二級(jí)市場上，主題投資的旋律結(jié)束，往往是從“過?！钡亩陶Z開始的。

三年前，被稱為“黑黃金”的碳纖維在新能源爆發(fā)階段抓住了財(cái)富。當(dāng)暴力生產(chǎn)遇到下游需求調(diào)整，產(chǎn)品升級(jí)無法適應(yīng)新領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，碳纖維的故事就暫時(shí)停止了。

過去兩年，供不應(yīng)求很快進(jìn)入去年的內(nèi)卷狀態(tài)。產(chǎn)能釋放后，價(jià)格減半，大量庫存沉積，與綽號(hào)“白石油”的鋰金屬頗為相似。

然而，一些領(lǐng)先的上市公司樂觀地表示，他們認(rèn)為目前的價(jià)格已經(jīng)見底。最近化工股爆發(fā)，很多類型都背負(fù)著漲價(jià)邏輯，包括碳纖維的主要原料——丙烯腈。漲價(jià)傳導(dǎo)可能會(huì)加速庫存的消耗。

普遍使用的場景是碳纖維觸底反彈的希望，尤其是前幾年裝機(jī)能力低的風(fēng)電，以及未來潛力巨大的飛行汽車和人類機(jī)器人，都是碳纖維可以發(fā)揮作用的對(duì)口領(lǐng)域。

黑黃金市場，剛剛經(jīng)過一段峽谷，正在蓄氣上爬。

01

碳纖維是由粘合劑、腈綸、芳綸、聚酰亞胺等纖維在高溫下燒制而成，屬于化纖的高端類型。其優(yōu)點(diǎn)是抗拉強(qiáng)度強(qiáng)，纖維柔軟可加工，質(zhì)量輕于鋁，但強(qiáng)度大于鐵，具有高彈性模具、耐高低溫、耐腐蝕、耐疲勞等特點(diǎn)。

因其優(yōu)越的性能被廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電、航天工程、汽車工業(yè)、建筑工業(yè)等領(lǐng)域，被稱為21 “新材料之王”，世紀(jì)。

從聚丙烯腈（PAN）從原絲、碳纖維產(chǎn)品到終端復(fù)合材料，碳纖維的制備經(jīng)歷了PAN溶液制備、原絲制備、預(yù)氧化、碳化、預(yù)浸料等多個(gè)過程。工藝流程復(fù)雜，資金投入大，進(jìn)入壁壘高。

原絲制備在工藝過程中需要大量的丙烯腈聚合物材料；氧化步驟對(duì)設(shè)備能耗要求最高，決定了生產(chǎn)效率。

4月份，局部廠商生產(chǎn)重啟時(shí)間的延遲，降低了丙烯腈的整體供應(yīng)，推動(dòng)了價(jià)格市場的大幅上漲。但碳纖維價(jià)格仍處于低位，下游需求清淡。

從時(shí)間線來看，從2020年開始，隨著供需力量的變化，碳纖維逐漸成為供過于求的品種。2020年投入建設(shè)的產(chǎn)能陸續(xù)投入使用，庫存不斷積累，迫使價(jià)格水平調(diào)整。據(jù)百川盈孚介紹，行業(yè)從去年下半年開始虧損，3月份整體毛利率下降到4.96%。

到2023年，碳纖維市場需求達(dá)到115,000噸，國內(nèi)需求占60%。

在需求場景上，世界和中國差不多。往年風(fēng)電葉片使用的碳纖維至少占用了四分之一，但去年航天工程取代了其位置，占比達(dá)到19.1%，價(jià)值占體積的近一半。

供需關(guān)系從2022年開始發(fā)生了翻天覆地的變化。

2020年，下游風(fēng)電需求的快速增長推動(dòng)了一輪碳纖維產(chǎn)量的大幅提升。國內(nèi)公司是那一輪產(chǎn)量提升的主力軍。產(chǎn)能在21年底和22年內(nèi)集中釋放，兩年前新增產(chǎn)能分別達(dá)到2.96萬噸和2.65萬噸。

碳纖維的高生產(chǎn)成本和價(jià)格阻礙了下游應(yīng)用領(lǐng)域的推廣。作為碳纖維市場最大的風(fēng)力發(fā)電市場，2022年風(fēng)力發(fā)電安裝低于預(yù)期，招標(biāo)價(jià)格明顯下降，整機(jī)廠降本需求上升，嚴(yán)重限制了碳纖維滲透率的提高。

自22年下半年以來，出現(xiàn)了快速累庫現(xiàn)象，同時(shí)隨著價(jià)格的下跌，目前各種規(guī)格的國產(chǎn)碳纖維平均價(jià)格在96.25元/公斤，比22年的高點(diǎn)下降了幾乎整整一半。

與2022年的74429噸相比，去年碳纖維市場仍不容樂觀，需求下降7.2%，而運(yùn)行產(chǎn)能比2022年的11.21萬噸增長25.7%。截至今年3月底，正式投產(chǎn)產(chǎn)能達(dá)到12.7萬噸。

