15-07 15-08 15-09 15-10 15-11 15-12 16-01 16-02 16-03 16-04 16-05 16-06 证 券 研 究 报 告 专 题 研 究 机 械 碳 纤 维 行 业 深 度 报 告 碳 纤 维 即 将 井 喷 的 黑 色 黄 金 投 资 评 级 : 增 持 ( 首 次 ) 投 资 要 点 碳 纤 维 性 能 优 异, 技 术 难 度 大, 具 有 高 达 200 倍 的 产 业 链 附 加 值 碳 纤 维 性 能 优 异, 广 泛 应 用 于 国 防 交 运 风 电 运 动 以 及 土 木 等 领 域, 被 誉 为 黑 色 黄 金 其 生 产 流 程 复 杂, 纺 丝 设 备 预 氧 化 炉 碳 化 炉 石 墨 化 炉 和 复 合 材 料 成 型 设 备 等 关 键 步 骤 技 术 难 度 大, 产 业 链 附 加 值 极 高 : 同 一 品 种 从 原 丝 40 元 /kg 的 价 格, 到 航 空 复 合 材 料 约 8000 元 /kg, 具 有 高 达 200 倍 的 附 加 值 产 业 链 千 亿 市 场 规 模, 中 国 将 成 为 新 的 增 长 极 2015 年 碳 纤 维 复 合 材 料 市 场 规 模 290 亿 美 元, 超 千 亿 人 民 币 以 航 空 航 天 领 域 20% 汽 车 15% 其 他 领 域 10% 的 增 速 估 计, 产 业 链 年 复 合 增 速 将 达 到 16%,2020 年 产 业 链 总 规 模 将 突 破 600 亿 美 元 中 国 2015 年 占 全 球 18.6% 市 场 份 额, 对 应 54.1 亿 美 元 的 产 业 链 规 模 一 方 面, 国 内 新 能 源 汽 车 及 商 用 飞 机 的 轻 量 化 趋 势 推 动 产 业 发 展, 另 一 方 面, 中 国 制 造 2025 等 政 策 持 续 加 码 预 计 中 国 市 场 将 实 现 近 19% 的 年 复 合 增 速,2020 年 将 达 到 128 亿 美 元 市 场 规 模, 碳 纤 维 需 求 量 将 达 到 2.6 万 吨, 成 为 新 的 增 长 极 核 心 设 备 制 造 公 司 是 国 内 产 业 链 规 模 化 的 排 头 兵 碳 纤 维 产 业 链 具 有 极 高 的 附 加 值, 打 通 原 丝 生 产 至 碳 纤 维 至 复 合 材 料 设 计 开 发 的 一 体 化 生 产 线 可 以 实 现 企 业 最 大 化 盈 利 我 国 碳 纤 维 产 业 起 步 晚, 核 心 技 术 设 备 长 期 被 日 本 美 国 企 业 垄 断, 尤 其 是 高 质 量 碳 纤 维 国 内 尚 无 自 主 产 线, 严 重 挤 压 国 内 企 业 盈 利 空 间 因 此, 突 破 技 术 壁 垒, 拥 有 产 业 链 核 心 设 备, 尤 其 是 碳 纤 维 生 产 设 备 的 公 司 将 成 为 国 内 碳 纤 维 产 业 链 飞 速 发 展 的 排 头 兵 建 议 关 注 : 楚 江 新 材 (002171), 康 得 新 (002450), 金 发 科 技 (600143), 精 功 科 技 (002006), 海 源 机 械 (002529) 建 议 关 注 : 楚 江 新 材 : 子 公 司 顶 立 科 技 是 我 国 新 型 热 工 装 备 龙 头 企 业 其 2600 超 高 温 超 大 型 真 空 石 墨 化 炉, 打 破 国 际 技 术 垄 断, 填 补 了 国 内 空 白, 成 为 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 其 余 关 注 : 康 得 新 ( 新 能 源 车 用 碳 纤 维 设 计 到 生 产 的 全 产 业 链 布 局 ) 金 发 科 技 ( 高 性 价 比 碳 纤 维 热 塑 复 合 材 料 领 军 人 ) 精 功 科 技 ( 年 产 1 千 吨 以 上 碳 纤 维 成 套 产 线 领 头 羊 ) 海 源 机 械 ( 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 ) 2016 年 7 月 31 日 首 席 分 析 师 陈 显 帆 执 业 资 格 证 书 号 码 :S0600515090001 chenxf@dwzq.com.cn 证 券 分 析 师 周 尔 双 执 业 资 格 证 书 号 码 :S0600515110002 zhouersh@dwzq.com.cn 行 业 走 势 20.00% 10.00% 0.00% -10.00% -20.00% -30.00% -40.00% 机 械 设 备 ( 申 万 ) 沪 深 300 建 议 关 注 股 价 2016EPS 2017EPS 2018EPS 2016PE 2017PE 2018PE 楚 江 新 材 18.38 0.32 0.46 0.72 57.35 39.63 25.50 康 得 新 18.72 0.64 0.91 1.28 29.09 20.47 14.60 金 发 科 技 6.99 0.38 0.44 0.61 18.45 15.76 11.43 精 功 科 技 14.03 0.36 0.60 0.74 38.79 23.24 18.89 海 源 机 械 19.66 0.05 0.15 0.23 390.08 135.40 85.11 ( 采 用 wind 一 致 性 预 测 ) 风 险 提 示 : 1 新 技 术 新 设 备 研 发 进 度 不 及 预 期 ;2 行 业 竞 争 压 力 加 剧 ; 3 产 品 价 格 高 于 市 场 预 期
目 录 1. 附 加 值 极 高 的 黑 色 黄 金... 5 1.1. 性 能 优 异 的 碳 纤 维...5 1.2. 来 源 丰 富,PAN 基 为 主...5 1.3. 制 作 流 程 精 细, 原 丝 制 备 为 首 要 要 求...6 1.4. 复 合 材 料 用 途 广 泛, 黑 色 黄 金 熠 熠 生 辉...7 1.5. 200 倍 高 附 加 值, 产 业 链 下 游 增 值 空 间 巨 大...7 2. 千 亿 市 场 规 模, 中 国 成 为 需 求 新 增 长 极... 8 2.1. 碳 纤 维 复 合 材 料 市 场 千 亿 规 模...8 2.2. 碳 纤 维 市 场 超 百 亿, 航 空 航 天 享 最 大 份 额...9 2.3. 碳 纤 维 需 求 旺 盛, 市 场 总 规 模 5 年 翻 番... 10 3. 中 国 市 场 : 发 展 空 间 巨 大, 政 策 持 续 加 码... 10 3.1. 未 来 五 年 将 实 现 年 均 近 20% 增 长... 10 3.2. 制 造 端 与 海 外 差 距 明 显, 发 展 空 间 巨 大... 11 3.2.1. 技 术 相 对 落 后, 且 同 质 化 严 重... 11 3.2.2. 碳 纤 维 市 场 以 体 育 产 业 为 主, 尚 需 改 善... 12 3.2.3. 产 能 与 发 达 地 区 差 距 明 显... 12 3.2.4. 实 际 产 量 与 国 外 差 距 更 甚... 14 3.2.5. 企 业 亏 损 严 重... 14 3.3. 政 府 支 持 政 策 持 续 加 码... 15 4. 产 业 链 复 杂, 设 备 水 平 为 核 心 竞 争 力... 15 4.1. 碳 纤 维 产 业 链 复 杂, 集 成 度 高... 15 4.2. 核 心 设 备 决 定 产 品 质 量... 16 4.2.1. 纺 丝 设 备... 17 4.2.2. 预 氧 化 炉... 18 4.2.3. 碳 化 炉... 18 4.2.4. 石 墨 化 炉... 19 4.2.5. 碳 纤 维 复 合 材 料 成 型 设 备... 20 4.3. 设 备 公 司 将 率 先 享 碳 纤 维 产 业 链 发 展 红 利... 21 5. 相 关 标 的... 21 5.1. 建 议 关 注... 21 5.1.1. 楚 江 新 材 : 国 内 大 型 石 墨 化 炉 唯 一 标 的... 21
5.2. 其 余 关 注... 22 5.2.1. 康 得 新 : 即 将 落 地 万 吨 级 碳 纤 维 生 产 基 地... 22 5.2.2. 金 发 科 技 : 主 业 与 碳 纤 维 子 公 司 协 同 性 良 好... 23 5.2.3. 精 功 科 技 : 碳 纤 维 成 套 产 线 领 头 羊... 23 5.2.4. 海 源 机 械 : 碳 纤 维 短 周 期 大 批 量 成 型 工 艺 及 装 备 稀 缺 标 的... 23 6. 风 险 提 示... 24
