在二级市(shi)场(chang)，主题投资的旋律(lu)尾声，往(wang)往(wang)是从“过剩”的只言片语(yu)开(kai)始。
三年前，被誉为“黑色黄金”的碳(tan)纤维(wei)在新能源的爆发阶段接住了泼天的富贵，当暴力扩产碰上(shang)了下游需求调整，技术升(sheng)级尚无法适应新兴领域要求时，碳(tan)纤维(wei)的故事也就暂时戛(jia)然而止。
从前两年的供(gong)不应求很快进入到去年的内卷(juan)状态，产能释放后(hou)随即历经价格腰斩，库(ku)存大量堆积，和绰(chuo)号“白色石油”的锂金属颇有几分(fen)类似。
不过，部分(fen)龙头上(shang)市(shi)公司表态乐观，认为当前价格水已经见底。近期化工股的大爆发，不少品种背着(zhe)涨价逻辑，其中就包括碳(tan)纤维(wei)的主要原材料——丙烯腈，涨价传导或(huo)将加快消耗(hao)库(ku)存。
广泛的应用场(chang)景还是给了碳(tan)纤维(wei)触(chu)底反弹(dan)的希望，尤其是前两年装机量低迷的风电，以及未来潜(qian)力巨大的飞(fei)行汽(qi)车、人型机器人，都是碳(tan)纤维(wei)能够发挥(hui)作用的对口领域。
黑色黄金的行情，才刚(gang)刚(gang)经过一(yi)段峡谷，正在蓄力上(shang)爬。
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碳(tan)纤维(wei)是由粘胶、腈纶、芳纶、聚酰亚胺等纤维(wei)在高温下烧制而成，属于化纤的高端品种。优点是抗拉力强，纤维(wei)柔(rou)软可加工，质量轻于铝，强度却大于铁，且(qie)具有高弹(dan)性模量、耐高低温、耐腐蚀、耐疲劳等特性。
因为性能优异被广泛应用到风电行业、航空航天、汽(qi)车工业、建筑行业等领域，被誉为21 世纪的“新材料之王”。
从聚丙烯腈（PAN）原丝，碳(tan)纤维(wei)制品到终端复合材料，碳(tan)纤维(wei)的制备经历PAN溶液制备、原丝制备、预氧化、炭化、预浸料等多个过程，工艺流(liu)程复杂，资金投入量较(jiao)大，具有较(jiao)高的进入壁垒。
在工艺流(liu)程上(shang)，原丝制备耗(hao)费大量丙烯腈聚合物材料；氧化步骤对设备能耗(hao)要求最高，决定了产出效率。
4月份局部工厂生产重启时间的推迟使得丙烯腈整体供(gong)应量下降，推动(dong)价格行情大幅走高，但碳(tan)纤维(wei)价格还依旧维(wei)持在低位没(mei)有启动(dong)，下游需求清淡。
拉长(chang)时间线看，从2020年起(qi)，随着(zhe)供(gong)需力量变化，碳(tan)纤维(wei)逐渐成为了一(yi)门供(gong)应过剩的品种。2020年投入建设的产能陆续(xu)投放，不断堆积的库(ku)存逼(bi)迫(po)价格水平调整。根据百川盈孚，去年下半年开(kai)始行业已经陷入亏损，3月整体毛利率下降至4.96%。
2023年，碳(tan)纤维(wei)的市(shi)场(chang)需求量达到11.5万吨，国内需求量占到60%。
需求场(chang)景上(shang)，全球与国内大同小(xiao)异，往(wang)年用于风电叶片的碳(tan)纤维(wei)至少占去1/4的用量，但去年航空航天取(qu)代其位置，占比达到19.1%，价值量更占到了将近一(yi)半的体量。
从2022年开(kai)始，供(gong)需关系就发生了翻天覆地的改变。
2020年下游风电需求快速(su)增长(chang)推动(dong)一(yi)轮碳(tan)纤维(wei)的大幅扩产，国内企业是那一(yi)轮扩产的主力，产能于21年底，22年集中释放，两年前新增产能分(fen)别(bie)达到2.96万吨，2.65万吨。
碳(tan)纤维(wei)较(jiao)高的生产成本和单价阻碍了下游应用领域的推广，作为碳(tan)纤维(wei)第一(yi)大市(shi)场(chang)的风电，2022年风电装机不及预期，且(qie)招标价格明显下降、整机厂降本诉求上(shang)升(sheng)，严重限制了碳(tan)纤维(wei)渗(shen)透(tou)率提升(sheng)。
从22年下半年开(kai)始出现快速(su)累库(ku)现象，同时伴随着(zhe)价格下降，目前各种规格的国产碳(tan)纤维(wei)均价在96.25元/千(qian)克，较(jiao)22年高点下滑了几乎整整一(yi)半。
去年碳(tan)纤维(wei)市(shi)场(chang)仍然不乐观，需求量比2022年的74429吨下降了7.2%，而运(yun)行产能比2022年的11.21万吨增长(chang)了25.7%。截至今年3月底，正式投产的产能达12.7万吨。
