（報告出品方/作者：中泰證券 孫穎 聶磊 朱晉瀟）

一、新材料之王，技術、工藝和資金壁壘高

1.1 碳纖維性能優(yōu)越；大、小絲束產品工藝、壁壘、應用場景不同

碳纖維性能優(yōu)越，被譽為21世紀新材料之王。碳纖維是由聚丙烯腈（PAN）（或瀝青、粘膠）等有機材料在高溫環(huán)境下裂解碳化形成的含碳量高于90%的碳主鏈結構為無機纖維。

碳纖維性能優(yōu)越，根據(jù)《高科技纖維與應用》，碳纖維強度高（抗拉強度在3500MPa 以上），模量高（彈性模量在230GPa以上），且密度小（碳纖維密度是鋼的1/4，是鋁合金的 1/2），比強度高（比強度比鋼大16倍，比鋁合金大12倍）。

此外，碳纖維耐超高溫（非氧化氣氛條件下，可在2000℃時使用）、耐低溫、耐酸、耐腐蝕、熱膨脹系數(shù)?。梢阅图崩浼睙?，即使從3000℃的高溫突然降到室溫也不會炸裂），導熱系數(shù)大。

PAN 基碳纖維是主流。

按照原材料不同，碳纖維可分為聚丙烯腈（PAN）基、瀝青基、粘膠基碳纖維。根據(jù)中復神鷹招股說明書，PAN 基碳纖維由于生產工藝相對簡單，產品力學性能優(yōu)異，用途廣泛，占碳纖維總量的 90%以上，因此目前碳纖維一般指 PAN 基碳纖維。

瀝青基由于在材料制備、紡絲和氧化等過程中比 PAN 基碳纖維困難，從而成本較高，沒有得到大規(guī)模應用。但由于高性能瀝青基碳纖維具備高剛性、高導熱和高功能性，在航空航天領域仍占有一席之地。粘膠基碳纖維由于生產效率較低，制備成本相對更高，因此產量規(guī)模較小。

碳纖維最終以碳纖維復合材料形式應用在輕量化/高強/高模等領域。

碳纖維最終以碳纖維復合材料形式用于下游。相較其他材料，碳纖維復合材料密度最低，根據(jù)《碳纖維復合材料在汽車輕量化中的應用》，高強度型/高模量型碳纖維復合材料密度分別為 1.5/1.6g/cm3，減重率達到 55%-60%。

同時，碳纖維復合材料強度/模量也高于大部分材料，高強度型/高模量型碳纖維復合材料抗拉強度分別為 1400/1100Mpa，彈性模量分別為 130/190Gpa（碳纖維復合材料的抗拉強度/彈性模量會小于碳纖維碳絲）。

因此在輕量化/高強/高模等應用領域，碳纖維復合材料的性能優(yōu)勢明顯。隨著碳纖維成本和價格的下降，碳纖維復合材料應用領域有望快速擴大。

碳纖維應用以標模為主，大/小絲束占比各接近一半。

按照拉伸強度和拉伸模量，碳纖維可分為標模、高強、高模、超高強、超高模碳纖維等。目前業(yè)內產品分類主要參考日本東麗的牌號，并以此為基礎確定自身產品的牌號及級別，如 T300-T1100G 系列以及 M35J-M60J 系列，其中 T 代表強度，M 代表模量。

按照每束碳纖維中單絲根數(shù)，碳纖維可以分為小絲束和大絲束兩大類別。1K 表示一束碳纖維中有 1000 根單絲，通常將 24K 以內的碳纖維稱為小絲束（包括 1K、3K、6K、12K、24K 等），將 48K 以上的型號稱為大絲束（包括 48K、50K、60K 等）。

目前標模碳纖維有大絲束和小絲束的區(qū)分，標模以上的碳纖維暫無大絲束出現(xiàn)。

根據(jù)《2020 年全球碳纖維復合材料市場報告》，2020 年標模大絲束/標模小絲束/中模/高模碳纖維分別占比 45.2%/40.9%/13.3%/0.6%。

大、小絲束產品工藝/壁壘/應用場景不同。

從工藝和壁壘來看，小絲束工藝技術要求高，在生產中雜質含量嚴格控制，原絲性能要求高，氧化過程較慢，碳化過程中有時需要較高溫度，同時需要進行產品認證；而大絲束在生產中允許有一定雜質，氧化過程快，碳化溫度相對較低，無需認證，因此大絲束性能不如小絲束。性能/價格的不同，導致大、小絲束應用場景不同。

小絲束成本/價格更高，一般用于航天軍工等領域，稱為“宇航級”碳纖維；大絲束產品性能相對較低但制備成本亦較低，因此往往應用于風電、軌交等工業(yè)領域，也被稱為“工業(yè)級”碳纖維。

航天航空價格高，民品普遍注重性價比。

從下游各應用領域產品單價來看，根據(jù)《2020 全球碳纖維復合材料市場報告》，2020年航空航天領域產品單價最高，達 41.4 萬元/噸，主要由于航空航天領域對產品性能要求較高，且一般采用小絲束，而小絲束的生產成本偏高。

風電葉片/碳碳復材單價相對較低，2020 年均價分別為 9.7/12.4 萬元/噸。

1.2 原絲工藝、技術壁壘高；碳化環(huán)節(jié)資金壁壘高

碳纖維流程復雜，存在工藝/技術/資金壁壘。碳纖維生產流程分為原絲制備環(huán)節(jié)/碳絲生產環(huán)節(jié)/復材生產環(huán)節(jié)。

首先，產業(yè)鏈上游企業(yè)先從石油、煤炭、天然氣等化石燃料中制得丙烯，并經氨氧化后得到丙烯腈；丙烯腈經聚合和紡絲之后得到聚丙烯腈（PAN）原絲。

然后，產業(yè)鏈中下游企業(yè)再經過預氧化、低溫和高溫碳化后得到碳纖維；碳纖維可制成碳纖 維織物和碳纖維預浸料；碳纖維與樹脂、陶瓷等材料結合，可形成碳纖維復合材料，最后由各種成型工藝得到下游應用需要的最終產品。

其中，原絲制備環(huán)節(jié)工藝/技術壁壘相對較高，碳化環(huán)節(jié)資金壁壘相對較高。

碳纖維的核心技術為原絲制備技術。

碳纖維原絲制備是碳纖維產業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié)，碳纖維原絲的質量和成本很大程度上決定了碳纖維的質量和生產成本。碳纖維的強度顯著地依賴于原絲的微觀形態(tài)結構及其致密性。

如果原絲的分子結構和聚集態(tài)結構存在不同程度的缺陷，必將嚴重影響碳纖維的質量和性能。質量過關的原絲是產業(yè)化的前提，是穩(wěn)定生產的基礎。

根據(jù)《碳纖維企業(yè)如何跨過高成本這道坎》，碳纖維原絲占碳纖維生產成本的一半以上，其性價比與供應穩(wěn)定性是碳纖維產業(yè)鏈的重要影響因素，直接影響著碳纖維的應用領域的廣度。

同時，不同原絲工藝生產的原絲對碳化設備通過性能差異很大，通過性好的原絲適應設備的能力強，碳化設備與上游原絲特性匹配后，碳化生產設備對于上游原絲特性適應能力具有較強的依賴性。

