一、碳纖維復(fù)材行業(yè)概述

1、國內(nèi)及江西省碳纖維復(fù)材行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

我國高端新材料技術(shù)和生產(chǎn)偏弱，近年來產(chǎn)能雖有顯著提高，但未能滿足國內(nèi)高端產(chǎn)品需求，材料強(qiáng)國之路任重而道遠(yuǎn)，尤其是軍工在軍工高性能纖維材料領(lǐng)域。根據(jù)工信部2019年的報告顯示，我國新材料產(chǎn)業(yè)還有32%的關(guān)鍵材料處于空白狀態(tài)，需要進(jìn)口關(guān)鍵新材料達(dá)52%，進(jìn)口依賴度高，存在巨大的國產(chǎn)化空間，其中在高性能纖維材料市場，高性能碳纖維及其復(fù)合材料、高性能對位芳綸纖維及其復(fù)合材料、超高分子量聚乙烯纖維等亟需國產(chǎn)化。

2、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)及江西省所處產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)

碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)較長，涉及從上游石化原材料、原絲制備、編制成型到產(chǎn)品成型制備等多個流程，其中以最具代表性的碳纖維復(fù)材為例，產(chǎn)業(yè)鏈如下所示：

碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈包括“上游原絲—碳纖維—中間體—復(fù)合材料—應(yīng)用領(lǐng)域—維護(hù)回收”，還涉及丙烯腈等上游化工原料、預(yù)浸料中的上漿劑和樹脂等基本材料。各個環(huán)節(jié)之間包含各種制備工藝，如原絲需要經(jīng)過預(yù)熱、預(yù)氧化、碳化等過程形成碳纖維，碳纖維中間體經(jīng)過熱壓罐成型、快速成型、拉擠工藝等不同工藝形成最終產(chǎn)品等。

圖 聚丙烯腈（PAN）基碳纖維行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈可分為原材料供應(yīng)、碳纖維產(chǎn)業(yè)和碳纖維應(yīng)用三個環(huán)節(jié)。碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈上游為石油化工行業(yè)，主要通過原油煉制、裂解、氨氧化等工序獲得丙烯腈；碳纖維企業(yè)通過對以丙烯腈為主的原材料進(jìn)行聚合反應(yīng)生成聚丙烯腈，再以其紡絲獲得聚丙烯腈原絲，對原絲進(jìn)行預(yù)氧化、碳化等工藝制得碳纖維，通過對碳纖維和高質(zhì)量樹脂的加工以獲得碳纖維復(fù)合材料以滿足應(yīng)用需求。

目前國內(nèi)軍用碳纖維原絲及碳纖維生產(chǎn)集中在山東威海、江蘇丹陽、吉林省吉林、江蘇常州等區(qū)域，江西省在整個產(chǎn)業(yè)鏈中處于下游復(fù)合材材料成型環(huán)節(jié)，此外四川成都、天津、江蘇揚(yáng)州、安徽宿州等地也具備軍工碳纖維復(fù)材成型能力，考慮到國內(nèi)軍用碳纖維材料滲透率仍有較大提升空間，各地企業(yè)均處于高速成長期。

3、大力發(fā)展碳纖維復(fù)材產(chǎn)業(yè)的重要意義

（1）高性能纖維復(fù)合材料是國防裝備實(shí)現(xiàn)輕量化的重要關(guān)鍵材料之一。以碳纖維為例，碳纖維復(fù)合材料是飛機(jī)大型整體化結(jié)構(gòu)部件的理想材料，與常規(guī)材料相比，使用碳纖維復(fù)合材料可使飛機(jī)減重20%-40%；復(fù)合材料還克服了金屬材料容易出現(xiàn)疲勞和被腐蝕的缺點(diǎn)，增加了飛機(jī)的耐用性；復(fù)合材料的良好成型性可以使結(jié)構(gòu)設(shè)計成本和制造成本大幅度降低。航空航天領(lǐng)域?qū)μ祭w維的需求主要來自兩大方面，一是不斷增加的碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用比例，二是新增的飛機(jī)訂單。

