高為碳纖維
2022年碳纖維行業(yè)深度研究報告
碳纖維（Carbon Fiber）是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維材料。它由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經(jīng)過碳化和石墨化處理得到的微晶石墨材料。碳纖維具有許多優(yōu)良性能，比如軸向強度和模量高、密度低、耐超高溫、耐疲勞性好、熱膨脹系數(shù)小、耐腐蝕性好等。它在航空航天、汽車制造、體育休閑、建筑和工業(yè)機械、風(fēng)電葉片和壓力容器等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。
1. 碳纖維分類簡介
碳纖維主要分為粘膠基、瀝青基和聚丙烯腈（PAN）基三大種類。其中，PAN基碳纖維是目前全球碳纖維市場的主流產(chǎn)品，產(chǎn)量占全球碳纖維總產(chǎn)量的90%以上。瀝青基碳纖維具有高碳收率，但生產(chǎn)成本較高，難以大規(guī)模應(yīng)用。PAN基碳纖維綜合性能最好，生產(chǎn)工藝成熟簡單，應(yīng)用廣泛。
2. 碳纖維的制造工藝
PAN基碳纖維的制備流程包括PAN原絲制備、預(yù)氧化、碳化和石墨化。從PAN原絲制備開始，經(jīng)過預(yù)氧化、碳化和石墨化的過程，最終得到石墨態(tài)的碳纖維。此外，還需要進行氧化等表面處理來賦予纖維化學(xué)活性，并進行上漿處理來保護纖維并提高與樹脂的親和性。
3. 碳纖維生產(chǎn)成本分析
碳纖維的生產(chǎn)成本主要包括PAN原絲、預(yù)氧化、碳化和表面上漿等方面。其中，PAN原絲占碳纖維生產(chǎn)成本的51%，預(yù)氧化和碳化分別占成本的16%和23%。在成本要素方面，原材料和燃料各占碳纖維生產(chǎn)成本的30%，折舊占10%。
4. 中國碳纖維生產(chǎn)技術(shù)目前的發(fā)展情況
中國碳纖維的總需求在近年來呈現(xiàn)增長趨勢，國產(chǎn)碳纖維的供應(yīng)量也逐步增加。目前，國產(chǎn)碳纖維主要應(yīng)用于風(fēng)力葉片、電纜復(fù)合芯、壓力容器和交通運輸?shù)刃屡d工業(yè)領(lǐng)域，并初步用于某航空機型和某航天設(shè)備。國內(nèi)碳纖維制造技術(shù)和相關(guān)應(yīng)用技術(shù)的進步使得國產(chǎn)碳纖維在中國市場的占比有望超過進口。
5. 碳纖維市場及供需情況
全球碳纖維的需求主要來自航空航天、風(fēng)電葉片、體育休閑和汽車等領(lǐng)域。航空航天領(lǐng)域是碳纖維的最大應(yīng)用市場，其占全球碳纖維需求的比例最高。在國內(nèi)市場，碳纖維的需求主要來自體育休閑和風(fēng)電葉片領(lǐng)域。隨著風(fēng)電、壓力容器和新能源汽車等領(lǐng)域的發(fā)展，預(yù)計未來中國碳纖維的需求將進一步增長。
6. 碳纖維在航空領(lǐng)域的未來發(fā)展趨勢
航空領(lǐng)域是碳纖維的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一。在航空航天領(lǐng)域，碳纖維的輕量化和高強度特性可以有效降低飛機結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，提高飛行性能。隨著國產(chǎn)大飛機的量產(chǎn)和國防軍機的更新?lián)Q代，碳纖維在航空領(lǐng)域的需求將繼續(xù)增長。
7. 碳纖維行業(yè)國內(nèi)主要上市公司介紹
在國內(nèi)碳纖維行業(yè)中，光威復(fù)材、中簡科技和恒神股份是主要的上市公司。這些公司在碳纖維及其復(fù)合材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售方面具有一定的實力和競爭優(yōu)勢。
8. 碳纖維行業(yè)國外主要巨頭研究
碳纖維市場中，日本東麗和美國Hexcel是主導(dǎo)地位的國際巨頭。他們在碳纖維的生產(chǎn)和研發(fā)方面具有較高的技術(shù)水平和競爭優(yōu)勢，主要壟斷了航空航天高性能碳纖維市場。
9. 中國碳纖維行業(yè)未來發(fā)展趨勢
中國碳纖維行業(yè)面臨著發(fā)展的良好機遇和挑戰(zhàn)。隨著我國對高性能碳纖維的需求增加和國家政策的支持，國內(nèi)碳纖維企業(yè)將加快技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品研發(fā)，提高市場競爭力。然而，目前國內(nèi)碳纖維行業(yè)與國外巨頭在技術(shù)水平和規(guī)模上仍存在一定差距，因此需要加大技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)升級的力度，提高國內(nèi)碳纖維的自主研發(fā)能力和市場占有率。
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