海外碳纤维行业已经从技术积累、需求探索、工业化、产能扩大、充分竞争发展到当前的并购整合。一个行业的海外竞争对手进入了并购整合阶段,这意味着该行业已经进入了股票优化阶段。这是中国产品全面替代的最佳时机。
碳纤维产业发展初期,主要由航空航天需求驱动。随着工艺技术的不断完善,碳纤维的成本逐渐降低。美国和日本开始在体育用品等民用领域使用碳纤维,民用应用促进了碳纤维需求的显著增长。1980-1990年,欧美/日本碳纤维生产企业经历了大量的技术合作和并购,形成了氰特、东丽、赫氏、西格里等碳纤维巨头。自21世纪以来,民航客机对碳纤维和复合材料的应用需求呈爆炸式增长,以波音787和空客A350为代表的新一代客机复合材料使用量达到50%以上。汽车、风电等新的应用领域逐渐涌现,海外碳纤维产业进入快速发展时期。
与海外碳纤维产业需求驱动-技术积累-应用创新-创造新需求的良性发展轨道相比,中国碳纤维产业长期处于技术不完善和需求疲软的困境,因为技术封锁严密,军工长期投资不足。
进入21世纪,中国开始逐步增加对军工行业的投资,特别是航空航天领域,但碳纤维无法定位,导致中国军用飞机的生产仍需依靠从第三方渠道进口碳纤维,严重制约了中国军用航天产业的发展。21世纪前10年,我国启动了大量碳纤维研发生产项目,社会资本也开始大量进入碳纤维生产领域。然而, 由于技术封锁仍然严格,市场严重低估了碳纤维稳定生产的技术难度,因此很少有企业能够真正实现碳纤维稳定生产。碳纤维无法稳定生产,创造现金流的企业被巨大的研发和设备投资拖垮,陷入破产边缘。进入2010年,经过行业的残酷洗礼,只有少数企业仍在坚持碳纤维的技术开发和生产。
日本和美国公司仍然占据了全球大部分碳纤维市场。收购卓尔泰克后,进一步巩固了其碳纤维的主导地位;欧洲SGL继续深化汽车碳纤维领域;氰特和赫克赛尔依靠军事订单和技术积累保持领先地位。
我国碳纤维行业技术不成熟,导致大量产能盲目启动后无法实现下游应用,实际产能开工率较低。2015年,全国碳纤维产能2.38万吨,实际产量仅为2500吨,产能利用率仅为10.5%。经过多年的优胜劣汰,不符合市场需求、竞争力较低的产能相继清算。截至2019年,全国碳纤维产能为2.685万吨/年,产能达到1.2万吨,产能利用率提高至44.69%。
近年来,我国碳纤维产业逐步走出低谷,产能利用率不断提高,国内市场进口依赖度逐年下降。到2019年,进口碳纤维的比例将下降到69%,预计到2025年,进口碳纤维的比例将进一步下降到55.9%。国内碳纤维产业正从低谷逐步恢复。优秀的碳纤维生产企业在技术积累和创新的基础上,以稳步的步伐扩大产能和市场发展。
中国碳纤维生产企业不断追赶世界先进水平。近年来,吉林碳谷/吉林化纤、光威复合材料、中复神鹰、兰州蓝星都有大规模扩产计划,扩产后产能超过1万吨。预计碳纤维的大规模应用和碳纤维产业的良性发展将通过大规模效应大大降低碳纤维的成本。
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从2008年的8000吨到2019年的3.89万吨,我国碳纤维的实际需求迅速增长。其中,2008年国产碳纤维实际产量从200吨增加到2019年1.2万吨,2019年国产配套率达到30.9%。虽然我国碳纤维产业的发展仍落后于全球先进水平,但近年来,随着光威复合材料等优秀碳纤维生产企业的出现,我国碳纤维产业逐渐走上正轨,正处于快速发展的历史机遇时期
风电叶片、航空航天、体育休闲是全球碳纤维需求的三大应用方向,汽车、建筑、混合模具成型、压力容器等领域也在快速发展。航空航天领域的迫切需求造就了碳纤维产业的快速发展,是碳纤维最重要的应用领域。到2019年,全球航空航天碳纤维市场需求将达到2.35万吨,占23%;市场空间达到14.1亿美元,占49%。作为近年来发展起来的碳纤维应用领域,风电叶片已成为最大的碳纤维消费市场。2019年,对风电叶片碳纤维的需求达到2.55万吨,占25%;市场空间3.57亿美元,占12%。体育休闲碳纤维市场发展完善,需求稳步增长。2019年总需求量为1.5万吨,占15%;市场空间3.45亿美元,占12%。
体育用品仍然是中国碳纤维用量最大的领域。2019年,需求量达到1.4万吨,占37%;碳纤维对风电碳梁的需求量为1.38万吨,占36.5%。建筑加固、压力容器、混合模具成型的需求分别为20000、1500、1500吨仍处于发展初期;我国民用航空发展滞后,我国民用航空碳纤维需求空间几乎为零,航空航天总需求仅为1400吨,占3.7%。
我国碳纤维需求与海外存在结构性差异。碳纤维在中国体育用品领域的需求明显领先于海外;风电叶片和建筑外墙领域具有优势;碳纤维在压力容器、航空航天、汽车等领域的应用明显落后于世界先进水平。国内碳纤维需求的结构差异也预示着结构性机遇。未来,中国有望在航空航天、压力容器、汽车等领域迎来需求空间的大幅增长。