图 表 目 录 图 表 1: 碳 纤 维 优 异 的 性 能... 5 图 表 2:PAN 基 碳 纤 维 占 主 导... 5 图 表 3: 碳 纤 维 制 备 流 程 复 杂... 6 图 表 4: 碳 纤 维 成 本 分 析... 7 图 表 5: 碳 纤 维 复 合 材 料 应 用 广 泛... 7 图 表 6: 碳 纤 维 产 业 链 附 加 值 巨 大... 8 图 表 7:2013 碳 纤 维 复 合 材 料 市 场 近 千 亿 规 模... 8 图 表 8: 碳 纤 维 2014 年 需 求 过 百 亿 人 民 币... 9 图 表 9: 航 空 航 天 领 域 碳 纤 维 单 价 最 高... 9 图 表 10: 碳 纤 维 市 场 需 求 强 劲... 10 图 表 11: 碳 纤 维 将 迎 来 快 速 发 展 期... 11 图 表 12: 国 内 碳 纤 维 产 业 产 品 与 日 本 东 丽 差 距 较 大... 11 图 表 13: 我 国 碳 纤 维 需 求 分 布 偏 低 端... 12 图 表 14: 我 国 碳 纤 维 单 线 产 能 低... 13 图 表 15: 中 国 企 业 小 丝 束 理 论 产 能 与 国 外 对 比... 13 图 表 16: 中 国 大 丝 束 碳 纤 维 产 品 空 缺... 14 图 表 17: 中 国 碳 纤 维 实 际 产 量 低... 14 图 表 18: 外 国 产 品 价 格 战 打 压 中 国 碳 纤 维 市 场... 15 图 表 19: 近 年 来 政 策 利 好 频 出... 15 图 表 20: 碳 纤 维 产 业 链 复 杂... 16 图 表 21: 碳 纤 维 产 业 链 上 的 精 细 化 工 艺... 16 图 表 22: 纺 丝 流 程 各 设 备 用 途... 17 图 表 23: 纺 丝 设 备 实 物 图... 17 图 表 24: 国 外 先 进 企 业 原 丝 工 艺 技 术 对 比... 18 图 表 25: 预 氧 化 炉 实 物 图... 18 图 表 26: 哈 泊 (Harper) 公 司 碳 纤 维 生 产 线 流 程... 19 图 表 27: 顶 立 科 技 设 计 生 产 的 石 墨 化 炉... 20 图 表 28: 体 型 巨 大 的 热 压 罐... 20
1. 附 加 值 极 高 的 黑 色 黄 金 1.1. 性 能 优 异 的 碳 纤 维 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 含 碳 量 90% 以 上 的 无 机 高 分 子 纤 维 其 力 学 化 学 电 学 等 性 能 优 异, 是 国 民 经 济 与 国 防 建 设 不 可 缺 少 的 战 略 新 型 材 料, 被 誉 为 黑 色 黄 金 图 表 1: 碳 纤 维 优 异 的 性 能 力 学 低 密 度 高 比 强 度 耐 疲 劳 高 比 模 量 化 学 耐 腐 蚀 化 学 组 成 稳 定 电 学 及 其 他 低 电 阻 率 减 振 降 噪 生 物 相 容 资 料 来 源 : 中 国 知 网, 1.2. 来 源 丰 富,PAN 基 为 主 按 照 原 材 料 来 源 划 分, 碳 纤 维 主 要 可 以 分 为 聚 丙 烯 腈 (PAN) 基 碳 纤 维 沥 青 基 碳 纤 维 粘 胶 剂 碳 纤 维 以 及 酚 醛 基 碳 纤 维 其 中,PAN 基 碳 纤 维 因 生 产 工 艺 相 对 简 单, 工 艺 较 成 熟, 产 品 力 学 性 能 好, 成 本 较 低, 是 碳 纤 维 的 主 打 产 品, 约 占 全 球 碳 纤 维 总 产 量 的 90% 沥 青 基 碳 纤 维 是 碳 纤 维 的 第 二 大 品 种, 产 量 约 占 全 球 7% 图 表 2:PAN 基 碳 纤 维 占 主 导 7% 2% 1% 90% 聚 丙 烯 腈 碳 纤 维 粘 胶 剂 碳 纤 维 沥 青 基 碳 纤 维 酚 醛 基 碳 纤 维 资 料 来 源 : 中 国 知 网,
1.3. 制 作 流 程 精 细, 原 丝 制 备 为 首 要 要 求 PA N 基 碳 纤 维 的 制 备 流 程 复 杂 可 以 总 体 分 为 两 步 : 第 一 步 是 PAN 单 体 制 造 PAN 原 丝, 第 二 步 是 PAN 原 丝 的 碳 化 原 丝 生 产 过 程 包 括 聚 合 脱 泡 计 量 喷 丝 牵 引 水 洗 上 油 烘 干 收 丝 等 工 序 ; 其 碳 化 过 程 包 括 放 丝 预 氧 化 低 温 碳 化 高 温 碳 化 表 面 处 理 上 浆 烘 干 收 丝 卷 绕 等 工 序 制 作 流 程 精 细 复 杂 图 表 3: 碳 纤 维 制 备 流 程 复 杂 资 料 来 源 : 碳 纤 维 材 料 介 绍 及 性 能 指 标, 在 碳 纤 维 制 备 的 众 多 环 节 中, 原 丝 制 备 是 至 关 重 要 的 一 环 制 备 高 纯 度 高 强 度 高 致 密 化 以 及 高 表 面 光 洁 度 的 原 丝 是 制 备 高 性 能 碳 纤 维 的 首 要 条 件 一 方 面, 高 质 量 原 丝 将 杂 质 缺 陷 降 到 最 低, 提 高 碳 纤 维 性 能 ; 另 一 方 面, 高 质 量 原 丝 有 助 于 缩 短 预 氧 化 等 工 艺 时 间, 降 低 整 体 生 产 成 本 在 PAN 基 碳 纤 维 生 产 中, 原 丝 约 占 总 成 本 的 50%-60%
图 表 4: 碳 纤 维 成 本 分 析 碳 纤 维 制 备 工 艺 分 担 成 本 ( 美 元 /kg) 工 艺 成 本 成 本 占 比 原 丝 11.11 51% 氧 化 3.4 16% 碳 化 5.12 23% 表 面 上 浆 0.82 4% 卷 绕 1.35 6% 资 料 来 源 : 碳 纤 维 材 料 介 绍 及 性 能 指 标, 1.4. 复 合 材 料 用 途 广 泛, 黑 色 黄 金 熠 熠 生 辉 碳 纤 维 通 过 与 树 脂 金 属 陶 瓷 等 基 体 复 合, 制 成 碳 纤 维 复 合 材 料, 具 有 高 强 度 高 模 量 耐 高 温 耐 腐 蚀 导 电 和 导 热 等 优 异 性 能, 主 要 应 用 于 国 防 航 空 交 通 工 具 风 力 发 电 运 动 休 闲 土 木 建 筑 等 多 种 领 域 图 表 5: 碳 纤 维 复 合 材 料 应 用 广 泛 国 防 航 空 交 通 运 输 风 力 发 电 运 动 休 闲 土 木 建 筑 资 料 来 源 : 1.5. 200 倍 高 附 加 值, 产 业 链 下 游 增 值 空 间 巨 大 在 碳 纤 维 整 体 产 业 链 中, 随 着 产 品 向 下 游 开 发, 尤 其 是 应 用 于 航 空 航 天 等 高 精 尖 领 域, 碳 纤 维 复 合 材 料 的 价 格 大 幅 提 升, 具 有 200 倍 的 产 品 附 加 值 同 一 品 种 原 丝 的 售 价 约 40 元 / 公 斤, 碳 纤 维 约 200 元 / 公 斤, 预 浸 料 约 600 元 / 公 斤 当 合 成 为 复 合 材 料 后, 民 用 复 合 材 料 售 价 约 1,000 元 / 公 斤, 汽 车 复 合 材 料 约 3,000 元 / 公 斤, 航 空 复 合 材 料 约 8,000 元 / 公 斤 可 以 看 出, 每 一 级 的 加 工 都 对 产 品 价 格 有 大 幅 度 的 提 升, 产 业 链 下 游 的 增 值 空 间 巨 大
图 表 6: 碳 纤 维 产 业 链 附 加 值 巨 大 各 阶 段 产 品 售 价 ( 元 / 公 斤 ) 9000 8000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 3000 2000 1000 0 1000 600 40 180 原 丝 碳 纤 维 预 浸 料 民 用 复 合 材 料 汽 车 复 合 材 料 航 空 复 合 材 料 资 料 来 源 : 江 苏 恒 神 招 股 说 明 书, 2. 千 亿 市 场 规 模, 中 国 成 为 需 求 新 增 长 极 2.1. 碳 纤 维 复 合 材 料 市 场 千 亿 规 模 碳 纤 维 通 过 与 树 脂 金 属 陶 瓷 等 基 体 复 合, 形 成 碳 纤 维 复 合 材 料, 具 有 很 高 的 产 品 附 加 值 根 据 德 国 碳 纤 维 复 合 材 料 联 盟 (CCeV) 测 算, 2013 年 全 球 碳 纤 维 复 合 材 料 的 销 售 额 已 经 突 破 900 亿 元 北 美 西 欧 分 占 总 消 费 量 的 三 分 之 一, 亚 洲 地 区 则 显 示 出 蓬 勃 的 增 长 态 势 而 据 业 内 杂 志 Reinforced Plastics 测 算,2015 年 全 球 碳 纤 维 复 合 材 料 的 市 场 达 290 亿 美 元, 超 千 亿 人 民 币 市 场 规 模 图 表 7:2013 碳 纤 维 复 合 材 料 市 场 近 千 亿 规 模 6% 总 销 售 额 :147 亿 13% 34% 15% 32% 北 美 西 欧 日 本 亚 太 其 他 其 他 资 料 来 源 :CCeV,
