碳纖維具有其他材料無可比擬的性能優(yōu)異性。聚丙烯基(PAN)碳纖維由于成品品質(zhì)優(yōu)異、工藝較簡單,已經(jīng)成為碳纖維主流。與傳統(tǒng)材料相比,PAN基碳纖維優(yōu)點顯著,具有高模量、高強度、輕質(zhì)量、耐熱性、熱膨脹系數(shù)小等特點。根據(jù)不同的原絲結構和碳化處理溫度,碳纖維拉伸強度約為1300到4000Mpa,拉伸模量約為200到700Gpa,密度約為1.5到2.0克每立方厘米。同鈦、鋼、鋁等金屬材料相比,強度上碳纖維是鋼的20倍,拉伸模量上比鋼強2-3倍,比重上碳纖維比鋁還輕,不到鋼1/4。從產(chǎn)業(yè)鏈來看,碳纖維從上游丙烯腈、原絲、碳纖維到復合材料,產(chǎn)品附加價值逐步提升,據(jù)中國化工信息中心數(shù)據(jù),1萬元/噸的丙烯腈經(jīng)過纖維化制得原絲價格為2萬元/噸,碳化而成的碳纖維紗值20-30萬元/噸,復合處理后的預浸料值50元/平米。
國內(nèi)產(chǎn)業(yè)升級,對碳纖維求“材”若渴。電動汽車、航空航天、風電大葉片三大應用領域驅(qū)動碳纖維需求快速增長。電動汽車領域,電動車續(xù)航里程遠低于傳統(tǒng)燃油車,必須輕量化增加續(xù)航里程,碳纖維因其高模量、高強度、輕質(zhì)量等特性成為增加續(xù)航里程的最佳選擇。寶馬率先與西格里(SGL)聯(lián)合開發(fā)碳纖維增強復合材料,并成功應用i3電動汽車系列,開創(chuàng)碳纖維大批量應用新時代,預計2020年,電動汽車領域碳纖維需求量有望達18750噸。航空航天領域,國產(chǎn)C919大型客機商業(yè)化進一步推動碳纖維行業(yè)快速發(fā)展。C919大型客機尾和側翼均采用碳纖維復合材料制成,據(jù)報道,C919預計2016年首飛,其商業(yè)化將拉動國內(nèi)對碳纖維材料的需求,預計2020年航天航空領域碳纖維的需求量將達到22800噸。風電應用領域,大功率、長葉片是風力發(fā)電機組發(fā)展趨勢。隨著風電葉片碳纖維化占比不斷提高,預計到2020年碳纖維需求量為30720噸。
高端碳纖維產(chǎn)品一直被日美國家壟斷,進口替代空間廣闊。(1)碳纖維產(chǎn)品由于技術和生產(chǎn)壁壘高,被日美壟斷。2014年全球前五大日本東麗、日本帝人、三菱麗陽、德國SGL和臺塑集團等主要碳纖維供應商的市場份額總和占全球的60%左右。由于技術封鎖,高端碳纖維產(chǎn)品一直被日美壟斷;(2)國內(nèi)碳纖維起步較晚,產(chǎn)品主要集中在中低端。目前我國碳纖維實際產(chǎn)量小于產(chǎn)能,2014年產(chǎn)量僅為3200噸,且產(chǎn)品多數(shù)為低端產(chǎn)品,難以滿足下游的性能需求,因此加快碳纖維發(fā)展尤其是高端碳纖維自主研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進程迫在眉睫。(3)政策扶持助力碳纖維進口替代。2013年11月工信部發(fā)布的《加快推進碳纖維行業(yè)發(fā)展行動計劃》中明確提出到2020年,我國碳纖維技術創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)化能力和綜合競爭能力達到國際水平,初步形成2-3家具有國際競爭力的碳纖維大型企業(yè)集團以及若干創(chuàng)新能力強、特色鮮明、產(chǎn)業(yè)鏈完善的碳纖維及其復合材料產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。“十三五”新材料規(guī)劃有望進一步凸顯碳纖維作為戰(zhàn)略性新材料的重要性。
國內(nèi)碳纖維產(chǎn)業(yè)爆發(fā)在即,成套裝備作為關鍵點將最先受益。碳纖維產(chǎn)業(yè)爆發(fā)初期,生產(chǎn)設備是碳纖維的產(chǎn)業(yè)化關鍵點,且技術壁壘最高。目前國內(nèi)已擁有少數(shù)制造設備的生產(chǎn)廠商。我們認為隨著碳纖維下游需求爆發(fā),設備生產(chǎn)商有望優(yōu)先受益。
行業(yè)評級:推薦。碳纖維作為高強度、高模量、輕質(zhì)量的新型纖維材料,隨著下游電動汽車、航空航天、風電大葉片三大應用領域需求快速增長,國內(nèi)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化在即。目前國內(nèi)已經(jīng)具備較為完善的產(chǎn)業(yè)化基礎,未來隨著規(guī)模化生產(chǎn)所帶來的成本下降空間廣闊,有望進一步推動碳纖維發(fā)展,我們看好行業(yè)的發(fā)展前景,給予行業(yè)“推薦”評級。我們重點推薦標的:精功科技(002006)、海源機械(002529)、康得新(002450)、楚江新材(002171)、申達股份(600626)、和邦生物(603077)、金發(fā)科技(600143)。
風險提示:國內(nèi)進口替代低于預期;碳纖維應用低于預期。