碳纤维行业：民品降本是核心,规模和技术是关键

    新材料之王,技术、工艺和资金壁垒高。碳纤维性能优越,具备强度、模量高,密度小,耐超高、低温等特点,主要应用在风电、航天航空、汽车等领域。小丝束碳纤维性能优异、价格高,多用于航空航天等领域;大丝束性价比高,多用于风电、轨交等民品领域。碳纤维生产包含“聚合-纺丝-氧化-碳化”等环节,其中原丝制备工艺、技术壁垒高,碳化环节资金壁垒高。碳纤维的性能和成本很大程度上由原丝决定,因此原丝制备是核心技术环节,工艺壁垒主要体现在纺丝过程。碳纤维属于重资产行业,投资门槛高,万吨线投资额约20 亿。

    风、光、氢等新能源领域需求爆发,预计2025 年全球需求约25 万吨。我们预计2021-2025年全球碳纤维需求CAGR+18.8%,2025 年望达到25.3 万吨。2020 年全球需求中,风电、航天航空、体育休闲、汽车、碳碳复材占比为28.6%/15.4%/14.4%/11.7%/4.7%。 从占比和增速看,风电仍将扮演重要角色,核心驱动力是海风迎大发展且风机大型化对性能和减重要求高,预计2025 年风电领域需求达9.9 万吨,CAGR+27%。我们预计2025 年光伏碳碳复材碳纤维需求量为2.1 万吨,CAGR+33%。储氢瓶对碳纤维需求亦会迎爆发式增长,源于燃料电池汽车的快速发展,我们预计2025 年此领域需求为3.3万吨,CAGR+62%。

    行业集中度高,国产龙头已完成追赶,未来看产能扩张、成本下降带来民用领域超越。 20 年全球/国内行业CR5 分别达62%/81%。其中美日企业在碳纤维技术和应用方面具备先发优势。早期受限于技术封锁和价格竞争等因素,国内企业发展曲折。在经历了10 年以上的沉淀和积累后,恰逢“海外出口受限”,国内龙头企业在技术、工艺、成本走向成熟的同时,紧抓风、光、氢等市场需求爆发,在民品领域逐步完成国产替代,并实现全行业扭亏为盈。我们认为在国产龙头的主导扩产下,行业产能扩张拐点已至且有望提速;我们预计21/22 年全球碳纤维有效产能为12.1/14.1 万吨,YoY+3%/17%。 过去几年国内碳纤维价格受供需以及原材料成本上涨影响逐年抬升,我们预计22 年仍将保持较好韧性。中长期看,民用碳纤维渗透率提升或依赖于以“价格”换“需求”,价格中枢或下移。

    民品降本是核心,规模和技术是关键。民用碳纤维成本是下游应用拓展、渗透率提升的关键因素,企业竞争力主要集中在成本和技术端。从降本的方式来看,一是通过发挥规模效应,降低吨折旧和吨能耗。碳纤维成本中制造成本占比50%-80%(其中折旧和电费占制造成本的50%-70%),存在规模效应。二是通过提升技术降本。在原材料消耗上,行业丙烯腈吨耗量仍有下降空间。在工艺方面,可通过优化纺丝、氧化、碳化工序实现效率提升。

    投资建议:受风/光/氢等新能源领域拉动,以及碳纤维渗透率提升,碳纤维需求有望持续快速增长。国内企业主导新增产能,行业产能扩张有望提速,产销量增长同时有望带来成本快速下降,国产化率有望加速提升。我们建议重点关注碳纤维龙头中复神鹰(未上市)、光威复材、原丝龙头吉林碳谷、吉林化纤、中简科技、恒神股份;碳纤维设备厂商精功科技;下游复合材料厂商中材科技、金博股份、天宜上佳、宏发新材等。

    风险提示:技术变革;需求不及预期;产能投放过多;价格大幅下滑;原材料和能源单价大幅上涨;市场空间测算偏差风险;使用信息滞后或更新不及时风险。（中泰证券）