幾家行業(yè)領(lǐng)先的企業(yè)業(yè)績?cè)馐苤貏?chuàng)。中復(fù)鷹歸母凈利潤同比下降47.45%，吉林碳谷下降61.72%。；從預(yù)浸料到下游碳纖維產(chǎn)品，光威復(fù)材的利潤都有不同程度的下降。

02

碳纖價(jià)格從高光到低谷震蕩的經(jīng)歷與光伏硅材料有些相似，但與硅材料不同的是， 隨著使用場景的更加豐富，碳纖維材料的替代滲透率在長期需求消耗方面仍有很大的提升空間。

碳纖維可以根據(jù)絲束纖維的數(shù)量來劃分。24K以下稱為小絲束，24K以上稱為大絲束。小絲束的機(jī)械性能更好，但制備成本也很高，多用于航天軍工領(lǐng)域。大絲束勝過規(guī)模分?jǐn)偝杀?，多用于風(fēng)電、機(jī)電、交通等工業(yè)領(lǐng)域。

風(fēng)力發(fā)電葉片在主機(jī)零部件成本中所占比例最大，隨著風(fēng)力發(fā)電大型化趨勢的明確，葉片的長度、重量都會(huì)迅速增加，對(duì)材料的強(qiáng)度和剛性要求也會(huì)提高。

碳纖維復(fù)合材料的使用可以降低凈重，降低單位功率重量，最終節(jié)約成本。與同級(jí)高模玻璃纖維主梁相比，碳纖維的選擇可以減輕20-30%的重量。

然而，自21年底海風(fēng)補(bǔ)貼取消以來，風(fēng)電安裝一直處于低潮。雖然招標(biāo)量大幅增加，但由于疫情、成本等因素，新增安裝的需求無法釋放。大絲束碳纖維雖然性能不錯(cuò)，但當(dāng)時(shí)價(jià)格還是很高的，廠家也不愿意推廣。而且一些海外加工訂單已經(jīng)轉(zhuǎn)移到成本較低的地區(qū)，導(dǎo)致去年這一塊的滲透率無法繼續(xù)提高。

2023年全國新增風(fēng)力發(fā)電機(jī)同比增長59.3%，海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)大型化趨勢更加明顯，去年增長7.2GW，在最初的積壓需求釋放和政策推動(dòng)下，未來新增機(jī)量有望超過10GW。

現(xiàn)在碳纖維價(jià)格下降，在風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用領(lǐng)域也有望加深。據(jù)機(jī)構(gòu)介紹，23-25年全球風(fēng)機(jī)葉片碳纖維總用量將達(dá)到2.7/4.9/8.3萬噸，復(fù)合增長率超過60%。

小型絲束規(guī)格碳纖維制品，在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛。

不久前，飛行汽車evtol作為一種小型載人飛機(jī)，由于試點(diǎn)區(qū)域的開放，其續(xù)航時(shí)間、飛行速度和安全性的要求促進(jìn)了evtol的制造，以盡可能減輕自身重量。

碳纖維的密度遠(yuǎn)低于金屬制品，這意味著同樣的體積和重量遠(yuǎn)低于它們，它們具有很強(qiáng)的抗拉性、耐腐蝕性和耐高溫性，也能滿足EVTOL的需求。

去年，飛行汽車只使用了200噸，占全球航空航天領(lǐng)域的不到1%。隨著下游EVTOL使用場景的拓寬，航天工程應(yīng)用領(lǐng)域的碳纖維消耗有望增加。

根據(jù)該機(jī)構(gòu)估計(jì)，24-30年eVTOL碳纖維需求超過8000噸，平均每年增加1200噸。

高強(qiáng)小絲束碳纖維具有替代金屬材料的可行性， 還有很大的發(fā)展空間潛在場景，包括人性機(jī)器人。

輕量化理想材料應(yīng)用于碳纖維汽車、機(jī)器人等下游。像飛行汽車一樣，減肥意味著更好的電池壽命，外觀的耐腐蝕性和耐磨性有利于延長機(jī)器人的使用壽命。碳纖維不僅可以用來制造機(jī)械臂和手術(shù)，還可以用來制造傳感器和電池。

假設(shè)人形機(jī)器人的銷售規(guī)模最終達(dá)到百萬之巨，每臺(tái)機(jī)器人消耗10-15kg的碳纖維，那么每年的消耗量就能超過一萬噸，帶動(dòng)市場超過十億元。

03

國內(nèi)碳纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與日本和美國同時(shí)開始。目前，日本東麗高性能碳纖維技術(shù)保持領(lǐng)先地位，而中國依靠自主開發(fā)打破了技術(shù)壟斷，率先突破了大絲束碳纖維的產(chǎn)業(yè)化。

但從2022年開始，吉林化纖、中復(fù)鷹等國內(nèi)公司將產(chǎn)能規(guī)模提升至萬噸以上。國內(nèi)碳纖維企業(yè)新增產(chǎn)能和技術(shù)迭代，國內(nèi)替代不斷加速，徹底改變了全球供應(yīng)格局。

