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一 國(guó)際碳纖維行業(yè)分析
(1)國(guó)際碳纖維行業(yè)發(fā)展概況
20世紀(jì)中葉，發(fā)達(dá)國(guó)家投入大量人力和物力研究碳纖維，碳纖維復(fù)合材料最初由于其在結(jié)構(gòu)輕量化中無(wú)可替代的材料性能，首先在軍用航空航天領(lǐng)域得到了青睞;1959年，日本大阪工業(yè)技術(shù)試驗(yàn)所的進(jìn)藤昭男首先發(fā)明了聚丙烯腈(PAN)基碳纖維，1964年，英國(guó)皇家航空研究所(RAE)的瓦特等人打通了生產(chǎn)高性能聚丙烯腈(PAN)基碳纖維的工藝流程，在纖維的熱穩(wěn)定化過(guò)程中施加了張力牽伸，以滿足結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化，使聚丙烯腈(PAN)基碳纖維成為主流產(chǎn)品，并于20世紀(jì)70年代開啟民用碳纖維商業(yè)化應(yīng)用;20世紀(jì)80年代至90年代，碳纖維在民用航空領(lǐng)域的引領(lǐng)下得以快速發(fā)展;進(jìn)入21世紀(jì)，碳纖維生產(chǎn)工藝技術(shù)已經(jīng)成熟，隨著碳纖維應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，碳纖維的市場(chǎng)需求急劇增加，碳纖維產(chǎn)業(yè)日趨成熟。
從全球碳纖維市場(chǎng)的份額劃分看，國(guó)際碳纖維市場(chǎng)依然為日、美企業(yè)所壟斷。日本是全球最大的碳纖維生產(chǎn)國(guó)，世界碳纖維技術(shù)主要掌握在日本公司手中，其生產(chǎn)的碳纖維無(wú)論質(zhì)量還是數(shù)量上均處于世界領(lǐng)先地位，日本東麗更是世界上高性能碳纖維研究與生產(chǎn)的“領(lǐng)頭羊”。
數(shù)據(jù)顯示，在小絲束碳纖維市場(chǎng)上，日本企業(yè)所占有的市場(chǎng)份額占到全球產(chǎn)能的 49%;在大絲束碳纖維市場(chǎng)上，日本企業(yè)所擁有市場(chǎng)份額占到全球產(chǎn)能的52%，美國(guó)企業(yè)所擁有的市場(chǎng)份額占全球產(chǎn)能的24%，日美兩國(guó)合計(jì)擁有全球76%的大絲束碳纖維生產(chǎn)能力，處于明顯的主導(dǎo)地位。
全球小絲束碳纖維市場(chǎng)份額劃分圖
全球大絲束碳纖維市場(chǎng)份額劃分圖
(2)國(guó)際碳纖維市場(chǎng)及趨勢(shì)分析
A.全球碳纖維市場(chǎng)需求及趨勢(shì)分析
碳纖維很少直接應(yīng)用，大多是經(jīng)過(guò)深加工制成中間產(chǎn)物或復(fù)合材料使用，碳纖維復(fù)合材料作為結(jié)構(gòu)件或功能件現(xiàn)已廣泛應(yīng)用在航空航天、工業(yè)和體育休閑用品三大領(lǐng)域。碳纖維以其質(zhì)輕、高強(qiáng)度、高模量、耐高低溫和耐腐蝕等特點(diǎn)最早應(yīng)用于航天及國(guó)防領(lǐng)域，如大型飛機(jī)、軍用飛機(jī)、無(wú)人機(jī)及導(dǎo)彈、火箭、人造衛(wèi)星和雷達(dá)罩等，且航空航天領(lǐng)域用碳纖維的性能等級(jí)相對(duì)而言是最高的。在工業(yè)領(lǐng)域，碳纖維廣泛應(yīng)用在汽車、電纜、風(fēng)能發(fā)電、壓力容器、海洋產(chǎn)業(yè)、電子器件、工業(yè)器材和土木建筑等;在體育休閑用品領(lǐng)域，高爾夫球桿和釣魚竿最早獲得應(yīng)用，近年來(lái)，自行車、網(wǎng)球拍、羽毛球拍等體育用品也越來(lái)越多的使用碳纖維材料，一般使用T300級(jí)碳纖維就可以滿足需求，但為了提升產(chǎn)品性能，部分部件也已開始使用T700級(jí)甚至更高性能碳纖維。
隨著碳纖維的不斷發(fā)展，碳纖維在工業(yè)領(lǐng)域和航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，占比也呈上升趨勢(shì)，預(yù)計(jì)到2020年，碳纖維的需求總量將達(dá)到15.73萬(wàn)噸，年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到13.62%;到2024年全世界總體需求有望達(dá)到21.92萬(wàn)噸，盡管增速有所放緩，但復(fù)合增長(zhǎng)率仍達(dá)到11.38%。其中增速最快的工業(yè)領(lǐng)域，未來(lái)十年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到14.52%，而最近5年的復(fù)合增長(zhǎng)率更是高達(dá)17.55%。工業(yè)領(lǐng)域碳纖維消費(fèi)占總消費(fèi)的比例將從2015年的63.55%逐步提升至81.63%。航空航天領(lǐng)域的需求在未來(lái)5年進(jìn)入快速發(fā)展期，而體育休閑領(lǐng)域在世界范圍內(nèi)應(yīng)用相對(duì)成熟，需求量每年穩(wěn)定增加。
