国内碳纤维原丝市占率达50%，营收CAGR74%净利润率升至31.83%
　　吉林碳谷主要从事聚丙烯腈基碳纤维原丝的研发、生产和销售，2022年入选第四批专精特新“小巨人”企业。2021年国产碳纤维原丝消耗量为61,425吨，吉林碳谷国内碳纤维原丝销量合计32,609.94吨，占到了国内原丝消耗约一半。2018-2022Q3吉林碳谷营业收入分别为2.28亿元、10.63亿元、11.02亿元、12.09亿元、15.19亿元，四年CAGR达74.29%进入快速增长阶段。2020年吉林碳谷实现盈利，当年净利润为1.39亿元，2022Q3升至4.83亿已经超过2021全年水平，净利润四年CAGR达79.40%，净利润率上升至31.83%，盈利能力提升较快。我们预计2022-2024年吉林碳谷营业收入为20.66亿元、28.02亿元、41.35亿元，净利润7.30亿元、9.52亿元、14.09亿元，对应EPS分别为2.29元、2.99元、4.42元，对应PE分别为20.4X、15.7X、10.6X，首次覆盖给予“买入”评级。
　　下游需求不断提升叠加进口量下降为国产碳纤维及原丝进一步打开市场空间
　　2022H1我国各类型碳纤维产品进口总量为14739吨，相较2021年同比下降16%。但从国内碳纤维需求来看2021年国内对碳纤维的需求量为62379吨，2023年预计上涨至98658吨，其中国产碳纤维达到53308吨超过进口碳纤维数量；2025年则预计为159234吨，2021-2025年CAGR达26%。风电、储氢瓶、航空航天等下游行业均处于增长态势，推动碳纤维需求的快速上升。进口量的下降与需求量的上升形成剪刀差，为国产碳纤维及原丝打开更广阔的市场空间。
　　议价能力强且原丝供不应求，吉林碳谷产销量水平处于快速增长阶段
　　吉林碳谷向关联方购买蒸汽、电等上游原材料、能源产品，原丝产品则有五成销往下游宝旌系列、吉林国兴等关联公司。从吉林碳谷公告的关联交易实际发生额与预计金额来看，其产销量水平处于快速增长阶段。目前国内碳纤维及原丝仍处于供不应求状态，吉林碳谷有较强的议价能力，预计其原丝产品平均价格在2022-2024年内仍保持上升态势。
　　风险提示：原材料价格波动风险、客户集中风险、下游增长低于预期风险

研究报告全文：北北交所首次覆盖报告交所吉林碳谷国内碳纤维原丝半壁江山借增需东风盈利腾飞研836077BJ究2023年01月30日北交所首次覆盖报告投资评级买入首次诸海滨分析师zhuhaibinkyseccn证书编号S0790522080007日期2023120国内碳纤维原丝市占率达营收净利润率升至当前股价元490850CAGR743183吉林碳谷主要从事聚丙烯腈基碳纤维原丝的研发生产和销售2022年入选第北一年最高最低元68494018交四批专精特新小巨人企业年国产碳纤维原丝消耗量为吨202161425所总市值亿元15639吉林碳谷国内碳纤维原丝销量合计吨占到了国内原丝消耗约一半首流通市值亿元49723260994次总股本亿股2018-2022Q3吉林碳谷营业收入分别为228亿元1063亿元1102亿元1209覆319盖流通股本亿股101亿元1519亿元四年CAGR达7429进入快速增长阶段2020年吉林碳谷报实现盈利当年净利润为亿元升至亿已经超过全年水近3个月换手率25971392022Q34832021告平净利润四年CAGR达7940净利润率上升至3183盈利能力提升较快我们预计2022-2024年吉林碳谷营业收入为2066亿元2802亿元4135亿元北交所研究团队净利润730亿元952亿元1409亿元对应EPS分别为229元299元442元对应PE分别为204X157X106X首次覆盖给予买入评级下游需求不断提升叠加进口量下降为国产碳纤维及原丝进一步打开市场空间2022H1我国各类型碳纤维产品进口总量为14739吨相较2021年同比下降16但从国内碳纤维需求来看2021年国内对碳纤维的需求量为62379吨2023年预计上涨至98658吨其中国产碳纤维达到53308吨超过进口碳纤维数量2025开年则预计为159234吨2021-2025年CAGR达26风电储氢瓶航空航天源证等下游行业均处于增长态势推动碳纤维需求的快速上升进口量的下降与需求券量的上升形成剪刀差为国产碳纤维及原丝打开更广阔的市场空间证券议价能力强且原丝供不应求吉林碳谷产销量水平处于快速增长阶段研吉林碳谷向关联方购买蒸汽电等上游原材料能源产品原丝产品则有五成销究往下游宝旌系列吉林国兴等关联公司从吉林碳谷公告的关联交易实际发生额报与预计金额来看其产销量水平处于快速增长阶段目前国内碳纤维及原丝仍处告于供不应求状态吉林碳谷有较强的议价能力预计其原丝产品平均价格在2022-2024年内仍保持上升态势风险提示原材料价格波动风险客户集中风险下游增长低于预期风险财务摘要和估值指标指标2020A2021A2022E2023E2024E营业收入百万元11021209206628024135YOY3797708356476归母净利润百万元1393157309521409YOY563412611319304480毛利率194407437408399净利率126260353340341ROE358368461375357EPS摊薄元044099229299442PE倍1072474204157106PB倍384175945938数据来源聚源开源证券研究所请