碳纖維原絲制備的技術壁壘/工藝差別主要體現(xiàn)在紡絲過程。

碳纖維原絲的工藝主要分為聚合過程、制膠過程（原液）、紡絲三個過程。

在紡絲過程中，經過長期的技術研究和工程化實踐，國際上形成了濕法紡絲和干噴濕法紡絲兩種原絲制備工藝。

干噴濕法紡絲工藝具有碳纖維表面缺陷少、拉伸性能和復合材料加工工藝性能優(yōu)越、紡絲速度快等優(yōu)點。

根據(jù)中復神鷹招股說明書，相較濕法紡絲，干噴濕法紡絲可以進行高倍的噴絲頭拉伸，紡絲速度是濕法的 3-4 倍，明顯提升了生產效率同時降低了生產成本。

由于干噴濕紡工藝技術難度大，目前世界上僅少量企業(yè)掌握該生產技術并形成成熟的碳纖維產品。

國際上日本東麗和美國赫氏率先實現(xiàn)了干噴濕紡工藝的突破，國內中復神鷹在 2013 年實現(xiàn)突破，江蘇恒神于 2014 年建成干噴濕紡專用原絲生產線和碳化生產線，光威復材 2019 年通過了 T700S 級碳纖維干噴濕法產業(yè)化制備項目鑒定。

而濕法紡絲雖然紡速相對較慢，但濕法紡絲可以實現(xiàn)大產能，適用于大絲束碳纖維原絲制備，可以通過規(guī)模化降低生產成本。

碳纖維屬于重資產行業(yè)，投資門檻較高，萬噸產線投資額約 20 億。

根據(jù)各公司公告，我們估算萬噸碳纖維原絲生產線投資額約 2 億（通常 2.2 噸原絲生產 1 噸碳絲），萬噸碳纖維（原絲+碳絲）生產線投資額約 20 億，萬噸高性能碳纖維生產線投資額超 100 億。此外，考慮到碳絲生產環(huán)節(jié)中需要耗費大量的電力/蒸汽，進一步提高了碳纖維投資門檻。

二、風電、光伏、氫能等新能源領域需求迎爆發(fā)

碳纖維需求持續(xù)增長，中國需求占比持續(xù)提升。

隨著碳纖維應用的不斷拓寬，以及滲透率的不斷提升，碳纖維需求持續(xù)增長，根據(jù)賽奧碳纖維數(shù)據(jù)，全球碳纖維需求從2008年的3.6萬噸增長至2020年的10.7萬噸，12年CAGR+9.5%。

隨著中國應用市場的不斷開拓，以及下游風電/光伏等新能源領域的拉動，中國碳纖維需求呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢，根據(jù)賽奧碳纖維數(shù)據(jù)，中國碳纖維需求從2008年的0.8萬噸增長至2020年的4.9萬噸，12年CAGR+16.0%，明顯高于全球增速。中國需求占全球的比例也不斷提高，從2008年的22.8%提升至2020年的45.7%。

碳纖維應用廣泛，中國民用需求占比更高。

根據(jù)《2020全球碳纖維復合材料市場報告》，2020年全球碳纖維下游需求中，風電葉片/航空航天/體育休閑/汽車/碳碳復材分別占比28.6%/15.4%/14.4%/11.7%/4.7%，而2020年中國碳纖維下游需求中，風電葉片/航空航天/體育休閑/汽車/碳碳復材分別占比約41.0%/3.5%/29.9%/2.5%/6.2%。

相較全球碳纖維需求結構，我國在風電/體育休閑/碳碳復材等民用需求領域占比更高，也意 味著國內在民用需求領域具備更強的成長性；而在航空航天/汽車等行業(yè)，我國仍存在進一步開拓的空間。

根據(jù)《2020年全球碳纖維復合材料市場報告》預計，2025年全球/中國碳纖維需求分別有望達20/14.9萬噸，2020-2025年CAGR+13%/25%。

隨著碳纖維應用領域進一步擴大，以及性價比的進一步提升，碳纖維有望保持較快增長。根據(jù)《2020 年全球碳纖維復合材料市場報告》預計，2025 年全球碳纖維需求有望達 20 萬噸，未來 5 年復合增長率 13%，增速有所加快。

而中國增速提升有望更加明顯，根據(jù)《2020年全球碳纖維復合材料市場報告》預計，2025 年中國碳纖維需求有望達到 14.9 萬噸，未來 5 年復合增長率達 25%。

2.1 定量測算風、光、氫等領域需求

風電行業(yè)增長，以及葉片大型化帶動碳纖維滲透率提升，驅動碳纖維在風電領域快速增長。

一方面，隨著陸上風電平價上網(wǎng)時代的開啟，陸上風電裝機有望穩(wěn)健增長，2020年受中國陸上風電搶裝影響，全球陸上風電裝機為 86.9GW，YoY+60%，根據(jù) GWEC 預測，到 2025 年全球陸上風電裝機有望達到 88.3GW。2020 年全球海上風電裝機為 6.1GW，得益于政策驅動/海上風電快速降本，海上風電有望快速增長，根據(jù) GWEC 預測，到 2025 年全球海上風電裝機有望達到 23.9GW。

另一方面，隨著葉片大型化，從材料性能以及風電綜合成本方面考慮，碳纖維滲透率有望不斷提升。

風機大型化帶動葉片大型化。

為了提高風電發(fā)電效率，風機逐漸大型化。一方面，大風機可以提高風輪直徑，增大掃風面積，提高效率；另一方面，風電機組重量的提升幅度小于機組功率的提升幅度，因此隨著風電機組功率提升，單位 MW 下原材料用量更少，以達到降本效果。

根據(jù) CWEA 數(shù)據(jù)，2020年全國新增陸上/海上風電機組平均功率為 2.6/4.9MW，較 2019 年 2.4/4.2MW 繼續(xù)提升。為匹配風電機組的大型化，風電葉片也呈現(xiàn)大型化的趨勢。

風電葉片大型化/輕量化，帶動碳纖維滲透率提升。

一方面，隨著葉片長度的增加，會使風輪在擺動方向受到較大載荷，導致扭轉變形。

葉片大型化中，重量也會增加，會增加主梁帽層間失效的風險，若重量的增加大于剛度增加，葉片還易發(fā)生共振，破壞結構。

因此隨著葉片大型化，對材料性能的要求也會不斷提高。而碳纖維質量更輕、強度/模量更高，是風電葉片首選材料，根據(jù)《復合材料風電葉片技術的現(xiàn)狀與發(fā)展》，一個旋轉直徑為 120m 的風機葉片，梁結構采用碳纖維與采用全玻纖相比，質量可減輕 40%左右。

另一方面，風電葉片減重后，風機可對低風速的風資源得以利用，從而提高風電發(fā)電小時數(shù)，帶來發(fā)電效率的提升以及綜合成本的下降，也大大減弱了碳纖維價格較高對綜合成本帶來的影響。

因此從材料性能以及風電綜合成本方面考慮，隨著風電葉片的長度增加，碳纖維的使用需求將更為迫切，碳纖維滲透率有望逐步提升。

此外，根據(jù)賽奧碳纖維數(shù)據(jù)，目前全球風電碳纖維需求約 3.06 萬噸，其中維斯塔斯使用量約 2 萬噸，主要由于維斯塔斯在 2002 年 7 月 19 日分別在中國/丹麥等國家申請了以碳纖維為主要材料的風力渦輪葉片的相關專利。

維斯塔斯申請的系列專利將在 2022 年 7 月到期，我們認為屆時風電用碳纖維有望加快推廣，碳纖維滲透率有望加快提升。

通常海上風機功率高于陸上風機，相較陸上風電，海上風電葉片更長/更重；此外，海上風電面臨的環(huán)境更為惡劣，對材料性能要求更高，因此我們判斷海上風電的碳纖維滲透率或遠高于陸上風電。

