全球碳纤维市场需要稳步增长，中国碳纤维需要加快提升。。凭据赛奥碳纤维的数据，从前 10 年全球碳纤维 需要量 CAGR 达 10.37%；；；2021 年全球碳纤维需要量同比增长 10.38%至 11.80 万吨，增速显著提升 7.59 个百分点。。

同期中国市场由于利用比例基数较低，CAGR 达 20.97%，但由于新兴行业需要急剧开释，中国市场增速处在持续上升的态势；；；截至 2021 年中国市场需要量为 6.24 万吨，同比增长 27.69%，需要量全球占比初次超过 50%， 增速及需要规模均全球当先。。

从利用领域来看，全球碳纤维重要用于风电叶片、体育休闲、航空航天三大领域上。。2021 年风电叶片碳纤维需要增长 7.84%至 3.30 万吨，占全球总需要的 27.97%，仍旧是碳纤维下游最大市。；；；体育休闲市场同比增长20.13%至 1.85 万吨，占比 15.68%；；；航空航天需要增长 0.30%至 1.65 万吨，占比 13.98%。。压力容器、碳碳复材需要别离增长 25%、70%至 1.10 万吨、0.85 万吨，与体育休闲成为全球碳纤维市场增长的主力。。

中国 75%碳纤维需要集中在风电叶片、体育休闲与碳碳复材，2021 年需要量达到 2.25、1.75、0.70 万吨，别离对应细分领域全球总需要的 68%、95%、82%；；；2021 年受益于全球光伏行业的急剧增长，中国碳碳复材需要量增长 4000 吨，增幅高达 133%，逐步成为国内优势领域。。

从全球碳纤维市场需要金额行业占比来看，航空航天超过风电叶片与体育休闲总和。。航空航天用碳纤维丝 束小、质量要求最高，2021 年达到 72 美元/公斤的最高均价，同比增长 20%，因而拥有最高的市场需要金额。。

2021 年全球航空航天碳纤维需要金额 11.88 亿美元，占比高达 34.94%。。风电叶片作为近年来发展起来的碳纤维 利用领域，已成为销量第一的碳纤维利用市场，但其所用碳纤维在各领域所用碳纤维中价值最低，为 17 美元/公斤，市场总需要金额 5.54 亿美元，占比 16.29%。。

体育休闲用碳纤维市场发展较为美满，需要稳步增长，所用碳纤维价值仅次于航空航天用碳纤维，为 28 美元/公斤，2021 年市场需要金额 5.11 亿美元，占比 15.03%。。

预计 2025 年国内碳纤维需要量靠近 16 万吨，约占全球 80%。。据赛奥碳纤维预测数据，全球碳纤维市场需 求量有望从 2021 年的 11.8 万吨提升至 2025 年的 20 万吨，4 年复合增速 10.38%；；；中国碳纤维需要量相应从 2021年的 6.24 万吨提升至 2025 年的 15.92 万吨，复合增速 26.4%。。随着国内碳纤维下游利用急剧发展，需要量相较于全球获得显著的超额增速。。

风电叶片：“双碳”政策推动风电持久发展，叶片大型化提升碳纤维需要

碳达峰、碳中和政策助推新时期能源革命，低碳绿色转型利好风电发展。。得益于双碳政策，2020 年我国陆 风新增装机达到高位，2021 年海优势电资源优势显著。。在我国器重并大力支持风电行业发展的布景下，我国风电装机容量出现出加快增长的态势，2021 年新增风电并网装机 47.57GW，其中陆风新增并网装机 30.67GW，海风同比增长 452%至 16.9GW。。

截至 2021 年，我国风电累计并网装机 329.26GW，同比增长 16.8%，其中陆、海风累计并网装机别离约为 303.37GW、25.89GW。。海风资源优势越发显著，将来在海风装机增速将当先于陆风；；； 由于海优势电叶片尺寸及功率普遍高于陆风，叶片大型化趋向将持续加快。。

凭据我们此前《玻纤系列汇报二：掘金双碳政策的风电纱》汇报中对十四五期间中国风电新增并网装机的 测算，十四五期间中国年均新增风电并网装机 54.82GW，2025 年风电新增并网装机有望达 68.5GW，风电累计并网装机达 556GW，较 2020 年增长 93.84%。。预计到 2025 年，非化石能源占比一次能源消费量将提高到 20.59%，达到 39,316 亿千瓦时，其中风能发电量为 10,762 亿千瓦时，较 2020 年实现翻倍。。