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明131北交所首次覆盖报告目录1公司情况碳纤维原丝小巨人营收CAGR达74411产品情况主攻碳纤维大丝束原丝毛利贡献率90以上412产销情况产能利用率过88产销率过85对精功系销售占五成613财务表现四年营收CAGR达7429净利润率提升至318392行业情况国内碳纤维需求量CAGR26进入快速增长期1121上游国内丙烯腈产能不断提升供应充足1222下游风电储氢等行业助推碳纤维需求进入快速增长期133公司看点国内最大专业原丝企业进口量剪刀差进一步扩张国产碳纤维市场空间2131竞争优势国内最大专业原丝生产企业国内市占率达五成2132增长来源下游需求上升原料价格低位进口量下降与需求增长剪刀差扩展国产碳纤维空间223212022H1碳纤维进口量下降剪刀差提升国产碳纤维及原丝市场空间22322下游风电储氢瓶航空航天等应用行业需求量增加23323原材料丙烯腈成本预计保持低位25324吉林碳谷原丝产量预计持续上升264估值及盈利预测275风险提示28附财务预测摘要29图表目录图12022年被认定为专精特新小巨人4图2两大主要股东均为全资国有控股4图3吉林碳谷已实现多型号原丝规模稳定生产5图4原丝产品已经成为最主要营收来源5图5原丝始终为最主要毛利润来源5图6原丝毛利率已达到并稳定于40以上6图7四年营收CAGR达742910图8净利润四年CAGR达794010图9毛利率净利率均产生快速上涨10图10财务费用是期间费用中的最大分项11图112021年研发费用规模大增至394872万元11图12丙烯腈经聚合纺丝形成原丝再由氧化碳化形成碳纤维11图13完整的碳纤维产业链包括上游丙烯腈中游原丝碳纤维下游航空风电等行业企业12图14国内碳纤维需求量2021-2025年CAGR达2614图15中国成为碳纤维需求最大市场占比达5315图162021年国内碳纤维47为国产15图17航空航天为碳纤维下游应用市场规模最大分项15图18风电叶片为碳纤维需求量最大的应用场景15图19国内风电叶片对碳纤维需求量占总需求量的3616图202022-2026风电新增装机量GAGR有望达到6617图21叶片尺寸不断上升预计带动碳纤维主梁叶片占比18图22碳纤维拉挤工艺已经成为风机叶片主梁的主要生产工艺19请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明231北交所首次覆盖报告图23叶片大梁的碳纤维应用预计提升20图24国产超大叶片的开发增长推动碳纤维渗透率提升20图25国内原丝产能主要由专业原丝生产企业以及碳纤维配套产能构成吨22图26中复神鹰2018年成功攻克T1000碳纤维批量生产技术23图27波音787复合材料占全机结构重量的5025图28C919复合材料占比为1225图29丙烯腈2022年价格维持在10000元吨的较低水平26表1截至2020年安排生产的产能总量为25万吨吨7表2截至2022年年初4万吨项目的全部生产线均已建成投产7表3主力产品12K24K等产能利用率达88以上产销率达85以上吨8表4精功系列公司目前为最大下游客户9表52021年全球丙烯腈行业集中度高CR4约占全球总产能的4612表6截至2021年国内丙烯腈产能为338万吨年13表72022-2025年期间国内预计有共计215万吨年丙烯腈产能新增13表8大丝束碳纤维具有成本优势14表9吉林化纤上海石化中复神鹰等各大企业均在加码碳纤维产能16表10百米级超大型海上叶片已成为各大叶片厂商的开发重点17表11国内外风电叶片用碳纤维性能基本处于东丽公司T300700级碳纤维水平19表12型瓶和型瓶使用碳纤维做外部缠绕层且可车载使用20表13各地已出台相关政策支持氢能源行业发展21表14日本中国台湾韩国美国墨西哥是我国主要的进口碳纤维来源地22表15美国对华碳纤维出口量在2022H1出现下滑23表162023年国内风电行业的碳纤维预计需求量在294万吨左右24表17预计到2025年储氢瓶方面碳纤维的需求规模达到2649亿元24表181115架订单预计带来超过6000吨航空级别碳纤维需求25表192021-2023关联交易保持大幅增长元26表21预计2022-2024年吉林碳谷EPS分别为229元299元442元27请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明331北交所首次覆盖报告1公司情况碳纤维原丝小巨人营收CAGR达74吉林碳谷主要从事聚丙烯腈基碳纤维原丝的研发生产和销售在国内是首家采用三元水相悬浮聚合两步法生产碳纤维聚合物DMAC为溶剂湿法生产碳纤维原丝致力于成为国内领先国际知名的聚丙烯腈基碳纤维原丝及相关产品的供应商吉林碳谷碳纤维原丝整体规模研制生产能力及技术水平在国内均处于行业先进水平产品品质优良且稳定性强近年不断丰富大丝束系列产品为降低碳纤维产业链成本打下坚实的基础2022年入选第四批专精特新小巨人企业图12022年被认定为专精特新小巨人资料来源Wind开源证券研究所从2022Q3股本情况来看吉林碳谷的最大股东为吉林市国兴新材料产业投资有限公司占股比例5002吉林九富城市发展投资控股有限公司为第二大股东占比70两大股东均为100国资控股图2两大主要股东均为全资国有控股资料来源Wind开源证券研究所11产品情况主攻碳纤维大丝束原丝毛利贡献率90以上吉林碳谷的主要产品为碳纤维原丝碳纤维按