為達到更好的減重效果，單個葉片碳纖維用量也會有所增加。

從 Sandia國家實驗室的三種葉片類型來看，SNL 100-01 型號葉片重碳纖維占比約 13.6%；SNL 100-02 型號（碳纖維重量占比 17.1%）在 01 型號的基礎上，對作為主要填充材料的泡沫板進行了改進，采用了更輕質的、更環(huán)保的材料，使得泡沫板占比大大下降，同時實現(xiàn)了整個葉片減重 20%的 目標；

SNL 100-03 型號（碳纖維重量占比 30.1%）在 02 型號的基礎上，深化了空氣動力學方面的研究，改變了翼型，并用更高強度的碳纖維來代替玻纖，并減少了樹脂的用量，再次成功將整個葉片的質量減少了 16%。

考慮到海上風電為提高發(fā)電效率、降低綜合成本，對單個葉片減重的需求更強，因此我們判斷海上風機的單個葉片的碳纖維用量，或高于陸上風機的單個葉片用量。

我 們 預 計 2021-2025 年全球風電用碳纖維需求分別為 4.2/3.4/5.5/6.3/9.9 萬噸，YoY+40%/-20%/+61%/+15%/+58%。

根據(jù) CWEA 數(shù)據(jù)，2020 年陸上/海上新增裝機的平均功率分別為 2.6/4.9MW，考慮到風電機組逐漸大型化，我們預計陸上/海上新增裝機平均功率在 2021-2025 年不斷提升。

通常海上風機的機組功率要高于陸上風機，因此碳纖維在海上風電的滲透率相對更高，我們估算并假設 2020 年陸上/海上新增機組中，碳纖維滲透率分別為 7%/50%；在葉片大型化帶動，以及碳纖維價格中樞下移帶來性價比提升的影響下，我們預計 2021-2025 年碳纖維滲透率有望不斷提升。

隨著葉片大型化，葉片重量也將有所提升，我們參考中材科技典型葉片的長度以及重量，其中 2.5MW 機型的 3 款葉片平均重量為 15.3 噸，4.5/6.0MW 機型的葉片分別重 23.6/31.5 噸，我們假設 2020 年陸上/海上風電葉片重量分別為 15.3/27.6 噸，并逐年提升。

我們參考 Sandia 國家實驗室數(shù)據(jù)，同時考慮到海上風電減重需求相較陸上風電更強，我們假設 2020-2025 年陸上/海上風電的葉片中碳纖維重量占比分別為 13.6%/30.1%。對于 2020 年 風電用碳纖維價格，我們參考賽奧碳纖維數(shù)據(jù)，為 9.7 萬/噸。

考慮到 2021 年碳纖維價格有所上漲，我們參考中復神鷹風電用碳纖維價格漲幅約 30%（2020/21H1 中復神鷹風電用碳纖維均價 15.28/20.13 萬/噸，由于中復神鷹為小絲束產品，價格相對行業(yè)偏高），假設 2021 年風電用碳纖維均價約 12.6 萬/噸。

考慮到隨著成本不斷下降，碳纖維價格中樞下移，我們預計 22-25 年均價逐年下降。

受光伏行業(yè)拉動，碳碳復材有望保持快速增長。

根據(jù)《2020 年全球碳纖維復合材料市場報告》，2020年全球碳碳復材用碳纖維需求約0.5萬噸，同比增長約 79%。

根據(jù) CPIA 中性預計，2025 年全球光伏新增裝機有望達 300GW，5 年 CAGR+18%。

受益于下游光伏行業(yè)的增長、N 型電池滲透率提升（增加熱場改造需求）以及碳碳復材在熱場系統(tǒng)中滲透率提升，碳碳復材需求有望保持快速增長，帶動碳碳復材用碳纖維需求提升。

碳碳復材在熱場系統(tǒng)中滲透率逐步提升。

碳碳復材主要應用在熱場部件、剎車盤、航天部件，其中熱場部件增速較快。

根據(jù)金博股份招股說明書，光伏行業(yè)單晶拉制爐熱場系統(tǒng)主要由坩堝、導流筒、保溫桶、加熱器等構成。2005 年之前，晶硅制造熱場系統(tǒng)（主要包括單晶拉制爐、多晶鑄錠爐）部件主要是以等靜壓石墨等特種石墨為主。

在十多年的發(fā)展中，碳碳復材產品從技術、性能、成本、供貨周期等方面領先于國外廠商的 等靜壓等特種石墨產品，逐步實現(xiàn)進口替代，在熱場系統(tǒng)中的滲透率逐步提升。

我們預計2021-2025年全球碳碳復材用碳纖維需求量分別為0.66/0.92/1.26/1.57/2.05萬噸，YoY+33%/39%/37%25%/30%。

根據(jù)中泰機械組對熱場四大件（坩堝、加熱器、導流筒、保溫筒）市場空間的測算，我們預計 2021-2025 年全球熱場四大件市場空間分別為 36.7/46.1/56.0/62.9/72.9 億。

考慮到全球新增裝機量決定了硅片的產量，我們以全球新增裝機量作為計算基準。

目前加熱器和坩堝的更換周期約 6 個月，假設每年更換次數(shù)為 2 次；導流筒更換周期約為 2 年，因此假設更換次數(shù)為 0.5 次；保溫筒更換周期為 18 個月，因此假設年更換次數(shù)為 2/3 次。

參考金博股份招股說明書中披露的碳基材料在熱場產品中的滲透率數(shù)據(jù)，假設 2020 年碳基材料坩堝/加熱器/導流筒/保溫筒市占率分別為 96%/5%/63%/57%，并假設碳基復合材料市占率逐年提升。

考慮到隨著成本不斷下降，碳纖維價格中樞下移，假設 2021-2025 年碳碳復材用碳纖維均價不斷降低。

燃料電池汽車的發(fā)展拉動儲氫瓶碳纖維需求增長。

目前高壓氫氣瓶儲氫，是燃料電池車車載儲氫最主流的方式。

高壓氣態(tài)儲氫容器共有四個型號， I 型為純鋼制金屬瓶，II 型為鋼制內膽碳纖維纏繞瓶，III 型為鋁內膽碳纖 維纏繞瓶，IV 型為塑料內膽碳纖維纏繞瓶。

其中 I 型、II 型儲氫容器由 于重量過重、儲氫密度低，且容易發(fā)生脆斷，較難應用于車載儲氫。

而憑借高安全性、重量輕、高質量儲氫密度等優(yōu)勢，III 型、IV 型瓶的車載應用已經較為廣泛。目前國外多為 IV 型瓶，國內受限于技術發(fā)展，多為 III 型瓶。

隨著燃料電池汽車的發(fā)展，有望拉動儲氫瓶碳纖維需求，一方面燃料電池汽車有望快速增長，根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖2.0》，我國計劃到 2025 年燃料電池汽車保有量達到 10 萬輛，到 2035 年達到 100 萬輛；另一方面燃料汽車的發(fā)展對儲氫瓶的承壓能力、輕質化提出了更高的要求，有望帶動 IV 型瓶在國內滲透率提升，而 IV 型瓶碳纖維用量更多，也有望帶動碳纖維需求增長。

我們預計 2021-2025 年全球車用氫氣瓶碳纖維需求 CAGR+62%。

根據(jù)北極星氫能網(wǎng)以及香橙會研究院和現(xiàn)代汽車數(shù)據(jù)預測，2020 年全球燃料汽車銷量為 9005 輛，到 2025 年有望達到 11 萬輛。

