碳纤维行业深度报告之三：底部渐现，航空航天和机器人有望成需求热点

评级：推荐(维持)

李永磊(证券分析师) 董伯骏(证券分析师) 陈雨(联系人)S0350521080004 S0350521080009 S0350122070023liyl03 @ghzq.com.cn dongbj@ghzq.com.cn cheny19@ghzq.com.cn

沪深300表现

表现	1M	3M	12M
基础化工	-1.8%	-4.5%	-16.2%
沪深300	-3.3%	-9.3%	-14.0%

国内大丝束和中低端小丝束碳纤维面临亏损压力，碳纤维价格逐步见底

根据百川盈孚，截至2023年12月底国内大丝束碳纤维不含税市场均价为6.6万元/吨，小丝束T300(12K)、T300(24/25K)、T700(12K)分别为7.5、6.8、12.8万元/吨。根据我们测算，大丝束碳纤维单吨营业成本约为7.4万元/吨（现金成本约为6.4万元/吨），小丝束碳纤维单吨营业成本约为9.0万元/吨（现金成本约为8.0万元/吨）。目前市场价格下，大丝束和低端小丝束碳纤维面临亏损压力，碳纤维价格逐步探底。此外，根据百川盈孚，截至2023年12月底，T300(12K)、T300(24/25K)原丝不含税价分别为3.4、3.2万元/吨，目前尚有相对可观的盈利空间。

航空航天、机器人等新应用有望带来碳纤维需求新增量

根据赛奥碳纤维，2022年全球碳纤维需求量13.5万吨，其中中国7.44万吨（2021年分别为11.8/6.24万吨），预计2025年国内碳纤维需求总量将达到13.2万吨，2021-2025年CAGR达到20.6%。2022年国内碳纤维下游应用主要包括风电叶片(23.5%)、体育休闲(30.9%)、航空航天军工(10.5%)、碳碳复材(9.1%)、压力容器(8.1%)等领域，其中2022年航空航天军工需求量同比增长290%，呈现出快速增长的态势。随着国内高品质碳纤维不断突破和放量，以及下游军工、卫星互联网、AI等领域不断发展，卫星、火箭、机器人等有望成为碳纤维新的需求增量。

■ 碳纤维发展进入新阶段，充分洗牌下龙头企业有望受益

在碳纤维库存累积、价格下行的情况下，碳纤维产品盈利能力和企业经营均面对挑战，大规模扩产有望放缓，龙头企业依靠规模、成本、技术、资金等优势有望进一步聚拢资源。光威复材为碳纤维全产业链布局，内蒙古项目一期4000吨即将投产；中复神鹰为民用小丝束碳纤维龙头，现有产能2.85万吨，在建3万吨，成本和规模优势显著；吉林碳谷为碳纤维原丝龙头，2023年在手订单10万吨，2023H1实现销售近4万吨；吉林化纤集团为国内大丝束碳纤维龙头，现有产能约5万吨，十四五目标10万吨。

行业关注标的

(1)基本实现与东丽对标的民用高性能碳纤维领导者：中复神鹰；(2)碳纤维全产业龙头：光威复材； (3)碳纤维原丝龙头：吉林碳谷；(4)粘胶长丝龙头，依托集团力量快速扩张碳纤维产能：吉林化纤；(5)建设国内首套万吨级48K大丝束碳纤维国产化装置：上海石化；(6)军用碳纤维龙头：中简科技；(7)碳纤维-预浸料-复材一体化发展，军民碳纤维均覆盖：恒神股份；(8)碳纤维碳化设备龙头：精工科技。

此外，碳纤维复合材料生产企业有望受益于碳纤维价格下行，建议关注金博股份、天宜上佳等。考虑到碳纤维行业价格逐步探底，且下游需求长期仍然具有较好的增长空间，应用场景仍有望进一步拓展，维持碳纤维行业“推荐"评级。

风险提示：碳纤维价格大幅波动，碳纤维产能扩张不及预期，碳纤维应用推广不及预期，风电、航空航天、碳碳热场等下游需求增长不及预期，原材料价格大幅波动，国际局势动荡，行业政策大幅变动，重点关注公司项目推进及业绩不及预期，碳纤维国产替代进程的不确定性等。

图表：碳纤维市场均价及价差走势 (单位：元/吨）

资料来源：Wind，百川盈孚，郑州商品交易所，中复神鹰招股说明书，北京建筑节能研究发展中心，郑锅股份官网，国海证券研究所 (注：此处价差考虑丙烯腈及能耗影响)