纤维数量不同可分为小丝束和大丝束一般将丝束数量小于24K的碳纤维称为小丝束1K代表一束碳纤维中有1000根丝24K及以上的为大丝束小丝束一般应用于国防军工及航空航天领域对应价格较高大丝束一般应用于工业领域价格相较小丝束较低碳纤维原丝对应的也可区分为小丝束碳纤维原丝和大丝束碳纤维原丝吉林碳谷自设立时致力于请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明431北交所首次覆盖报告小丝束碳纤维原丝的发展产品囊括1K3K6K12K12KK12S等而大丝束碳纤维原丝其核心驱动力就是在保持碳纤维优良性能的前提下大幅降低其成本打开碳纤维广泛运用于工业和民用领域大门目前吉林碳谷顺应市场需求主要致力于大丝束碳纤维原丝的开发已经实现了24K25K35K48K和50K的稳定大规模生产大丝束领域为此后研发投入方向力争实现75K100K480K等系列产品稳定大规模生产图3吉林碳谷已实现多型号原丝规模稳定生产资料来源定向发行说明书从2019-2022H1年营业收入构成情况来看吉林碳谷的碳纤维原丝作为主要产品在20192020年营收占比尚处在较低位置其他业务主要为丙烯腈贸易仅为28532021年碳纤维原丝在吉林碳谷全年营收中占比已经达到92612022H1则为7714已经成为主要营业收入来源从毛利角度来看碳纤维原丝始终为主要的毛利贡献产品2019-2022H1碳纤维原丝的毛利贡献率分别为10352962794267987在20192020年营业收入占比较低的情况下碳纤维原丝仍为最主要的毛利润贡献项同时带量试制品对毛利的贡献率有所提升2022H1由试制品销售产生的毛利润为724620万元图4原丝产品已经成为最主要营收来源图5原丝始终为最主要毛利润来源1001008080606040402020002019202020212022H12019202020212022H1-20碳纤维原丝带量试制品碳丝碳纤维原丝带量试制品碳丝其他主营业务其他业务其他主营业务其他业务数据来源Wind开源证券研究所数据来源Wind开源证券研究所请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明531北交所首次覆盖报告主要产品的毛利率上升原丝稳定于40以上碳纤维原丝作为主要毛利贡献产品毛利率从2019年1103上升至2022H1的4406水平且趋于稳定碳丝毛利率则在2020-2022H1保持增长2022H1为4170带量试制品上升幅度最大2022H1毛利率已经到达3716水平与碳纤维原丝较为接近图6原丝毛利率已达到并稳定于40以上500040003000200010000002019202020212022H1-1000-2000碳纤维原丝带量试制品碳丝数据来源Wind开源证券研究所12产销情况产能利用率过88产销率过85对精功系销售占五成吉林碳谷的碳纤维原丝产能主要由原有产能5000吨2022年初全部建成投产的4万吨项目以及正在推动的年产15万吨原丝项目构成吉林碳谷自2008年建厂以来初始设计产能5000吨设计了4条纺丝线主要是ABCD线2016年起开始立项建设4万吨碳纤维原丝项目2017年正式开工以来分批建设投产已经分批投产产能包括EFGH线EF线主要于2017-2019年期间进行建设施工设备安装调试单机试运以及联机试运不同产品2018-2019年进行单机试运以及多品种联机试运时贡献了部分产能于2019年底实现初始设计目标达到预定可使用状态进行转固GH线主要于2018-2020年期间进行建设施工设备安装调试试运行等GH线由于有EF线作为生产线调试基础故调试时间较短请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明631北交所首次覆盖报告表1截至2020年安排生产的产能总量为25万吨吨生产线产品设计2018年生产安排2019年生产安排2020年生产安排原始设计产能实际生产产能实际生产产能实际生产产能A线3K原丝50012KS210012KS100012KS2800150012KS210012KS150012KS1800B线12K原丝2425K17002425K1700C线12K原丝15002425K24002425K51002425K4100D线12K原丝15002425K24002425K31002425K4900小计5000900012400153001K原丝501K2001K1501K1003K原丝1503K4003K4003K500E线12K原丝1800----12KS140025K原丝3000------48K原丝50002425K10002425K7002425K3400F线48K100048K400G线25K原丝50002425K1700H线25K原丝50002425K1700小计20000160022509200数据来源问询回复函开源证券研究所截至2022年年初4万吨项目的全部生产线均已建成投产表2截至2022年年初4万吨项目的全部生产线均已建成投产计划安排产品产能吨A线12KS2800B线2425K5300C线2425K5300D线2425K53001K100E线3K40012KS1700F线25K2500G线35K62002425K2500H线4850K3800小计359002021新增生产线12K50K5000合计40900数据来源问询回复函开源证券研究所从各类产品在2018-