2.2. 碳 纤 维 市 场 超 百 亿, 航 空 航 天 享 最 大 份 额 碳 纤 维 应 用 广 泛,2014 年 全 球 碳 纤 维 市 场 19.6 亿 美 元, 超 百 亿 人 民 币 其 中 航 空 航 天 市 场 超 9 亿 美 元, 占 48% 的 份 额 混 配 模 成 型 市 场 份 额 10%, 休 闲 娱 乐 汽 车 与 风 电 发 电 分 占 9% 的 市 场 份 额 图 表 8: 碳 纤 维 2014 年 需 求 过 百 亿 人 民 币 15% 总 需 求 :19.6 亿 美 元 9% 48% 10% 9% 9% 航 空 航 天 体 育 休 闲 风 电 叶 片 混 配 模 成 型 汽 车 其 他 资 料 来 源 :CCeV, 航 空 航 天 领 域 碳 纤 维 单 价 最 高 : 不 同 碳 纤 维 市 场 对 于 碳 纤 维 要 求 不 同, 碳 纤 维 产 品 单 位 价 格 也 差 别 很 大 其 中 航 空 航 天 用 碳 纤 维 单 价 最 高, 为 62 美 元 /kg, 远 高 于 碳 纤 维 平 均 水 平 37 美 元 /kg 风 电 船 舶 等 单 价 最 低, 为 23 美 元 /kg, 与 该 领 域 用 碳 纤 维 品 质 要 求 较 低 相 关 图 表 9: 航 空 航 天 领 域 碳 纤 维 单 价 最 高 不 同 碳 纤 维 市 场 需 求 数 量 和 金 额 航 空 航 天 休 闲 体 育 单 价 ( 美 元 /kg) 占 份 额 单 价 ( 美 元 /kg) 占 份 额 62 48% 30 9% 混 配 模 成 型 汽 车 单 价 ( 美 元 /kg) 占 份 额 单 价 ( 美 元 /kg) 占 份 额 24 10% 26 9% 建 筑 其 他 单 价 ( 美 元 /kg) 占 份 额 单 价 ( 美 元 /kg) 占 份 额 30 4% 29 7% 风 电 叶 片 压 力 容 器 单 价 ( 美 元 /kg) 占 份 额 单 价 ( 美 元 /kg) 占 份 额 23 9% 30 4% 合 计 单 价 ( 美 元 /kg) 占 份 额 37 100% 资 料 来 源 :CCeV,
2.3. 碳 纤 维 需 求 旺 盛, 市 场 总 规 模 5 年 翻 番 汽 车 航 空 领 域 轻 量 化 的 要 求 以 及 新 能 源 领 域 风 电 海 上 油 气 项 目 的 快 速 发 展 大 大 提 升 行 业 需 求 特 别 是 中 国 新 能 源 车 的 兴 起 商 用 飞 机 的 大 力 投 入 更 将 成 为 行 业 新 增 长 极 行 业 巨 头 纷 纷 扩 产 : 东 丽 与 Hexcel 在 欧 洲 扩 产, 三 菱 与 美 国 在 本 土 扩 产,Cytec 已 经 基 本 完 成 美 国 的 双 倍 产 能 扩 产 计 划, SGL 在 美 国 再 一 次 扩 产 以 航 空 航 天 领 域 20% 的 年 增 长 速 度, 汽 车 15% 的 年 增 速, 其 他 领 域 10% 的 增 速 估 计, 碳 纤 维 市 场 基 本 保 持 年 增 速 15%, 到 2019 年 将 突 破 40 亿 美 元, 实 现 翻 番 碳 纤 维 复 合 材 料 以 此 增 速 同 步 发 展,2020 年 将 达 到 601 亿 美 元 的 市 场 规 模, 发 展 前 景 广 阔 图 表 10: 碳 纤 维 市 场 需 求 强 劲 50 47.12 16.5% 40 30 20 19.55 22.55 26.04 30.13 34.92 40.53 16.0% 15.5% 10 15.0% 0 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 产 值 ( 亿 美 元 ) 增 速 ( 右 轴 ) 14.5% 资 料 来 源 : 全 球 碳 纤 维 市 场 现 状 和 展 望, 3. 中 国 市 场 : 发 展 空 间 巨 大, 政 策 持 续 加 码 3.1. 未 来 五 年 将 实 现 年 均 近 20% 增 长 全 球 2015 年 碳 纤 维 市 场 5.90 万 吨 规 模, 其 中 中 国 市 场 1.10 万 吨, 占 据 18.6% 的 市 场, 对 应 54.1 亿 美 元 的 产 业 链 规 模 随 着 中 国 每 年 新 增 2000 余 万 辆 传 统 汽 车 的 轻 量 化 需 求, 预 计 超 过 500 万 辆 新 能 源 电 动 车 具 有 碳 纤 维 使 用 需 求 另 一 方 面, 商 用 飞 机 的 大 力 发 展 也 将 刺 激 碳 纤 维 的 大 量 使 用, 再 加 上 碳 纤 维 机 器 人 民 用 无 人 机 领 域 需 求, 碳 纤 维 市 场 近 期 将 迎 来 井 喷 2015-2020 年 中 国 碳 纤 维 行 业 市 场 竞 争 趋 势 及 投 资 战 略 分 析 报 告 中 指 出 : 预 计 到 2020 年 国 内 碳 纤 维 的 需 求 将 达 2.6 万 吨, 年 均 增 长 速 率 约 18.8% 我 国 碳 纤 维 产 业 2020 年 将 达 到 128 亿 美 元 市 场 规 模
图 表 11: 碳 纤 维 将 迎 来 快 速 发 展 期 130 25 20 15 10 5 0 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 碳 纤 维 需 求 量 (kt) 我 国 碳 纤 维 产 业 链 规 模 ( 亿 美 元 )( 右 轴 ) 110 90 70 50 30 10-10 资 料 来 源 :2015-2020 年 中 国 碳 纤 维 行 业 市 场 竞 争 趋 势 及 投 资 战 略 分 析 报 告, 3.2. 制 造 端 与 海 外 差 距 明 显, 发 展 空 间 巨 大 虽 然 国 内 需 求 端 旺 盛, 但 在 制 造 端 仍 与 国 外 技 术 差 距 较 大, 同 质 化 严 重, 产 能 产 量 盈 利 能 力 全 面 落 后 3.2.1. 技 术 相 对 落 后, 且 同 质 化 严 重 技 术 落 后, 主 要 生 产 低 端 系 列 产 品 产 品 构 成 上, 目 前 国 内 碳 纤 维 企 业 都 以 生 产 T300 级 和 T700 级 为 主,T800 级 碳 纤 维 实 现 了 小 批 量 试 产, 但 尚 未 完 全 实 现 产 业 化 ;MJ 系 列 高 性 能 碳 纤 维 仍 处 在 关 键 制 备 技 术 推 进 阶 段 丝 束 类 型 上, 产 品 主 要 集 中 在 3K 6K 12K 等 较 小 丝 束, 对 市 场 前 景 更 好 的 24K 及 更 大 丝 束 型 号 尚 不 具 备 相 关 技 术 由 于 技 术 落 后, 产 品 主 要 集 中 于 低 端 系 列 图 表 12: 国 内 碳 纤 维 产 业 产 品 与 日 本 东 丽 差 距 较 大 产 品 国 内 日 本 东 丽 T300 级 军 工 应 用 成 熟, 民 用 逐 渐 开 拓 质 量 稳 定, 成 本 优 势 T300 级 干 喷 湿 发 纺 突 破, 产 品 已 进 入 市 场 成 熟 产 品, 工 业 民 用 普 及 T300 级 小 批 量 生 产 B787 等 在 量 产 T300 级 无 T1000G 等 在 量 产 M40J 级 小 批 量 生 产 广 泛 应 用 M40J 级 无 M46J-M60J 资 料 来 源 :2015-2020 年 中 国 碳 纤 维 行 业 市 场 竞 争 趋 势 及 投 资 战 略 分 析 报 告, 同 质 化 严 重, 工 艺 技 术 单 一 国 内 碳 纤 维 企 业 自 吉 林 碳 化 公 司 采 用 硝 酸 法 制 备 碳 纤 维 失 败 后 全 部 转 向 二 甲 基 亚 砜 法, 具 体 分 二 甲 基 亚 砜 湿