业内产能领先的几家企业业绩遭受重创。中复神鹰归母净利润同比下滑47.45%，吉林碳(tan)谷下滑61.72%；光威复材从预浸料到下游碳(tan)纤维(wei)制品的营收均受到不同程度的下滑。
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碳(tan)纤维(wei)价格从高光步入低谷震荡的经历同光伏硅料有几分(fen)相(xiang)似，但不同于硅料的是，凭借更丰富的应用场(chang)景，在长(chang)期的需求用量上(shang)，碳(tan)纤维(wei)材料的替代渗(shen)透(tou)率还有很大的上(shang)升(sheng)空间。
碳(tan)纤维(wei)可以按照(zhao)丝束纤维(wei)数(shu)量划分(fen)，24K以下称为小(xiao)丝束，24K以上(shang)称为大丝束。小(xiao)丝束的力学性能更加出色，但制备成本也非常高，多用于航天军工领域；而大丝束胜在以规模分(fen)摊成本，多用于风电、机电、交通运(yun)输(shu)等工业领域。
风电叶片在主机零部件成本中占比最大，随着(zhe)风电大型化趋势明确，叶片的长(chang)度、重量都将随之迅速(su)增大，对材料的强度和刚(gang)性要求提高。
使用碳(tan)纤维(wei)复材能够降低净重，减小(xiao)单位功率重量，最终起(qi)到节省成本的作用。与同级别(bie)高模玻(bo)纤主梁相(xiang)比，采用碳(tan)纤维(wei)可实现减重20-30%。
不过，风电装机自21年底海风补贴取(qu)消后(hou)陷入低潮，招标量虽(sui)然大幅提高，但是新增装机需求因为疫情、成本等因素影响得不到释放。大丝束碳(tan)纤维(wei)性能虽(sui)然不错，但当时价格依然高企，厂家没(mei)有意愿去推广，而且(qie)部分(fen)海外加工订单向成本更低的区域转移，使得去年这块的渗(shen)透(tou)率无法继续(xu)提高。
2023年全国风电新增装机同比增长(chang)59.3%，海上(shang)风机大型化趋势更加明显，去年增加了7.2GW，在前期积压需求释放和政(zheng)策推动(dong)下，未来新增装机量有望突破10GW。
现在碳(tan)纤维(wei)价格下降，在风电领域的应用也就有望加深。根据机构(gou)，23-25年全球风机叶片碳(tan)纤维(wei)总使用量将达2.7/4.9/8.3万吨，复合增速(su)超过60%。
小(xiao)丝束规格的碳(tan)纤维(wei)制品，最广泛的应用场(chang)景体现在航空航天领域。
前段时间因为开(kai)放飞(fei)行试点区域广受关注的飞(fei)行汽(qi)车eVTOL，作为小(xiao)型载人飞(fei)行器，续(xu)航时间、飞(fei)行速(su)度、安全性的要求推动(dong)eVTOL制造尽量去减轻自重。
碳(tan)纤维(wei)的密度要远(yuan)远(yuan)低于金属制品，也就意味着(zhe)相(xiang)同体积的重量也要远(yuan)低于它们，并且(qie)自身(shen)抗拉力强又耐腐蚀耐高温，同样能够满足eVTOL的要求。
去年用于飞(fei)行汽(qi)车仅200吨的体量，占全球航空航天领域不到1%。随着(zhe)下游eVTOL使用场(chang)景的拓宽，有望增加航空航天这一(yi)应用领域里头碳(tan)纤维(wei)的用量。
照(zhao)机构(gou)估算，24-30年eVTOL碳(tan)纤维(wei)需求超过8000吨，平均每年带来1200吨的体量。
高强度的小(xiao)丝束碳(tan)纤维(wei)有替代金属材料的可行性已经具备，有较(jiao)大成长(chang)空间的潜(qian)在场(chang)景还包括，人性机器人。
碳(tan)纤维(wei)系汽(qi)车、机器人等下游应用轻量化的理想材料。和飞(fei)行汽(qi)车一(yi)样，减重意味着(zhe)更好的续(xu)航，外观耐腐蚀耐磨(mo)的特性有助于延长(chang)机器人的使用寿命。碳(tan)纤维(wei)既可以用于制造机械臂和外科，还可以用于制造传感(gan)器和电池。
假若人形机器人的销量规模最终能达到百万之巨，每台机器人消耗(hao)10-15kg的碳(tan)纤维(wei)，那么一(yi)年的用量可以突破万吨，拉动(dong)超过10亿元的市(shi)场(chang)。
03
国内碳(tan)纤维(wei)产业发展与日美同时起(qi)步，目前高性能碳(tan)纤维(wei)技术以日本东丽保持领先，而国内依靠自主研发打破了技术垄断，率先在大丝束碳(tan)纤维(wei)的产业化上(shang)取(qu)得突破。