2020年产量及产销率情况来看122425K几类原丝为最主要产品产销率达到90以上2020年新增48K大丝束原丝产品产销率达到11947主力产品销售情况均较为良好136K主要运用于军工航天领域该应用领域对产品品质要求较高产品毛利请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明731北交所首次覆盖报告率较高吉林碳谷该块产品的市场需求处于不断培育和扩大中各年产销率波动较大主要是由于受军工航天领域拿货进度影响但是为保证生产质量保证军工航天领域对批次货号的要求需要保持该块产品每年一定规模的持续生产以保证生产质量故产销率波动较大12KS为吉林碳谷前期主要产品持续保持稳定生产销售故其产销率持续处于高位24K25K于2018年以来成为主力产品产销率一直处于高位48K是2019年刚完成生产线带量试验的产品处于市场开拓中表3主力产品12K24K等产能利用率达88以上产销率达85以上吨年份产品种类产能产量产能利用率销量产销率1K20066463323263839703K400172643151301875422018年12KS42000028343067483190751125824K25K58000051595788964612468940合计1060000823293776779597796681K150657543847816118873K4002993274835758192412KS2500002201718807231748105262019年24K25K10600009329368801910455975948K100000295812958171845809合计146500011896148120115577797161K1009339330853791503K500413826028105680512KS6000556948928249707089252020年24K25K17500164960594261588912963248K400380795184548411947合计2450022952549368216810894461K1009558955810543110313K5004218784372743465032021年1-612KS2250197408877421393810837月24K25K12700123999597641075791867648K50K21001666727937497122983合计176501655821938113774188319数据来源公开发行说明书开源证券研究所2019-2021H1吉林碳谷对精功系公司吉林精功碳纤维有限公司浙江宝旌炭材料有限公司原浙江精功碳纤维有限公司浙江精业新兴材料有限公司绍兴宝旌复合材料有限公司原精功绍兴复合材料有限公司等的销售额占当年总销售额占比在50左右水平各年度情况较为稳定其他的合作客户如方大炭素神舟炭纤维江苏恒神等均为合作多年的客户合作时间均在4年以上合作的确定性也较强从主要客户归属地以及营收占比情况来看吉林碳谷下游客户具有一定集中性但考虑到吉林碳谷是国内主要的成规模碳纤维原丝制造商技术以及产品质量等方面具有较强的竞争优势因此不存在依赖单一客户风险请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明831北交所首次覆盖报告表4精功系列公司目前为最大下游客户序号客户名称销售品类金额万元占比2019吉林精功碳纤维有限公司19760456382浙江精功碳纤维有限公司12K12S24K25K38628612481精功绍兴复合材料有限公司33175107小计239550777372方大炭素新材料科技股份有限公司6K12K2333067543吉林市吉研高科技纤维有限责任公司1K3K6K1913046184吉林化纤福润德纺织有限公司1K3K12K12S24K48K1231893985吉林市神舟炭纤维有限责任公司1K3K6K97321314合计304062798212020吉林精功碳纤维有限公司12S24K249349242091浙江精功碳纤维有限公司25K338498571小计28319904780江苏宏飞复合新材料有限公司5370139063K25K2常州市宏发纵横新材料科技股份有限公司363085613小计90009815193ALABUGA-FIBRELLC3K12K12S24K25K48K75192212694江苏恒神股份有限公司12K12S25K48K5436989185吉林国兴碳纤维有限公司12K12S290214490合计531792289762021H1吉林精功碳纤维有限公司25K203598145671浙江宝旌炭材料有限公司12K12S25K234188525小计227016950932江苏恒神股份有限公司25K50K碳丝3K50821911403吉林国兴碳纤维有限公司6K12K327123734江苏宏飞复合材料有限公司32195772225K50K碳丝3K4常州市宏发纵横新材料科技股份有限公司5161012小计3271187345吉林市吉研高科技纤维有限责任公司1K3K271888610合计37045178310数据来源公开发行说明书开源证券研究所13财务表现四年营收CAGR达7429净利润率提升至3183营业收入快速增长阶段2018-2021CAGR达74292018-2022Q3吉林碳谷营业收入分别为228亿元1063