碳纤维行业深度研究报告：风光氢驱动需求 国产替代加速 碳纤维大有可为

　　新材料之王：外柔内刚的碳纤维：碳纤维具有优异的力学性能和化学稳定性，模量高，弹性模量在230GPa 以上；强度比钢大，抗拉强度在3500MPa 以上；密度比钢低，同时具有耐腐蚀、耐高温、导电性能优和导热系数大等特点，已成为理想的轻量化材料，主要应用在航空航天、风电叶片、体育休闲、压力容器、碳/碳复合材料、交通建设等领域。PAN 基碳纤维是最主要的碳纤维品种，目前已成为主流。碳纤维整个生产过程中最核心的环节是原丝制备和碳化，原丝壁垒来自于生产工艺，如聚合、制胶、纺丝等过程，碳化壁垒来自于设备，如氧化炉和碳化炉。

    　　碳纤维需求空间广阔：2021 年国内、全球碳纤维需求分别是6.24、11.8 万吨，五年CAGR 分别为26.06%、9.02%，2025 年预计国内、全球需求量分别达15.93、20 万吨，21-25 年CAGR 分别为26.37%、14.10%，即未来国内碳纤维需求将依然保持较高的增速，具有广阔的市场空间。从应用领域来看，2021 年国内碳纤维需求量占比前三的领域分别是风电叶片（36%）、体育休闲（28%）和碳/碳复材（11%）；而从2017-2021 年复合增速来看，增速前三的领域分别是碳/碳复材（67%）、风电叶片（65%）和压力容器（32%）。

    　　新能源等领域驱动碳纤维需求爆发：风电叶片：近年来国内风电装机规模显著上行，2021 年国内海上风电新增装机量同比增速高达277%，我国新增陆上和海上风电机组平均单机容量分别为3.1MW 和5.6MW，同比增速为19%和13%，未来国内风电装机规模有望继续提升，且风电叶片大型化是未来趋势，同时随着2022 年7 月19 日Vestas 拉挤碳梁专利的到期，有更多的厂商使用拉挤工艺生产碳纤维主梁，碳纤维在风电叶片领域的渗透率将快速提升，碳纤维的需求也将快速增加。预计2025 年我国风电叶片领域碳纤维总需求达7.32万吨，21-25 年CAGR 为34.3%，市场规模将达83.4 亿元。碳/碳复材：碳/碳复合材料目前被广泛应用在单晶拉制炉和多晶铸锭炉的热场系统中，2020 年碳/碳复合材料在坩埚中的替代率已超过95%，成为光伏热场系统中的主要材料。2021 年国内新增光伏装机量达54.93GW，同比增加14%，根据中国光伏行业协会预测，2025 年装机量预计达到110GW，CAGR 为19%，随着光伏装机规模的快速增加，碳纤维在碳/碳复材领域的需求持续爆发。预计2025 年我国碳/碳复材领域碳纤维总需求达2.05 万吨，CAGR 为30.8%，市场规模将达29.96 亿元。氢气瓶：2022 年3 月23 日，国家发改委、能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划（2021-2035 年）》，明确2025 年燃料电池汽车保有量要达到5 万辆，而2021 年仅约0.9 万辆，CAGR 高达54%，未来燃料电池汽车的高速增长及储氢瓶技术的突破将推动车用高压氢气瓶碳纤维需求的快速提升。预计2025 年国内氢气瓶碳纤维总需求达0.56 万吨，CAGR 为82.9%，市场规模将达9.07 亿元。航空航天和体育休闲：碳纤维需求稳步增长，预计2025 年国内航空航天、体育休闲领域碳纤维需求量分别约为0.35、2.13 万吨，CAGR 分别为15%和5%，市场规模将达17.04、39.83 亿元。

    　　国产替代加速，行业供需改善：2021 年我国成为全球最大的碳纤维产能国，产能和产量分别约为6.3、2.9 万吨，分别同比增长73.85%、58.1%，17-21 年CAGR 分别为24.73%、40.98%；行业产能利用率从17 年的28%提升至21 年的46%。国内碳纤维产能大幅扩张，产能利用率快速提升，企业加快供给，增速大幅提升，近几年供给增速持续上涨，且远大于需求增速，但目前进口碳纤维供应量仍然明显高于国产供应量，国产替代空间巨大；长期来看，供给端逐渐追赶上需求端的增长，供需差将得到改善，国产全面加速，预计2024 年国内供给将超过需求。

    　　投资建议：需求空间广阔叠加国产替代加速，首次覆盖，给予行业“推荐”评级。建议关注相关公司：中复神鹰、吉林化纤、吉林碳谷、精功科技、光威复材、中简科技。

    　　风险提示：产能扩建不及预期，需求增长不及预期，丙烯腈价格大幅波动。