全球碳纖維市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)圖(噸)
a.航空航天領(lǐng)域需求持續(xù)增長(zhǎng)
碳纖維復(fù)合材料是大型整體化結(jié)構(gòu)的理想材料。與常規(guī)材料相比可使飛機(jī)減重20%-40%;復(fù)合材料還克服了金屬材料容易出現(xiàn)疲勞和被腐蝕的缺點(diǎn)，增加了飛機(jī)的耐用性;復(fù)合材料的良好成型性可以使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本和制造成本大幅度降低。航空航天領(lǐng)域?qū)μ祭w維的需求主要來(lái)自兩大方面，一是不斷增加的碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用比例，二是新增的飛機(jī)訂單，預(yù)計(jì)2020 年，航空航天對(duì)碳纖維的需求將達(dá)到2.21 萬(wàn)噸。
由于碳纖維復(fù)合材料在結(jié)構(gòu)輕量化中無(wú)可替代的材料性能，在軍用航空的應(yīng)用領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用和快速發(fā)展，自20 世紀(jì)70 年代至今，國(guó)外軍用飛機(jī)從最初將復(fù)合材料用于尾翼級(jí)的部件制造到今天用于機(jī)翼、口蓋、前機(jī)身、中機(jī)身、整流罩等。從1969 年起，美國(guó)F14A 戰(zhàn)機(jī)碳纖維復(fù)合材料用量?jī)H有1%，到美國(guó)F-22 和F35 為代表的第四代戰(zhàn)斗機(jī)上碳纖維復(fù)合材料用量達(dá)到24%和36%，在美國(guó)B-2 隱身戰(zhàn)略轟炸機(jī)上，碳纖維復(fù)合材料占比更是超過(guò)了50%，用量與日俱增。采用復(fù)合材料構(gòu)件不僅可實(shí)現(xiàn)輕量化和設(shè)計(jì)自由度大，而且可以整體成型，減少零件數(shù)量，降低生產(chǎn)成本并提高生產(chǎn)效率。
我國(guó)軍用飛機(jī)的復(fù)合材料應(yīng)用也呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢(shì)。隨著碳纖維復(fù)合材料在國(guó)防航空航天上應(yīng)用比例的增加、裝備列裝數(shù)量增加以及裝備換代更新的需要，后期國(guó)防事業(yè)對(duì)碳纖維的需求將逐年增加。
復(fù)合材料在航空產(chǎn)品應(yīng)用比例圖
從20 世紀(jì)80 年代開始，碳纖維復(fù)合材料開始應(yīng)用在客機(jī)上的非承力構(gòu)件， 在早期的A310、B757 和B767 上，碳纖維復(fù)合材料的占比僅為5%-6%，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，碳纖維復(fù)合材料逐漸作為次承力構(gòu)件和主承力構(gòu)件應(yīng)用在客機(jī)上， 其質(zhì)量占比也開始逐步提升，到A380 時(shí)，復(fù)合材料占比達(dá)到23%，具體應(yīng)用在客機(jī)主承力結(jié)構(gòu)部件如主翼、尾翼、機(jī)體、中央翼盒、壓力隔壁等，次承力結(jié)構(gòu)部件如輔助翼、方向舵及客機(jī)內(nèi)飾材料等，開創(chuàng)了先進(jìn)復(fù)合材料在大型客機(jī)上大規(guī)模應(yīng)用的先河。而最新的B787和A350，復(fù)合材料的用量達(dá)到了50%以上，有更多部件使用碳纖維，例如機(jī)頭、尾翼、機(jī)翼蒙皮等，使用量大大提升。在飛機(jī)訂單方面，A350截至2015年10月有783架訂單，波音的B787更是超過(guò)一千架，中國(guó)的C919飛機(jī)盡管復(fù)合材料使用不足20%，但訂單數(shù)量也已經(jīng)超過(guò)400架。航空飛機(jī)的巨大需求足以支撐未來(lái)長(zhǎng)期的碳纖維需求。
復(fù)合材料在商用飛機(jī)應(yīng)用比例發(fā)展趨勢(shì)圖