亿元1102亿元1209亿元1519亿元四年CAGR达7429请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明931北交所首次覆盖报告图7四年营收CAGR达7429164001435012300102508200615041002500020182019202020212022Q3营业总收入亿元yoy数据来源Wind开源证券研究所盈利能力大幅提升净利润CAGR达79402020年吉林碳谷实现盈利当年净利润为139亿元2022Q3升至483亿已经超过2021全年水平整体毛利率在2019年实现正毛利率为299并快速上升至2022Q3的4298水平净利润率随之产生大幅提升2022Q3达到3183目前吉林碳谷整体盈利能力较强图8净利润四年CAGR达7940图9毛利率净利率均产生快速上涨60000600505000040500400003040020300001020000300010000200-1020182019202020212022Q30-20100-10000-30-200000-4020182019202020212022Q3-50归母净利润万元yoy毛利率净利率数据来源Wind开源证券研究所数据来源Wind开源证券研究所从各项费用水平来看2019-2022Q3期间费用率水平保持稳定2019-2022Q3期间费用率分别为6137811119566由于吉林碳谷过去的融资行动偏向债务融资借款金额较大因此财务费用是期间费用中的最大分项费用率分别为426606600251销售费用率则始终保持在06以下管理费用率保持在13以下2021年因着力新型原丝开发研发费用规模大增至394872万元相较于2020年较低的研发费用水平2021年由于着力新种类和新型的原丝产品方面因此带量试制的投入较大研发费用规模大涨至394872万元请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明1031北交所首次覆盖报告图10财务费用是期间费用中的最大分项图112021年研发费用规模大增至394872万元8000204500840007600015350063000540001025004200020005315001000200120182019202020212022Q350000销售费用万管理费用万20182019202020212022Q3财务费用万销售费用率管理费用率财务费用率研发费用万研发费用率数据来源Wind开源证券研究所数据来源Wind开源证券研究所2行业情况国内碳纤维需求量CAGR26进入快速增长期完整的碳纤维产业链包含从原油到终端应用的完整制造过程首先产业链上游企业先从石油煤炭天然气等化石燃料中制得丙烯并经氨氧化后得到丙烯腈丙烯腈经聚合和纺丝之后得到聚丙烯腈PAN原丝然后产业链中下游企业再经过预氧化低温和高温碳化后得到碳纤维碳纤维可制成碳纤维织物和碳纤维预浸料碳纤维与树脂陶瓷等材料结合可形成碳纤维复合材料最后由各种成型工艺得到下游应用需要的最终产品图12丙烯腈经聚合纺丝形成原丝再由氧化碳化形成碳纤维资料来源赛瑞研究开源证券研究所请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明1131北交所首次覆盖报告图13完整的碳纤维产业链包括上游丙烯腈中游原丝碳纤维下游航空风电等行业企业资料来源恒神股份官网开源证券研究所21上游国内丙烯腈产能不断提升供应充足目前吉林碳谷的主要原材料为丙烯腈丙烯酸甲酯等丙烯腈为大宗化工产品2021H1数据来看主要供应商为吉林石化2021年全球丙烯腈产能863万吨年按区域分全球丙烯腈主要生产区域是东北亚北美和西欧地区其中东北亚产能占比约62按生产企业分全球最大的丙烯腈生产商是旭化成化学株式会社产能114万吨年其次是英力士公司产能1075万吨年中国石化位列第三产能99万吨年2021年全球丙烯腈行业集中度高前4的产能约占全球总产能的46表52021年全球丙烯腈行业集中度高CR4约占全球总产能的46排名公司产能万吨年1AsahiKaseiChemicals日本旭化成化学1142Ineos英力士10753中国石化994江苏斯尔邦石化785中国石油706ASCEND美国奥升德527浙江石油化工528SolutiaInc美国首诺科特玻璃功能膜公司499FormosaPlastics中国台湾塑料3210CYTEC美国氰特化学公司30全球总计863数据来源陈科宇等国内外丙烯腈市场及发展前景分析开源证券研究所至2021年底国内共有12家丙烯腈工厂丙烯腈总产能达338万吨年占全球丙烯腈总产能的39行业集中度高产能排名前4的企业占全国总产能的比例约为88国内丙烯腈产能情况分区域看2021年华东地区丙烯腈产能242万吨年占比约71东北地区67万吨占比约20华北地区26万吨占比约8西北地区3万吨占比约12021年国内丙烯腈产量2613万吨扣除年底建成投产的江苏斯尔邦石化三期26万吨年和利华益集团26万吨年新增产能全年装置开请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明1231北交所首次覆盖报告工率912017-2021年国内丙烯腈产能从208万吨年增长至338万吨年年均增长率为129产量从约1918万吨增长至约2613万吨年均增长率为80表6截至2021年国内丙烯腈产能为338万吨年年份产能万