根據(jù)中科院寧波材料所數(shù)據(jù)，商用車單車用 4 個儲氫瓶，單個儲氫瓶碳纖維用量約 80kg； 乘用車單車用 2 個儲氫瓶，單個儲氫瓶碳纖維用量約 37.5kg?？紤]到當前燃料電池主要應用在商用車領域，我們假設2025年全球燃料汽車中，商用車/乘用車分別占比 90%/10%。

2.2 航天航空和其他應用領域需求穩(wěn)健增長

根據(jù)賽奧碳纖維預計，2020-2025 年全球航空航天用碳纖維需求量 CAGR+9.9%。

航空航天是碳纖維主要應用領域之一，根據(jù)《2020 年全球碳纖維復合材料市場報告》，2020 年航空航天碳纖維需求量為 1.6 萬噸，占比約 15%，但由于航空航天領域用碳纖維單價高，因此航空航天碳纖維市場規(guī)模較高，2020 年達 9.9 億美元，占碳纖維整體市場規(guī)模的 38%。

碳纖維在航空航天的應用大部分集中在商用飛機，根據(jù)賽奧碳纖維數(shù)據(jù)，2020年受疫情影響，商用飛機碳纖維需求量占比從2019年69% 下降至 2020 年 53%。

我們判斷隨著疫情的逐步控制，以及碳纖維在航空航天領域滲透率的進一步提升，全球航空航天用碳纖維需求量有望逐步恢復并進一步增長，根據(jù)賽奧碳纖維預計，全球航空航天用碳纖維需求量有望從 2020 年 1.6 萬噸增長至 2025 年 2.6 萬噸，CAGR+9.9%。

根據(jù)賽奧碳纖維預計，2020-2025 年全球休閑體育用碳纖維需求量 CAGR+5%。

根據(jù)《碳材料在體育器材中的應用》，相較其他材料，碳纖維復合材料輕質高強、抗疲勞強度大、熱膨脹系數(shù)小、破損安全性能好、設計自由度大，可以明顯提升運動器械性能。

隨著體育器材對各項性能的要求逐漸提高，推動了碳纖維在體育休閑領域應用的增長，根據(jù)《2020 年全球碳纖維復合材料市場報告》，2020 年全球體育休閑碳纖維需求量約 1.54 萬噸，其中高爾夫/自行車/釣魚竿/球拍需求占比分別為 27.2%/24.9%/22.7%/12.3%。

整體來看，體育休閑用碳纖維市場增長相對較為平穩(wěn)，根據(jù)賽奧碳纖維預計，全球休閑體育用碳纖維需求量有望從 2020 年 1.54 萬噸增長至 2025 年 1.97 萬噸，CAGR+5%。

汽車/建筑等其他應用領域有望保持穩(wěn)健增長。

在汽車領域，輕量化需求推動碳纖維滲透率提升，根據(jù)《2020年全球碳纖維復合材料市場報告》預測，2020 年全球汽車用碳纖維需求量為 1.25 萬噸，有望在 2025 年 達到 1.83 萬噸，CAGR+8%。

在建筑領域，根據(jù)《2020 年全球碳纖維復合材料市場報告》，碳纖維復合材料主要應用于建筑及橋梁結構的加固補強（占 80%-90%的需求）、管廊設施的維修養(yǎng)護、橋梁纜索、橋面板等。

根據(jù)《2020年全球碳纖維復合材料市場報告》預測，2020年全球建筑用碳纖維需求量為 0.41 萬噸，有望在 2025 年達到 0.66 萬噸，CAGR+10%。除汽車/建筑領域外，碳纖維憑借自身優(yōu)異的性能，在電子電氣/船舶/電纜芯等其他應用領域的滲透率有望逐漸提升，需求也有望保持穩(wěn)健增長。

2.3 長周期價格中樞下移，短期受供需及成本影響價格抬升

根據(jù)我們測算，我們預計 2021-2025 年，全球碳纖維需求有望達 12.6/12.7/16.0/19.1/25.3 萬噸，YoY+18.1%/0.8%/26.1%/19.2%/32.1%，CAGR+18.8%。

根據(jù)《2020年全球碳纖維復合材料市場報告》，2020 年車用氫氣瓶/碳碳復材/風電/航天航空/體育休閑及其他領域碳纖維需求 為 0.3/0.5/3.0/1.7/1.5/3.7萬噸。

根據(jù)我們對 2021-2025 年車用氫氣瓶/碳碳復材/風電用碳纖維需求的測算，我們預計2020-2025 年車用氫氣瓶/碳碳復材/風電用碳纖維需求 CAGR+62%/33%/27%。

根據(jù)《2020全球碳纖維復合材料市場報告》預測，2020-2025年航天航空領域碳纖維需求量分別為 1.65/1.65/1.65/1.65/2.35/2.63 萬噸；2020-2025年體育休閑用碳纖維需求量復合增速為 5% ，對應需求量分別為1.54/1.62/1.70/1.78/1.87/1.97萬噸；2020-2025年其他領域用碳纖維需求復合增速 8%，對應需求量分別為3.71/4.0/4.32/4.67/5.04/5.44萬噸。

長周期碳纖維價格中樞下移，短期受供需/成本影響，價格抬升。

從碳纖維進口單價來看，從 2012 年至今，碳纖維價格中樞呈現(xiàn)不斷下移的態(tài)勢。我們認為主要由于碳纖維屬于新型材料，通過產品技術進步/規(guī)模效應不斷降低成本，從而降低價格，并以“價格”換“需求”，打開碳纖維應用市場。

根據(jù)百川盈孚數(shù)據(jù)，2020年以來國內碳纖維均價穩(wěn)步上漲，我們認為一是由于需求端受風電/碳碳復材/氫能等新能源的拉動，整體需求向好；二是由于日本對中國碳纖維供應量減少，導致供應不足；三是由于成本端丙烯腈價格上漲，碳纖維企業(yè)通過漲價傳導部分成本壓力。

三、龍頭擴張?zhí)崴?，迎國產替代黃金時代

3.1 美日企業(yè)壟斷，國產龍頭迅速崛起

美日企業(yè)在碳纖維技術/應用起步早，具備先發(fā)優(yōu)勢，形成壟斷。1879年愛迪生發(fā)明碳絲為發(fā)光體的白熾燈，碳纖維以此為起點。

1959 年日本大阪工業(yè)試驗所的近藤昭男發(fā)明了 PAN 基碳纖維制備技術，從此拉開全球碳纖維產業(yè)發(fā)展序幕。

上世紀 60 年代，日、英主導開啟實驗室技術研發(fā)，而美國當時仍致力于攻克粘膠基技術，因此美國聚丙烯腈（PAN）基碳纖維發(fā)展晚于日本與英國。

至 70 年代，行業(yè)開啟工程化技術的研發(fā)及應用，英、美、日三國技術合作頻繁，碳纖維技術先后應用于發(fā)動機風扇葉片、高爾夫球桿、釣魚竿等，同時也實現(xiàn)復合材料在航空航天結構的工程化應用。

隨后的 80-90 年代，行業(yè)正式進入工業(yè)化時代，行業(yè)并購搶占市場成為主旋律。此時的日本東麗公司已基本開發(fā)完成現(xiàn)有絕大多數(shù)產品型號；美國波音公司將碳纖維應用于航天飛機，并提出商用飛機對碳纖維的需求；而缺乏應用支撐的英國則轉以銷售技術。進入 21 世紀后，碳纖維在風電、汽車輕量化等方面的需求得到快速擴增，海外企業(yè)由于較早將技術與產業(yè)發(fā)展相融合，在產業(yè)地位上形成壟斷地位。

