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中國碳纖維行業回顧及2020展望:航空領域拉動高端碳纖維需求[圖]

2020年01月20日 13:22:18字號:T|T

    碳纖維通過高溫條件制備的纖維材料,其含碳量在90%以上,它既有碳素材料的固有特性又兼具纖維材料的柔軟性和可加工性。作為現代工業的高科技新型材料,碳纖維被廣泛應用于航天軍工、工業及體育休閑領域。

碳纖維主要應用領域

資料來源:智研咨詢整理

    碳纖維分類方式主要有四種,包括原絲材料、力學性能、絲束大小等標準,其中原絲材料是最主要的分類指標。從原絲材料來看,PAN基碳纖維性能較好制造成本較低,是目前主流發展方向。從絲束大小看,小絲束碳纖維主要應用于航天航空領域,大絲束碳纖維主要應用于工業領域。

碳纖維分類

資料來源:智研咨詢整理

    我國碳纖維研發與國際同時起步,但受制于科研基礎薄弱,技術轉型難度搞,導致國內碳纖維產業市場化落后近國外發達地區35年。直到2000年后,國產碳纖維的生產技術工藝進入應用階段,加之國家政策支持,才開始碳纖維產業的快速發展。

中國碳纖維產業發展階段

資料來源:智研咨詢整理

    2015年開始,我國對碳纖維產業的政策扶持力度明顯加強,政策密度提高,地方政府因地制宜,加速了國產碳纖維的市場化進程。

2010-2019年中國碳纖維產業相關政策統計

時間
單位
政策
相關內容
2010年
國務院
《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》
提出要大力“提升碳纖維、芳綸、超高分子質量聚乙烯纖維等高性能纖維及其復合材料的發展水平”
2012年
工信部
《新材料產業“十二五”發展規劃》
加強高強、高強中模、高模和高強高模碳纖維系列品種攻關,實現千噸級裝置穩定運轉
2013年
工信部
《加快推進碳纖維行業發展行動計劃》
構建技術先進、結構合理、上下游協調、軍民融合發展的碳纖維產業體系。
2015年
國務院
《中國制造2025》
新材料產業是需要突破發展的十大重點領域之一
2015年
工信部
產業共性技術發展指南
干噴濕法紡高性能碳纖維技術、高性能碳纖維輕編預定型增強復合材料技術
2016年
工信部
石化和化學工業發展規劃
加快發展高性能碳纖維及復合材料,重點突破高強碳纖維低成本、連續穩定、規模化生產技術,加快高強中模、高強高模級碳纖維產業化突破。
2016年
國務院
《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》
重點突破國產碳纖維低成本制造技術、高端領域用碳纖維技術
2017年
工信部等
《新材料產業發展指南》
高性能碳纖維、芳綸纖維等高性能碳纖維及復合材料等為重點,突破材料及器件的技術關和市場關,完善原輔料配套體系,提高材料成品率和性能穩定性,實現產業化和規模化應用
2017年
科技部
《“十三五”材料領域科技創新專項規劃》
在新材料技術發展方面,重點將圍繞研究高性能纖維及復合材料等的基礎科學問題以及產業化、應用集成關鍵技術和高效成套裝備技術
2018年
工信部
《重點新材料首批次應用示范指導目錄(2018年版)》
關鍵戰略材料中包含高性能碳纖維等纖維材料
2018年
工信部
《產業發展與轉移指導目錄(2018年本)》
在上海、江蘇、浙江等地加快發展先進無機非金屬材料、碳纖維、高性能復合材料及特種功能材料、戰略前沿材料等產業
2019年
國務院
《2019年政府工作報告》
培育新一代信息技術、高端裝備、生物醫藥、新能源汽車、新材料等新興產業集群
2019年
上海市科委
“碳纖維十五條”專項政策
從支持產業集聚集約發展、企業做優做大做強、產學研結合、推動碳纖維復合材料應用等四個方面著手,引導扶持碳纖維產業的高質量發展。

資料來源:國務院、工信部、智研咨詢整理

    目前國內碳纖維需求中體育領域占比較高,2018年全國體育產業碳纖維需求量占比高達44%。相比之下,我國碳纖維在風電設備、航空航天以及汽車制造領域應用占比明顯偏低,其中航空航天僅占比不到4%,與世界平均水平的23%相差極大。

2018年中國碳纖維各領域需求占比

資料來源:智研咨詢整理

    2018年全國碳纖維理論產能為26,800噸,其中,中復神鷹、江蘇恒神、精功集團等8家公司擁有千噸以上碳纖維理論產能,占到全國碳纖維理論產能比重的86.9%。

    根據智研咨詢發布的《2020-2026年中國碳纖維復合材料行業市場供需規模及投資價值咨詢報告》數據顯示:2018年國產碳纖維銷量大約是9,000噸,產能利用率為33.6%。近十年間,我國的產能利用率從2008年的約8%增長到2018年的34%,漲幅明顯。但對比2018年全球59.8%的產能利用率,我國產能利用率仍遠低于世界平均水平。

2018 年中國主要碳纖維制造商理論產能

資料來源:智研咨詢整理

    2016年我國碳纖維需求總量為19563噸,2017年我國碳纖維需求總量為23487噸,需求總量同比增長20.06%。

2013-2018年我國碳纖維需求總量走勢圖

資料來源:智研咨詢整理

    我國碳纖維產能有限,隨著近幾年碳纖維需求量的快速提升,促使國內碳纖維進口規模大幅增長。2015年開始我國碳纖維進口規模開始持續提升,2018年全國碳纖維進口量3476.86噸,同比增長13.06%,2018年碳纖維進口金額6234.8萬美元,同比增長19.92%。

2012-2018年全國碳纖維材料進口量及進口金額統計 HS:68159920

資料來源:中國海關

    近些年我國碳纖維進口價格整體有所下降,2018年碳纖維進口價格1.79萬美元/噸,相比2012年下降了57.18%。

2012-2018年中國碳纖維進口價格走勢圖

資料來源:中國海關

    自1959年PAN基碳纖維發明到工業化生產至今,全球PAN基碳纖維技術不斷升級,生產成本降低推動PAN基碳纖維技術應用領域從體育產業向汽車、風電、航空航天等領域輻射,帶動碳纖維需求量大幅增長。

    經過長期技術更替,飛機機身材料正向高強度、輕量化、長壽命的方向發展,而碳纖維復合材料作為現階段新型材料,具備其比重輕和強度高等特點,滿足了航空領域的材料更新需求。從全球碳纖維市場看,航空領域是碳纖維需求市場的主力,其中商用飛機占據了航空領域碳纖維需求比重的69%,已成為提升碳纖維需求規模的核心力量。

    我國自主研發的C919 大型民用飛機在水平尾翼、垂直尾翼、翼梢小翼、后機身、雷達罩、副翼、擾流板和翼身整流罩等部件均使用碳纖維復合材料,總用量占比 11.5%。隨著C919 訂單突破千架,C919碳纖維需求量勢必出現突破性增長,從而帶動國內碳纖維的高端市場需求。

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