吨年产量万吨进口量万吨出口量万吨表观消费量万吨201720819183270809821789201822118036370492168720192472065330914282331520202732244430667282478220213382613203821022607数据来源陈科宇等国内外丙烯腈市场及发展前景分析开源证券研究所同时在2022-2025年期间国内预计有共计215万吨年丙烯腈产能新增国内丙烯腈期间内预计供应充足表72022-2025年期间国内预计有共计215万吨年丙烯腈产能新增企业名称产能万吨年投产时间地点天辰齐翔新材料132022年已投产山东淄博中石油吉化揭阳132022年四季度广东揭阳中海油东方石化202022年四季度海南东方辽宁金发新材料262022年四季度辽宁盘锦江苏嘉宏新材料262023年江苏连云港中石油吉化扩产132024年吉林长春浙江石油化工三期262024年浙江舟山江苏斯尔邦四期262025年江苏连云港裕龙岛炼化一体化项目262025年山东烟台东华能源茂名262025年广东茂名合计215数据来源陈科宇等国内外丙烯腈市场及发展前景分析开源证券研究所22下游风电储氢等行业助推碳纤维需求进入快速增长期从各场景所使用的碳纤维技术类型上来看目前全球的碳纤维类型集中于标模的大丝束占比44小丝束类型产品占比43小丝束一般是指丝束规格为124K的碳纤维大丝束一般是指丝束规格48K的碳纤维小丝束碳纤维力学性能优异拉伸强度为35007000MPa拉伸模量为230680GPa主要应用于航空航天领域而大丝束碳纤维拉伸强度为35005000MPa拉伸模量为230290GPa主要应用在汽车风电叶片能源建筑和体育用品等又称为工业级碳纤维相比于小丝束碳纤维大丝束碳纤维最大的优势就是低成本和生产效率高可拓展碳纤维复合材料的应用途径是目前碳纤维发展的重点方向之一请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明1331北交所首次覆盖报告表8大丝束碳纤维具有成本优势不同参数丝束规格大丝束碳纤维小丝束碳纤维小丝束成本高的原因聚合组分纯度要求一般92ANMA等纯度要求高92ANMAIA等提纯成本增加原丝纯度允许一定杂质严格控制杂质含量纺丝速度慢原丝性能重均分子量适中高重均分子量且分子量分布窄聚合纺丝成本增加氧化过程AN含量少使得氧化快需控制放热集中高AN含量致使氧化慢长时高能耗致使成本增加碳化工艺碳化温度相对较低有时需要较高温度能耗高产品认证相对简单非常关键过程复杂周期长认证昂贵资料来源彭公秋等国产聚丙烯腈基大丝束碳纤维发展现状与分析开源证券研究所2021年国内对碳纤维的需求量为62379吨2023年预计上涨至98658吨其中国产碳纤维达到53308吨超过进口碳纤维数量2025年则预计为159234吨2021-2025年CAGR达26图14国内碳纤维需求量2021-2025年CAGR达26资料来源林刚构建硬科技优势2021全球碳纤维复合材料市场报告2021年全球对碳纤维的需求量为118万吨同比上涨104其中中国需求量为62379吨占据全球份额的529中国市场已经在全球占据举足轻重的地位从国内62379吨的需求总量构成情况来看进口量为33129吨占总需求的531比2020同比增长92国产纤维供应量为29250吨占总需求的469比2020年同比增长了581整体来看国产碳纤维仍处于供不应求状态请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明1431北交所首次覆盖报告图15中国成为碳纤维需求最大市场占比达53图162021年国内碳纤维47为国产其他市场万国产万吨吨中国万47进口万吨47吨5353中国万吨其他市场万吨进口万吨国产万吨数据来源2021全球碳纤维复合材料市场报告开源证券研究数据来源2021全球碳纤维复合材料市场报告开源证券研究所所2021年全球碳纤维需求市场规模共计3401亿美元其中航空航天是最大应用市场规模为1188亿美元占比35风电叶片则为第二规模为554亿美元占比16体育休闲应用市场规模为511亿美元占比15但从需求量来看风电叶片仍为碳纤维材料需求吨数最高的达到33万吨占比28航空航天则仅为165万吨占比14排名第三相较而言航空航天所需的碳纤维材料对单价及质量要求要高于风电叶片图17航空航天为碳纤维下游应用市场规模最大分项图18风电叶片为碳纤维需求量最大的应用场景碳碳复电子电器电缆芯其它电子电缆芯其它建筑船舶航空航天建筑船舶航空航天材211电器1131风机叶片41风机叶片52体育休闲碳碳复材体育休闲汽车压力容器7航空压力容器航天6混配模成型混配模成型汽车14混配模成航空航天汽车8汽车型35碳碳复材碳碳复材混配模成风机叶片7建筑建筑型28体育风机电子电器压力容器9体育电子电器休闲叶片8船舶休闲船舶1516电缆芯压力容器16电缆芯9其它其它数据来源2021全球碳纤维复合材料市场报告开源证券研究数据来源2021全球碳纤维复合材料市场报告开源证券研究所所从2021年中国碳纤维各下游行业需求量来看风电仍为国内碳纤维最大应用场景需求量达到225万吨占比361体育休闲行业需求量175万吨排名第二碳碳复材包含耐火保温毡需求量上升至7000吨排名第三国内航空航天碳纤维请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明1531北交所首次覆盖报告需求量相较