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新材料之王：外柔內(nèi)剛的碳纖維：碳纖維具有優(yōu)異的力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性，模量高，彈性模量在230GPa以上；強(qiáng)度比鋼大，抗拉強(qiáng)度在3500MPa以上；密度比鋼低，同時(shí)具有耐腐蝕、耐高溫、導(dǎo)電性能優(yōu)和導(dǎo)熱系數(shù)大等特點(diǎn)，已成為理想的輕量化材料，主要應(yīng)用在航空航天、風(fēng)電葉片、體育休閑、壓力容器、碳/碳復(fù)合材料、交通建設(shè)等領(lǐng)域。PAN基碳纖維是最主要的碳纖維品種，目前已成為主流。碳纖維整個(gè)生產(chǎn)過程中最核心的環(huán)節(jié)是原絲制備和碳化，原絲壁壘來自于生產(chǎn)工藝，如聚合、制膠、紡絲等過程，碳化壁壘來自于設(shè)備，如氧化爐和碳化爐。
　　碳纖維需求空間廣闊：2021年國(guó)內(nèi)、全球碳纖維需求分別是6.24、11.8萬(wàn)噸，五年CAGR分別為26.06%、9.02%，2025年預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)、全球需求量分別達(dá)15.93、20萬(wàn)噸，21-25年CAGR分別為26.37%、14.10%，即未來國(guó)內(nèi)碳纖維需求將依然保持較高的增速，具有廣闊的市場(chǎng)空間。從應(yīng)用領(lǐng)域來看，2021年國(guó)內(nèi)碳纖維需求量占比前三的領(lǐng)域分別是風(fēng)電葉片（36%）、體育休閑（28%）和碳/碳復(fù)材（11%）；而從2017-2021年復(fù)合增速來看，增速前三的領(lǐng)域分別是碳/碳復(fù)材（67%）、風(fēng)電葉片（65%）和壓力容器（32%）。
　　新能源等領(lǐng)域驅(qū)動(dòng)碳纖維需求爆發(fā)：風(fēng)電葉片：近年來國(guó)內(nèi)風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模顯著上行，2021年國(guó)內(nèi)海上風(fēng)電新增裝機(jī)量同比增速高達(dá)277%，我國(guó)新增陸上和海上風(fēng)電機(jī)組平均單機(jī)容量分別為3.1MW和5.6MW，同比增速為19%和13%，未來國(guó)內(nèi)風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模有望繼續(xù)提升，且風(fēng)電葉片大型化是未來趨勢(shì)，同時(shí)隨著2022年7月19日Vestas拉擠碳梁專利的到期，有更多的廠商使用拉擠工藝生產(chǎn)碳纖維主梁，碳纖維在風(fēng)電葉片領(lǐng)域的滲透率將快速提升，碳纖維的需求也將快速增加。預(yù)計(jì)2025年我國(guó)風(fēng)電葉片領(lǐng)域碳纖維總需求達(dá)7.32萬(wàn)噸，21-25年CAGR為34.3%，市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)83.4億元。碳/碳復(fù)材：碳/碳復(fù)合材料目前被廣泛應(yīng)用在單晶拉制爐和多晶鑄錠爐的熱場(chǎng)系統(tǒng)中，2020年碳/碳復(fù)合材料在坩堝中的替代率已超過95%，成為光伏熱場(chǎng)系統(tǒng)中的主要材料。2021年國(guó)內(nèi)新增光伏裝機(jī)量達(dá)54.93GW，同比增加14%，根據(jù)中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，2025年裝機(jī)量預(yù)計(jì)達(dá)到110GW，CAGR為19%，隨著光伏裝機(jī)規(guī)模的快速增加，碳纖維在碳/碳復(fù)材領(lǐng)域的需求持續(xù)爆發(fā)。預(yù)計(jì)2025年我國(guó)碳/碳復(fù)材領(lǐng)域碳纖維總需求達(dá)2.05萬(wàn)噸，CAGR為30.8%，市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)29.96億元。氫氣瓶：2022年3月23日，國(guó)家發(fā)改委、能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035年）》，明確2025年燃料電池汽車保有量要達(dá)到5萬(wàn)輛，而2021年僅約0.9萬(wàn)輛，CAGR高達(dá)54%，未來燃料電池汽車的高速增長(zhǎng)及儲(chǔ)氫瓶技術(shù)的突破將推動(dòng)車用高壓氫氣瓶碳纖維需求的快速提升。預(yù)計(jì)2025年國(guó)內(nèi)氫氣瓶碳纖維總需求達(dá)0.56萬(wàn)噸，CAGR為82.9%，市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)9.07億元。航空航天和體育休閑：碳纖維需求穩(wěn)步增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2025年國(guó)內(nèi)航空航天、體育休閑領(lǐng)域碳纖維需求量分別約為0.35、2.13萬(wàn)噸，CAGR分別為15%和5%，市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)17.04、39.83億元。
　　國(guó)產(chǎn)替代加速，行業(yè)供需改善：2021年我國(guó)成為全球最大的碳纖維產(chǎn)能國(guó)，產(chǎn)能和產(chǎn)量分別約為6.3、2.9萬(wàn)噸，分別同比增長(zhǎng)73.85%、58.1%，17-21年CAGR分別為24.73%、40.98%；行業(yè)產(chǎn)能利用率從17年的28%提升至21年的46%。國(guó)內(nèi)碳纖維產(chǎn)能大幅擴(kuò)張，產(chǎn)能利用率快速提升，企業(yè)加快供給，增速大幅提升，近幾年供給增速持續(xù)上漲，且遠(yuǎn)大于需求增速，但目前進(jìn)口碳纖維供應(yīng)量仍然明顯高于國(guó)產(chǎn)供應(yīng)量，國(guó)產(chǎn)替代空間巨大；長(zhǎng)期來看，供給端逐漸追趕上需求端的增長(zhǎng)，供需差將得到改善，國(guó)產(chǎn)全面加速，預(yù)計(jì)2024年國(guó)內(nèi)供給將超過需求。
　　投資建議：需求空間廣闊疊加國(guó)產(chǎn)替代加速，首次覆蓋，給予行業(yè)“推薦”評(píng)級(jí)。建議關(guān)注相關(guān)公司：中復(fù)神鷹、吉林化纖、吉林碳谷、精功科技、光威復(fù)材、中簡(jiǎn)科技。
　　風(fēng)險(xiǎn)提示：產(chǎn)能擴(kuò)建不及預(yù)期，需求增長(zhǎng)不及預(yù)期，丙烯腈價(jià)格大幅波動(dòng)。