此外，近年來(lái)無(wú)人機(jī)(UAV)包括無(wú)人作戰(zhàn)機(jī)(UCAV)發(fā)展迅速，由于低成本、輕結(jié)構(gòu)、高機(jī)動(dòng)、大過(guò)載、高隱身、長(zhǎng)航程的技術(shù)特點(diǎn)，決定了其對(duì)減重的迫切需求，復(fù)合材料的使用比例基本是所有航空器中最高的，美國(guó)全球鷹(Global Hawk)高空長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人偵察機(jī)共用復(fù)合材料達(dá)65%，先進(jìn)無(wú)人機(jī)復(fù)合材料的用量更是不斷提升，X-45C、X-47B、“神經(jīng)元”、“雷神”上都運(yùn)用了90%的復(fù)合材料。近年來(lái)無(wú)人機(jī)除廣泛用于軍事用途外，在災(zāi)情巡邏、環(huán)境監(jiān)控、大地測(cè)量空中攝影及氣象觀察等民用領(lǐng)域的用途越來(lái)越廣，隨著這些飛機(jī)逐漸形成批量生產(chǎn)，復(fù)合材料在無(wú)人機(jī)上的用量會(huì)繼續(xù)增加。
在航天領(lǐng)域，碳纖維復(fù)合材料不僅符合航天技術(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)材料減輕質(zhì)量的要求，還符合對(duì)結(jié)構(gòu)材料具有高比模量和高比強(qiáng)度的要求，具有性能和功能的可設(shè)計(jì)性，被大量應(yīng)用。此外，航天飛行器的重量每減少1公斤，就可使運(yùn)載火箭減輕500公斤，因此，在航空航天工業(yè)中普遍采用先進(jìn)的碳纖維復(fù)合材料。美國(guó)、歐洲的衛(wèi)星結(jié)構(gòu)質(zhì)量不到總重量的10%，原因就在于廣泛使用了高性能復(fù)合材料。目前衛(wèi)星的微波通信系統(tǒng)、能源系統(tǒng)和各種支撐結(jié)構(gòu)件等已經(jīng)基本做到了復(fù)合材料化。在運(yùn)載火箭和戰(zhàn)略導(dǎo)彈方面，碳纖維復(fù)合材料以其優(yōu)異的性能得到了較好的應(yīng)用與發(fā)展，先后成功用于“飛馬座”、“德爾塔”運(yùn)載火箭、“三叉戟”Ⅱ(D5)、“侏儒”導(dǎo)彈等型號(hào);美國(guó)的戰(zhàn)略導(dǎo)彈MX洲際導(dǎo)彈，俄羅斯戰(zhàn)略導(dǎo)彈“白楊”M導(dǎo)彈均采用先進(jìn)復(fù)合材料發(fā)射筒。
b.大功率、長(zhǎng)葉片需求加速風(fēng)電葉片碳纖維化
風(fēng)力作為清潔能源的代表之一，先于光伏發(fā)電受到全球各國(guó)的青睞。自20世紀(jì)80年代商業(yè)化發(fā)展以來(lái)，經(jīng)歷了全球化的高速增長(zhǎng)。截至2015年底，全球累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到432.42GW，累計(jì)年增長(zhǎng)率17%，根據(jù)GWEC的預(yù)測(cè)，全球風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量將從2014年的369.6GW增加至2019年的666.1GW，復(fù)合增速高達(dá)12.5%。風(fēng)電未來(lái)的發(fā)展方向，除了向新興地區(qū)，如拉美、非洲等地開拓市場(chǎng)之外，低速風(fēng)機(jī)和海上風(fēng)機(jī)將逐漸成為行業(yè)熱點(diǎn)。
出于經(jīng)濟(jì)性考慮，當(dāng)前主流的葉片為玻璃鋼材質(zhì)(GFRP)，但隨著低速風(fēng)機(jī)和海上風(fēng)機(jī)的不斷發(fā)展，葉片長(zhǎng)度的不斷增加，部分結(jié)構(gòu)使用碳纖維或碳纖/玻纖混合材料在綜合成本上將更具優(yōu)勢(shì)。根據(jù)測(cè)算，40米以上的風(fēng)電葉片中關(guān)鍵結(jié)構(gòu)如梁帽、主梁使用碳纖維復(fù)合材料一方面可使葉片自重減少38%，成本降低14%;另一方面提高葉片抗疲勞性能，提高輸出功率，以碳纖維為材質(zhì)可更容易生產(chǎn)出大直徑和自適應(yīng)的風(fēng)電葉片。
c.汽車行業(yè)革新帶來(lái)碳纖維行業(yè)需求
隨著排放標(biāo)準(zhǔn)趨嚴(yán)及低碳生活被人們普遍接受，節(jié)能減排已成為汽車工業(yè)的重要研究課題，在能源革新有限的情況下，輕量化是解決問(wèn)題的關(guān)鍵之一。碳纖維具有比模量和比強(qiáng)度高、減重潛力大、安全性好等突出優(yōu)點(diǎn)，是汽車輕量化最佳選擇。歐洲鋁協(xié)研究數(shù)據(jù)表明，若汽車整車質(zhì)量降低10%，燃油效率可提高6%～8%;具體從絕對(duì)量來(lái)說(shuō)，汽車重量每降低100kg，每百公里可節(jié)約0.6L燃油，二氧化碳排放可減少約10g/Km。自1953年世界上第一輛全復(fù)合材料車身的汽車—GM Corvette制造成功以后，隨著復(fù)合材料技術(shù)的不斷進(jìn)步，如今碳纖維復(fù)合材料在汽車車身、尾翼、汽車底盤、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、汽車內(nèi)飾等各個(gè)地方。寶馬i3大批量應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料，減重約250-350公斤，為量產(chǎn)汽車輕量化樹立了成功榜樣。
隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，特別是在新能源汽車大行其道的今天，市場(chǎng)對(duì)汽車的輕量、節(jié)能、環(huán)保等需要提出了更高的要求，在汽車工業(yè)輕量化需求推動(dòng)下，2009年以來(lái)全球汽車工業(yè)領(lǐng)域?qū)μ祭w維的需求量呈上升趨勢(shì)，碳纖維復(fù)合材料在汽車工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用比例的不斷提高。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院保守估計(jì)，未來(lái)汽車工業(yè)領(lǐng)域的碳纖維需求量將保持7%的規(guī)模增速，按照這一增速預(yù)測(cè)，到2018年全球碳纖維在汽車工業(yè)領(lǐng)域的需求量將在8,600噸左右。
汽車工業(yè)領(lǐng)域碳纖維需求預(yù)測(cè)圖(噸)
知名咨詢調(diào)研機(jī)構(gòu)Lux Research在2015年2月發(fā)布最新報(bào)告稱，隨著材料技術(shù)的飛速發(fā)展，到2020年碳纖維復(fù)合材料的市場(chǎng)估值預(yù)計(jì)將達(dá)到60億美元，到2025年，碳纖維復(fù)合材料將有望成為全球汽車市場(chǎng)的主流配置。
B.全球碳纖維供給
目前全球碳纖維工業(yè)化產(chǎn)品仍以PAN基碳纖維為代表，其力學(xué)性能最高，應(yīng)用領(lǐng)域最廣，占全球碳纖維總產(chǎn)量的90%以上。
2014年全球PAN基碳纖維產(chǎn)能約為12.8萬(wàn)噸，其中小絲束碳纖維約為9.2萬(wàn)噸，占72%;大絲束碳纖維約3.6萬(wàn)噸，占28%。按照開工率70%計(jì)算，2014年全球碳纖維總產(chǎn)量約為9萬(wàn)噸。根據(jù)相關(guān)預(yù)測(cè)，到2020年，全球小絲束碳纖維產(chǎn)能將達(dá)到11.5萬(wàn)噸，大絲束產(chǎn)能達(dá)到5.4萬(wàn)噸，合計(jì)達(dá)到16.9萬(wàn)噸，復(fù)合增速達(dá)到7%。
全球碳纖維產(chǎn)能現(xiàn)狀及預(yù)測(cè)圖(噸)
目前全球碳纖維制造的主導(dǎo)者是日本和他們?cè)O(shè)立在歐美的工廠，其次是依靠歐美航空航天市場(chǎng)健康發(fā)展的美國(guó)HEXCEL和CYTEC公司，以及依靠強(qiáng)大工業(yè)創(chuàng)新體系的德國(guó)SGL公司，隨著中國(guó)在碳纖維領(lǐng)域投入的不斷增大，中國(guó)碳纖維產(chǎn)量占世界份額也不斷提高。
全球碳纖維各國(guó)生產(chǎn)份額圖
二 國(guó)內(nèi)碳纖維行業(yè)分析
(1)國(guó)內(nèi)碳纖維行業(yè)發(fā)展概況
我國(guó)從20世紀(jì)60年代開始研發(fā)聚丙烯腈基碳纖維，最早從事碳纖維研發(fā)的機(jī)構(gòu)主要為中科院山西煤化所、長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所、化學(xué)研究所(北京)。五十多年來(lái)我國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)從無(wú)到有，從小到大，但發(fā)展速度相比發(fā)達(dá)國(guó)家仍然進(jìn)展緩慢。近十五年來(lái)，在國(guó)家的大力扶持下，國(guó)內(nèi)碳纖維產(chǎn)業(yè)取得了重大突破，碳纖維及應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化程度出現(xiàn)了加速發(fā)展的勢(shì)頭，進(jìn)入前所未有的發(fā)展新階段，在國(guó)內(nèi)初步形成了以江蘇、山東和吉林等地為主的碳纖維產(chǎn)業(yè)聚集地。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2010年-2014年期間，我國(guó)碳纖維產(chǎn)能從6,445噸增至15,000噸，增長(zhǎng)了2倍，年均增長(zhǎng)23.5%，目前我國(guó)生產(chǎn)的碳纖維全部為小絲束，其中12K占比超過(guò)90%，1K、3K、6K各有產(chǎn)量。
(2)國(guó)內(nèi)碳纖維市場(chǎng)分析
