碳纤维指的是含碳量在90%以上的高强度高模量纤维。耐高温居所有化纤之首。用腈纶和粘胶纤维做原料，经高温氧化碳化而成。是制造航天航空等高技术器材的优良材料。
（1）丙烯
丙烯是大宗化工主要原料之一，主要通过原油裂解产生，受原油价格影响较大，根据数据看来，聚丙烯粒料、聚丙烯粉料、丙烯晴及环氧丙烷，其中聚丙烯粒料占比最大，为 65%。
数据来源：观研天下整理
（2）碳纤维性能
碳纤维是一种含碳量高于 90%的无机纤维，力学性能优异。作为新一代增强纤维，碳 纤维的密度较强，比强度和比模量高，具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性。
|
材料 |
密度 (g/cm²) |
拉伸强度 (Mpa) |
比强度 (Mpa/(g/cm²) |
拉伸膜量 (Gpa) |
比膜量 (Gpa/(g/cm²) |
价格(元/千克) |
|
碳纤维 |
1.5 |
1548 |
1068 |
350-700 |
233-467 |
2（T700，12k） |
|
玻璃纤维 |
7.9 |
1197 |
153 |
100-200 |
13-25 |
8.8（无碱玻璃维） |
|
钛合金 |
4.5 |
712 |
158 |
117 |
25 |
80（2021年5月价） |
|
铝合金 |
2.8 |
393 |
141 |
72 |
26 |
21.45 |
|
结构钢 |
7.9 |
1197 |
153 |
206 |
26 |
5.395（上海碳结钢） |
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（2）碳纤维需求量
目前，风电叶片是全球碳纤维需求量最大的板块，带动碳纤维需求攀升。2020 年全球碳纤维需求总量为 10.69 万吨。
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我国碳纤维需求高速增长，未来碳纤维需求确定性高。2020 年中国碳纤需求总量为4.9 万吨。
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碳纤维终端应用发展如火如荼，但在各个终端应用领域的增速往往体现出较大的差异性，比如传统的休闲体育和风电增速不可相提并论，预计2022年中风电占比将达到35%，比其他领域的占比都要高。
|
中国碳纤维需求（吨） |
|||||||
|
|
2016 |
2017 |
2018 |
2019 |
2020 |
2021 |
2022E |
|
风电 |
3,000 |
3060 |
7,000 |
13,800 |
20,000 |
22,500 |
30,375 |
|
yoy |
|
2% |
129% |
97% |
45% |
13% |
35% |
|
休闲体育 |
9,700 |
12,000 |
13,500 |
14,000 |
14,600 |
17,500 |
18,375 |
|
yoy |
|
24% |
13% |
4% |
4% |
20% |
5% |
|
碳碳复材 |
900 |
900 |
1,100 |
1,200 |
3,000 |
7,000 |
9,100 |
|
yoy |
|
0% |
22% |
9% |
150% |
133% |
30% |
|
压力容器 |
1000 |
1,000 |
1,200 |
1,500 |
2,000 4 |
3000 |
4,054 |
|
yoy |
|
0% |
20% |
25% |
33% |
50% |
35% |
|
混配模成型 |
1200 |
1,300 |
1,600 |
1,500 |
1,700 |
3,000 |
3,300 |
|
yoy |
|
8% |
23% |
-6% |
13% |
76% |
10% |
|
建筑 |
1500 |
1,800 |
2,000 |
2,000 |
2,000 |
2,500 |
2,750 |
|
yoy |
|
20% |
11% |
0% |
10% |
14% |
14% |
|
航空航天 |
400 |
900 |
1,000 |
1,100 |
1,700 |
2,000 |
2,200 |
|
yoy |
|
125% |
11% |
10% |
55% |
18% |
10% |
|
汽车 |
300 |
600 |
800 |
700 |
1,200 |
1,600 |
1,712 |
|
yoy |
|
100% |
33% |
-13% |
71% |
33% |
7% |
|
电子电气 |
350 |
600 |
800 |
800 |
1,200 |
1,400 |
1,540 |
|
yoy |
|
71% |
33% |
0% |
50% |
17% |
10% |
|
电缆芯 |
300 |
400 |
600 |
500 |
440 |
440 |
440 |
|
yoy |
|
33% |
50% |
-17% |
-20% |
0% |
10% |
|
船舶 |
- |
100 |
300 |
100 |
120 |
300 |
330 |
|
yoy |
|
- |
200% |
-67% |
20% |
150% |
10% |
|
其他 |
913 |
827 |
1,100 |
640 |
731 |
1,179 |
1,297 |
|
yoy |
|
-9% |
33% |
-42% |
14% |
61% |
10% |
|
总计 |
19563 |
23,487 |
31,000 |
37,840 |
48,851 |
62,379 |
75,473 |
|
yoy |
|
20% |
32% |
22% |
29% |
28% |
21% |
数据来源：观研天下整理
（3）大丝束碳纤维
风力发电是大丝束碳纤维最主要的应用领域，具有较强的周期性，2019年迅速提升，达到42.2千吨，2021年达到了51.4千吨，大丝束碳纤维需求在风电市场驱动下强劲增长。
数据来源：观研天下整理
随着碳纤维丝束的增大，丙烯腈成本占原丝总生产成本的比例随之提升，对丙烯腈价格变动的敏感度有所增长。当丙烯腈价格上下变动 10%，对其小丝束、中小丝束、大丝束原丝产品毛利率影响分别为±0.39 个百分点、±2.41个百分点、±2.70 个百分点。
|
产品 |
单位产品丙烯腈 成本 |
产品平均销售 价格 |
丙烯腈价格变动 10%对毛利率的影响 |
|
小丝束（1/3/6K） |
6410.05 |
164236.04 |
±0.39% |
|
中小丝束（12K/S） |
6430.14 |
26626.32 |
±2.41% |
|
大丝束（24/25/48K） |
6412.77 |
23735.58 |
±2.70% |
数据来源：观研天下整理
原丝制备是大丝束碳纤维产业链的核心环节，占碳纤维成本占比重的一半，为 51%，原丝的质量和成本很大程度上决定了碳纤维的质量和生产成本。
数据来源：观研天下整理（WSS）
相关行业分析报告参考《中国碳纤维行业发展深度研究与未来投资调研报告（2022-2029年）》
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