2016年09月19日 22:17:37

一.碳纤维复合材料简介

    1.简单知识科普

    碳纤维是由有机母体纤维在1000℃-3000℃的高温、惰性气体环境下，高温分解、碳化而成的碳量90%以上的无机高分子纤维。

    性能：低密度、高强度、耐腐蚀，这几点大家都好理解，不展开说。

    分类：聚丙烯腈（PAN)基碳纤维（90%）、 沥青基碳纤维（7%）、粘胶剂碳纤维以及酚醛基碳纤维。

    用途：航空航天、体育、工业。国外以航空航天和工业为主，国内以体育为主。

    碳纤维复合材料流程大概是：原油→ 丙烯晴→ 原丝生产→ 碳纤维→ 复合材料设计开发，其中从原丝（40元/kg）生产到高端复合材料，中间最高的附加值达到200倍（比如航空复合材料8000元/kg，民用复合材料在1000元/kg以下，汽车用在3000元/kg左右，相差很大），高端产品的技术门槛高，利润非常可观。（备注：碳纤维和碳纤维复合材料是有区别的，碳纤维与树脂、陶瓷、碳等基体材料，经过特殊复合成型工艺即可制得碳纤维复合材料。）

    2.全球碳纤维被日美把控，我国急需突破

    碳纤维作为一种技术附加值高，政治敏感性强的战略性新材料，长期以来都被国外所垄断。碳纤维由于生产工艺较为复杂，其技术及生产主要集中在日本、欧美等少数发达国家。去年还有日本人违规向我国出口这方面的材料被判刑。

    两个不同的类型和发展方向：以满足航空航天领域需求的高性能前提下的低成本类型，和以满足工业领域需求的低成本下的高性能类型。前者主要以T300-3k和T800-6k,12k为代表的高强高模小丝束碳纤维，后者是以东丽T700S-12k、卓尔泰克PANEX@35及西格里C25为代表的干喷湿纺和大丝束碳纤维。 日本在小丝束碳纤维生产方面占绝对优势，欧美在具有发展前景的大丝束碳纤维生产方面优势较为明显（江苏恒神招股说明书，建议大家也去看看这篇文章：http://pdf.dfcfw.com/pdf/H2_AN201502270008610453_1.pdf）。 

    按照力学性能分：分为高强“T”系列和高模“M”系列，例如T300、T400、T700、T800、T1000、T1100以及M30、M40、M50、M60等，后面的数字越大对应的等级越高。

   关于市场容量与未来增速，很多版本，较为一致的看法是未来会有年复合十几个点的增速，这个都不重要，因为行业一旦起风，是没法用现在的线性预测来看待的。暂且列一组。

    2015 年全球碳纤维市场需求量为7.44 万吨，国内1.68万吨，到2020年全球市场需求预计13万吨，国内2.9万吨，年均增长率约为12%。2015年全球碳纤维汽车市场需求量为8700多吨，预计到2020年将超过2万吨，未来五年年均增速高达21%，将成为增长最快和需求最大的领域之一。 

    我国在低端领域取得了技术突破，能够规模化生产，不过成本不低，在高端领域有待努力。正因为此，发展新材料是国家战略新兴产业的一部分，工信部原材料司综合处处长常国武9月14日在2016中国南京新材料资本技术峰会上透露，要突破新材料应用瓶颈制约。“十三五”期间，我国将满足中国制造2025重点领域和新兴产业需求，多渠道解决生产应用过程的问题，力求全面提升新材料保障能力。目前，政府已将石墨烯、碳纤维、3D打印、超导材料等新材料列为重点发展产业。

二.国内外主要企业

    国际

    目前全球碳纤维领域主要为日本三家企业：三菱丽阳、东丽公司以及帝人公司，垄断了全球60%的碳纤维的供应。东丽起初的研发费用都超过2.5亿美金，可见人家砸重金才有今日的垄断地位，现在是商用航空的霸主。