集中式和分散式陆风齐头并进，海风抢装年后新增装机逐步提升。。2020 年抢装潮透支 2021 年陆优势电发 展势头，预计将来陆风发展趋向将由政策驱动的抢装模式向集中式+分散式风电的稳重模式切换。。而海优势电资源优势显著，2021 年新增装机达 16.9GW，在经历了 2021 年的海风抢装年后，预计 2022-2025 年海风新增并网装机容量仍将从高于 2019 年的基数逐年提升，但难以超过 2021 年的高点。。凭据我们此前《玻纤系列汇报二：掘金双碳政策的风电纱》测算，2022 年之后中国风电新增装机将逐年持续增长，到 2024-2025 年陆风有望突破每年 50GW 的新增并网装机，海风整个十四五期间年均新增并网装机有望超过 8GW。。

风机产品功率加快迭代，叶片大型化趋向显著。。为了提高风力发电效能并降低度电成本，风电机组大型化 已成为发展的必然趋向。。随着风电机组功率，叶片直径，塔架高度，容量系数的提高，风机大型化一方面可减 少风机制作过程中单元功率原资料用量，另一方面推动风电场配套建设和运维成本的降落。。

据 CWEA 数据， 2020 年，中国新增装机的风电机组均匀单机容量为 2668KW，同比增长 8.7%，其中海优势电机组均匀单机容量为4885KW，同比增长 15.2%。。在新增风电机组中，2.0MW（不含 2.0MW）以下的新增装机仅占 1%；；；2.0 MW（含2.0MW）~2.9MW 新增装机占比达 61.1%，比 2019 年降落了 11%；；；3.0 MW（含 3.0MW）~3.9MW 新增装机占比 27.8%，同比增长 10.1%。。大兆瓦风机要求大尺寸叶轮，风电叶片大型化趋向也极度显著。。

风电叶片大型化、轻量化发展，带头碳纤维渗入率提升。。2014 年全球风电新增装机中 88%机型叶轮直径小于 110 米，而 2019 年叶轮直径为 110 米以上的风机占比达到 86.5%，2020 年主流机型的叶轮直径为 131-150 米，2021 年部门机型叶轮直径超过 200 米，叶片大型化趋向显著。。大尺寸的风电叶片能够提高风能利用小时数，但较大尺寸的叶片对于资料的机能要求越发刻薄。。碳纤维复合伙料作为风机叶片的制作资料拥有以下优势：提升叶片整体刚度，减轻叶片质量；；；提高叶片的抗委顿机能；；；使风机输出更安稳平衡，提高效能；；；拥有振动阻尼个性等。。

在满足刚度和强度的前提下，碳纤维比玻璃钢叶片质量轻 30%以上。。因而，随着叶片不休大型化，物理机能更杰出的碳纤维资料则成为了更梦想的选择。。风电装机的持续增长，叠加风电叶片碳纤维渗入率的提升，将使得风电用碳纤维需要持续较快增长。。

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碳碳复材：热场资料受益于光伏行业高景气

碳/碳复合伙料热场产品逐步成为市场主流，将充分受益于光伏产业的急剧发展。。碳/碳复合伙料是碳纤维 （或石墨纤维）为加强体，以碳（或石墨）为基体的复合伙料，是拥有特殊机能的新型工程资料；；；其中热场资料是重要的利用场景。。

热场是指为了消融硅料，并使单晶成长维持在肯定温度下进行的整个系统，重要利用场 景蕴含坩埚、导流筒、加热器、保温筒、板材和电极等。。由于碳/碳复合伙料热场产品拥有质量轻、危险容限高、 强度高档凸起特点，正在逐步成为主流热场资料，在上述多个热场利用中都有较高的渗入率；；；并且不休往大直 径、高强度、长使用寿命方向发展，以适应单晶硅往大型方向发展的必要。。由于目前硅基太阳能电池占 80%以上，因而光伏产业的急剧发展直接带头了上游关键配套碳/碳热场资料的迅猛发展。。

预计 2022-2025 年全球光伏新增装机量逐年稳步提升，带头碳/碳热场资料急剧发展。。2021 年国内外光伏市 场急剧增长，使得单晶硅炉以及配套碳毡与其他热场部件的需要增长，为整个碳/碳复合伙料贡献显著增量；；； 2021年，我国碳/碳复合伙料碳纤维需要量为 0.7 万吨，占比为 11.2%，同比增长 133%。。 预计在十四五期间，受益 于双碳政策推动，我国光伏新增装机量将逐年稳步提升；；；我国光伏产业在全球占据优势职位，国内热场资料需 求还将受益于外洋光伏装机需要的增长。。预计将来 5 年碳/碳热场资料等复材仍维持较快增速。。

