞正在种种客机中的交付数目仍是斗劲大的,来日跟着国内碳纤维本领的擢升和浸透率的升高,希望为碳纤维行业带来较大的增量墟市。

  图13:2020-2039年环球及中国墟市民用飞机交付量预测(材料原因:中国商飞、波音、安谧洋研讨院)4.2 风电叶片范围

  图14:分歧原料正在风电叶片上的运用情景(材料原因:信达证券研发中央)跟着风电能源的神速成长,来日风电叶片趋向必定会向大尺寸和高功率的宗旨成长,而全玻璃钢叶片无法满意叶片大型化和轻量化的央求。碳纤维就成了最佳的采取,碳纤维比寻常的玻璃纤维可达成20%-30%的轻量化成就,其减重、耐腐化性以及本能要优于守旧原料,跟着本领的打破和本钱的低浸,碳纤维及其复合材会广大地正在风电叶片中应用,正在风电叶片中群多应用的是24K以上的碳纤维。遵循信达证券收拾的数据可能看出,当风电叶片的长度大于34米时,碳纤维复合原料的重量要明白低良多。目前,天齐网,海表的风电叶片大厂商,像是维塔斯曾经达成了碳梁(碳梁是由碳纤维创造而成的大梁,有帮于减轻叶片重量并扩大其长度,且不会影响到风电叶片具体的强度和刚度。)正在风机叶片中的范围化运用。而国内受本领和碳纤维本钱过上等成分的影响,目前要紧采用的仿照是玻璃纤维。据赛奥碳纤维本领数据显示,环球风电叶片墟市对待碳纤维的需求从2014年的0.6万吨上升到了2019年的2.55万吨,年复合增加率高达33.6%。来日跟着维塔斯2年的专利到期和国内风电企业正在开拓碳纤维运用方面有博得发扬,会鞭策碳纤维正在国内风电叶片范围范围的扩充。遵循伍德麦肯兹发表《2020年度环球风机整机企业墟市份额排名》数据显示,环球新增风电装机容量103GW。而环球风电叶片碳纤维需求大3.06万吨,同比增速20%,此中中国风电叶片范围碳纤维需求量为2.00万吨,占环球总需求的65.36%。大略土地算推算一下,1GW也许会必要297吨的碳纤维。遵循WoodMac最新研讨《2021年第一季度环球风电墟市预测》数据显示,估计2021-2030年,环球将新增1TW风电装机容量,那么盘算推算下来环球将新增1TW风电装机容量碳纤维的需求量为29.7万吨。这里必要说一下这一盘算推算是极其守旧的,要紧来源一是来日大型化是风电叶片的成长趋向,碳纤维的浸透率将会越来越高;来源二海表风电叶片墟市要紧采用的是碳纤维,2020年受疫情影响装机量会有所下滑,而中国要紧采用的是玻璃纤维,2020年风电叶片碳纤维需求量占环球墟市高达65.36%,这会明白拉低碳纤维用量正在环球的占比。因而环球将新增1TW风电装机容量碳纤维的需求量为29.7万吨明白是偏低的。遵循来日碳纤维正在风电叶片中的浸透率来看,给一个翻倍的空间该当正在合理畛域内,最终可能算出来日风电叶片增量墟市起码有59.4万吨的空间,均匀下来每年有5.94万吨的碳纤维墟市空间。

  图15:2021-2030年环球风电新增并网容量预测(材料原因:WoodMac)5.0 行业战略导向碳纤维动作我国的症结战术原料,其运用范围从风电叶片、体育用品、交通创立到国防创立广大的运用正在各个范围。受造于中国碳纤维行业合连焦点本领掉队和美日国度对这些本领的垄断等来源,导致我国无法满意国度正在庞大配备等高端范围的需求。自2000年今后,国度起先着重鞭策了碳纤维的财产化成长并将碳纤维列为中心研发项目。从2015年到2021年国度陆不断续的发表多项相合于接济碳纤维成长的战略,伴跟着国度战略的接济,我国碳纤维行业正在本领上博得了庞大的打破,目前产物曾经遮盖高强、高模、高强中模、高强高模等范围,与美日等国度的财产本领不同水准逐步缩幼。

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