纺 法 和 二 甲 基 亚 砜 干 湿 纺 法 两 种, 其 中 前 者 占 90% 以 上 产 业 结 构 过 于 单 一 3.2.2. 碳 纤 维 市 场 以 体 育 产 业 为 主, 尚 需 改 善 碳 纤 维 的 质 量 决 定 其 应 用 领 域, 我 国 碳 纤 维 技 术 相 比 海 外 仍 有 一 定 差 距, 因 此 我 国 碳 纤 维 市 场 率 先 发 展 的 是 对 质 量 要 求 较 低 的 体 育 产 业 2014 年 大 中 华 区 碳 纤 维 总 需 求 1.06 万 吨, 其 中 体 育 产 业 需 求 0.61 万 吨, 占 比 58% 而 在 国 际 市 场 上 占 比 最 高 (29%) 的 航 空 航 天 市 场, 国 内 需 求 占 比 仅 为 3%, 汽 车 风 电 等 国 际 上 占 比 较 高 的 市 场 在 国 内 市 场 占 比 也 严 重 偏 低 提 高 航 空 航 天 汽 车 等 高 新 技 术 领 域 碳 纤 维 的 需 求 将 显 著 提 高 产 业 链 附 加 值 随 着 技 术 进 步, 我 国 碳 纤 维 市 场 结 构 有 待 改 善 图 表 13: 我 国 碳 纤 维 需 求 分 布 偏 低 端 2014 全 球 与 我 国 的 碳 纤 维 需 求 分 布 全 球 我 国 领 域 需 求 量 /kt 比 例 /% 领 域 需 求 量 /kt 比 例 /% 航 空 航 天 15.3 29 航 空 航 天 0.35 3 建 筑 2.4 4 建 筑 1 9 压 力 容 器 2.7 5 压 力 容 器 0.45 4 混 配 模 成 型 8 15 混 配 模 成 型 0.7 7 汽 车 7 13 汽 车 0.3 3 体 育 休 闲 7.6 14 体 育 休 闲 6.1 58 船 舶 风 电 7 13 船 舶 风 电 0.9 8 其 他 3.5 7 其 他 0.9 8 合 计 53.5 100 合 计 10600 100 资 料 来 源 : 全 球 碳 纤 维 及 其 复 合 材 料 市 场 现 状 和 展 望, 3.2.3. 产 能 与 发 达 地 区 差 距 明 显 中 国 碳 纤 维 企 业 规 模 小, 单 线 产 能 低 下 我 国 虽 然 碳 纤 维 企 业 数 量 达 到 30 余 家, 但 总 体 产 能 过 低, 即 使 国 内 4 家 最 大 的 碳 纤 维 企 业, 其 平 均 产 能 也 不 足 3000 吨, 最 大 单 线 名 义 产 能 仅 1000 吨 企 业 的 单 线 产 能, 甚 至 整 体 产 能 仅 为 百 吨 级, 少 数 企 业 只 有 数 十 吨, 远 远 达 不 到 市 场 化 应 用 规 模 相 比 而 言, 国 际 最 大 的 单 线 能 力 为 2700 吨 / 年, 平 均 单 线 产 能 也 达 到 1800 吨, 其 中 日 本 最 大 3 家 企 业 的 碳 纤 维 产 品 占 世 界 碳 纤 维 市 场 近 三 分 之 一 规 模, 每 家 企 业 产 能 规 模 超 过 万 吨, 单 线 产 能 1500-2000 吨
图 表 14: 我 国 碳 纤 维 单 线 产 能 低 国 内 国 产 装 备 全 套 引 进 国 际 单 线 产 能 平 均 1800 最 大 1000 1000 2700 资 料 来 源 : 全 球 碳 纤 维 及 其 复 合 材 料 市 场 现 状 和 展 望, 东 吴 证 券 研 究 所 小 丝 束 产 能 较 低, 大 丝 束 产 品 空 白 国 际 碳 纤 维 市 场 被 日 美 企 业 所 垄 断 日 本 企 业 小 丝 束 纤 维 产 能 占 全 球 的 49% 而 中 国 企 业 只 有 中 复 神 鹰 威 海 拓 展 江 苏 恒 神 台 塑 等 企 业 具 有 小 丝 束 生 产 能 力, 且 产 能 较 低 图 表 15: 中 国 企 业 小 丝 束 理 论 产 能 与 国 外 对 比 PAN 基 碳 纤 维 小 丝 束 (1K 3K 6K 12K 24K) 名 义 产 能 预 测 单 位 ( 吨 ) 生 产 商 商 品 名 称 2013 年 2014 年 2015 年 东 丽 ( 日 本 ) Toraca 20800 25800 26800 东 邦 ( 日 本 ) Tenax 13900 13900 13900 三 菱 人 造 丝 ( 日 本 ) Pyrofil/Grafil 7400 10800 10800 Cytex( 美 国 ) Thomel 4000 4000 4000 AKSA( 土 耳 其 ) Aksaca 3500 3500 3500 Kemrock( 印 度 ) 2500 4000 4000 晓 星 ( 韩 国 ) Tansome 2000 2000 6500 Taewang( 韩 国 ) Acepora 2000 2000 2000 台 塑 ( 中 国 台 湾 ) Tairyfil 8750 8750 8750 连 云 港 中 复 神 鹰 ( 中 国 ) 5000 7000 7000 威 海 拓 展 纤 维 ( 中 国 ) 2150 2150 2150 中 钢 吉 炭 ( 中 国 ) 2000 2000 2000 大 连 兴 科 ( 中 国 ) 1000 1000 1000 江 苏 恒 神 ( 中 国 ) 3000 6000 6000 小 丝 束 总 计 94150 104200 114100 资 料 来 源 : 中 国 碳 纤 维 产 业 发 展 现 状, 大 丝 束 产 品 上, 中 国 企 业 空 缺, 尚 未 实 现 产 业 化 突 破 在 大 丝 束 碳 纤 维 市 场 上, 日 本 企 业 占 全 球 产 能 的 52%, 美 国 企 业 占 24%, 日 美 两 国 拥 有 全 球 76% 的 大 丝 束 碳 纤 维 生 产 能 力, 处 于 明 显 的 主 导 地 位
图 表 16: 中 国 大 丝 束 碳 纤 维 产 品 空 缺 PAN 基 碳 纤 维 大 丝 束 (24K 48K 50K 60K 80K 0K) 产 能 预 测 单 位 ( 吨 ) 生 产 商 商 品 名 称 2013 年 2014 年 2015 年 Zoltek( 美 国 ) Panex 17000 21000 26000 SGL( 德 国 ) Sigrafil 9000 9000 9000 Bluestar Starafil 3700 3700 3700 三 菱 人 造 丝 ( 日 本 ) Pyrofil 2700 2700 2700 东 丽 ( 日 本 ) Torayca 300 300 300 Kemrock( 印 度 ) Jaitec 1500 1500 总 计 32700 38200 43200 资 料 来 源 : 中 国 碳 纤 维 产 业 发 展 现 状, 3.2.4. 实 际 产 量 与 国 外 差 距 更 甚 我 国 设 计 产 能 兑 现 程 度 低 我 国 碳 纤 维 产 量 仅 从 2007 年 的 200 吨 增 加 到 2014 年 的 3700 吨, 不 足 设 计 产 能 的 20% 2007 年 至 2014 年 八 年 期 间, 我 国 碳 纤 维 产 业 累 计 产 量 仅 1. 23 万 吨 国 内 生 产 能 力 与 美 日 及 欧 洲 国 家 相 比 还 存 在 相 当 差 距 2014 年 全 球 碳 纤 维 产 量 已 达 6 万 多 吨, 其 中, 日 本 控 制 着 70% 以 上 的 实 际 生 产 份 额, 日 本 美 国 和 欧 盟 共 同 控 制 80% 的 市 场 份 额 图 表 17: 中 国 碳 纤 维 实 际 产 量 低 年 份 2010 2011 2012 2013 2014 产 量 /t 1220 1580 2020 2650 3200 资 料 来 源 : 中 国 碳 纤 维 产 业 发 展 现 状, 3.2.5. 企 业 亏 损 严 重 国 内 碳 纤 维 产 业 生 产 成 本 高, 企 业 多 处 于 亏 损 状 态 主 要 由 三 方 面 因 素 决 定 : 投 资 超 预 算 企 业 采 用 传 统 制 造 业 思 维 进 行 预 算, 而 碳 纤 维 产 业 链 研 发 测 试 生 产 周 期 较 长, 与 传 统 行 业 不 完 全 相 同 造 成 投 资 额 普 遍 超 出 预 计, 造 成 多 数 企 业 实 际 花 费 远 超 预 算, 江 苏 恒 神 和 中 国 蓝 星 超 概 算 达 50% 以 上 产 品 价 格 不 能 覆 盖 成 本 国 内 碳 纤 维 企 业 只 能 生 产 较 低 端 碳 纤 维 产 品, 由 于 技 术 不 成 熟, 质 量 不 稳 定, 只 能 低 于 进 口 价 格 销 售 而 国 外 通 过 降 价 倾 销, 一 旦 中 国 实 现 技 术 突 破, 就 通 过 降 价, 以 远 远 低 于 中 国 碳 纤 维 成 本 价 的 价 格 销 售, 迫 使 中 国 企 业 继 续 降 低 产 品 价 格, 打 压 中 国 企 业 生 存 空 间 以 中 国 蓝 星 为 例,2008 年, 碳 纤 维 T300 24K 产 品 国 内 售 价 450 元 / 公 斤, 而 随 着 国 内 技 术 突 破, 国 外 产 品 价 格 降 低 至 125 元 / 公 斤 左 右, 而 当 时 国 内 企 业 生 产 成 本 则 在 180 元 / 公 斤 以 上, 低 价 销 售 只 会 使 企 业 亏 损 更 加 严 重