受限于技術封鎖等多重因素，國內碳纖維行業(yè)發(fā)展之路相對曲折。

根據(jù)《2019年全球碳纖維復合材料市場報告》，中國碳纖維發(fā)展起點實際與海外基本同步，20 世紀 60 年代研究起步，中科院長春應用化學院及沈陽金屬研究所啟動開展對碳纖維的研究。70 年代舉國研發(fā)碳纖維。

為滿足國防需求，時任國防科委主任張愛萍將軍于 1975 年部署國內碳纖維研究工作；隨后 5 年時間，中央各部委實現(xiàn)建成 PAN 原絲試制能力 50 噸/年，碳纖維長絲的試制能力 1.5-2.0 噸/年。

80 年代的主基調是引進。國家科委為鼓勵引進國外先進技術、設備，承諾給予資金支持；但受限于國外技術封鎖，引進過程并不順利。90 年代碳纖維發(fā)展有所停滯。由于缺乏產業(yè)支撐，國內碳纖維行業(yè)發(fā)展陷入停滯，大廠勉強維持、小廠撤出經營。

進入 21 世紀初，由于歐美實施禁運致使碳纖維價格大幅上漲，并影響到國內軍機生產，國內開啟“大干快上”，掀起碳纖維投資浪潮，10 年間累計投資超 300 億元。然而由于眾多企業(yè)并未掌握核心技術，且投資大/周期長，導致超半數(shù)企業(yè)淘汰出局，國內碳纖維企業(yè)數(shù)量自高 峰時期的 40 家演變?yōu)槿缃竦?10 余家。

國內企業(yè)快速崛起，實現(xiàn)對海外企業(yè)的追趕。

在經歷世紀初前 10 年的“冒進”后，大浪淘沙下國內穩(wěn)扎穩(wěn)打的生產企業(yè)穩(wěn)步崛起，包括中復 神鷹、原絲龍頭吉林碳谷、光威復材、恒神股份、中簡科技等數(shù)家優(yōu)秀企業(yè)。

隨著中國在碳纖維行業(yè)技術/產品/成本等方面的突破與追趕，中國企業(yè)開始形成一定的競爭力。

從產品型號來看，根據(jù)中復神鷹公告，中復神鷹產品系列基本實現(xiàn)與日本東麗主要碳纖維型號的對標。

從應用來看，國產產品在民用端（風電、碳碳復材、儲氫瓶等）占比較高，在民用領域已具備一定競爭；但在航空航天/汽車領域應用占比仍偏低，有待進一步突破。

3.2 全球/國內行業(yè)集中度高，CR5 分別達 62%/81%

美國、中國、日本碳纖維運行產能合計占比近 60%。根據(jù)《2020全球碳纖維復合材料市場報告》統(tǒng)計，2020 年全球碳纖維運行產能約 17.2 萬噸，分區(qū)域來看，美國運行產能 3.7 萬噸，占全球 22%；中國大陸位居第二，運行產能 3.6 萬噸，占比 21%；日本位列第三，運行產能 2.9 萬噸，占比 17%。

全球/國內行業(yè)集中度較高，2020 年 CR5 分別達 62%/81%。

全球前五大企業(yè)為日本東麗（美國卓爾泰克被東麗收購）、德國西格里、日本三菱麗陽、日本東邦、美國赫氏，2020 年合計市占率 62%。

根據(jù)《全球碳纖維復合材料市場報告》數(shù)據(jù)，國內玩家數(shù)量更少，集中度相較海外更高，2020 年中國碳纖維行業(yè)的產能CR3和CR5分別為 63.2%和 81.3%。

產能靠前的廠商主要為中復神鷹、碳谷+寶旌（吉林寶旌使用吉林碳谷的原絲）、江蘇恒神、光威復材等。

海外玩家發(fā)展時間長，具備先發(fā)優(yōu)勢。

根據(jù)吉林碳谷公開發(fā)行說明書，日本東麗成立于 1926 年，經歷 90 多年的發(fā)展，完善了從上游原絲制備到下游復合材料制品設計制造的整個產業(yè)鏈，2020年運行產能達 4.9 萬噸。日本東邦成立于 1934 年，母公司為帝人集團，1975年開始量產丙烯腈系的碳纖維，2020年運行產能1.26 萬噸。

日本三菱麗陽成立于1933年，1983 年開始生產碳纖維，2020 年運行產能 1.43 萬噸。美國赫氏成立于 1946 年，2020 年運行產能 1.02 萬噸。

美國卓爾泰克成立于 1975 年，1988 年進入碳纖維領域，2014 年被日本東麗收購。

德國西格里由德國 SIGRI 和美國大湖碳素公司于 1992 年合并設立，2020 年運行產能 1.5 萬噸。

3.3 產能擴張拐點已至，國內企業(yè)占主導，國產化率有望提升

產能擴張有望提速。隨著碳纖維需求的快速增長，供給端也呈現(xiàn)持續(xù)擴張的趨勢。

根據(jù)賽奧碳纖維統(tǒng)計，全球碳纖維運行產能從2015年13.5萬噸提升至2020年17.2萬噸，5年 CAGR+4.9%；全球碳纖維產量從2015年9.5萬噸提升至2020年11.8萬噸，5年CAGR+4.4%。

2015-2020年全球產能擴張節(jié)奏整體穩(wěn)健，且“有產能，無產量”情況明顯，我們認為一是由于前期新能源需求（風電、碳碳復材、儲氫瓶等）還未迎來爆發(fā)，二是由于中國企業(yè)技術尚未完全成熟，成本較高導致盈利水平較低，從而產能擴張相對穩(wěn)健。

隨著新能源需求的拉動，以及國內企業(yè)技術進步，成本快速下降帶來盈利水平提升，我們判斷行業(yè)產能擴張有望迎來拐點，產能擴張有望提速。

頭部企業(yè)快速擴張。

國內玩家主要為中復神鷹、國興碳纖維、吉林化纖、碳谷+寶旌、恒神股份、光威復材、中簡科技等。

根據(jù)中復神鷹官網(wǎng)，21 年 9 月中復神鷹萬噸級碳纖維產線投產，碳纖維產能規(guī)模達13500 噸。

根據(jù)人民資訊信息，截至 11 月 12 日，國興碳纖維 1.5 萬噸碳纖維項目中，第四條大絲束碳化線順利試車，碳纖維年產能突破 1 萬噸。

根據(jù)新華網(wǎng)信息，國興碳纖維 1.5 萬噸碳纖維項目的全部碳化線預計在 2022 年上半年投產。

根據(jù)吉林化纖公告，吉林化纖擬非公開發(fā)行股票募資不超過 12 億，用于建設 1.2 萬噸碳纖維復材（對應約 1 萬噸碳纖維）項目，我們預計吉林化纖碳纖維項目有望于 22 年投產。

根據(jù)吉林化纖公告，吉林精功碳纖維（吉林寶旌）目前具備年產 8000 噸碳纖維能力。根據(jù)光威復材公告，包頭擬新建萬噸線，預計2022年新增產能4000噸，合計達 7855 噸，后續(xù) 6000 噸產能逐步投產。

其中，中復神鷹/恒神股份/光威復材等自產碳纖維原絲，國興碳纖維/吉林化纖/吉林寶旌主要向吉林碳谷采購碳纖維原絲。

我們預計2021/2022年全球碳纖維有效產能分別為 12.1/14.1 萬噸，YoY+3.0%/16.7%。根據(jù)賽奧碳纖維數(shù)據(jù)，2020年全球碳纖維產量為 11.8 萬噸，考慮到全球“有產能，無產量”情況明顯，我們假設2020年底全球碳纖維在產產能為 11.8 萬噸。

