基础化工行业研究:产业化迎来拐点 下游应用全面开花

类别:行业 机构:国金证券股份有限公司 研究员:陈屹/王明辉/杨翼荥 日期:2022-08-11

  行业观点

      碳纤维性能优异,拥有广泛的应用领域。碳纤维在力学性能方面,具有高强度、高模量,兼有碳材料的强抗拉力和纤维的柔软可加工性;在物理性能方面,具有耐高低温、导热、导电、摩擦系数小和各向异性;在化学性能方面,具有耐腐蚀性,优异的性能使得碳纤维可广泛应用于航空航天、风电叶片、碳碳复材、压力容器、体育休闲、汽车工业等领域。

      新能源推动碳纤维需求高增长,航空航天等领域空间广阔。2021 年全球碳纤维需求量达11.8 万吨,其中国内需求6.24 万吨,近年来随着新能源行业的发展,碳纤维在风电叶片、碳碳复材、压力容器等领域的增长迅速。产业趋势方面,风电叶片逐步从内陆转向海上,大功率风电机组开始推广使用,推动叶片轻量化发展;光伏硅片大尺寸进程下,碳碳复材逐步取代传统石墨;氢燃料电池汽车在2022 年步入爆发元年,压力容器需求跟随提升。

      2021 年风电、光伏、燃料电池领域的碳纤维国内需求增速分别为13%、133%、50%,我们预计未来四年三大领域的GAGR 也将分别达到19%、18%、22%,2025 年需求量将达到4.59 万吨、1.37 万吨、0.66 万吨。在附加值很高的航空航天领域,商用飞机、国产大飞机、无人机以及军机需求的提升,将为碳纤维提供广阔空间,此外,轨交渗透率的提升和汽车轻量化方向也有望成为未来碳纤维需求新的增长点。

      中国碳纤维产能快速扩张,大丝束成为重要方向。2021 年全球碳纤维运行产能达20.76 万吨,其中中国大陆运行产能达6.34 万吨,位居第一,较2020 年增长74%。今明两年国内碳纤维仍处于投产高峰期,我们统计2022-2023 年国内待投项目的名义产能分别为4.28 万吨和3.55 万吨(不考虑投产节奏),产能的大幅投放将缓解去年由疫情和进口扰动带来的供需缺口,今年下半年以来,国内碳纤维价格也出现下滑趋势,预计未来国内供需矛盾将进一步缓解。在产业方向上,近年来我国逐步突破大丝束原丝和碳纤维制备技术,成功将低成本大丝束转入规模化量产,我们统计2021 年-2023年,国内大丝束的新增名义产能分别占国内当前新增名义产能的58%、93%、61%,大丝束已成为我国碳纤维发展的重要方向,从而在与大丝束相关的风电叶片、压力容器、轨道交通、汽车轻量化等领域有望实现国产替代。

      投资建议

      随着产业结构的升级,新材料需求不断增加,为我国碳纤维行业提供了肥沃的土壤;大丝束技术的突破,为我国实现低成本碳纤维工业化提供了路径;行业将进一步集中,技术优势将带来规模优势和一体化优势。我们建议重点关注吉林化纤(供应链配套完善,大丝束产能快速扩张)、中复神鹰(高性能碳纤维龙头企业,布局航空航天与新能源领域)、光威复材(全产业链布局,军品民品双轮驱动)、中简科技(聚焦小丝束高端产品,供应航天军工)。

      风险提示

      市场竞争加剧风险;风电市场开拓不及预期;航空航天等高端领域发展不及预期;新技术开发冲击风险;原材料价格大幅上涨风险;成本下降不及预期风险。