图 表 18: 外 国 产 品 价 格 战 打 压 中 国 碳 纤 维 市 场 事 件 结 果 2009 年 中 国 企 业 实 现 T300 级 碳 纤 维 规 模 化 生 产 每 公 斤 500 元 降 至 120 元 以 下 2012 年 高 性 能 T700 级 碳 纤 维 在 我 国 试 产 成 功 每 公 斤 400 元 降 至 160 元 资 料 来 源 : 中 国 碳 纤 维 产 业 发 展 现 状, 企 业 开 工 率 不 足 2013 年 我 国 碳 纤 维 产 业 平 均 释 放 20% 的 合 格 产 能, 2014 年 也 只 达 到 29% 左 右, 远 远 低 于 国 际 75% 左 右 的 水 平 由 于 生 产 成 本 居 高 不 下, 多 数 碳 纤 维 企 业 开 工 不 足, 甚 至 处 于 停 产 状 态 国 内 备 原 丝 和 碳 纤 维 完 整 生 产 链 的 企 业 中, 除 了 威 海 拓 展 盈 利 外, 大 部 分 企 业 都 面 临 长 期 亏 损 的 局 面 3.3. 政 府 支 持 政 策 持 续 加 码 从 2010 年 国 务 院 颁 布 国 务 院 关 于 加 快 培 育 和 发 展 战 略 性 新 兴 产 业 的 决 定, 大 力 发 展 碳 纤 维 以 来, 国 家 出 台 多 项 举 措, 积 极 推 进 碳 纤 维 产 业 的 快 速 发 展 在 中 国 制 造 2025 中, 碳 纤 维 被 列 为 关 键 战 略 材 料 之 一 并 要 求, 到 2020 年, 国 产 碳 纤 维 复 合 材 料 要 满 足 大 飞 机 技 术 要 求, 国 产 碳 纤 维 用 量 要 达 到 4000 吨 以 上 ; 到 2025 年 高 性 能 纤 维 基 本 实 现 自 主 保 障 ( 国 产 化 率 接 近 100%) 这 些 支 持 性 的 政 策 为 碳 纤 维 产 业 未 来 五 年 飞 速 发 展 定 下 基 调 资 料 来 源 : 图 表 19: 近 年 来 政 策 利 好 频 出 时 间 文 件 概 述 2010 年 2011 年 国 务 院 关 于 加 快 培 育 和 发 展 战 略 性 新 兴 产 业 的 决 定 吉 林 市 针 对 碳 纤 维 产 业 发 展 出 台 了 10 项 奖 励 政 策 2012 年 新 材 料 产 业 十 二 五 发 展 规 划 2013 年 关 于 加 快 推 进 碳 纤 维 行 业 持 续 健 康 发 展 的 指 导 意 见 2013 年 加 快 推 进 碳 纤 维 行 业 发 展 行 动 计 划 提 出 要 大 力 提 升 碳 纤 维 芳 纶 超 高 分 子 质 量 聚 乙 烯 纤 维 等 高 性 能 纤 维 及 其 复 合 材 料 的 发 展 水 平 提 出 发 展 碳 纤 维 产 业 10 项 优 惠 政 策 加 强 高 强 高 强 中 模 高 模 和 高 强 高 模 碳 纤 维 系 列 品 种 攻 关, 实 现 千 吨 级 装 置 稳 定 运 转 到 2015 年, 国 内 PAN 原 丝 高 强 型 碳 纤 维 产 品 质 量 和 成 本 控 制 接 近 国 际 先 进 水 平, 单 线 产 能 达 到 千 吨 级 并 配 套 原 丝 产 业 化 制 备 到 2016 年, 初 步 建 立 碳 纤 维 及 其 复 合 材 料 产 业 体 系 ; 到 2020 年, 我 国 碳 纤 维 技 术 创 新 产 业 化 能 力 和 综 合 竞 争 能 力 达 到 国 际 水 平 总 投 资 2100 余 万 元, 占 地 面 积 1 万 平 方 米, 检 测 楼 建 筑 面 积 4000 平 方 米, 2013 年 江 苏 省 高 性 能 纤 维 产 品 质 量 监 督 检 验 中 心 揭 牌 现 有 工 作 人 员 20 名, 专 业 技 术 人 员 占 80% 以 上 2014 年 中 国 碳 纤 维 及 复 合 材 料 产 业 发 展 联 盟 成 立 推 进 整 合 上 下 游 产 业 链 资 源 ; 推 动 建 立 国 产 碳 纤 维 产 品 标 准 应 用 设 计 规 范 体 系 2015 年 纤 维 复 合 材 料 行 业 十 三 五 发 展 规 划 要 加 大 对 碳 纤 维 的 研 发 和 生 产 力 度, 与 化 工 行 业 合 作 2015 年 中 国 制 造 2025 到 2020 年 国 产 碳 纤 维 复 合 材 料 要 满 足 大 飞 机 技 术 要 求, 国 产 碳 纤 维 用 量 要 达 到 4000 吨 以 上 ; 到 2025 年 高 性 能 纤 维 基 本 实 现 自 主 保 障 ( 国 产 化 率 接 近 100%) 4. 产 业 链 复 杂, 设 备 水 平 为 核 心 竞 争 力 4.1. 碳 纤 维 产 业 链 复 杂, 集 成 度 高 碳 纤 维 产 业 链 复 杂, 上 游 为 石 油 化 工 行 业, 由 原 油 制 备 获 得 丙 烯 腈 ; 碳 纤 维 企 业 为 产 业 链 的 核 心, 通 过 对 丙 烯 腈 进 行 聚 合 和 纺 丝 处 理 获 得 原
丝, 随 后 对 原 丝 的 预 氧 化 碳 化 等 工 艺 制 得 碳 纤 维, 并 与 高 质 量 树 脂 加 工 合 成 碳 纤 维 复 合 材 料 ; 产 业 链 下 游 企 业 设 计 并 开 发 碳 纤 维 复 合 材 料 的 各 种 应 用 由 于 下 游 产 品 性 能 受 纤 维 与 树 脂 匹 配 性 工 艺 性 等 影 响 较 大, 因 此 必 须 发 展 由 原 丝 到 碳 纤 维 再 到 复 合 材 料 的 全 产 业 链, 集 成 度 高 碳 纤 维 生 产 工 艺 流 程 长, 技 术 关 键 点 多, 生 产 壁 垒 高 图 表 20: 碳 纤 维 产 业 链 复 杂 资 料 来 源 : 江 苏 恒 神 招 股 说 明 书, 4.2. 核 心 设 备 决 定 产 品 质 量 碳 纤 维 设 备 对 碳 纤 维 的 生 产 至 关 重 要, 决 定 了 碳 纤 维 的 产 品 质 量 由 上 游 石 油 化 工 行 业 获 得 的 聚 丙 烯 腈 到 碳 纤 维 复 合 材 料 的 形 成, 主 要 用 到 的 设 备 有 纺 丝 设 备 预 氧 化 炉 碳 化 炉 石 墨 化 炉 和 复 合 材 料 成 型 设 备 其 中 由 于 碳 化 过 程 要 求 精 细 化 结 构, 所 以 需 要 用 碳 化 炉 和 石 墨 化 炉 两 重 工 艺 图 表 21: 碳 纤 维 产 业 链 上 的 精 细 化 工 艺 资 料 来 源 : 江 苏 恒 神 招 股 说 明 书,