考慮到部分企業(yè)雖有擴產規(guī)劃，但無明確投產時間，或可能因為技術/資金等原因，導致產能投放延期，因此我們并未將所有的擬擴產項目納入測算。

根據(jù)賽奧碳纖維統(tǒng)計數(shù)據(jù)，以及各公司公告數(shù)據(jù)，我們大致測算2021/2022年全球碳纖維有效產能分別為 12.1/14.1 萬噸，YoY+3.0%/16.7%。

在擬新增產能中，中國占據(jù)主導地位，國產化率有望繼續(xù)提升。

根據(jù)《2020 全球碳纖維復合材料市場報告》以及各公司公告，我們統(tǒng)計 2021-2022 年全球擬新增產能約 6.4 萬噸（較 2020 年底運行產能 17.2 萬噸增長 37%），主要由中國企業(yè)主導。

根據(jù)《2020年全球碳纖維復合材料市場報告》數(shù)據(jù)及預測，2020 年國產碳纖維供給量 1.84 萬噸，國產化率約 38%，到 2025 年國產化率有望提升至 55%。

四、民品降本是核心，規(guī)模和技術是關鍵

民用碳纖維降本是核心。碳纖維以“價格”換“需求”，在保持企業(yè)合理利潤水平下，為使碳纖維性價比快速提升，降本成為核心。

對企業(yè)來講，競爭力的體現(xiàn)集中在成本端。而從降本的方式來看，主要有兩個方向，一是通過發(fā)揮規(guī)模效應，降低噸折舊/噸能耗；二是通過優(yōu)化流程/提升技術，提高效率。

4.1 制造費用占比高，規(guī)模效應明顯

產能規(guī)模/產品結構不同導致噸成本差異較大。從行業(yè)歷史噸成本來看，整體呈現(xiàn)下降趨勢。受規(guī)模效應影響，不同規(guī)模的碳纖維企業(yè)噸成本有所差異。其中，中簡科技/光威復材噸成本較高，也由于中簡科技/光威復材產品結構中軍品占比較高；吉林碳谷噸成本較低，也由于吉林碳谷產品主要為碳纖維原絲。

產業(yè)鏈中不同環(huán)節(jié)成本構成差異較大，碳絲生產環(huán)節(jié)存在規(guī)模效應。

由于處于產業(yè)鏈中不同環(huán)節(jié)，各企業(yè)間成本構成略有差異。

中復神鷹/光威復材/中簡科技包含原絲及碳絲生產環(huán)節(jié)，在成本構成中，制造費用占比偏高（固定成本高/能耗高），2020 年分別占比 57.5%/64.6%/76.2%。

而吉林碳谷僅包含原絲生產環(huán)節(jié)，直接材料占比較高，2020 年占比達到 61.0%，制造費用及能耗占比相對而言并不高，2020 年合計占比為 35.6%。

碳纖維生產中制造費用占比高，反映出碳纖維生產的固定成本高/能耗量大，因此制造費用部分存在更為明顯的規(guī)模效應（直接材料和人工也存在規(guī)模效應）。

隨著技術進步/產能規(guī)模擴張/產能利用率提升，固定成本攤薄更多，能源使用效率提升，整體生產成本有望下降。

噸折舊/噸電費為取得成本優(yōu)勢的主要切入點。

在制造費用中，2020 年中復神鷹折舊/電費分別占比 23.8%/32.6%，2018 年中簡科技折舊/電費分別占比 41.7%/30.2%，因此噸電耗/噸折舊成為取得成本優(yōu)勢的主要切入點。

由于產品結構不同，2018 年中簡科技噸電耗為 24.37 萬度，2020 年中復神鷹噸電耗為 2.85 萬度。原絲生產環(huán)節(jié)耗電量較少，21H1 吉林碳谷噸電耗為 0.17 萬度。

碳纖維生產規(guī)?；梢杂行У亟档蜕a成本。

根據(jù)《PAN 基碳纖維生產成本分析及控制措施》，隨著生產規(guī)模、產量的增加，非直接生產因素占總成本的比例逐漸減小，大規(guī)模原絲（3000t/a）和碳纖維（1000t/a）直接生產費用分別是小規(guī)模原絲（250t/a）和碳纖維（100t/a）直接生產費用的 60.94%和 48.34%。

根據(jù)《碳纖維產業(yè)化發(fā)展及成本分析》統(tǒng)計，原絲和碳纖維的產能和生產成本呈反比關系，千噸級碳纖維產線每年成本較百噸級產線下降 18%。

4.2 提升技術/優(yōu)化工藝，帶來長期成本曲線下移

原材料丙烯腈噸消耗量仍有下降空間。

丙烯腈為主要原材料，根據(jù)中復神鷹公告，21H1 中復神鷹原材料成本構成中，丙烯腈占比約 74%，其他原材料（包括二甲基亞砜、助劑和水性環(huán)氧樹脂等）占比約 26%。

根 據(jù)中復神鷹公告，每噸碳纖維理論耗用丙烯腈 1.96 噸，21H1 中復神鷹噸丙烯腈消耗量為 2.06 噸（其中本部噸消耗量 1.96 噸，接近理論值，西寧產線處于投產初期噸消耗量 2.53 噸）。

受原絲質量/碳化工藝等原因影響，國內并非所有企業(yè)均可達到噸丙烯腈消耗量為 1.96 噸的理論值，如 2018 年中簡科技噸丙烯腈消耗量雖降至 2.26 噸，但相較理論消耗量仍略有差距。隨著技術的進步以及技術外溢，行業(yè)整體噸丙烯腈消耗量仍有下降空間。

從生產工藝方面，可通過優(yōu)化紡絲工序/氧化炭化工序實現(xiàn)效率的提升。

在紡絲工藝方面，由于濕法紡絲的紡絲速度小于 100m/min，而在相同條件下，干噴濕紡的紡絲速度可以提高到 300m/min，根據(jù)《PAN 基碳纖維生產成本分析及控制措施》，若采用干噴濕紡工藝，同樣的紡絲裝備及能源消耗條件下，產量提高 2-8 倍，PAN 基碳纖維原絲的生產成本可降低 75%。

隨著干噴濕法工序的推廣，行業(yè)生產效率有望進一步提升。

在氧化炭化工序方面，根據(jù)《PAN 基碳纖維生產成本分析及控制措施》，可通過液態(tài)化加熱技術縮短預氧化反應時間，使碳纖維生產效率提高 50% 以上。在碳纖維表面處理過程中，由傳統(tǒng)的熱風非接觸式干燥方式改為蒸汽、熱油等熱輥接觸式干燥方式，干燥時間和能耗均降低約 2/3。

五、海外龍頭積淀深厚，國內龍頭乘勢追擊

5.1 東麗：工業(yè)碳纖維之母，產能全球第一

東麗作為全球碳纖維企業(yè)龍頭，碳纖維業(yè)務持續(xù)增長。東麗工業(yè)于上世 紀 60 年開啟對碳纖維的研發(fā)，早期曾試圖進入航空領域，但由于歐美企業(yè)的激烈競爭，轉而進行高爾夫球桿、魚竿等體育用品的碳纖維工業(yè)化生產。

70 年代，石油價格飆升促使航空領域對飛機結構材料輕量化提出需求，東麗分別于 1975 年、1987 年將碳纖維產量應用于波音 737 輔助承重結構及空客 A320 的主承力部件中，并于隨后幾十年間持續(xù)在全球擴張產能及業(yè)務布局。

