受风电、光伏、氢能等新能源领域拉动，碳纤维需求迎来爆发！

中泰证券认为，受风/光/氢等新能源领域拉动，以及碳纤维渗透率提升，碳纤维需求有望持续快速增长。

1）新材料之王，技术、工艺和资金壁垒高

碳纤维性能优越，被誉为21世纪新材料之王。按照原材料不同，碳纤维可分为聚丙烯腈(PAN)基、沥青基、粘胶基碳纤维。其中，PAN基碳纤维由于生产工艺相对简单，产品力学性能优异，用途广泛，占碳纤维总量的90%以上，因此目前碳纤维一般指PAN基碳纤维。

碳纤维最终以碳纤维复合材料形式用于下游。相较其他材料，碳纤维复合材料密度最低，强度/模量也高于大部分材料，因此在轻量化/高强/高模等应用领域，碳纤维复合材料的性能优势明显。随着碳纤维成本和价格的下降，碳纤维复合材料应用领域有望快速扩大。

按照每束碳纤维中单丝根数，碳纤维可以分为小丝束和大丝束两大类别。1K表示一束碳纤维中有1000根单丝，通常将24K以内的碳纤维称为小丝束，将48K以上的型号称为大丝束。

小丝束碳纤维性能优异、价格高，多用于航空航天等领域，称为“宇航级”碳纤维；

大丝束性价比高，多用于风电、轨交等民品领域，也被称为“工业级”碳纤维。

2）风电、光伏、氢能等新能源领域需求迎爆发

随着碳纤维应用的不断拓宽，以及渗透率的不断提升，碳纤维需求持续增长。全球碳纤维需求从2008年的3.6万吨增长至2020年的10.7万吨，12年CAGR+9.5%。随着中国应用市场的不断开拓，以及下游风电/光伏等新能源领域的拉动，中国碳纤维需求呈现快速增长态势，中国碳纤维需求从2008年的0.8万吨增长至2020年的4.9万吨，12年CAGR+16.0%，明显高于全球增速。中国需求占全球的比例也不断提高，从2008年的22.8%提升至2020年的45.7%。

①风电：随着风电叶片大型化，对材料性能的要求也会不断提高。而碳纤维质量更轻、强度/模量更高，是风电叶片首选材料（采用碳纤维与采用全玻纤相比，质量可减轻40%左右）。预计2021-2025年全球风电用碳纤维需求分别为4.2/3.4/5.5/6.3/9.9万吨，YoY+40%/-20%/+61%/+15%/+58%。

②光伏：受益于下游光伏行业的增长、N型电池渗透率提升（增加热场改造需求）以及碳碳复材在热场系统中渗透率提升，碳碳复材需求有望保持快速增长，带动碳碳复材用碳纤维需求提升。预计2021-2025年全球碳碳复材用碳纤维需求量分别为0.66/0.92/1.26/1.57/2.05万吨，YoY+33%/39%/37%25%/30%。

③氢能：随着燃料电池汽车的发展，有望拉动储氢瓶碳纤维需求，一方面燃料电池汽车有望快速增长，我国计划到2025年燃料电池汽车保有量达到10万辆，到2035年达到100万辆；另一方面燃料汽车的发展对储氢瓶的承压能力、轻质化提出了更高的要求，有望带动IV型瓶在国内渗透率提升，而IV型瓶碳纤维用量更多，也有望带动碳纤维需求增长。预计2021-2025年全球车用氢气瓶碳纤维需求CAGR+62%。

3）行业集中度高，国产龙头已完成追赶

20年全球/国内行业CR5分别达62%/81%。其中美日企业在碳纤维技术和应用方面具备先发优势。

碳纤维行业早期受限于技术封锁和价格竞争等因素，国内企业发展曲折。在经历了10年以上的沉淀和积累后，恰逢“海外出口受限”，国内龙头企业在技术、工艺、成本走向成熟的同时，紧抓风、光、氢等市场需求爆发，在民品领域逐步完成国产替代，并实现全行业扭亏为盈。

随着新能源需求的拉动，以及国内企业技术进步，成本快速下降带来盈利水平提升，行业产能扩张有望迎来拐点，产能扩张有望提速。根据统计， 2021-2022年全球拟新增产能约6.4万吨(较2020年底运行产能17.2万吨增长37%)，主要由中国企业主导，到2025年国产化率有望提升至55%。 预计21/22年全球碳纤维有效产能为12.1/14.1万吨，YoY+3%/17%。

过去几年国内碳纤维价格受供需以及原材料成本上涨影响逐年抬升，预计22年仍将保持较好韧性。中长期看，民用碳纤维渗透率提升或依赖于以“价格”换“需求”，价格中枢或下移。

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