风电等行业则较小仅为2000吨排名第7图19国内风电叶片对碳纤维需求量占总需求量的36汽车电子电器电缆芯其船舶风电叶片航空航天321它0体育休闲23建筑碳碳复材4压力容器混配模成型混配模成型5压力容器风电叶片建筑536航空航天汽车碳碳复材电子电器11体育休闲电缆芯28船舶其它数据来源2021全球碳纤维复合材料市场报告开源证券研究所碳纤维产业已形成了以东北京津冀长三角珠三角环渤海等地区为主的产业集群涌现出一批标志性企业和研发机构建成了中复神鹰光威复材山西钢科江苏恒神吉林国兴吉林宝旌吉林碳谷浙江宝旌兰州蓝星中简科技等为代表的碳纤维生产企业而随着风电新能源汽车无人机航空航天等方面的快速发展国内对于碳纤维需求持续放量各大生产企业也在不断加码碳纤维产能吉林化纤已成为全国最大的碳纤维生产基地旗下原丝及碳纤维生产企业包括吉林国兴吉林宝旌吉林凯美克吉林碳谷现有原丝产能6万吨碳纤维产能25万吨2022年原丝产能达到20万吨碳纤维产能达到5万吨预计十四五末吉林化纤形成33万吨原丝10万吨碳纤维的生产能力中复神鹰西宁年产万吨高性能碳纤维及配套原丝项目目前已建成并投产加上连云港3500吨年的产能合计产能14500吨年此外中复神鹰西宁仍有计划新建年产14万吨高性能碳纤维及配套原丝项目届时其碳纤维产能突破2万吨年表9吉林化纤上海石化中复神鹰等各大企业均在加码碳纤维产能企业在建年产能吨计划建设年产能吨吉林化纤2500050000上海石化12000新疆隆炬6000中复神鹰14000光威复材40006000国泰大成3500中简科技1500山西钢科4000数据来源韩笑笑国内聚丙烯腈基碳纤维产业现状及发展建议开源证券研究所风电增长新动能带动风机碳纤维需求量随着能源结构转型和绿色电力的发展请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明1631北交所首次覆盖报告中国欧洲和美国等主力风电市场正酝酿新一轮增长动能东南亚拉丁美洲等新兴市场也展现出需求的快速增长全球风电市场正迈入持续成长的平价道路根据GWEC预计至2026年全球风电新增装机总量有望超550GW年均新增超110GW20222026年的年均复合增长率GAGR有望达到66根据十四五可再生能源发展规划到2025年可再生能源年发电量预计可达33万亿kWh左右风电和太阳能发电量较2020年实现翻倍5年年均复合增速达到15海上风电行业也预计迎来大规模快速发展图202022-2026风电新增装机量GAGR有望达到6614012010080604020020212022E2023E2024E2025E2026E陆上风电海上风电数据来源GWEC开源证券研究所风电机组大型化发展是降低度电成本最有效的途径更大的风轮和更高的轮毂高度能使机组在风速较低的地区捕获更低的风能在机组功率提升的同时大幅增加年有效利用小时数随着平价大基地项目分散式风电项目的需求增加对机组的风资源利用率要求提高陆上风机已经逐步由23MW时代迈入47MW时代海上风电领域大兆瓦机型发展更加迅速到2021年中国陆上风电主流投标机型已经提高到67MW陆上风电机组平均单机容量达到31MW海上主流投标机型达到910MW最大的已超过13MW海上风电机组平均单机容量达到56MW随着风电机组向大功率化发展作为捕获风能核心部件的叶片长度也在快速增加目前百米级超大型海上叶片已成为各大叶片厂商的开发重点目前国内最新下线的叶片长度已达122m适配机组功率达136MW表10百米级超大型海上叶片已成为各大叶片厂商的开发重点风电厂Siemens-上海电气运达中GEVestasAerodyn中材叶片东方电气东方风电明阳智能洛阳双瑞商Gemesa中复联众复叶片长107120108115511111510211212210310310851101115102度米数据来源牟书香等碳纤维在风电叶片中的应用进展开源证券研究所碳纤维在风电叶片中的主要应用部位为主梁与同级别的高模玻纤主梁叶片相比采用碳纤主梁设计的叶片可实现减重2030以122m长叶片为例叶片重量的减轻可以大幅降低因自重传递到主机上的载荷进而可以减少轮毂机舱塔架和桩基等结构部件1520的重量有效降低风机10以上的整体成本随着请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明1731北交所首次覆盖报告碳纤维叶片强度和刚度的提升可以减少叶片在运行时的动态变形有效改善叶片的空气动力学性能提升风轮的发电效率因此通过应用碳纤维叶片降低对轮轴和塔架的负载风机的输出功率更加平稳均衡运行效率更高且碳纤维复合材料的抗疲劳性能较好通过后评估还可以延长叶片的生命周期降低日常维护费用等综合成本根据美国Sandia国家实验室20162017年的研究预计2021年碳纤维主梁叶片主要应用在35MW和810MW功率的机型上其中10MW以上机型100使用碳纤维主梁该实验室同样预计对随叶片长度增加碳纤维主梁叶片占比的也会上升当叶片长度大于70m时碳纤维的渗透率达到55随着叶片向大型化发展叶片的平均长度大概率超过90m甚至100m碳纤维的渗透率预计进一步提高这为碳纤维提供了广阔的市场空间图21叶片尺寸不断上升预计带动碳纤维主梁叶片占比资料来源Sandia国家实验室目前国内风电方面对碳纤维的需求占到总需求量的36是碳纤维的最主要下游应用碳纤维复合材料主梁的成型工艺主要有碳纤维织物真空灌注预浸料成型和拉挤板真空灌注3种碳纤维复合材料主梁真空灌注和预浸料成型