在以航空業(yè)務的基礎上，東麗利用技術優(yōu)勢橫向布局汽車、風電等高端民用領域。

2010 后東麗分別與戴姆勒、豐田等多家汽車生產商達成合作，致力于發(fā)展汽車材料輕量化；2014 年，東麗收購美國 Zoltek 公司，發(fā)力風電渦輪機葉片為主的大絲束領域，真正實現(xiàn)了碳纖維業(yè)務的多點開花。

2004-2020年，東麗碳纖維業(yè)務收入自 447 億日元增長至 1829 億，CAGR+ 9.2%。受疫情影響，2020年東麗碳纖維實現(xiàn)收入 1829 億日元（約 118 億人民幣），YoY-22.8%；實現(xiàn)凈 利潤-75 億日元（約-4.8 億人民幣），凈利率為-4.1%。

碳纖維產能全球第一，收入結構中以工業(yè)/航空領域為主。

日本東麗全球生產能力分布主要是按照絲束規(guī)格進行區(qū)分，目前東麗公司小絲束碳纖維（1k-24k）產品全球生產基地分別位于日本、法國、美國和韓國，根據(jù)東麗年報，截至 21 年 3 月末，東麗小絲束產能 2.9 萬噸；大絲束碳纖維（>24k，主要是收購的 Zoltek 公司）產能則分別位于匈牙利和墨西哥，根據(jù)東麗年報，截至 21 年 3 月末，東麗大絲束產能 2.6 萬噸。根據(jù)東麗推介材料，2020 東麗碳纖維收入結構中，工業(yè)/航空/休閑體育分別占比 59%/33%/8%。

5.2 中復神鷹：國內碳纖維產業(yè)化引領者，產能快速擴張

中復神鷹是國內碳纖維行業(yè)龍頭與產業(yè)化引領者，技術/產品不斷突破。根據(jù)中復神鷹招股說明書，中復神鷹碳纖維股份有限公司于 2006 年在連云港成立。

2007 年 10 月，中國建材集團注資公司，并開啟萬噸碳纖維生產基地的建設。

2008 年建成千噸級 SYT35（T300 級）碳纖維生產線。

2012 年，通過三年自主研發(fā)，突破了干噴濕紡技術的瓶頸，實現(xiàn)千噸級 SYT49（T700 級碳纖維）的投產。

2017 年實現(xiàn)千噸級 SYT55（T800 級碳纖維）規(guī)模生產和穩(wěn)定供應。

2019 年率先實現(xiàn) SYT65（T1000 級碳纖維）的百噸工程化。

中復神鷹碳纖維產品性能優(yōu)異、型號種類豐富，在高強和高強中模型領域可與國際巨頭東麗媲美。

根據(jù)中復神鷹招股說明書，目前中復神鷹產品型號包括 SYT45、SYT45S、SYT49S、SYT55S、SYT65 和 SYM40 等，涵蓋高強型、高強中模型、高強高模型等類別，基本實現(xiàn)與日本東麗主要碳纖維型號的對標，并在主流產品的關鍵指標上，中復神鷹產品相比于東麗具備更高的比強度和比模量。

由于中復神鷹和東麗同樣采用率先發(fā)展小絲束的技術路徑，產品下游應用領域廣泛，包括航空航天、風電葉片、體育休閑、壓力容器、碳/碳復合材料、交通建設等。

民用需求占比快速提升，客戶結構持續(xù)優(yōu)化。

根據(jù)中復神鷹招股說明書，2018 年中復神鷹收入結構中仍以休閑體育/交通建設領域為主，收入占比分別為 51.9%/24.2%。

受益國內風電/光伏/氫能等新能源領域需求爆發(fā)，風電、碳/碳復材收入占比快速提升，分別從 2018 年的 2.6%/3.1% 提升至 21H1 的 14.9%/22.4%。

中復神鷹也不斷加大新興領域客戶的合作，客戶結構不斷優(yōu)化，21H1 第一大客戶金博股份主要從事光伏領域碳碳復材相關產品的生產與銷售，常州宏發(fā)縱橫和澳盛復材主要從事碳 纖維風電業(yè)務相關產品銷售。

產能快速擴張，銷量增長有望提速，噸成本有望繼續(xù)下降。

根據(jù)中復神鷹招股說明書，隨著工藝不斷成熟/下游持續(xù)開拓，產能利用率不斷提升，18/19/20 年分別為 85.1%/95.5%/107.9%。

受限于產能瓶頸，公司持續(xù)擴張產能，根據(jù)中復神鷹官網(wǎng)，21 年 9 月公司西寧萬噸線投產，公司產能達到 1.35 萬噸，為國內第一。

隨著西寧萬噸線產能的持續(xù)釋放，公司 銷量增長有望提速。

根據(jù)中復神鷹公告，21H1 噸成本為 9.8 萬元，較 20 年 8.0 萬元有所提升，一是由于西寧線于 21 年 3 月進入試生產階段，投產初期產品單位生產成本較高；二是由于原材料丙烯腈價格大幅上漲，導致噸成本提升。而碳纖維生產存在明顯的規(guī)模效應，我們判斷隨著西寧線規(guī)模效應的發(fā)揮，公司噸成本有望繼續(xù)下降。

收入持續(xù)增長，盈利能力有望繼續(xù)提升。

根據(jù)中復神鷹招股說明書，中復神鷹營收/利潤持續(xù)增長，20 年分別達 5.32/0.85 億。在成本持續(xù)下降下，中復神鷹盈利能力不斷提升，毛利率從 18 年 11.3%提升至 21H1 的 47.7%，噸凈利也從 18 年-0.9 萬元/噸提升至 20 年 2.3 萬元/噸，趨勢有望延續(xù)。

5.3 赫氏：美國最大復材廠商，航空航天領域標桿

赫氏是美國最大的碳纖維生產商和復合材料供應商。

赫氏成立于 1946 年，其碳纖維材料于 1953 年首次應用于第一架復合材料制造的轟炸機與戰(zhàn)斗機。

其后，公司在軍品業(yè)務基礎上不斷發(fā)展民品材料，空客及波音主要機型均采用了赫氏碳纖維復合材料；此外，公司也相繼參與了阿波羅登月、哥倫比亞航天飛機制造等多項美國航天探索計劃。

也正是在商用及軍用航天業(yè)務的持續(xù)深耕，才塑造了當今赫氏在美國碳纖維復合材料的龍頭地位。

2016-2019 年，赫氏碳纖維業(yè)務營收自 8.6 億美元增 長至 18.6 億美元，CAGR+6.1%。

2020 年受疫情影響，公司實現(xiàn)營業(yè) 收入 11.9 億美元，YoY-36%；實現(xiàn)凈利潤 0.6 億美元，營業(yè)利潤率 5%。

深耕航空航天領域，打造行業(yè)標桿。

根據(jù)赫氏年報，赫氏下游應用主要集中在航空航天領域。隨著碳纖維在航空領域滲透率不斷提升，赫氏收入結構中商用/軍工航空航天收入占比從 2005 年的 72%提升至 2020 年的 85%。

2020 年受疫情影響，商用航空航天領域需求下滑較多，赫氏商用航空航天收入占比也有所下滑，根據(jù)赫氏年報，2020 年赫氏收入結構中商用航空航天/軍工航空航天/工業(yè)分別占比 55%/30%/15%。

5.4 光威復材：碳纖維行業(yè)領軍企業(yè)，軍民業(yè)務雙輪驅動

光威復材是碳纖維行業(yè)領軍企業(yè)。

光威復材成立于 1992 年，2017 年登陸創(chuàng)業(yè)板，是國內碳纖維行業(yè)首家 A 股上市公司。

公司發(fā)展初期主要從事碳纖維漁具生產與銷售，歷經多次技術突破與產品拓展，現(xiàn)已成為國 內碳纖維領軍企業(yè)，也是目前國內碳纖維生產品種最齊全、生產技術最先進、產業(yè)鏈最完備的龍頭企業(yè)。光威復材在碳纖維、碳纖維織物、碳梁、預浸料和機械制造均有業(yè)務布局，全產業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展。

