国防军工：碳纤维产业以高性能和低成本两条路径并行，国内供应能力迅速提升

证券研究报告：国防军工|深度报告 2024 年 11 月 6 日 市场有风险，投资需谨慎 请务必阅读正文之后的免责条款部分 行业投资评级 强于大市|维持 行业基本情况 收盘点位 1628.54 52 周最高 1628.54 52 周最低 999.45 行业相对指数表现（相对值） 资料来源：聚源，中邮证券研究所 研究所 分析师:鲍学博 SAC 登记编号:S1340523020002 Email:baoxuebo@cnpsec.com 分析师:马强 SAC 登记编号:S1340523080002 Email:maqiang@cnpsec.com 近期研究报告 《中邮军工周报 10 月第 5 周：军工行业三季报业绩承压，船舶板块保持较快增长》 - 2024.11.04 碳纤维产业以高性能和低成本两条路径并行，国内供应能力迅速提升 ⚫ 投资要点 碳纤维按纤维数量可以分为小丝束和大丝束，按力学性能可以分为高强型、高强中模型、高模型、高强高模型四类。小丝束碳纤维初期以 1K、3K、6K 为主，逐渐发展为 12K 和 24K，主要应用于国防军工等高科技领域以及体育休闲用品领域，如飞机、导弹、火箭、卫星和渔具、高尔夫球杆、网球拍等。大丝束碳纤维通常指 48K 以上的碳纤维，包括 48K、60K、80K 等，主要应用于工业领域，包括纺织、医药卫生、机电、土木建筑、交通运输和能源等。 碳纤维产业发展形成了高性能和低成本两条路径。1）在航空航天领域，碳纤维复材的性能提升促进了其大规模应用。高性能碳纤维旨在持续提升碳纤维强度、弹性模量，拓展碳纤维复材在航空航天的应用占比，例如碳纤维复材在飞机上的应用，早期 20 世纪 80 年代，只用作非承力构件，用量占比只有 5%-6%，随着碳纤维复材性能提升，逐渐用作次承力构件和主承力构件，用量占比达到 50%。2）在工业领域，碳纤维的成本降低促进了其大规模应用。20 世纪 90 年代中后期，大丝束碳纤维技术取得重大突破，强度达到 T300 级，同时，大丝束碳纤维预浸料制备也取得突破。基于大丝束碳纤维采用民用腈纶原丝，并具有更高的生产效率，其成本仅为小丝束碳纤维的 20%左右。在风电叶片等需求牵引下，近年来国内大丝束碳纤维生产企业相继攻关，迎来了大丝束碳纤维发展热潮。 航空航天领域，第二代碳纤维渐成主流，随着国内武器装备发展以及国内双通道民航客机的发展，对第二代高性能碳纤维的需求有望快速增长。得益于第二代碳纤维的性能相比第一代碳纤维有显著提升，在装备结构中的用量占比或有进一步的提升，从而对第二代碳纤维的需求将远超第一代碳纤维。根据中航复材，国产 T800H 级高强中模碳纤维增强高韧性双马树脂基复合材料已在多个航空型号中完成或正在进行飞行验证，并正向其他航空型号推广应用；国产 T1100 级碳纤维增强双马树脂基复合材料在满足力学性能要求的基础上，也开始在多个航空型号上进行应用验证。 工业领域，国内碳纤维产能规划非常充足，国外大丝束碳纤维企业以并购扩大市场份额。根据《2023 全球碳纤维复合材料市场报告》，2023 年全球碳纤维的需求量为 11.50 万吨，国内碳纤维需求量为 6.91万吨。从产能规划以及在建产能看，中复神鹰连云港将新增产能 3 万吨，宝武碳业子公司浙江宝旌将新增产能 2 万吨，恒神股份将新增产能 2 万吨，新创碳谷和上海石化 2020 年分别开始投建 1.8 万吨和 1.2-29%-24%-19%-14%-9%-4%1%6%11%16%2023-112024-012024-032024-062024-082024-11国防军工沪深300 请务必阅读正文之后的免责条款部分 2 万吨碳纤维产能，新疆隆炬规划产能 5 万吨，仅以上在建、规划产能就达到了 15 万吨。国内碳纤维企业纷纷扩产或规划扩产，而在国外碳纤维产业发展过程中，收购整合是企业提升市占率和市场竞争力的重要途径。 工业碳纤维生产中，降本是提高市场竞争力的关键因素之一。据东丽官网介绍，Zoltek 生产的 PX35 碳纤维基于丰富的纺织类前驱体和专有的高通量工艺，是市场上成本最低的商用碳纤维。国内，中复神鹰持续推进降本降耗，2023 年公司连云港本部实现产品能耗再创新低，西宁基地单位碳纤维成本下降达 20%；宝武碳业计划通过增加原丝生产提升利润率，2023H1，受碳纤维行业产能扩张竞争加剧及下游需求阶段性减弱和公司原丝对外采购成本较高影响，公司碳纤维业务出现亏损，公司规划两期共 6 万吨 PAN 基碳纤维原丝生产能力建设。 国内碳纤维产业相关上市公司包括航空航天和高端民用碳纤维全产业链企业光威复材、恒神股份，航空航天碳纤维领先企业中简科技，高端民用碳纤维企业中复神鹰、吉林化纤、上海石化等。 ⚫ 风险提示 航空航天、风电、体育休闲等行业需求不及预期；市场竞争加剧；原油价格大幅波动；产品降价超出市场预期等。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 3 目录 1 碳纤维产业发展以高性能和低成本两条路径并行 ............................................... 5 1.1 碳纤维及其分类 ....................................................................... 5 1.2 航空航天领域对碳纤维的性能需求持续提升 ............................................... 7 1.3 工业级碳纤维以大丝束为主，成本优势明显 .............................................. 11 2 国内碳纤维供应：高性能碳纤维技术进步显著，大丝束碳纤维产能规划充足 ....................... 12 2.1 航空航天领域碳纤维性能持续提升，技术进步显著 ......................................... 14 2.2 工业领域碳纤维供应能力大幅提升 ...................................................... 17 3 碳纤维行业展望及相关标的 ................................................................ 19 4 风险提示 ................................................................................ 21 请务必阅读正文之后的免责条款部分 4 图表目录 图表 1： 聚丙烯腈（PAN）基碳纤维生产工艺示意图 .......................................... 5 图表 2： 碳纤维按纤维数量和力学性能分类 ...................................