“黑色黃金”，觸底等反彈

在二級市場，主題投資的旋律尾聲，往往是從“過剩”的只言片語开始。

三年前，被譽爲“黑色黃金”的碳纖維在新能源的爆發階段接住了潑天的富貴，當暴力擴產碰上了下遊需求調整，技術升級尚無法適應新興領域要求時，碳纖維的故事也就暫時戛然而止。

從前兩年的供不應求很快進入到去年的內卷狀態，產能釋放後隨即歷經價格腰斬，庫存大量堆積，和綽號“白色石油”的鋰金屬頗有幾分類似。

不過，部分龍頭上市公司表態樂觀，認爲當前價格水已經見底。近期化工股的大爆發，不少品種背着漲價邏輯，其中就包括碳纖維的主要原材料——丙烯腈，漲價傳導或將加快消耗庫存。

廣泛的應用場景還是給了碳纖維觸底反彈的希望，尤其是前兩年裝機量低迷的風電，以及未來潛力巨大的飛行汽車、人型機器人，都是碳纖維能夠發揮作用的對口領域。

黑色黃金的行情，才剛剛經過一段峽谷，正在蓄力上爬。

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碳纖維是由粘膠、腈綸、芳綸、聚酰亞胺等纖維在高溫下燒制而成，屬於化纖的高端品種。優點是抗拉力強，纖維柔軟可加工，質量輕於鋁，強度卻大於鐵，且具有高彈性模量、耐高低溫、耐腐蝕、耐疲勞等特性。

因爲性能優異被廣泛應用到風電行業、航空航天、汽車工業、建築行業等領域，被譽爲21 世紀的“新材料之王”。

從聚丙烯腈（PAN）原絲，碳纖維制品到終端復合材料，碳纖維的制備經歷PAN溶液制備、原絲制備、預氧化、炭化、預浸料等多個過程，工藝流程復雜，資金投入量較大，具有較高的進入壁壘。

在工藝流程上，原絲制備耗費大量丙烯腈聚合物材料；氧化步驟對設備能耗要求最高，決定了產出效率。

4月份局部工廠生產重啓時間的推遲使得丙烯腈整體供應量下降，推動價格行情大幅走高，但碳纖維價格還依舊維持在低位沒有啓動，下遊需求清淡。

拉長時間线看，從2020年起，隨着供需力量變化，碳纖維逐漸成爲了一門供應過剩的品種。2020年投入建設的產能陸續投放，不斷堆積的庫存逼迫價格水平調整。根據百川盈孚，去年下半年开始行業已經陷入虧損，3月整體毛利率下降至4.96%。

2023年，碳纖維的市場需求量達到11.5萬噸，國內需求量佔到60%。

需求場景上，全球與國內大同小異，往年用於風電葉片的碳纖維至少佔去1/4的用量，但去年航空航天取代其位置，佔比達到19.1%，價值量更佔到了將近一半的體量。

從2022年开始，供需關系就發生了翻天覆地的改變。

2020年下遊風電需求快速增長推動一輪碳纖維的大幅擴產，國內企業是那一輪擴產的主力，產能於21年底，22年集中釋放，兩年前新增產能分別達到2.96萬噸，2.65萬噸。

碳纖維較高的生產成本和單價阻礙了下遊應用領域的推廣，作爲碳纖維第一大市場的風電，2022年風電裝機不及預期，且招標價格明顯下降、整機廠降本訴求上升，嚴重限制了碳纖維滲透率提升。

從22年下半年开始出現快速累庫現象，同時伴隨着價格下降，目前各種規格的國產碳纖維均價在96.25元/千克，較22年高點下滑了幾乎整整一半。

去年碳纖維市場仍然不樂觀，需求量比2022年的74429噸下降了7.2%，而運行產能比2022年的11.21萬噸增長了25.7%。截至今年3月底，正式投產的產能達12.7萬噸。

業內產能領先的幾家企業業績遭受重創。中復神鷹歸母淨利潤同比下滑47.45%，吉林碳谷下滑61.72%；光威復材從預浸料到下遊碳纖維制品的營收均受到不同程度的下滑。

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碳纖維價格從高光步入低谷震蕩的經歷同光伏硅料有幾分相似，但不同於硅料的是，憑借更豐富的應用場景，在長期的需求用量上，碳纖維材料的替代滲透率還有很大的上升空間。

碳纖維可以按照絲束纖維數量劃分，24K以下稱爲小絲束，24K以上稱爲大絲束。小絲束的力學性能更加出色，但制備成本也非常高，多用於航天軍工領域；而大絲束勝在以規模分攤成本，多用於風電、機電、交通運輸等工業領域。

風電葉片在主機零部件成本中佔比最大，隨着風電大型化趨勢明確，葉片的長度、重量都將隨之迅速增大，對材料的強度和剛性要求提高。

使用碳纖維復材能夠降低淨重，減小單位功率重量，最終起到節省成本的作用。與同級別高模玻纖主梁相比，採用碳纖維可實現減重20-30%。

不過，風電裝機自21年底海風補貼取消後陷入低潮，招標量雖然大幅提高，但是新增裝機需求因爲疫情、成本等因素影響得不到釋放。大絲束碳纖維性能雖然不錯，但當時價格依然高企，廠家沒有意愿去推廣，而且部分海外加工訂單向成本更低的區域轉移，使得去年這塊的滲透率無法繼續提高。