4.2.1. 纺 丝 设 备 纺 丝 设 备 主 要 由 纺 丝 箱 纺 丝 箱 计 量 泵 纺 丝 组 件 喷 丝 板 冷 却 吹 风 系 统 熔 纺 卷 绕 机 其 中, 喷 丝 板 卷 绕 退 绕 设 备 等 设 备 开 发 难 度 较 大, 目 前 都 依 赖 于 进 口 图 表 22: 纺 丝 流 程 各 设 备 用 途 名 称 作 用 保 证 挤 压 机 挤 出 纺 丝 具 有 相 同 温 度 和 压 力, 纺 丝 箱 保 证 熔 体 均 匀 分 配 到 纺 丝 部 位 上 精 确 计 量, 连 续 输 送 高 聚 物 熔 体 溶 液, 计 量 泵 保 证 纺 丝 流 体 通 过 过 滤 层 到 达 喷 丝 板 计 量 泵 送 来 的 熔 体 或 溶 体 进 行 最 终 过 滤, 纺 丝 组 件 均 匀 混 合 分 配 到 每 一 个 喷 丝 孔, 形 成 均 匀 细 流 将 高 聚 物 熔 体 或 溶 液 通 过 微 孔 转 变 为 具 有 特 定 截 面 的 喷 丝 板 细 流, 经 风 冷 凝 固 固 化 形 成 丝 条 冷 却 吹 风 系 统 吹 风 冷 却 卷 绕 退 绕 机 有 导 丝 和 卷 取 组 成, 完 成 纺 丝 资 料 来 源 : 江 苏 恒 神 招 股 说 明 书, 图 表 23: 纺 丝 设 备 实 物 图 资 料 来 源 : 江 苏 恒 神 招 股 说 明 书, 纺 丝 是 一 体 化 工 艺 的 第 一 步 国 际 主 要 PAN 基 碳 纤 维 生 产 线 多 是 从 原 丝 开 始, 直 到 碳 纤 维 以 及 中 下 游 产 品 开 发 例 如 : 日 本 东 丽 东 邦 三 菱 公 司, 美 国 Hexcel 公 司, 中 国 台 湾 地 区 的 台 塑 和 土 耳 其 的 AKSA 都 是 从 聚 合 纺 丝 开 始 原 丝 生 产 采 用 湿 法 纺 丝 和 干 喷 湿 纺 两 种 工 艺 日 本 碳 纤 维 生 产 线 上 所 需 关 键 机 械 设 备 都 是 由 所 属 的 机 械 加 工 厂 自 行 加 工 研 制, 自 产 自 用 对 碳 纤 维 原 丝 制 备 工 艺 路 线 和 生 产 设 备 严 格 保 密, 仅 对 固 定 合 作 伙 伴 提 供 原 丝, 而 生 产 设 备 和 工 艺 技 术 一 概 不 对 外 出 售 目 前 全 球 主 要 原 丝 生 产 设 备 制 造 商, 意 大 利 MAE 公 司 日 本 川 崎 重 工 等
图 表 24: 国 外 先 进 企 业 原 丝 工 艺 技 术 对 比 公 司 名 称 所 属 国 家 工 艺 技 术 碳 纤 维 性 能 3.5-7.06GPa 高 强 系 列 东 丽 公 司 日 本 湿 纺 干 纺 湿 纺 290-590GPa 高 模 及 高 强 中 模 系 列 东 邦 公 司 日 本 湿 纺 强 度 最 高 达 5.8GPa 的 高 强 系 列 模 量 为 155-650GPa 的 低 中 高 模 系 列 三 菱 公 司 日 本 湿 纺 类 似 东 丽 T800 级 系 列 Hexcel 美 国 湿 纺 类 似 东 丽 T700-T800 系 列 资 料 来 源 : 江 苏 恒 神 招 股 说 明 书, 4.2.2. 预 氧 化 炉 预 氧 化 的 目 的 是 使 PAN 原 丝 的 线 型 大 分 子 链 经 预 氧 化 处 理 后 转 变 为 耐 热 体 型 结 构, 不 熔 不 燃, 经 得 起 高 温 碳 化 而 保 持 纤 维 形 态 实 现 这 一 转 化 的 关 键 设 备 就 是 预 氧 化 炉 研 究 表 明, 预 氧 化 炉 要 满 足 的 条 件 包 括 : 加 热 系 统 的 温 度 场 均 匀 温 度 梯 度 分 布 合 理 风 向 垂 直 于 丝 束, 风 速 0.5m/s 以 上, 牵 伸 系 统 低 温 区 实 施 正 牵, 高 温 区 实 施 负 牵 图 表 25: 预 氧 化 炉 实 物 图 资 料 来 源 : 国 内 市 场, 威 海 拓 展 中 复 神 鹰 北 京 化 工 大 学 山 东 大 学 以 及 台 湾 聚 川 等 单 位 都 有 自 行 设 计 制 造 预 氧 化 炉 的 能 力 国 外 提 供 预 氧 化 炉 的 主 要 厂 商 有 : 德 国 埃 森 曼 (Eisenmann), 美 国 DESPATCH 和 美 国 LITZLER 4.2.3. 碳 化 炉 碳 化 的 目 的 是 为 了 产 生 石 墨 结 构 碳 化 炉 分 为 高 温 碳 化 炉 和 低 温 碳 化 炉, 高 温 碳 化 炉 的 温 度 一 般 在 1000-1600 度, 采 用 石 墨 发 热 体 作 为 热 源, 用 低 电 压 大 电 流 变 压 器 实 施 调 控 低 温 碳 化 炉 的 温 度 在 300-1000 度, 在 惰 性 气 体 的 保 护 下, 梯 形 结 构 经 过 热 解 使 非 碳 原 子 逸 出 而 发 生 缩 聚 反 应, 生 成 乱 层 石 墨 烯 结 构 或 者 石 墨 结 构, 最 终 生 成 含 碳 量 92% 以 上 的 无 机 碳 纤 维
图 表 26: 哈 泊 (Harper) 公 司 碳 纤 维 生 产 线 流 程 资 料 来 源 : 江 苏 恒 神 招 股 说 明 书, 国 际 上 能 够 提 供 低 温 高 温 配 套 碳 化 炉 的 主 要 厂 商 有 美 国 哈 泊 公 司 ( Harper) 德 国 埃 森 曼 ( Eisenmann) 美 国 LITZLER 和 台 湾 聚 川 公 司 等 公 司 低 温 碳 化 炉 方 面 : 国 内 已 逐 步 实 现 产 业 化 国 内 的 威 海 拓 展 和 中 复 神 鹰 自 行 设 计 制 造 的 低 温 碳 化 炉 在 生 产 中 得 到 了 验 证 ; 西 安 富 瑞 达 也 已 经 向 国 内 多 家 企 业 提 供 了 低 温 碳 化 炉 高 温 碳 化 炉 方 面 : 国 内 仍 处 于 发 展 初 期 鉴 于 国 外 碳 纤 维 生 产 设 备 的 稳 定 性 及 技 术 先 进 性, 国 内 不 少 企 业 采 用 引 进 的 方 法 如 江 苏 恒 神 方 大 江 城 碳 纤 维 等 西 安 富 瑞 达 科 技 发 展 有 限 公 司 制 作 专 业 碳 纤 维 高 温 碳 化 炉, 该 公 司 已 为 中 复 神 鹰 和 中 简 科 技 等 多 家 碳 纤 维 生 产 企 业 提 供 了 高 温 碳 化 炉 4.2.4. 石 墨 化 炉 碳 纤 维 石 墨 化 处 理 的 主 要 目 的 是 引 起 纤 维 石 墨 化 晶 体 取 向, 以 提 高 碳 纤 维 的 弹 性 模 量 生 产 碳 纤 维 是 在 高 温 密 封 的 石 墨 化 炉 内 进 行, 炉 两 端 用 高 纯 氩 气 气 封 发 热 体 为 石 墨 材 料, 石 墨 管 既 是 高 温 炉 的 炉 管 又 是 发 热 元 件, 加 热 温 度 一 般 在 2500-2800 使 用 密 封 装 置 保 护 石 墨 管 不 被 氧 化 非 常 关 键 石 墨 化 炉 的 准 确 测 温 炉 体 发 热 材 料 石 墨 管 表 面 质 量 要 求 以 及 石 墨 化 炉 保 温 材 料 都 是 影 响 石 墨 化 炉 性 能 的 关 键 因 素 国 内 顶 立 科 技 是 我 国 新 型 热 工 装 备 的 龙 头 企 业 其 2600 超 高 温 超 大 型 (30 立 方 米 ) 真 空 石 墨 化 炉, 打 破 了 国 际 技 术 垄 断 和 禁 运, 填 补 了 国 内 空 白, 成 为 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
图 表 27: 顶 立 科 技 设 计 生 产 的 石 墨 化 炉 资 料 来 源 : 顶 立 科 技 官 网, 4.2.5. 碳 纤 维 复 合 材 料 成 型 设 备 碳 纤 维 复 合 材 料 生 产 主 要 采 用 热 压 罐 法 将 预 浸 料 按 铺 层 要 求 铺 放 于 模 具 上, 并 密 封 在 真 空 袋 中 后 放 入 热 压 罐 中, 经 过 热 压 罐 设 备 加 温 加 压, 完 成 材 料 固 化 反 应, 使 预 浸 料 坯 件 成 为 所 需 形 状 和 满 足 质 量 要 求 的 构 件 的 工 艺 方 法 除 此 之 外, 还 有 固 化 炉 自 动 铺 带 机 RTM 成 型 等 配 套 设 备 传 统 热 压 罐 成 型 制 备 的 复 合 材 料 性 能 优 异 质 量 稳 定 可 靠, 在 航 空 复 合 材 料 成 型 技 术 中 占 据 核 心 地 位, 但 其 高 昂 的 工 艺 成 本 一 直 被 人 诟 病 非 热 压 罐 成 形 工 艺, 相 对 于 传 统 的 热 压 罐 工 艺, 其 在 航 空 航 天 用 复 合 材 料 结 构 件 中, 具 有 更 加 灵 活 成 型 更 快 以 及 大 幅 降 低 复 合 材 料 制 造 成 本 等 优 势 具 体 表 现 为 : 能 够 在 真 空 压 力 下 进 行 固 化, 对 模 具 抗 压 能 力 的 要 求 降 低, 使 模 具 设 计 更 加 简 单 且 成 本 降 低 ; 避 免 了 热 压 罐 对 制 件 尺 寸 的 限 制 和 较 高 的 运 行 成 本, 实 现 了 更 加 简 单 并 具 成 本 优 势 的 批 量 制 造 图 表 28: 体 型 巨 大 的 热 压 罐 资 料 来 源 : 江 苏 恒 神 招 股 说 明 书,
