中国碳纤维技术发展调研咨询案例

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我国碳纤维研发始于上世纪60年代，几乎和日美等过同时起步，但由于种种原因，相关研发项目被叫停。而日美等国对核心技术的垄断与封锁，使我国碳纤维生产技术和装备水平整体落后于国外，无法满足国家重大装备等高端领域的需求。2017年，我国碳纤维需求达2.35万吨，同比增长达20.06%，整体上延续了近期年碳纤维需求快速增长趋势，但仅有0.74万吨是由国产碳纤维企业生产商提供，进口碳纤维总量达1.61万吨，仍然明显高于国产量，进口替代空间巨大。未来随着国内碳纤维需求的不断增长，预计2020年我国碳纤维总需求将达3.30万吨，复合增长率超过11%。

国内聚丙烯腈（简称PAN）基原丝产能约25,000吨，PAN基碳纤维产能约12,500吨/年，其中以T300为主的偏低端产品产能占80%左右,年产量在10,000吨左右。国产龙头企业普遍技术水平在T700级别，在T800高强产品仅中复神鹰实现了百吨级别量产，目前T700产能千吨以上的企业有4家（中复神鹰、恒神股份、威海拓展、兰州蓝星），但在T700这个级别上仅中复神鹰、恒神股份具备了千吨级生产线的稳定量产工艺，而其他少部分企业实现百吨级的稳定生产工艺。产品规格偏低（主要集中在T300，缺乏高规格产品，只有少量厂家有高规格产品生产水平），产品种类过于单一（主要集中在小丝束产品，缺乏大丝束产品）。性价比不高，缺乏市场竞争力，主要源于技术水平落后，具体改善的技术涵盖原料加工、原丝制备、碳纤维生产设备研发、后处理及复合材料制备等技术，其中，重点需要解决的技术是PAN基纤维、原丝加工和碳纤维生产设备的相关技术研发工作。

目前中国风力发电领域应用碳纤维的风电产品主要为风电的叶片、轮毂外罩和机舱罩。其中在叶片比重较大，而且主要集中在长度大于30m的叶片上，低于30m以玻璃纤维为主。目前中国风力发电领域用碳纤维还是以进口为主，占比90%，国内企业的碳纤维供应量仅占10%左右，主要是因为  国内碳纤维性价比较低、性能稳定性差等原因。未来，随着风电产品技术的发展，碳纤维的成本越来越低等原因，在叶片、轮毂外罩、机舱罩等部位应用比重提升的同时，在塔架方面也会在逐步应用碳纤维。随着中国碳纤维产业化加深，在风力发电领域国内厂商的供应比重将明显上升，预计2020年，国内供应比重将达到40%。从需求方来看，中国的风电机组厂商大概有17家，其中代表企业有 中材科技股份有限公司、洛阳双瑞风电叶片有限公司、中航惠腾风电设备股份有限公司等。从供应方来看，中国针对风电机组提供碳纤维的厂商大概有10家，其中代表企业有中复神鹰碳纤维有限公司、威海括展纤维有限公司等。 未来五年，随着中国碳纤维厂家技术不断发展，可能会网络舆情处置机制增加2到3家供应厂商。

目前汽车领域应用碳纤维的产品主要为一些非承力部件。但也是进口车辆上在使用，如宝马i3等。国内车企没有具体车型正式下线，国内外供应情况不详。未来，随着中国汽车用碳纤维技术的发展，应用部位将可能到较大的发展。随着中国政策的大力支持，车企和国内碳纤维的技术的发展，国内外碳纤维采购量可能会有明显提升。目前国内车企在碳纤维应用方面还处在实验阶段，一些车企正在和碳纤维的厂商及相关研究单位进行合作开发和示范：中国科学院宁波材料技术与工程研究所与奇瑞汽车联合打造的碳纤维插电式混合动力车“艾瑞泽7”车型，初步建立了车用复合材料部件生产示范线。中复神鹰和长安正在洽谈碳纤维应用试验车型的合作事宜。随着中国碳纤维在汽车应用规模的发展，中国本土碳纤维企业将可能会增加1到2两家供应厂商。

目前在中国建筑补强领域，碳纤维主要应用于房屋翻新，老旧桥梁加固。目前建筑补强领域用碳纤维国内采购较多。未来五年，随着中国碳纤维品牌营销策划是做什么的技术的发展，碳纤维应用领域可能会作为一种复合建筑材料，拓宽到新建房屋，新建桥梁建设上。随着中国碳纤维产业化加深，在建筑领域国内厂商的供应比重将明显上升，预计2020年，国内供应占主导。从需求方来看，中国碳纤维在建筑补强的应用范围较广，例如，房屋修缮、桥梁加固、旧楼翻新等。从供应方来看，中国能提供建筑补强碳纤维的厂商大概有15家，其中代表企业有吉林市神州碳纤维有限责任公司，恒神股份有限公司等。未来五年，中国在建筑补强领域碳纤维供应厂商可能会更加集中，供应厂家数量将会减少。

目前中国航空航天领域中的民用飞机主要应用材料为金属合金，碳纤维应用很少，主要应用在一些非承力部件。中国航空航天领域中的民用飞机领域所用碳纤维基本采购于国内厂家。在商用飞机领域碳纤维与韧性树脂组合成复合材料，用于飞机的一次性构件。未来，随着中国碳纤维技术的不断发展与突破，碳纤维如何理解公关危机和危机公应用部位将会拓展到一些承力部件。随着中国自主民用飞机产业的发展，出于国内外技术保护和国家安全的角度，碳纤维供应商还会是仅限于国内厂家。从需方来说，中国的哈飞集团，成飞集团，西飞集团都参与了民用飞机的开发研制，中国第一架自主开发的民用飞机-C919于2015年11月2日在上海正式下线。从供方的来说，威海括展纤维有限公司，中复神鹰碳纤维有限公司都有生产民用飞机用高规格碳纤维的能力，其中威海扩展已经有相关业务的开展。未来，中国民用飞机领域碳纤维主要提供商预计是将会是这两家企业。