根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015年國(guó)內(nèi)碳纖維市場(chǎng)需求約為11,000噸，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及國(guó)防工業(yè)戰(zhàn)略地位的進(jìn)一步提升，未來(lái)幾年我國(guó)碳纖維需求量將進(jìn)入一個(gè)快速增長(zhǎng)的時(shí)期，預(yù)計(jì)到2020年國(guó)內(nèi)碳纖維的需求將達(dá)25,000噸，年均增長(zhǎng)速率約15.5%。
國(guó)內(nèi)碳纖維市場(chǎng)需求圖(萬(wàn)噸)
目前國(guó)內(nèi)碳纖維在航空航天、體育休閑和工業(yè)應(yīng)用三大領(lǐng)域的用量比例是4%、67%和29%。其中，體育休閑占絕大多數(shù)，而在民用航空、交通工具、新能源裝備、工程建設(shè)等方面的應(yīng)用雖然已經(jīng)開始起步，但應(yīng)用水平偏低，碳纖維復(fù)合材料的設(shè)計(jì)水平不足，配套的材料缺乏，相關(guān)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系不健全，導(dǎo)致應(yīng)用領(lǐng)域窄。此外，樹脂、上漿劑等配套材料品種少、性能不足，復(fù)合材料用輔助原料還不能完全實(shí)現(xiàn)自主供給，部分品種還依賴進(jìn)口等，不僅制約了碳纖維復(fù)合材料在高端制品上的應(yīng)用，同時(shí)還嚴(yán)重影響著國(guó)產(chǎn)碳纖維的市場(chǎng)應(yīng)用。
未來(lái)隨著我國(guó)基礎(chǔ)工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，碳纖維在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用比例將得到提高，預(yù)計(jì)2020年，國(guó)內(nèi)碳纖維在航空航天、體育休閑和工業(yè)應(yīng)用三大領(lǐng)域的用量比例為6%、44%和50%，需求結(jié)構(gòu)向國(guó)外靠攏。
2014年國(guó)內(nèi)碳纖維市場(chǎng)需求份額圖
2020年國(guó)內(nèi)碳纖維市場(chǎng)需求份額圖
據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)碳纖維市場(chǎng)中，國(guó)產(chǎn)碳纖維自給率只有20%左右，對(duì)外依存率達(dá)到80%，國(guó)外碳纖維企業(yè)通過(guò)技術(shù)及價(jià)格優(yōu)勢(shì)打壓國(guó)內(nèi)碳纖維企業(yè)，使我國(guó)的碳纖維市場(chǎng)長(zhǎng)期受制于歐美及日本等國(guó)家。高性能碳纖維作為敏感的國(guó)防戰(zhàn)略新材料，其價(jià)格不僅僅只遵循市場(chǎng)規(guī)律，還與供需兩端國(guó)家的國(guó)防政策有關(guān)。隨著國(guó)產(chǎn)高性能碳纖維技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化的不斷發(fā)展，為確保國(guó)防安全，避免長(zhǎng)期受制于人和國(guó)外企業(yè)壟斷國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，國(guó)家出臺(tái)相關(guān)政策，大力扶持國(guó)產(chǎn)高性能碳纖維在航空航天等國(guó)防領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。未來(lái)我國(guó)國(guó)防新裝備需求的不斷增長(zhǎng)及國(guó)家軍民融合政策的不斷深化，國(guó)產(chǎn)高性能碳纖維將繼續(xù)保持良好的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。
(3)國(guó)內(nèi)碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問(wèn)題
A.多數(shù)碳纖維企業(yè)技術(shù)裝備、生產(chǎn)工藝與國(guó)際先進(jìn)企業(yè)存在較大差距，產(chǎn)能實(shí)現(xiàn)率低