伴隨著國內(nèi)碳纖維供應(yīng)的增加，進(jìn)口比例逐漸下降。到2023年，我國碳纖維運(yùn)行能力達(dá)到140830噸，同比增長25.7%，占全球47.7%，居世界第一；國產(chǎn)碳纖維在國內(nèi)市場的份額達(dá)到76.7%，創(chuàng)歷史新高。

從價(jià)值來看，碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈條較長，經(jīng)過復(fù)雜的工藝流程，資金投入和技術(shù)壁壘較高。因此，從原絲制備到下游碳纖維產(chǎn)品和復(fù)合材料，平均單價(jià)和毛利率相對(duì)較高。

目前國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈上有幾種玩家。

吉林系是碳纖維行業(yè)的主力軍。吉林市碳纖維是龍頭行業(yè)，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈由國有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會(huì)重組。其中，吉林碳谷主要負(fù)責(zé)原絲的研發(fā)，形成了以大絲束為主、中小絲束完全覆蓋的產(chǎn)品矩陣。中游吉林化纖承接了吉林碳谷的原絲，制成了以風(fēng)電葉為主的工業(yè)領(lǐng)域的碳纖維復(fù)合材料。

在小絲束上，東麗、帝人、海外Hexcel的產(chǎn)能處于領(lǐng)先地位。國內(nèi)公司的產(chǎn)能主要是中復(fù)鷹和光威復(fù)合材料，與國外有一定差距。但產(chǎn)品范圍和性能逐漸接近，高端產(chǎn)品的質(zhì)量和規(guī)模與下游應(yīng)用的適應(yīng)性仍有待提高。

由于我國小絲束碳纖維生產(chǎn)技術(shù)有限，T800不能批量供應(yīng)。 小絲束碳纖維強(qiáng)度以上。這也是碳纖維需求向航天工程高端領(lǐng)域拓展的關(guān)鍵。目前我國僅占11.6%，全球市場占7.5%。％的差距。

目前，在需求尚未完全恢復(fù)、價(jià)格觸底、庫存沉積、產(chǎn)能利用率較低的前提下，成本控制是公司堅(jiān)持的必備技能。然而，在成本結(jié)構(gòu)方面，不同階段的影響因素是相似的。

例如，丙烯腈的價(jià)格波動(dòng)會(huì)影響上游原絲的生產(chǎn)成本。直接材料在吉林碳谷的單噸成本中占比接近60%，需要在工藝端優(yōu)化和大規(guī)模生產(chǎn)中減少單噸消耗。

然而，在中游，制造成本已經(jīng)成為一大部分。根據(jù)中復(fù)鷹的成本，以丙烯腈為主的直接材料成本約占30%，而制造成本約占50%。

電力成本占比最高，約占總成本的15-19%，其次，折舊成本約占總成本的12-14%。從生產(chǎn)工藝來看，除了原絲制備(54%)外，炭化和預(yù)氧化總成本占33%。通過調(diào)整用電結(jié)構(gòu)和優(yōu)化工藝，制造成本仍有很大的降低空間。

下游廣泛的需求有望通過不斷降低成本來釋放，但碳纖維項(xiàng)目的初始投資非常高。從各種碳纖維龍頭企業(yè)生產(chǎn)線的投資成本來看，每萬噸的投資往往是幾十億或者幾百億。除了丙烯腈材料的成本和工藝改造，設(shè)備也是壓縮成本的關(guān)鍵。

因此，國產(chǎn)設(shè)備有一定的替代空間，設(shè)備的國產(chǎn)化有利于降低前期投資和后續(xù)折舊成本。精工技術(shù)是中國碳纖維生產(chǎn)設(shè)備的領(lǐng)導(dǎo)者，具有1000噸碳纖維成套生產(chǎn)線的供應(yīng)能力。單套碳纖維生產(chǎn)線均價(jià)約1.36-1.83億元，明顯低于進(jìn)口產(chǎn)品成本。

04

經(jīng)過前幾年供不應(yīng)求的好市場，連續(xù)多年上漲的碳纖維價(jià)格呈現(xiàn)疲態(tài)，擴(kuò)張速度遠(yuǎn)超需求增長。庫存的沉積可能會(huì)使行業(yè)的轉(zhuǎn)型期更長。

這些普遍給碳纖維企業(yè)的運(yùn)營帶來壓力，但整體仍處于盈利狀態(tài)，也是幾十億、幾百億的產(chǎn)能投資項(xiàng)目。行業(yè)內(nèi)沒有一家龍頭企業(yè)市值達(dá)到通威和中環(huán)的高度。

從長遠(yuǎn)的市場前景來看，國內(nèi)碳纖維行業(yè)有很大的想象空間。這種價(jià)格調(diào)整將通過行業(yè)技術(shù)進(jìn)步和設(shè)備本土化來降低產(chǎn)業(yè)鏈成本，并再次打開下游應(yīng)用的大門。