压力容器：受益于氢能产业发展，储氢气瓶市场远景可观

受益于氢能产业发展，储氢气瓶市场远景可观。。2020 年十四五规划中提到在氢能与储能等前沿科技和产业 刷新领域，组织执行将来产业孵化与加快打算。。凭据中国氢能联盟的测算，2030 年中国氢气需要量将达到 3500万吨，到 2050 年氢能将在中国终端能源系统中占比至少达到 10%。。

目前氢的贮存重要有气态储氢、液态储氢和 固体储氢三种方式，且高压气态储氢已得到宽泛使用。。高压气态储氢拥有充放氢速度快、容器结构单一等利益，是现阶段重要的储氢方式，分为高压氢瓶和高压容器两大类。。其中钢质氢瓶和钢质压力容器技术最为成熟，成 本最低。。

20MPa 钢制氢瓶已得到了宽泛的工业使用，并与 45MPa 钢质氢瓶、98MPa 钢带缠绕式压力容器组合应 用于加氢站中。。碳纤维缠绕高压氢瓶的开发利用实现了高压气态储氢由固定式利用向车载储氢利用的转变。。 70MPa 碳纤维缠绕Ⅳ型瓶已是国外燃料电池乘用车车载储氢的主流方式。。35MPa 碳纤维缠绕Ⅲ型瓶目前仍是我国燃料电池商用车的车载储氢方式，70MPa 碳纤维缠绕Ⅲ型瓶已少量用于我国燃料电池乘用车中。。将来随着Ⅳ 型瓶技术的遍及，以及燃料电池商用车的市场打开，储氢气瓶带来的碳纤维需要量有望急剧增长。。

交通领域将是氢能消费的重要突破口，国内压力容器碳纤维市场有待扩容。。《氢能产业发展中持久规划 （2021-2035 年）》指出，到 2025 年燃料电池车辆保有量达到 5 万辆，部署建设一批加氢站；；；可再生能源制氢量达到 10-20 万吨/年，成为新增氢能消费的重要组成部门，实现二氧化碳减排 100-200 万吨/年。。

据中国氢能联盟数据，预计燃料电池商用车销量将在 2030 年达到 36 万辆，约占商用车总销量的 7%。。短期内，据赛奥碳纤维判断，2022 年，中国将至少新增 10,000 辆氢能源车，重要在物流车、重卡和大巴领域，其中重卡为 6,000 台。。重卡储氢气瓶为 210L-385L，单个瓶子碳纤维用量在 40-45 公斤之间，单车通常配置 6-8 个瓶组。。2023-2025 年，物流车以及大巴车的示范加大和重卡的逐步推广（最大重卡碳纤维用量约为 500KG），持续带头碳纤维需要。。据此我们对中国压力容器碳纤维需要量做预测，2025 年该领域碳纤维需要量有望突破 8130 吨，复合增速达28.30%。。

航空航天：全球市场缓慢复苏，中国市场潜力巨大

航空航天领域碳纤维利用愈加成熟，利用领域越发宽泛。。与通例资料相比，碳纤维复合伙料可使飞机减重， 并有能力克服金属资料容易出现委顿和被侵蚀的弊端，是大型整体化结构的梦想资料。。在航天领域，碳纤维复合伙料作为结构职能一体化构件，最早被用于人造卫星天线和卫星支架的制作；；；又因其耐热耐委顿的个性，碳 纤维也宽泛利用于固体火箭发起机壳体和喷管上。。在航空领域，碳纤维复合伙料在 20 世纪 70 年代初次被利用在飞机上的一些二级结构，如整流罩、节制仪表盘和机舱门等。。近三十年来，随着高机能碳纤维和预浸料-热压 罐整体成型工艺的成熟，碳纤维复合伙料的使用逐步进入到机翼、机身等受力大、尺寸大的主承力结构中。。

航空航天市场缓慢复苏，高附加值碳纤维使得该领域远景可观。。2021 年全球航空航天领域中，商用飞机对 碳纤维的需要量最大，为 5800 吨，占比为 35.3%；；；其次是无人机，需要量 3450 吨，占比 21%；；；军用飞机碳纤维需要量 2600 吨，占比 15.81%。。受疫情影响，全球民用航空市场萎缩，对航空航天领域用碳纤维的需要端造成不利影响，预计 2024 年以来将迎来显著复原。。我国航空航天市场从前基数小、增速快，随着新军机型的列装以及国产大飞机 C919 的逐步量产和 C929 的研发推动，十四五期间较全球仍有望获得显著的超额增速。。