2023年全國風電新增裝機同比增長59.3%，海上風機大型化趨勢更加明顯，去年增加了7.2GW，在前期積壓需求釋放和政策推動下，未來新增裝機量有望突破10GW。

現在碳纖維價格下降，在風電領域的應用也就有望加深。根據機構，23-25年全球風機葉片碳纖維總使用量將達2.7/4.9/8.3萬噸，復合增速超過60%。

小絲束規格的碳纖維制品，最廣泛的應用場景體現在航空航天領域。

前段時間因爲开放飛行試點區域廣受關注的飛行汽車eVTOL，作爲小型載人飛行器，續航時間、飛行速度、安全性的要求推動eVTOL制造盡量去減輕自重。

碳纖維的密度要遠遠低於金屬制品，也就意味着相同體積的重量也要遠低於它們，並且自身抗拉力強又耐腐蝕耐高溫，同樣能夠滿足eVTOL的要求。

去年用於飛行汽車僅200噸的體量，佔全球航空航天領域不到1%。隨着下遊eVTOL使用場景的拓寬，有望增加航空航天這一應用領域裏頭碳纖維的用量。

照機構估算，24-30年eVTOL碳纖維需求超過8000噸，平均每年帶來1200噸的體量。

高強度的小絲束碳纖維有替代金屬材料的可行性已經具備，有較大成長空間的潛在場景還包括，人性機器人。

碳纖維系汽車、機器人等下遊應用輕量化的理想材料。和飛行汽車一樣，減重意味着更好的續航，外觀耐腐蝕耐磨的特性有助於延長機器人的使用壽命。碳纖維既可以用於制造機械臂和外科，還可以用於制造傳感器和電池。

假若人形機器人的銷量規模最終能達到百萬之巨，每台機器人消耗10-15kg的碳纖維，那么一年的用量可以突破萬噸，拉動超過10億元的市場。

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國內碳纖維產業發展與日美同時起步，目前高性能碳纖維技術以日本東麗保持領先，而國內依靠自主研發打破了技術壟斷，率先在大絲束碳纖維的產業化上取得突破。

但從2022年起，國內吉林化纖、中復神鷹等企業紛紛將產能規模提升至萬噸以上，國內碳纖維企業新增產能落地及技術迭代，國產替代不斷提速，徹底改變了全球供應格局。

隨着國產碳纖維供應增加，進口比例也逐漸降低。2023年，我國碳纖維的運行產能爲140830噸，同比增長25.7%，在全球的佔比達到47.7%，位居全球第一；國產碳纖維在國內市場的佔有率達到76.7%，創下歷史新高。

從價值量來看，碳纖維產業鏈條長，中間經過復雜的工藝流程，資金投入和技術壁壘都很高，所以從原絲制備到下遊碳纖維制品，復合材料，平均單價和毛利率是越來越高的。

國內產業鏈上目前存在幾類玩家。

吉林系是碳纖維行業中的主力。吉林市的碳纖維是龍頭產業，整個產業鏈由國資委牽頭重組，其中，吉林碳谷主要負責原絲的开發，形成以大絲束爲主，中小絲束全覆蓋的產品矩陣。中遊吉林化纖承接了吉林碳谷的原絲並加工成碳纖維復材，用於風電葉片爲主的工業領域。

在小絲束上，國外東麗、帝人、Hexcel的產能領先，國內公司產能以中復神鷹和光威復材爲主，與國外有一定差距，但產品範圍、性能方面已經逐漸靠攏，高端產品質量和規模與下遊應用的適配上仍待進步。

由於國內小絲束碳纖維生產技術有限，無法批量供應T800 強度以上的小絲束碳纖維。這也是碳纖維需求朝航空航天高端領域拓展的關鍵，這塊目前國內佔比僅爲11.6%，和全球市場有7.5個百分點的差距。

目前需求尚未全面復蘇，價格築底，庫存堆積，產能利用率還較低的情況下，成本控制能力是企業堅持下來必需的技能。但成本結構上，不同環節影響因素大同小異。

例如，丙烯腈的價格波動會影響上遊原絲生產成本，直接材料在吉林碳谷的單噸成本中有着接近六成的比重，需要借助工藝端優化和規模化生產降低單噸消耗。

但在中遊，制造費用變成了大頭。根據中復神鷹成本拆分，以丙烯腈爲主的直接材料成本佔比約30%，而制造費用佔比約50%。

細拆之下，電力成本佔比最高，約佔總成本的15-19%，其次折舊成本佔比約爲總成本的12-14%。從生產流程來看，除了原絲制備（54%），碳化和預氧化這兩項中間環節合計佔了33%的成本。通過調整用電結構和升級工藝，制造費用還有很大的降本空間。

下遊廣闊的需求有望通過不斷降低生產成本來釋放，但碳纖維項目的初始投入非常高，從各碳纖維頭部企業生產线投入成本來看，每萬噸投資額動輒幾十、上百億，除了丙烯腈材料成本和工藝改造，設備也是壓縮成本的關鍵。

因此，國產設備存在較大的替代空間，設備國產化有利於降低前期投入和後續折舊成本。精工科技爲國內碳纖維生產設備龍頭，具備千噸級碳纖維成套生產线供應能力，單套碳纖維生產线均價約爲1.36-1.83億元，顯著低於進口設備造價。

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經歷了前幾年供不應求的大好行情後，連漲多年的碳纖維價格顯露疲態，擴建速度過快遠超需求增長，庫存的堆積可能使得行業調整期更加漫長。

這些令碳纖維企業的經營普遍承壓，不過整體還處於盈利狀態，同樣是幾十、上百億的產能投資項目，業內還尚未有一家龍頭企業市值達到曾經通威、中環的高度。

從遠期市場前景看，國產碳纖維行業有巨大的想象空間。這種價格調整將通過行業技術進步，設備本土化來降低產業鏈成本，再次打开下遊應用的大門。（全文完）

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