》不同规格碳纤维价格均呈下跌态势，碳纤维在T700及以下级别的中低端市场展开比较激烈的价格战。

》进口碳纤维价格则保持了相对稳定，未出现明显下滑反而呈波动向上的走势，推测可能由于国内碳纤维企业陆续扩产，国内中低端碳纤维供应由紧缺到逐步满足需求，预计进口碳纤维以中高端产品为主，价格保持坚挺。

图表：不同规格碳纤维价格走势

资料来源：百川盈孚，国海证券研究所

图表：碳纤维进口单价走势（截至2023.11)

资料来源：Wind，海关总署，国海证券研究所

图表：中复神鹰碳纤维成本拆分

	2018	2019	2020	2021	2022
产能，吨	3500	3500	3500	14500	14500
产量，吨	2980	3342	3777	6333	10640
销量，吨	2735	3422	3761	6141	9374
直接材料（万元）	9747	10138	8434	21550	28459
直接人工（万元）	3826	4682	3995	10508	18216
制造费用（万元）	13310	15791	17236	36032	55937
其中：折旧	3783	4094	4098	8174	15441
运输费（万元）	·	·	326	371	666
吨直接材料（万元/吨）	3.27	3.03	2.23	3.40	2.67
吨直接人工（万元/吨）	1.28	1.40	1.06	1.66	1.71
吨制造费用（万元/吨）	4.47	4.73	4.56	5.69	5.26
其中：吨折旧(万元/吨）	1.27	1.23	1.08	1.29	1.45
吨运输费（万元/吨）	:	·	0.09	0.06	0.06
吨营业成本（万元/吨）	9.02	9.16	7.94	10.81	9.71
吨现金成本（万元/吨）	7.75	7.93	6.86	9.52	8.26
营业收入（万元）	30319	41110	52751	116322	198029
单吨售价（万元/吨）	11.09	12.01	14.03	18.94	21.12
毛利（万元）	3436	10499	22760	47862	94750
吨毛利 (万元/吨)	1.26	3.07	6.05	7.79	10.11

资料来源：中复神鹰招股说明书及公司公告，Wind，国海证券研究所（注：表中价格为不含税价）

图表：吉林碳谷碳纤维原丝成本拆分

	2018	2019	2020	2021H1	2022
产能，吨	10600	14650	24500	17650	50000
产量，吨	8233	11896	22953	16558	50000
销量，吨	7960	11558	21681	13774	50000
直接材料（万元）	18270	21619	29939	19438
直接人工（万元）	415	813	1309	1132
制造费用（万元）	3530	5414	7203	4424
其中：折旧（万元）	3485	3531	5702	3816	10731
吨直接材料（万元/吨）	2.22	1.82	1.30	1.17
吨直接人工（万元/吨）	0.05	0.07	0.06	0.07
吨制造费用（万元/吨）	0.43	0.46	0.31	0.27
其中：吨折旧（万元/吨）	0.42	0.30	0.25	0.23	0.21
吨营业成本（万元/吨）	2.70	2.34	1.68	1.51	1.89
吨现金成本（万元/吨）	2.28	2.04	1.43	1.28	1.67
营业收入（万元）	16803	29817	58203	41603	157220
单吨售价 (万元/吨)	2.11	2.58	2.68	3.02	3.14
毛利（万元）	-669	3288	20594	18847	62916
吨毛利 (万元/吨)	-0.08	0.28	0.95	1.37	1.26

资料来源：吉林碳谷招股说明书及公司公告，Wind，国海证券研究所（注：由于公司未披露2021年全年数据，故表中2021为2021H1数据；表中价格为不含税价）

图表：吉林国兴6万吨碳纤维项目成本拆分 (原丝对外采购)