军用航空

“十四五”期间新型战机更新换代需要大

推动碳纤维需要增长

“十四五”期间军机列装提速，新型战机更新换代需要大。。“十三五”时期提出我国在设备建设总体状态上， 要 裁减一代设备、压减二代设备、批量列装三代以上设备，根基建成以三代为主体、四代为骨干的设备系统。！！笆奈濉备倭煺教岢鲆涌旃篮途 现代化，贯彻落实新时期军事战术方针。。 我国目前军机数量相较于美俄仍有较大差距，且产品结构偏落后，二代机占比力高。。在 存量 方面，2020 年我国军机数量为 3260 架，占世界军机总量的 6%，占美国军机总量的 25%，数量差距较大。。其中我国战斗机总量 1571 架，虽排名第三但远低于美国的 2717 架。。受益于“十四五”强军强国政策的大力推动执行，实现“把人民军队全面建成世界一流军队”的指标，我国军机补充空间很大。。

在结构方面，我国军机与美国相比存在代差。。美国目前已裁减二代机，战斗机重要以 F-15、F-16 和 F-18 为代表的三代机为主，占比达 83%，部门空军和水师已经使用以 F-22 和 F-35 为代表的四代机。。而我国目前以歼-7、歼-8 代表的二代机占比 51%，以歼-10、歼-11 和歼-15 为代表的三代机占比 47.6%，歼-20 和歼-31 为代表的四代机尚未大规模投入使用，目前歼-20 仅列装 19 架。。这与我国到 2020 年根基跨入战术空军门槛，构建以四 代设备为骨干、三代设备为主体的兵器设备系统不相符，军机结构亟需优化。。将来我国军机更新换代需要强烈， “十四五”期间新型战机有望实现批量出产、加快列装。。

军机列装提速叠加新型战机的换代升级，将推动军用航空碳纤维市场规模增长。。由于碳纤维复合伙料在结 构轻量化中无可代替的机能优势，其在军用航空中得到了宽泛利用和急剧发展。。20 世纪 70 年代至今，复合材 料在军用飞机上的用量和利用部位不休增长。。国外军用飞机从最初将复合伙料用于尾翼级的部件制作发展到今 天用于机翼、口盖、前机身、中机身、整流罩等多个部位。。凭据马晓荣《军机+航天航空+风电，让碳纤维派上大用场》数据显示，以美国军机为例，F-14A 战机碳纤维复合伙料用量仅有 1%，到 F-22 和 F-35 为代表的第四代战斗机上碳纤维复合伙料用量达别离为 24%和 36%，大型轰炸机方面 B-2 隐身战术轰炸机的碳纤维复合伙料占比达到了 38%。。目前我国最先进的第四代战斗机歼-20 的碳纤维使用比例为 27%，相比之下第三代战斗机歼-10和歼-11 的碳纤维用量仅为 6%和 10%。。据马晓荣论文数据预测， 将来我国十五年军机碳纤维需要量将达到 14154吨，年均需要为 944 吨。。 随着碳纤维复合伙料在军用航空领域上利用比例的增长，以及军机换代更新带来的军 机数量增长，我国军机碳纤维复合伙料利用将出现逐年递增的趋向。。

民用航空

碳纤维复合伙料利用领域不休扩大

质量占比不休提升

碳纤维复合伙料利用领域不休扩大，质量占比不休提升。。由于碳纤维复合伙料拥有低密度、高比强度、高 比模量、可设计性强等利益，在飞机上选取碳纤维复合伙料能够大幅度减轻机体结构质量、改善气动弹性，提高飞机的综合机能，大批量飞机零部件相继选取碳纤维复合伙料，并且选取复合伙料的面积、部位和重量也日 趋增长。。碳纤维复合伙料最早在 20 世纪 80 年代利用于客机的非承力构件上，早期碳纤维复合伙料占比仅为5%~6%。。随着技术的不休进取，碳纤维复合伙料逐步作为次承力构件和主承力构件利用在客机上，其质量占比也起头逐步提升。？湛偷 A380 中复合伙料占比达到 23%，最新的 B787 和 A350，复合伙料的用量靠近甚至超50%，如机头、尾翼、机翼蒙皮等部位也选取了碳纤维复合伙料。。

我国在 2017 年首飞的中国商飞 C919 大客机选取了碳纤维复合伙料，或许占整机重量的 11.5%，其利用范 围涵盖方向舵等次承力结构和飞机平尾等主承力结构，重要蕴含雷达罩、机翼前后缘、活动翼面、翼梢小翼、翼身整流罩、后机身、尾翼等部件，其中尾翼主盒段和后机身前段使用了先进的第三代中模高强碳纤维复合伙料，这是国内民用飞机研制中初次在主承力结构、高温区、增压区上使用复合伙料。。目前中国商飞和俄罗斯联 合航空制作集团公司正在携手研制远程宽体客机 C929，预计该机型碳纤维复合伙料的用量将超过 50%。。