热 压 罐 可 以 向 预 浸 料 提 供 足 够 的 压 力, 大 于 固 化 过 程 中 的 任 何 气 体 的 蒸 汽 压, 以 此 抑 制 孔 隙 的 生 成, 而 这 正 是 非 热 压 罐 预 浸 料 技 术 需 要 突 破 的 首 要 难 点 是 否 能 在 真 空 压 力 下 控 制 制 件 孔 隙 率, 并 使 得 其 性 能 达 到 热 压 罐 固 化 层 压 板 的 性 能, 是 评 价 非 热 压 罐 预 浸 料 及 其 成 型 工 艺 好 坏 的 重 要 标 准 总 之, 在 生 产 PAN 基 碳 纤 维 时, 母 体 聚 丙 烯 腈 纤 维 首 先 要 通 过 聚 合 和 纺 纱, 然 后 将 这 些 母 体 放 在 氧 化 炉 中 在 200 到 300 摄 氏 度 进 行 氧 化 然 后 在 400 到 2000 摄 氏 度 的 碳 化 炉 环 境 中 转 化 为 具 有 乱 层 石 墨 结 构 的 碳 化 丝 此 外, 通 过 在 2000 到 3000 摄 氏 度 的 高 温 下, 碳 化 丝 经 过 石 墨 化 的 处 理, 最 终 形 成 含 碳 量 90% 以 上 的 碳 纤 维 一 般 而 言, 预 氧 化 时 间 为 近 百 分 钟, 碳 化 时 间 为 几 分 钟, 石 墨 化 时 间 较 短, 一 般 只 有 几 秒 到 数 十 秒 4.3. 设 备 公 司 将 率 先 享 碳 纤 维 产 业 链 发 展 红 利 在 政 策 刺 激 以 及 业 内 公 司 的 大 力 推 动 下, 碳 纤 维 市 场 发 展 迅 猛, 产 能 产 量 将 迎 来 高 速 增 长 核 心 设 备 制 造 公 司 是 国 内 产 业 链 规 模 化 的 排 头 兵 碳 纤 维 产 业 链 具 有 极 高 的 附 加 值, 打 通 原 丝 生 产 至 碳 纤 维 至 复 合 材 料 设 计 开 发 的 一 体 化 生 产 线, 可 以 实 现 企 业 最 大 化 盈 利 我 国 碳 纤 维 产 业 起 步 晚, 核 心 技 术 设 备 长 期 被 日 本 美 国 企 业 垄 断, 尤 其 是 高 质 量 碳 纤 维 国 内 尚 无 自 主 产 线, 严 重 挤 压 国 内 企 业 盈 利 空 间 因 此, 突 破 技 术 壁 垒, 拥 有 产 业 链 核 心 设 备, 尤 其 是 碳 纤 维 生 产 设 备 的 公 司 将 成 为 国 内 碳 纤 维 产 业 链 飞 速 发 展 的 排 头 兵 低 端 市 场 上, 由 于 国 内 已 经 形 成 较 为 完 善 的 产 业 链, 在 总 体 产 能 扩 张 的 背 景 下, 低 端 市 场 对 于 设 备 的 需 求 必 将 水 涨 船 高, 低 端 设 备 公 司 将 迎 来 喜 人 的 发 展 机 遇 中 高 端 市 场, 国 内 多 家 公 司 积 极 布 局 其 中, 海 源 机 械, 楚 江 新 材 等 上 市 公 司 在 产 业 链 的 设 备 上 已 经 实 现 一 定 技 术 突 破, 在 中 高 端 市 场 话 语 权 会 逐 渐 提 升 未 来 随 着 碳 纤 维 市 场 结 构 优 化, 中 高 端 市 场 需 求 提 高, 更 高 利 润 的 中 高 端 设 备 制 造 公 司 将 实 现 业 绩 爆 发 总 而 言 之, 碳 纤 维 产 业 链 的 飞 速 发 展 将 率 先 利 好 相 关 设 备 公 司 5. 相 关 标 的 5.1. 建 议 关 注 5.1.1. 楚 江 新 材 : 国 内 大 型 石 墨 化 炉 唯 一 标 的 2015 年 12 月, 顶 立 科 技 完 成 100% 股 权 过 户, 成 为 公 司 全 资 子 公 司, 承 诺 15 年 净 利 润 不 低 于 4000 万,16 年 不 低 于 5000 万,17 年 不 低 于 6000
万 顶 立 科 技 是 我 国 新 型 热 工 装 备 的 龙 头 企 业 特 别 是 在 碳 复 合 材 料 领 域 及 粉 末 冶 金 材 料 领 域 已 成 为 国 内 产 品 系 列 齐 全 可 为 客 户 提 供 完 整 解 决 方 案 的 新 材 料 及 装 备 制 造 商 其 中, 系 列 大 型 真 空 碳 化 炉 超 大 型 (30m 3 以 上 ) 真 空 化 学 气 相 沉 积 炉 2600 超 高 温 超 大 型 (30 立 方 米 ) 真 空 石 墨 化 炉, 打 破 了 国 际 技 术 垄 断 和 禁 运, 填 补 了 国 内 空 白, 成 为 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 石 墨 化 炉 可 以 满 足 超 大 型 工 件 高 温 石 墨 化 处 理 的 需 求, 采 用 顶 立 科 技 专 属 超 高 温 大 电 流 引 电 技 术, 能 在 2600-3000 条 件 下 长 期 稳 定 工 作 ; 采 用 多 温 区 独 立 控 温, 温 度 均 匀 性 好 ; 此 外, 产 品 还 具 有 单 炉 生 产 周 期 短, 效 率 高, 污 染 小 等 特 点 除 石 墨 化 炉 之 外, 公 司 还 提 供 碳 化 炉 装 备 与 石 墨 化 炉 类 似, 碳 化 炉 也 具 有 温 度 均 匀 性 好, 单 炉 生 产 周 期 短, 污 染 小 等 特 点, 炉 体 还 具 有 实 现 正 负 压 碳 化 工 艺, 耐 高 温 耐 腐 蚀 等 优 势 公 司 拟 公 开 发 行 股 票 募 资 不 超 过 15.4 亿 元, 其 中 3.69 亿 元 用 于 智 能 热 工 装 备 及 特 种 复 合 材 料 产 业 化 项 目 的 建 设, 包 括 碳 / 碳 复 合 材 料 的 装 备 制 品 研 发 工 作 若 获 得 通 过, 将 为 公 司 碳 纤 维 设 备 的 研 制 提 供 有 力 支 撑 5.2. 其 余 关 注 5.2.1. 康 得 新 : 即 将 落 地 万 吨 级 碳 纤 维 生 产 基 地 公 司 在 碳 纤 维 材 料 布 局 三 块 : 碳 纤 维 产 业 基 地 国 内 外 合 作 交 流 以 及 相 关 产 业 基 金 碳 纤 维 生 产 基 地 : 与 控 股 股 东 康 德 集 团 共 同 向 康 得 复 材 增 资 人 民 币 40,000 万 元, 加 速 抢 占 碳 纤 维 部 件 市 场 加 强 研 发 投 入 加 快 团 队 建 设 完 善 碳 纤 维 上 下 游 产 业 链 布 局 康 得 复 材 目 前 正 在 河 北 廊 坊 新 兴 产 业 示 范 区 建 设 新 能 源 电 动 汽 车 碳 纤 维 车 体 及 部 件 产 业 化 项 目, 建 设 总 投 资 约 30 亿 元, 计 划 建 设 智 能 化 碳 纤 维 复 合 材 料 汽 车 车 体 及 部 件 生 产 线 年 产 1.25 万 吨 工 业 化 4.0 碳 纤 维 部 件 生 产 基 地, 预 计 于 2016 年 四 季 度 建 成 投 产 国 内 外 交 流 合 作 : 与 德 国 慕 尼 黑 工 业 大 学 合 作 设 立 康 得 新 欧 洲 碳 纤 维 复 合 材 料 研 究 中 心, 与 德 国 雷 丁 公 司 合 资 设 立 汽 车 轻 量 化 设 计 中 心, 以 及 德 国 GFG 公 司 和 SGL 公 司 的 大 批 量 自 动 化 生 产 技 术 支 持 中 安 信 的 碳 纤 维 产 业 康 得 复 合 材 料 的 工 业 4.0 版 智 能 化 碳 纤 维 车 体 及 部 件 制 造 工 厂 与 北 汽 蔚 来 汽 车 上 汽 等 14 家 整 车 厂 商 形 成 战 略 联 盟, 并 与 北 汽 正 式 签 署 协 议 达 成 战 略 合 作, 包 括 合 资 成 立 新 能 源 电 动 车 碳 纤 维 组 件 生 产 公 司 计 划 共 同 增 资 康 得 复 合 材 料 共 同 开 发 碳 纤 维 作 为 主 结 构 的 轻 量 化 整 车 平 台 等, 合 作 建 设 具 有 世 界 一 流 水 平 的 工 业 4.0 版 的 智 能 化 碳 纤 维 复 合 材 料 生 产 基 地, 推 进 建 立 完 整 的 新 能 源 电 动 车 部 件 工 业 生 态 链 和 商 业 生 态 链 产 业 基 金 瞄 准 碳 纤 维 等 新 兴 领 域 : 公 司 与 多 位 战 略 合 作 方 共 同 发 起 两 支 基 金 正 在 推 进 : 一 支 面 向 先 进 高 分 子 材 料 碳 纤 维 复 合 材 料 及 3D 文 化 等 相 关 产 业 为 主 要 投 资 方 向 的 产 业 投 资 基 金, 产 业 投 资 基 金 预 计 规 模 20 亿 元 人 民 币 ; 一 支 面 向 新 能 源 电 动 车 轻 量 化 节 能 化 和 智 能 化 等 相 关 新 材 料 产 业 为 主 要 投 资 方 向 的 产 业 投 资 基 金, 产 业 投 资 基 金 规 模 20 亿 元