（2）高端纖維復(fù)合材料進(jìn)口替代需求迫切。目前以碳纖維材料為代表的先進(jìn)復(fù)合材料，是新材料領(lǐng)域用途最廣泛、市場化最高的材料，被譽(yù)為“新材料之王”。全球碳纖維市場需求近年快速增長，我國也抓住機(jī)遇，發(fā)展成為全球第二大碳纖維生產(chǎn)國。但是，我國碳纖維產(chǎn)業(yè)相比起國外還存在企業(yè)產(chǎn)能利用低、高端產(chǎn)品少、應(yīng)用開發(fā)難的問題，下游行業(yè)還是嚴(yán)重依賴進(jìn)口碳纖維產(chǎn)品。在當(dāng)前國際環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)碳纖維規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用開發(fā)的雙自主化，是提升我國國防和制造業(yè)實(shí)力，保障供應(yīng)鏈穩(wěn)定的關(guān)鍵。

圖 世界碳纖維需求增長趨勢(千噸/年)

自2015年來，行業(yè)估計世界碳纖維需求量一直保持約12%的增長，但受疫情影響2020年全球?qū)μ祭w維需求量總計10.7萬噸，相比2019年僅增長3%?？備N售金額約26.15億美元，同比下降8.8%，主要原因在于疫情導(dǎo)致航空業(yè)重挫影響了高價值的高性能碳纖維銷售。風(fēng)電領(lǐng)域則成為行業(yè)維持增長的主要推動力，碳纖維需求量在疫情下依然保持了20%的年增長。

江西省軍用碳纖維需求主要來自景德鎮(zhèn)航空工業(yè)昌飛和南昌洪都航空，其中昌飛碳纖維需求以軍用直升機(jī)為主，下屬碳纖維廠自主供應(yīng)為主，部分碳纖維產(chǎn)能委外生產(chǎn)；洪都航空碳纖維需求近年來增長較快，其中國產(chǎn)民機(jī)、新型教練機(jī)、精確制導(dǎo)武器等裝備帶動碳纖維產(chǎn)品高速增長。

2、江西碳纖維復(fù)材在全國區(qū)域內(nèi)行業(yè)地位

目前江西省在碳纖維復(fù)合產(chǎn)業(yè)布局偏下游復(fù)合成型環(huán)節(jié)，鑒于上游碳纖維原絲及碳纖維制備需要長期技術(shù)積累及工程實(shí)踐，短期內(nèi)較難突破，但是下游成型環(huán)節(jié)已在景德鎮(zhèn)及南昌等區(qū)域形成一定規(guī)模，未來借助省內(nèi)軍工產(chǎn)業(yè)資源，有望將產(chǎn)業(yè)鏈繼續(xù)做大做強(qiáng)。

3、江西省碳纖維復(fù)材產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)競爭優(yōu)劣勢

（1）行業(yè)競爭優(yōu)勢

江西省擁有昌飛和洪都航空兩大軍機(jī)主機(jī)廠，其中昌飛軍用直升機(jī)、洪都航空軍用教練機(jī)、精確制導(dǎo)彈武器、隱形無人機(jī)均是碳纖維復(fù)材的重要應(yīng)用領(lǐng)域。如今美國以F-22和F35為代表的第四代戰(zhàn)斗機(jī)上碳纖維復(fù)合材料用量已經(jīng)分別達(dá)到24%和36%，在美國B-2隱身戰(zhàn)略轟炸機(jī)上，碳纖維復(fù)合材料占比更是超過了50%。江西省背靠兩大軍機(jī)主機(jī)廠，市場資源豐富、產(chǎn)業(yè)鏈配套先發(fā)優(yōu)勢顯著。

（2）行業(yè)競爭劣勢

江西省在碳纖維產(chǎn)業(yè)配套企業(yè)起步相對較晚，尤其是上游碳纖維原絲、預(yù)浸料等核心環(huán)節(jié)缺失，短期內(nèi)難以自主突破，下游碳纖維成型環(huán)節(jié)已形成一定規(guī)模，相比成飛集團(tuán)和沈飛集團(tuán)下屬的配套企業(yè)，規(guī)模相對較小，但仍有較大追趕空間。

（3）江西省高性能纖維行業(yè)主要參與企業(yè)及地域分布

目前江西省高性能纖維產(chǎn)業(yè)規(guī)模相對較小，尚未形成完整產(chǎn)業(yè)鏈及區(qū)域產(chǎn)業(yè)聚集，目前涉及復(fù)合成型企業(yè)分布在景德鎮(zhèn)、贛州及新余等地，行業(yè)內(nèi)代表性企業(yè)如下所示：

三、江西碳纖維復(fù)材行業(yè)投資價值分析

1、擁有投資價值的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)