单通道喷气客机仍为主流，国产 C919 远景辽阔。。据中国商飞预测数据，到 2039 年中国航空市场将占有 9641 架客机，其中单通道喷气客机 6521 架，双通道喷气客机 2174 架，喷气支线客机 946 架。。2020~2039 年间，预计将有 8725 架飞机交付中国市场，新机交付量约占全球的 21.5%，将是全球新机交付的最大市场。。单通道喷气客机交付近 6000 架，占二十年交付总量的 68.0%，其中近八成的单通道喷气客机机队为 160 座级；；；双通道喷气客机 1868 架，占总交付量的 21.4%，以 250 座级喷气客机机队为主，占双通道喷气客机交付总量的 75.3%；；；其余为喷气支线客机，二十年功夫里将交付近千架，均为 90 座级。。预计将来二十年，全球航空市场需要最大的仍旧是单通道喷气客机。。到 2039 岁暮，预计现役机队中约 87.6%（超过 14000 架）的单通道喷气客机将被代替，靠近 3 万架的单通道喷气客机将交付市场。。

C919 飞机是我国首款齐全依照国际先进适航尺度研制的单通道大型干线客机，拥有我国齐全的自主知识产权，最大航程超过 5500 公里，为 150 座级，机能与国际新一代的主流单通道客机相当。。C919 于 2017 年 5 月 5日成功首飞，2022 年 5 月 14 日中国商飞交付首家用户（东航）的首架 C919 大飞机首飞成功。。据中国商飞 2020年预测，C919 的初期年产量将在 150 架次左右，在手订单达 1000 架。。

新兴利用市场不休扩大，碳纤维需要多点着花

体育休闲成熟发展，碳纤维利用安稳增长。。由于碳纤维的高比强度和高比模量以及诸多良好个性，使其可用来制作轻而强和刚而坚的各类制品，在体育休闲器材上得到了宽泛使用，如高尔夫球杆、自行车等。。2021 年，全球体育休闲领域碳纤维需要 1.85 万吨，其中垂钓竿对碳纤维需要量最高，为 6500 吨，占比 35.14%，其次是高尔夫和自行车，别离占比 22.16%和 19.46%。。中国在 2016~2021 年间，体育休闲领域碳纤维需要量稳步上涨，复合增速达 12.53%。。2020 年，中国体育休闲领域碳纤维需要量初次被风电领域碳纤维需要量超过，预计将来将维持此格局；；；活动健康理念的遍及，以及人均消费能力的提升，将驱动体育休闲市场持久安稳增长。。

轻量化愈受关注，汽车复材空间辽阔。。碳纤维作为综合机能最好的轻量化资料，目前已有众多车企在新产 品中参与碳纤维复合伙料，如雪佛兰 C8 汽车车架部门资料使用的就是弧形拉挤的碳纤维复合伙料型材。。奔腾企业也和日本东丽联手开发车用碳纤维的使用，推动碳纤维在车辆产业的遍及化。。2021 年中国汽车领域碳纤维需要量 1600 吨，同比增长 33.3%，从前 5 年 CAGR 达 39.77%。。

城市更新与路桥刷新布景下，构筑补强作用凸显。。构筑补强市场除了通常意思的构筑，也蕴含了构筑机械、 桥梁、隧道及工业管道等领域，其中有 80-90%的碳纤维用于构筑及桥梁结构加固补强。。2021 年 12 月，国内首 座千吨级碳纤维斜拉索车行桥在焦作进行挂索典礼，成为世界上最大跨度碳纤维索斜拉桥，斜拉索大桥模式的 推广将为碳纤维拓宽利用场景。。2021 年中国构筑补强碳纤维需要量 2500 吨，同比增长 13.64%，从前 5 年 CAGR达 10.76%。。

国内碳纤维需要综述：基于以上测算，并结合赛奥碳纤维对于远期规模的判断，我们预计 2025 年中国碳纤维需要量达 15.92 万吨，2021-2025 年 CAGR 达 26.40%，占比全球总需要的 79.62%。。2025 年我国风电叶片、体育休闲、碳碳复材预计成为万吨级碳纤维市场，需要量别离达 5.89、2.75、1.64 万吨；；；压力容器用碳纤维需要量有望达到 8130 吨，预计将逐步发展成第四个万吨级市场。。航空航天、汽车复材、构筑补强领域碳纤维需要量将别离达到 4071、4570、3934 吨。。

文章起源 | 中信建投证券

               杨   光,李长鸿