人 民 币, 分 两 期 募 集 5.2.2. 金 发 科 技 : 主 业 与 碳 纤 维 子 公 司 协 同 性 良 好 金 发 科 技 的 主 营 业 务 为 化 工 新 材 料 的 研 发 生 产 和 销 售, 主 要 产 品 包 括 高 性 能 碳 纤 维 及 复 合 材 料 在 内 的 6 大 类 产 品, 广 泛 应 用 于 汽 车 家 用 电 器 航 空 航 天 高 端 装 备 新 能 源 等 行 业, 并 与 众 多 国 内 外 知 名 企 业 建 立 了 战 略 合 作 伙 伴 关 系 2015 年 子 公 司 广 州 金 发 碳 纤 维 新 材 料 发 展 有 限 公 司 一 次 性 获 得 0.2 亿 元 增 资, 该 款 项 专 项 用 于 碳 纤 维 现 有 业 务 相 关 的 固 定 资 产 投 资 技 术 研 发 市 场 推 广, 公 司 碳 纤 维 业 务 有 望 获 得 进 一 步 的 推 进, 成 为 公 司 新 的 利 润 增 长 点 由 于 公 司 主 业 与 碳 纤 维 产 业 协 同 性 好, 产 业 资 源 共 享, 有 利 于 公 司 研 究 开 发 以 及 市 场 推 广 的 顺 利 推 进 5.2.3. 精 功 科 技 : 碳 纤 维 成 套 产 线 领 头 羊 公 司 是 国 内 首 家 研 制 碳 纤 维 生 产 线 的 企 业 公 司 研 制 的 国 内 首 条 碳 纤 维 生 产 线 主 要 负 责 从 原 丝 到 碳 纤 维 的 生 产 过 程 公 司 2013 年 起 研 发 碳 纤 维 生 产 线, 目 前 已 成 功 研 发 碳 纤 维 成 套 生 产 线, 该 生 产 线 以 12K 24K 及 以 上 原 丝 为 原 料, 具 备 年 生 产 1 千 吨 以 上 碳 纤 维 生 产 能 力, 整 条 生 产 线 核 心 设 备 和 工 艺 采 用 德 国 意 大 利 等 国 外 知 名 公 司 为 供 应 商, 整 线 技 术 处 于 国 内 领 先 水 平 2015 年 11 月, 公 司 首 条 千 吨 级 碳 纤 维 成 套 生 产 线 与 浙 江 精 业 新 兴 材 料 有 限 公 司 签 署 了 产 品 销 售 合 同, 总 金 额 为 25.9 亿 元 的 千 吨 碳 纤 维 成 套 生 产 线 1 套 ( 包 括 放 丝 机 加 湿 站 预 氧 炉 群 高 低 温 炉 表 面 处 理 水 洗 烘 干 上 浆 非 接 触 干 燥 器 收 丝 以 及 驱 动 装 置 废 气 处 理 系 统 废 气 系 统 管 道 以 及 厂 房 内 界 定 的 设 备 管 道 ), 并 进 行 安 装 调 试 和 验 收 5.2.4. 海 源 机 械 : 碳 纤 维 短 周 期 大 批 量 成 型 工 艺 及 装 备 稀 缺 标 的 公 司 对 碳 纤 维 短 周 期 大 批 量 成 型 工 艺 进 行 了 多 年 的 投 入, 在 2015 年 实 现 了 技 术 突 破, 并 于 2015 年 9 月 通 过 海 源 碳 纤 维 概 念 车 的 开 发, 对 公 司 自 主 研 发 的 碳 纤 维 车 身 工 艺 和 装 备 进 行 了 验 证 此 后, 公 司 通 过 非 公 开 发 行 6.04 亿 元 股 票, 募 集 资 金 投 入 碳 纤 维 车 身 的 产 业 化 项 目, 具 体 项 目 包 括 新 能 源 汽 车 碳 纤 维 车 身 部 件 生 产 工 艺 技 术 及 生 产 线 装 备 的 研 发 及 产 业 化 项 目 及 新 能 源 汽 车 碳 纤 维 车 身 部 件 生 产 示 范 项 目 公 司 预 计 2016 年 底 实 现 碳 纤 维 车 身 部 件 生 产 线 的 安 装 调 试, 2017 年 上 半 年 投 入 生 产, 该 项 目 的 实 施 为 我 国 新 能 源 汽 车 产 业 提 供 碳 纤 维 汽 车 车 身 轻 量 化 的 整 体 解 决 方 案 此 外, 公 司 于 2015 年 9 月 投 资 福 建 省 汽 车 工 业 集 团 云 度 新 能 源 汽 车 股 份 有 限 公 司, 切 入 下 游 新 能 源 汽 车 产 业 链, 出 资 设 立 福 建 省 汽 车 集 团 云 度 新 能 源 汽 车 股 份 有 限 公 司, 持 有 该 公 司 11% 股 权, 不 仅 使 得 公 司 能 够 更 深 入 布 局 汽 车 产 业 链, 也 有 利 于 公 司 碳 纤 维 相 关 装 备 及 产 品 的 市 场 开 拓
6. 风 险 提 示 1 新 技 术 新 设 备 研 发 进 度 不 及 预 期 ; 2 行 业 竞 争 压 力 加 剧 3 产 品 价 格 高 于 市 场 预 期
免 责 及 评 级 说 明 部 分 免 责 声 明 东 吴 证 券 股 份 有 限 公 司 经 中 国 证 券 监 督 管 理 委 员 会 批 准, 已 具 备 证 券 投 资 咨 询 业 务 资 格 本 研 究 报 告 仅 供 东 吴 证 券 股 份 有 限 公 司 ( 以 下 简 称 本 公 司 ) 的 客 户 使 用 本 公 司 不 会 因 接 收 人 收 到 本 报 告 而 视 其 为 客 户 在 任 何 情 况 下, 本 报 告 中 的 信 息 或 所 表 述 的 意 见 并 不 构 成 对 任 何 人 的 投 资 建 议, 本 公 司 不 对 任 何 人 因 使 用 本 报 告 中 的 内 容 所 导 致 的 损 失 负 任 何 责 任 在 法 律 许 可 的 情 况 下, 东 吴 证 券 及 其 所 属 关 联 机 构 可 能 会 持 有 报 告 中 提 到 的 公 司 所 发 行 的 证 券 并 进 行 交 易, 还 可 能 为 这 些 公 司 提 供 投 资 银 行 服 务 或 其 他 服 务 市 场 有 风 险, 投 资 需 谨 慎 本 报 告 是 基 于 本 公 司 分 析 师 认 为 可 靠 且 已 公 开 的 信 息, 本 公 司 力 求 但 不 保 证 这 些 信 息 的 准 确 性 和 完 整 性, 也 不 保 证 文 中 观 点 或 陈 述 不 会 发 生 任 何 变 更, 在 不 同 时 期, 本 公 司 可 发 出 与 本 报 告 所 载 资 料 意 见 及 推 测 不 一 致 的 报 告 本 报 告 的 版 权 归 本 公 司 所 有, 未 经 书 面 许 可, 任 何 机 构 和 个 人 不 得 以 任 何 形 式 翻 版 复 制 和 发 布 如 引 用 刊 发 转 载, 需 征 得 同 意, 并 注 明 出 处 为, 且 不 得 对 本 报 告 进 行 有 悖 原 意 的 引 用 删 节 和 修 改 东 吴 证 券 投 资 评 级 标 准 : 公 司 投 资 评 级 : 买 入 : 预 期 未 来 6 个 月 个 股 涨 跌 幅 相 对 大 盘 在 15% 以 上 ; 增 持 : 预 期 未 来 6 个 月 个 股 涨 跌 幅 相 对 大 盘 介 于 5% 与 15% 之 间 ; 中 性 : 预 期 未 来 6 个 月 个 股 涨 跌 幅 相 对 大 盘 介 于 -5% 与 5% 之 间 ; 减 持 : 预 期 未 来 6 个 月 个 股 涨 跌 幅 相 对 大 盘 介 于 -15% 与 -5% 之 间 ; 卖 出 : 预 期 未 来 6 个 月 个 股 涨 跌 幅 相 对 大 盘 在 -15% 以 下 行 业 投 资 评 级 : 增 持 : 预 期 未 来 6 个 月 行 业 指 数 涨 跌 幅 相 对 大 盘 在 5% 以 上 ; 中 性 : 预 期 未 来 6 个 月 行 业 指 数 涨 跌 幅 相 对 大 盘 介 于 -5% 与 5% 之 间 ; 减 持 : 预 期 未 来 6 个 月 行 业 指 数 涨 跌 幅 相 对 大 盘 在 -5% 以 下 苏 州 工 业 园 区 星 阳 街 5 号 邮 政 编 码 :215021 传 真 :(0512)62938527 公 司 网 址 : http://www.dwzq.com.cn