1949年11月，以美國(guó)為首的17個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家成立了“巴黎統(tǒng)籌委員會(huì)”，其主要宗旨是限制成員國(guó)向社會(huì)主義國(guó)家出口戰(zhàn)略物資和高技術(shù)，列入禁運(yùn)清單的有軍事武器裝備、尖端技術(shù)產(chǎn)品和稀有物資等三大類上萬(wàn)種產(chǎn)品。1994年4月1日，“巴黎統(tǒng)籌委員會(huì)”宣告解散，但它所制訂的禁運(yùn)物品列表被后來(lái)的《瓦森納協(xié)定》所繼承，其中包含兩份控制清單：一份是軍民兩用商品和技術(shù)清單，涵蓋了先進(jìn)材料、材料處理、電子器件、計(jì)算機(jī)、電信與信息安全、傳感與激光、導(dǎo)航與航空電子儀器、船舶與海事設(shè)備、推進(jìn)系統(tǒng)等9大類;另一份是軍品清單，涵蓋了各類武器彈藥、設(shè)備及作戰(zhàn)平臺(tái)等共22類，中國(guó)依然在被禁運(yùn)國(guó)家之列。截至目前，航空航天裝備所需的高端碳纖維作為戰(zhàn)略物資，長(zhǎng)期無(wú)法進(jìn)口，生產(chǎn)碳纖維的核心技術(shù)和先進(jìn)的設(shè)施設(shè)備無(wú)法引進(jìn)，嚴(yán)重制約了我國(guó)國(guó)防工業(yè)和碳纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
目前，國(guó)外碳纖維龍頭企業(yè)使用的設(shè)備基本上都是根據(jù)自身技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行的自主設(shè)計(jì)，在專有設(shè)備的基礎(chǔ)上改進(jìn)升級(jí)，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專有碳纖維生產(chǎn)裝備;而國(guó)內(nèi)引進(jìn)的國(guó)外生產(chǎn)設(shè)備是非禁運(yùn)通用型碳纖維生產(chǎn)裝備，且價(jià)格較高。雖然國(guó)內(nèi)碳纖維生產(chǎn)企業(yè)中設(shè)計(jì)產(chǎn)能千噸級(jí)以上的有3-4家，但由于缺乏核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)，大多數(shù)碳纖維生產(chǎn)企業(yè)對(duì)進(jìn)口生產(chǎn)裝備的技術(shù)參數(shù)和性能指標(biāo)缺乏消化和吸收能力，生產(chǎn)線自動(dòng)化程度和對(duì)自身碳纖維生產(chǎn)技術(shù)的匹配性遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國(guó)外同行，導(dǎo)致生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性和過(guò)程控制的一致性較差，影響了碳纖維產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性，且生產(chǎn)成本很高，造成設(shè)備閑置、經(jīng)營(yíng)虧損，無(wú)法與國(guó)際先進(jìn)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)。2014年國(guó)內(nèi)碳纖維實(shí)際產(chǎn)量?jī)H3,200噸，2007-2014年碳纖維累計(jì)產(chǎn)量也僅僅只有1.23萬(wàn)噸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)產(chǎn)能。
國(guó)內(nèi)碳纖維實(shí)際產(chǎn)量圖(噸)
B.多數(shù)碳纖維企業(yè)產(chǎn)品處于低端領(lǐng)域，且行業(yè)集中度不高
從全球碳纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展可以看出，航空航天和國(guó)防工業(yè)是碳纖維最重要的應(yīng)用領(lǐng)域，消費(fèi)量約占世界總消費(fèi)量30%，但卻貢獻(xiàn)了全球50%的碳纖維產(chǎn)值;與國(guó)外的發(fā)展相比，我國(guó)碳纖維市場(chǎng)主要圍繞體育休閑產(chǎn)業(yè)發(fā)展，占比超過(guò)65%，然而該細(xì)分市場(chǎng)屬于低端領(lǐng)域，面臨非常大的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)壓力。目前我國(guó)從事碳纖維復(fù)合材料研制及生產(chǎn)的單位近百家，但能夠生產(chǎn)符合航空航天標(biāo)準(zhǔn)的高性能碳纖維企業(yè)屈指可數(shù)，大量企業(yè)集中在體育休閑領(lǐng)域，絕大多數(shù)碳纖維廠家仍處在虧損狀態(tài)。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勝劣汰，碳纖維行業(yè)將面臨洗牌，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和持續(xù)創(chuàng)新能力的企業(yè)必將在未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)中占得先機(jī)。