    汽车实际应用方面，宝马i3纯电动汽车是全球第一款车体主要由碳纤维材料制成的量产汽车，新型碳纤维复合材料技术的应用使宝马i3的整备质量仅为1195kg，比传统电动车减轻了250-350kg。宝马的碳纤维原丝供应商是日本三菱丽阳。

    国内

    低水平重复建设导致产业集中度较低，同质化严重；企业单条生产线规模小；技术装备以及下游产品开发应用等方面与国外先进水平存在明显差距等。目前国内达到千吨级产能的碳纤维企业仅有3家，分别是江苏恒神、中复神鹰、威海拓展（江苏恒神新三板）。不过很多企业不具备真正的竞争力，以T300为例，小日本看着你可以生产以低于你成本的价格甩卖，很多都是亏损的。

    上市公司方面，涉足或者沾边的有：康得新、海源机械、楚江新材、 金发科技、精功科技。  

    康得新：故事讲的有点大，管理层目标2020市值3000亿（当然估计指的还有外延扩展，即使真的到了现有股东不会有6倍收益），很多概念，3D打印， 新能源汽车， 新材料概念，OLED， 融资融券， 深港通， 石墨烯， 特斯拉， 虚拟现实，业绩也确实够白马，半年收入44亿，净利润9亿，前几年的成功主要是预涂膜技术突破，直接秒杀一众国际公司，在预涂膜增速放缓的时候又成功研发光学膜。碳纤维复合材料方面，主要是集团公司有5100吨产能的项目，未来有可能注入上市公司，目前看，技术上并不占优，T700也不是多高端产品，他当下看点不是碳纤维。

    海源机械：公司经过多年技术积累，在新能源汽车碳纤维车身轻量化产业领域实现技术突破，是全球少有的车用复合碳纤维材料快速成型工艺装备的企业之一，2015年定增上马相关项目，积极和下游车企沟通商业化，最近又和葡萄牙IP公司合作，未来一旦新能源汽车轻量化开始放量，公司是直接受益者，属于长期看好标的。详细逻辑见文章

    楚江新材：子公司顶立科技在碳复合材料领域，是可为客户提供完整解决方案的新材料及装备制造商。国内30立方米以上超大型尺寸碳纤维复合材料热工装备的唯一供应商。如果炒作碳纤维复合材料，设备是炒作前沿。

   金发科技：很早就上碳纤维复合材料项目了，今年上半年业绩显示，车用热塑复合材料产品和碳纤维复合材料产品的销售额均取得了超过300%的增长。市值不小，估值不贵。

    精功科技：T800碳纤维全自动生产线，已顺利交付并试产成功，去年一条产线贡献收入523.9万，是一个好的开端。不过公司现在主要还是靠光伏设备（60%）。

附：

　　虽然碳纤维作为一种轻量化的材料在汽车上有着广泛的应用前景，但想要在汽车行业中大规模使用碳纤维还存在诸多技术难题。

　　设计能力：零部件集成设计、碳纤维复合材料铺层设计能力等都需要大量的经验积累，才能最大限度的发挥碳纤维复合材料的优势。

　　材料选择：根据编织方式的不同，每个牌号的碳纤维织物性能各有差异，因此，在满足安全性能的前提下，选用何种牌号何种编织方式的碳纤维织物都是需要我们进行大量实验来决定。

　　价格降低：相对于传统的铝材，复合材料的成本较高，需通过碳纤维规模化的生产及应用，才能降低碳纤维价格。

　　零件加工工序：碳纤维通常经过编织-铺贴-与树脂浸润-高温成型，耗费大量劳力且生产效率较低，还需进一步优化工艺或研究新的工艺，缩短加工周期。

　　材料连接：碳纤维复合材料属于脆性材料，机械连接会产生应力集中，需要研究合适的胶接或机械连接材料，达到最好的装配性能。

　　材料回收：碳纤维复合材料不溶不熔，如何回收利用是个难题。