光威復材實行“521”發(fā)展戰(zhàn)略，全產業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展。

公司現(xiàn)已構建“521” 發(fā)展戰(zhàn)略，即五大產業(yè)、兩個平臺、一個園區(qū)，形成碳纖維全產業(yè)鏈布 局，成為復合材料業(yè)務的系統(tǒng)供應商。

五大產業(yè)是生產主體，即以碳纖維和織物為主體的拓展纖維板塊，以預浸料類為主體的通用新材料板塊，以風電碳梁、建筑補強板、支撐桿等拉擠工藝成型產品為主體的能源新材料板塊，以高性能碳纖維復材為主體的復合材料板塊，以碳纖維及復材生產設備為主體的光威精密機械板塊。

兩個平臺是研發(fā)平臺，即以碳纖維國家工程實驗室和碳纖維技術創(chuàng)新中心為主體的碳纖維研發(fā)平臺和以國家企業(yè)技術中心、工程設計中心、重點實驗室等為主體的復合材料研發(fā)平臺。

一個園區(qū)是孵化園區(qū)，即依托碳纖維產業(yè)園設立碳纖維產業(yè)孵化園區(qū)，對碳纖維及其復合材料制品領域的尖端技術、產品和人才進行開發(fā)、孵化和吸收。

立足軍品，布局民品，雙輪驅動。

光威復材碳纖維及織物業(yè)務主要為軍品，2016-2020 年該業(yè)務毛利率處于 75%-80%區(qū)間內，貢獻 75%-90% 的毛利潤。

軍用碳纖維的質量穩(wěn)定性要求較高，驗證程序漫長，定型產品的碳纖維供應商一般不會輕易更換，行業(yè)壁壘較高。

隨著軍機數(shù)量及復材用量的增長，光威復材憑借產品性能及先入優(yōu)勢，軍用碳纖維業(yè)務有望保持高速增長。在民品領域，光威復材業(yè)務拓展順利，目前民品業(yè)務主要是風電碳梁，客戶是維斯塔斯，未來有望擴大民用碳纖維業(yè)務。

營業(yè)收入/利潤持續(xù)較快增長，趨勢有望延續(xù)。

受益于下游航空航天及風電等領域需求持續(xù)向好，2015-2020年（近 5 年）公司收入/歸母凈利潤CAGR+40.5%/38.1%，21年前三季度實現(xiàn)收入/歸母凈利潤分別為19.63/6.18億，YoY+22.4%/17.9%，快速增長趨勢有望延續(xù)。

5.5 吉林碳谷：碳纖維原絲龍頭，迎來發(fā)展新階段

碳纖維原絲龍頭，生產經營進入持續(xù)良性發(fā)展階段。

吉林碳谷當前為北交所上市企業(yè)，控股股東為國興新材料。吉林碳谷專注于碳纖維原絲的 生產，是國內首家采用三元水相懸浮聚合兩步法生產碳纖維聚合物、 DMAC為溶劑濕法生產碳纖維原絲的企業(yè)。

2020年實現(xiàn)營收11.0億元，其中碳纖維業(yè)務收入 5.9 億，同比增長 91.4%；實現(xiàn)歸母凈利潤 1.4 億 （丙烯腈貿易業(yè)務毛利極低，利潤主要來自碳纖維業(yè)務），實現(xiàn)扭虧。

2020 年 6 月后公司停止丙烯腈貿易業(yè)務，聚焦碳纖維業(yè)務，實現(xiàn)輕裝上陣。

技術不斷突破，大絲束快速放量成為核心產品。

吉林碳谷在 2013-2015 年間逐步實現(xiàn)了小絲束產品方面的 DMAC 為溶劑的濕法兩步法的技術更新與優(yōu)化。

在 2016-2017 年逐步實現(xiàn)了 12K/S 產品方面的 DMAC 為溶劑的濕法兩步法的積累，產品碳化后可達到 T700 水平。

隨著公司不斷攻關，2018-2019 年逐步實現(xiàn)了大絲束 24/25/48K 的技術路線。

隨著公司滿筒一級品率/基礎紡速的提高，產品質量逐漸穩(wěn)定，成本不斷下降，公司大絲束產品也開始快速放量，根據(jù)吉林碳谷招股說明書，18-20 年大絲束銷量占總銷量比例分別為 57.3%/79.4%/75.3%。

成本不斷下降，毛利率穩(wěn)步提升。

隨著公司技術不斷突破/成熟，滿筒一級品率/基礎紡速的提升，公司大絲束原絲產品可以穩(wěn)定大規(guī)模生產，規(guī)模效應逐漸顯現(xiàn)，噸原材料/人工/制造費用/能耗均有不同程度下降，單位成本從 2018 年 2.73 萬元/噸降低至 2020 年 1.74 萬元/噸。

在單位成本下降下，公司大/中小/小絲束毛利率也呈現(xiàn)穩(wěn)步提升的趨勢，毛利率分別從2018年-15.8%/-9.4%/+9.4%提升至21H1的38.4%/42.7%/79.5%。隨著公司產能的進一步擴張，我們判斷單位成本有望進一步下降，毛利率有望繼續(xù)提升。

受益下游大客戶快速擴產，公司收入有望快速提升。

根據(jù)公司招股說明書，公司下游客戶較為集中，21H1 前五大客戶收入占比 83.1%，其中精功系列占比最高，達 50.9%。精功系列包括浙江精功同一控制下各公司，含吉林寶旌、浙江寶旌炭材料有限公司（原浙江精功碳纖維有限公司）、浙江精業(yè)新興材料有限公司、紹興寶旌復合材料有限公司。

此外，國興新材料/吉林化纖也主要向吉林碳谷采購碳纖維原絲，我們判斷隨著碳化環(huán)節(jié)企業(yè)的產能快速擴張，有望帶動吉林碳谷收入快速增長。

六、風險提示

技術變革：碳纖維流程和工藝復雜，若某些關鍵流程或者工藝發(fā)生技術變革，導致整體生產效率提升或者成本下降，可能導致企業(yè)間競爭力發(fā)生變化，從而導致行業(yè)格局發(fā)生變化。

需求不及預期：全球碳纖維需求中，風電/航空航天分別占比約 30%/15%。其中風電行業(yè)周期波動較大，若風電裝機不及預期，可能導致碳纖維需求不及預期。此外，航空航天領域需求受疫情影響較大，若疫情反復，導致航空航天需求不及預期，也可能導致碳纖維需求不及預期。

產能投放過多：目前國內龍頭企業(yè)在技術、工藝、成本方面不斷走向成熟，可能會大幅擴產，導致行業(yè)產能投放過多。

行業(yè)價格大幅下滑：目前行業(yè)擬新增產能較多，若產能集中/大幅擴產，或需求不及預期，可能導致短期供大于求，導致行業(yè)價格大幅下滑。

原材料價格大幅波動：碳纖維原材料為丙烯腈，若丙烯腈價格大幅波動，可能導致碳纖維成本大幅上漲，影響行業(yè)盈利。

市場空間測算偏差風險：市場空間等測算基于一定前提假設條件，存在實際達不到的情況，從而導致不及預期風險。

使用信息滯后或更新不及時風險：報告中使用的需求/產能擴張等相關信息，存在信息滯后或更新不及時風險，從而導致測算結果與實際情況有偏差。

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