C.國(guó)內(nèi)碳纖維廠家缺乏核心技術(shù)和人才積累，難以滿足航空航天和高端民用領(lǐng)域?qū)Ω咝阅芴祭w維的需求
高性能碳纖維的生產(chǎn)技術(shù)復(fù)雜，工藝流程長(zhǎng)、環(huán)節(jié)多，涉及的學(xué)科較多，與設(shè)備制造能力息息相關(guān)。與國(guó)外碳纖維巨頭幾十年的連續(xù)技術(shù)積累相比，我國(guó)多數(shù)碳纖維生產(chǎn)企業(yè)缺乏掌握核心技術(shù)的研發(fā)及生產(chǎn)人員，研發(fā)產(chǎn)業(yè)化團(tuán)隊(duì)不穩(wěn)定，前期技術(shù)和數(shù)據(jù)的積累不足，缺少?gòu)膶?shí)驗(yàn)室技術(shù)研發(fā)、中試技術(shù)放大、工程產(chǎn)業(yè)化建設(shè)的全技術(shù)歷練，因此在質(zhì)量、成本和設(shè)備等制備技術(shù)方面與國(guó)外還有較大差距。缺乏長(zhǎng)期穩(wěn)定的科研技術(shù)團(tuán)隊(duì)成為碳纖維產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力和可持續(xù)發(fā)展能力的重要制約。
D.我國(guó)碳纖維的產(chǎn)業(yè)鏈需要進(jìn)一步完善
目前，國(guó)外已經(jīng)形成設(shè)計(jì)、制造、分析及驗(yàn)證、應(yīng)用牽引系統(tǒng)化的碳纖維復(fù)合材料體系。如日本東麗和美國(guó)赫克塞爾都有預(yù)浸料、織物、短切纖維、夾層材料等中間成型物，同時(shí)，直接為客戶提供量身定制的復(fù)合材料解決方案和產(chǎn)品，方便了客戶的使用，也解決了碳纖維產(chǎn)品與樹脂匹配性問(wèn)題。
由于國(guó)內(nèi)大部分碳纖維復(fù)合材料企業(yè)技術(shù)尚不成熟，缺乏相應(yīng)的研發(fā)及工藝支持，未能形成體系化、系列化的碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展模式。
(4)國(guó)內(nèi)碳纖維行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)
碳纖維行業(yè)發(fā)展空間巨大，不僅體現(xiàn)在國(guó)防工業(yè)對(duì)碳纖維戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的迫切需求，而且體現(xiàn)在迅速擴(kuò)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。
A.航空航天產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展及軍民深度融合政策的不斷深入實(shí)施，為以碳纖維為代表的新材料行業(yè)提供了發(fā)展良機(jī)
長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)國(guó)防建設(shè)落后于經(jīng)濟(jì)建設(shè)，與我國(guó)日益提升的大國(guó)地位不匹配，不利于穩(wěn)定周邊復(fù)雜環(huán)境。當(dāng)前，建設(shè)同我國(guó)國(guó)際地位相稱的國(guó)防力量，將國(guó)防和軍隊(duì)改革融入國(guó)家全面深化改革的大局已經(jīng)上升為國(guó)家層面的戰(zhàn)略舉措。近年來(lái)，軍民融合已成為統(tǒng)籌經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)的大戰(zhàn)略、是今后一段時(shí)期內(nèi)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)國(guó)夢(mèng)、強(qiáng)軍夢(mèng)的重要戰(zhàn)略部署。
作為新一代國(guó)防裝備的物質(zhì)基礎(chǔ)，加速發(fā)展新材料技術(shù)是保持軍事領(lǐng)先地位的重要前提，碳纖維復(fù)合材料近年來(lái)應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，發(fā)展極為迅猛，其用量已經(jīng)成為衡量軍用裝備先進(jìn)性的重要標(biāo)志。未來(lái)隨著我國(guó)國(guó)防新裝備的列裝及現(xiàn)有裝備的更新，碳纖維材料服務(wù)國(guó)防建設(shè)的領(lǐng)域?qū)⒉粩嗤貙挕?/p>