但从2022年起(qi)，国内吉林化纤、中复神鹰等企业纷(fen)纷(fen)将产能规模提升(sheng)至万吨以上(shang)，国内碳(tan)纤维(wei)企业新增产能落地及技术迭代，国产替代不断提速(su)，彻底改变了全球供(gong)应格局。
随着(zhe)国产碳(tan)纤维(wei)供(gong)应增加，进口比例也逐渐降低。2023年，我国碳(tan)纤维(wei)的运(yun)行产能为140830吨，同比增长(chang)25.7%，在全球的占比达到47.7%，位居全球第一(yi)；国产碳(tan)纤维(wei)在国内市(shi)场(chang)的占有率达到76.7%，创下历史(shi)新高。
从价值量来看，碳(tan)纤维(wei)产业链条长(chang)，中间经过复杂的工艺流(liu)程，资金投入和技术壁垒都很高，所以从原丝制备到下游碳(tan)纤维(wei)制品，复合材料，平均单价和毛利率是越来越高的。
国内产业链上(shang)目前存在几类玩(wan)家。
吉林系是碳(tan)纤维(wei)行业中的主力。吉林市(shi)的碳(tan)纤维(wei)是龙头产业，整个产业链由国资委牵头重组，其中，吉林碳(tan)谷主要负责原丝的开(kai)发，形成以大丝束为主，中小(xiao)丝束全覆盖(gai)的产品矩阵。中游吉林化纤承接了吉林碳(tan)谷的原丝并加工成碳(tan)纤维(wei)复材，用于风电叶片为主的工业领域。
在小(xiao)丝束上(shang)，国外东丽、帝(di)人、Hexcel的产能领先，国内公司产能以中复神鹰和光威复材为主，与国外有一(yi)定差距，但产品范围、性能方面已经逐渐靠拢，高端产品质量和规模与下游应用的适配上(shang)仍待进步。
由于国内小(xiao)丝束碳(tan)纤维(wei)生产技术有限，无法批量供(gong)应T800 强度以上(shang)的小(xiao)丝束碳(tan)纤维(wei)。这也是碳(tan)纤维(wei)需求朝航空航天高端领域拓展的关键，这块目前国内占比仅为11.6%，和全球市(shi)场(chang)有7.5个百分(fen)点的差距。
目前需求尚未全面复苏，价格筑底，库(ku)存堆积，产能利用率还较(jiao)低的情况下，成本控制能力是企业坚(jian)持下来必需的技能。但成本结构(gou)上(shang)，不同环(huan)节影响因素大同小(xiao)异。
例如，丙烯腈的价格波动(dong)会影响上(shang)游原丝生产成本，直接材料在吉林碳(tan)谷的单吨成本中有着(zhe)接近六成的比重，需要借助工艺端优化和规模化生产降低单吨消耗(hao)。
但在中游，制造费用变成了大头。根据中复神鹰成本拆分(fen)，以丙烯腈为主的直接材料成本占比约30%，而制造费用占比约50%。
细拆之下，电力成本占比最高，约占总成本的15-19%，其次折旧成本占比约为总成本的12-14%。从生产流(liu)程来看，除了原丝制备（54%），碳(tan)化和预氧化这两项中间环(huan)节合计占了33%的成本。通过调整用电结构(gou)和升(sheng)级工艺，制造费用还有很大的降本空间。
下游广阔的需求有望通过不断降低生产成本来释放，但碳(tan)纤维(wei)项目的初始投入非常高，从各碳(tan)纤维(wei)头部企业生产线投入成本来看，每万吨投资额动(dong)辄几十、上(shang)百亿，除了丙烯腈材料成本和工艺改造，设备也是压缩成本的关键。
因此，国产设备存在较(jiao)大的替代空间，设备国产化有利于降低前期投入和后(hou)续(xu)折旧成本。精(jing)工科技为国内碳(tan)纤维(wei)生产设备龙头，具备千(qian)吨级碳(tan)纤维(wei)成套生产线供(gong)应能力，单套碳(tan)纤维(wei)生产线均价约为1.36-1.83亿元，显著低于进口设备造价。
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经历了前几年供(gong)不应求的大好行情后(hou)，连(lian)涨多年的碳(tan)纤维(wei)价格显露(lu)疲态，扩建速(su)度过快远(yuan)超需求增长(chang)，库(ku)存的堆积可能使得行业调整期更加漫长(chang)。
这些(xie)令碳(tan)纤维(wei)企业的经营普(pu)遍(bian)承压，不过整体还处于盈利状态，同样是几十、上(shang)百亿的产能投资项目，业内还尚未有一(yi)家龙头企业市(shi)值达到曾经通威、中环(huan)的高度。
从远(yuan)期市(shi)场(chang)前景看，国产碳(tan)纤维(wei)行业有巨大的想象空间。这种价格调整将通过行业技术进步，设备本土(tu)化来降低产业链成本，再次打开(kai)下游应用的大门。（全文完(wan)）