工艺在叶片中应用较早且技术较为成熟随着叶片大型化对重量的要求越来越高采用真空灌注和预浸料成型技术成型的碳纤维复合材料力学性能偏低成型过程复杂效率较低材料和成型成本都偏高已不能满足后期叶片发展的需求拉挤成型已经成为主流工艺维斯塔斯在20年前对其拉挤板主梁工艺进行了专利保护并从2015年开始将碳纤维主梁拉挤工艺应用于叶片上该工艺先将碳纤维制成拉挤板材然后将其组合固定在蒙皮上成为叶片主梁这种设计理念是把预制成型的灌注主梁拆分为高效低成本高质量的标准化拉挤片材将片材一次组装整体成型该工艺的优点主要体现在4个方面1拉挤工艺大幅提升了碳纤维的体积含量可提升至70左右可有效减少材料用量而降低主梁重量2标准化拉挤片材大大提高了生产效率可以保证产品性能的一致性和稳定性适合大批量生产3拉挤板长度和宽度可定制化材料利用率高4综合成本明显降低减少了编织和预浸工序在主梁成型时还减少了主梁模具的投入大大降低了运输成本和组装整体成型的生产成本请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明1831北交所首次覆盖报告维斯塔斯开发出碳纤维拉挤工艺主梁后在风电叶片上开始了大规模批量应用新开发的20MW以上叶片均使用碳纤维复合材料极大地推动了碳纤维在风电领域的应用以2021年为例风电的碳纤维用量为33万吨占全球所有碳纤维应用领域的33仅维斯塔斯的用量就在25万28万吨左右图22碳纤维拉挤工艺已经成为风机叶片主梁的主要生产工艺资料来源东莞久耐机械网站小丝束碳纤维虽然力学性能优异但长期受到成本和产能因素的制约难以在风电叶片等领域实现推广应用大丝束48K碳纤维最大的优势就是成本低和生产效率高可打破碳纤维高昂价格带来的应用局限拓展碳纤维复合材料的应用途径是市场发展的重要趋势而大丝束碳纤维高速发展也恰恰得益于全球风电用复合材料叶片的快速增长目前风电叶片用碳纤维供应商主要为日本东丽旗下的Zoltek卓尔泰克日本三菱Mitsubishi德国SGL西格里中国台湾台塑Tairylan以及土耳其DowAksa其中除DowAksa生产的碳纤维为小丝束外其他几家生产的均为大丝束碳纤维目前卓尔泰克和德国西格里公司是目前世界上最主要的风电大丝束碳纤维生产企业20212025年期间全球风电叶片对碳纤维需求预计依然强劲2021年为33万吨预计到2025年可超过8万吨这对低成本碳纤维尤其是大丝束碳纤维提出了较强需求国内的中复神鹰精功和恒神股份等企业经过近些年的不断努力开发出了风电叶片用的24K25K碳纤维并有一定规模应用国内外风电叶片用碳纤维性能基本处于东丽公司T300级T700级碳纤维水平总体上来看国产碳纤维在性能质量生产效率提升和成本降低方面还有较大的进步空间随着维斯塔斯的专利到期以及国内各厂商超大叶片的开发增长拉挤成型工艺的渗透率会继续提升碳纤维拉挤板材预计逐渐成为主要的叶片主梁材料表11国内外风电叶片用碳纤维性能基本处于东丽公司T300700级碳纤维水平生产厂家牌号规格拉伸强度MPa拉伸模量GPa伸长率卓尔泰克隶属PX3550K4137242150于东丽CT504450K4400255165西格里CT5040-E10050K4000240170三菱TRW4050L50K410040170TairylanTC35R48K4000240170DowAksaA4224K4200240180中复神鹰SYT45S24K4500230180恒神股份HF1024K4200240175请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明1931北交所首次覆盖报告生产厂家牌号规格拉伸强度MPa拉伸模量GPa伸长率精功JG452425K4000235178T300T300B1K6K3530230150东丽T700SC12K24K4900230210数据来源牟书香等碳纤维在风电叶片中的应用进展开源证券研究所图23叶片大梁的碳纤维应用预计提升图24国产超大叶片的开发增长推动碳纤维渗透率提升资料来源新材料网资料来源明阳电气储氢瓶中型瓶和型瓶涉及碳纤维应用国外的型瓶在汽车领域已经成功商用目前高压储氢气瓶主要分为型瓶型瓶型瓶和型瓶其中型瓶型瓶和型瓶为纤维复合材料缠绕气瓶型瓶和型瓶是纤维复合材料缠绕制造的主流气瓶主要由内胆和碳纤维缠绕层组成型瓶的内胆为铝合金型的内胆为聚合物纤维复合材料则以螺旋和环箍的方式缠绕在内胆的外围以增加内胆的结构强度国外的型瓶在汽车领域已经成功商用表12型瓶和型瓶使用碳纤维做外部缠绕层且可车载使用类型型型型型材质纯钢制金属瓶钢制内胆纤维缠绕瓶铝内胆纤维缠绕瓶塑料内胆纤维缠绕瓶工作压力MPa1752026330307070介质相容性有氢脆有腐蚀性有氢脆有腐蚀性有氢脆有腐蚀性有氢脆有腐蚀性质量储氢密度11524412557体积储氢密度gL-1142817231428172335403840使用寿命a151515201520成本低中等最高高车载是否可以使用否否是是数据来源李建等高压储氢容器研究进展开源证券研究所在十四五规划中氢能作为前沿科技和产业变革领域首次在五年规划中被提及规划指出十四五期间要组织实施氢能产业孵化与加速计划谋划布局一批氢能产业在科教资源优势突出产业基础雄厚的地区布局一批国家氢能产业技术研究院加强前沿技术多路径探索交叉融合和颠覆性技术供给多年来请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明2031