軍用材料參與批產(chǎn)型號驗(yàn)證周期長，尤其中航空裝備要求最為嚴(yán)格，從方案論證、初樣階段、試驗(yàn)測試到定型列裝周期持續(xù)5~10年不等，但是一旦定型后很難被替換，經(jīng)濟(jì)匯報周期長。鑒于江西現(xiàn)有高性能纖維復(fù)合產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，下游復(fù)合成型環(huán)節(jié)具備較好切入機(jī)遇，主要因素為兩方面：

（1）主機(jī)廠訂單飽滿，產(chǎn)能壓力大、交付任務(wù)重，當(dāng)前推行“小核心、大協(xié)作”模式將部件加工成型環(huán)節(jié)大量委外，以昌興航空為代表的材料復(fù)合成型企業(yè)面臨歷史性發(fā)展機(jī)遇期；

（2）復(fù)合形成環(huán)節(jié)相比原材料研發(fā)時間周期短，借助本土主機(jī)廠優(yōu)勢資源，在出色的質(zhì)量管控、效能提升基礎(chǔ)上，更有利于行業(yè)后進(jìn)入者彎道超車。

2、具備潛在投資價值的企業(yè)

根據(jù)前期對江西省內(nèi)高性能纖維材料企業(yè)調(diào)研，從企業(yè)成長階段及發(fā)展?jié)摿砜?，首推昌興航空，公司擁有碳纖維復(fù)材模具、成型制造及加工完整產(chǎn)業(yè)鏈，資質(zhì)齊全、技術(shù)國內(nèi)領(lǐng)先，研發(fā)與制造實(shí)力在江西省乃至全國領(lǐng)先。近年來公司邁入快速成長通道，公司2020年產(chǎn)值2億元，預(yù)計十四五末公司產(chǎn)值達(dá)6~8億元。

四、發(fā)展碳纖維復(fù)材產(chǎn)業(yè)對我國及江西省重要意義

1、我國國產(chǎn)碳纖維產(chǎn)業(yè)多年來一直有“企業(yè)多，需求大，高產(chǎn)能，低產(chǎn)量”的特點(diǎn)，主要原因在于與國外產(chǎn)品的競爭劣勢導(dǎo)致國產(chǎn)碳纖維需求低，再加上企業(yè)技術(shù)的落后導(dǎo)致無法充分釋放產(chǎn)能。在產(chǎn)品研發(fā)應(yīng)用方面，長期“摸著日本東麗過河”，以仿制為主，比較缺乏創(chuàng)新性。碳纖維作為國家重點(diǎn)關(guān)注的戰(zhàn)略物資，其產(chǎn)業(yè)發(fā)展直接關(guān)系到我國國防和制造業(yè)的穩(wěn)定，是彰顯我國創(chuàng)新能力和研發(fā)能力的進(jìn)步，保障民生供應(yīng)鏈安全的重要發(fā)展目標(biāo)。

2、國內(nèi)企業(yè)在不利條件下，部分國內(nèi)企業(yè)抓住了2016年后碳纖維需求爆發(fā)式增長的機(jī)遇，實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破完成了部分碳纖維產(chǎn)品的國產(chǎn)替代，推動我國成為世界第二大碳纖維生產(chǎn)國。2020年中國碳纖維的總需求為48,801噸，相比2019年增長29%，對比2016年的19563噸，復(fù)合年增長率高達(dá)20%；其中，國產(chǎn)碳纖維供應(yīng)量為18450噸，量相比2019年增長了53.8%，碳纖維供給國產(chǎn)率也由31.7%增至37.8%。2020年美國日本皆因政策收緊碳纖維對中國的出口，我國碳纖維產(chǎn)業(yè)提高自給率實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代不僅是趨勢，也是緊迫的任務(wù)。

圖 我國碳纖維國產(chǎn)供給量（噸）和進(jìn)口量（噸）及國產(chǎn)率

3、江西省借助自身主機(jī)廠產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，大力培育一批高性能纖維成型制造企業(yè)，形成以軍品為主、民品為主的產(chǎn)業(yè)集群，同時向產(chǎn)業(yè)鏈上游通過引入纖維產(chǎn)線或扶植新型原絲企業(yè)進(jìn)行拓展，完善省內(nèi)高性能纖維產(chǎn)業(yè)鏈，尤其是航空航天高附加值領(lǐng)域，逐步打造出一批軍工高性能纖維領(lǐng)域頭部企業(yè)，進(jìn)一步夯實(shí)江西軍工產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。