在航空領(lǐng)域，我軍戰(zhàn)斗機(jī)以三、四代機(jī)為主體，五代機(jī)尚未服役，老式戰(zhàn)機(jī)占比較高。根據(jù)飛行國(guó)際的數(shù)據(jù)，我國(guó)約60%的軍用飛機(jī)面臨退役，換成以第四、五代戰(zhàn)斗機(jī)為標(biāo)志的新一代空戰(zhàn)力量，這將在很大程度上推動(dòng)軍用飛機(jī)的需求，為我國(guó)軍用飛機(jī)制造業(yè)提供了難得的發(fā)展機(jī)遇，將拉動(dòng)對(duì)高端碳纖維復(fù)合材料的需求。
在常規(guī)武器裝備領(lǐng)域，我國(guó)武器的更新?lián)Q代也迫切需要采用輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕的碳纖維復(fù)合材料，已受到相關(guān)客戶的關(guān)注，未來(lái)市場(chǎng)空間巨大。
B.與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)民用碳纖維領(lǐng)域需求巨大，發(fā)展結(jié)構(gòu)將進(jìn)一步優(yōu)化
目前國(guó)內(nèi)民用碳纖維領(lǐng)域體育休閑類應(yīng)用占絕大多數(shù)，而在民用航空、軌道交通、新能源裝備、工程建設(shè)等方面的應(yīng)用雖然已經(jīng)開始起步，但應(yīng)用水平偏低。
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速增長(zhǎng)，航空運(yùn)輸需求旺盛，中央和地方政府不斷加大對(duì)民用機(jī)場(chǎng)建設(shè)的投入，民用機(jī)場(chǎng)建設(shè)掀起新一輪發(fā)展高潮，極大促進(jìn)了國(guó)內(nèi)民用航空產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，客機(jī)需求數(shù)量激增。據(jù)波音公司披露，到2020年中國(guó)需要1764架商用飛機(jī)，是美國(guó)本土以外最大的市場(chǎng);同時(shí)，以C919為代表的國(guó)產(chǎn)大型客機(jī)商業(yè)化，為碳纖維在民用航空領(lǐng)域提供了更大的發(fā)展機(jī)遇。
未來(lái)隨著我國(guó)基礎(chǔ)工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，碳纖維在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用比例將得到提高，重要潛在市場(chǎng)如風(fēng)電設(shè)備、汽車制造、軌道交通等領(lǐng)域的未來(lái)發(fā)展前景廣闊。
C.在國(guó)家的大力扶持下，以中簡(jiǎn)科技為代表的碳纖維企業(yè)，正加快研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的步伐，產(chǎn)品和企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力不斷提高
我國(guó)政府從70年代即開始大力支持國(guó)產(chǎn)碳纖維的發(fā)展，由張愛萍將軍組織召開的“7511”會(huì)議，奠定了國(guó)家扶持國(guó)產(chǎn)碳纖維發(fā)展的基礎(chǔ)，國(guó)家通過(guò)“十五”、“十一五”、“十二五”三個(gè)五年計(jì)劃，強(qiáng)力支持了國(guó)產(chǎn)碳纖維的技術(shù)攻關(guān)、工程產(chǎn)業(yè)化和應(yīng)用牽引，使得國(guó)產(chǎn)碳纖維的發(fā)展取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。目前，已經(jīng)有4-5家碳纖維企業(yè)生產(chǎn)的T300級(jí)碳纖維應(yīng)用到了航空航天領(lǐng)域，說(shuō)明T300的工程產(chǎn)業(yè)化技術(shù)已經(jīng)基本過(guò)關(guān);而中簡(jiǎn)科技更是通過(guò)多年技術(shù)積累，突破了高于T700級(jí)碳纖維的工程產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，生產(chǎn)的ZT7系列高性能碳纖維已批量應(yīng)用到航空航天領(lǐng)域，打破了國(guó)外對(duì)航空航天領(lǐng)域高端碳纖維的封鎖。中簡(jiǎn)科技正引領(lǐng)國(guó)內(nèi)碳纖維企業(yè)實(shí)現(xiàn)更高性能的碳纖維產(chǎn)業(yè)化步伐，通過(guò)技術(shù)提升和設(shè)備革新降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。