吉林化纤-国兴60000吨碳纤维项目-外采原丝（总投资630553.73万元）
1、直接材料		2、直接人工		3、制造费用		⑤蒸汽
①碳纤维原丝		项目定员（人）	1161	3.1能源		数量（万立方米）	86
数量（吨）	120000	人均人工支出（万元/人）	10	①新鲜水		金额（万元）	12862
金额（万元）	300000	直接人工（万元）	11610	数量（万立方米）	482	单价（元/立方米）	150.26
单价（元/吨）	25000	吨直接人工 (万元/吨）	0.19	金额（万元）	386	⑥天然气
②树脂浆料（环氧树脂）				单价（元/吨）	0.80	数量（万立方米）	6905
数量（吨）	1440			②循环水		金额（万元）	23206
金额（万元）	2304			数量（万立方米）	11988	单价（元/立方米）	3.36
单价（元/吨）	16000			金额（万元）	2034	能源合计（万元）	38864
③碳酸氢铵				单价（元/立方米）	0.17	吨能耗（万元/吨）	0.65
数量（吨）	1053			③脱盐水		3.2折旧
金额（万元）	105			数量（万立方米）	161	项目总投资（万元）	630553.73
单价（元/吨）	1000			金额（万元）	365	折旧（万元/年）	63055
直接材料（万元）	302409			单价（元/立方米）	2.27	吨折旧 (万元/吨/年)	1.05
吨直接材料（万元/吨）	5.04			④电		制造费用（万元）	131919
				数量（万度）	17	吨制造费用（万元/吨）	2.20
				金额（万元）	11
				单价（元/度）	0.65
成本由以上直接材料、直接人工、制造费用		三项构成：
吨营业成本 (万元/吨)				7.43
吨现金成本 (万元/吨)				6.38

资料来源：吉林国兴环评报告，吉林碳谷招股说明书，Wind，国海证券研究所（注：表中价格为不含税价)

》通过对碳纤维及原丝的成本拆分，可大致判断目前碳纤维市场价格下的盈利情况：

1、对于小丝束碳纤维，大部分企业为原丝+碳丝一体化发展：

·根据百川盈孚，截至2023年12月底小丝束碳纤维T300(12K)、T700(12K)不含税价分别为7.5万元/吨和12.8万元/吨。

·根据中复神鹰碳纤维成本拆分，小丝束碳纤维单吨营业成本约为9万元/吨，单吨现金成本约为8万元/吨。考虑到作为行业龙头，中复神鹰具有一定规模与成本优势，因此我们可以判断，较低端的T300小丝束碳纤维或面临亏损压力，中高端的T700碳纤维仍有一定毛利空间但毛利率下降。

2、对于大丝束碳纤维，则需要从原丝生产和碳丝生产两个环节来看：

a）原丝：

·根据百川盈孚，截至2023年12月底T300(24/25K)、T300(12K)碳纤维原丝不含税价分别为3.19万元/吨和3.36万元/吨。48K原丝由于成本低，预计将低于上述价格。

·根据对吉林碳谷原丝的成本拆分，碳纤维原丝的单吨营业成本为2万元/吨，单吨现金成本约为1.7万元/吨，因此原丝环节或仍具备较好的盈利空间。

b）碳丝：

·根据百川盈孚，截至2023年12月底国内大丝束碳纤维不含税市场均价为6.59万元/吨，T300(48/50K)为6.37万元/吨。

·以吉林国兴6万吨碳纤维项目为例，根据我们测算，其单吨营业成本约为7.4万元/吨，单吨现金成本约为6.4万元/吨，因此，若对外采购原丝进行大丝束碳纤维生产，大概率已处于亏损状态。

图表：碳纤维相关企业产能及经营情况一览，于2023年12月统计(营收单位：亿元）

公司简称	碳纤维业务布局	现有产能		在建产能	碳纤维产品经营情况
					2022FY营收	2022FY毛利率	2023H1营收	2023H1毛利率
光威复材	原丝、碳纤维、复材	碳梁	1190万平/年		13.86	66.31%	7.68	60.94%
		预浸料	1460万平/年	87万平/年，已经建设完成，待验收通过后投入使用
		碳纤维	3655吨/年	4030吨/年，包头项目规划产能1万吨，一期4000吨预计2023年内投产
中复神鹰	原丝、碳纤维	28500吨/年		3万吨/年，连云港3万吨项目，项目建设周期为2023年4月至2026年8月	19.80	47.85%	10.47	38.75%*
中简科技	碳纤维、碳纤维织物	1400吨/年(12K)或300吨/年(3K)		1500吨/年(12K)，建设期为4年，2022年开工建设，预计在第5年达产50%、第6年达产100%	6. 22	76.06%	2.48	77. 65%*
上海石化	大丝束原丝、碳纤维	原丝15000吨/年，碳纤维7500吨/年		1.2万吨原丝、6000吨碳纤维，预计2024年投产	1	1	1	1
恒神股份	大/小丝束原丝、碳纤维、预浸料、复材	原丝	1	2万t/a项目一期5000t/a配套原丝生产线	10.74	39.85%	4.39	30.56%
		碳纤维	5000吨/年	2万t/a项目一期5000t/a，建设周期约20个月
		织物及预浸料	1500万平方米/年
		复材	5000吨/年	1

资料来源：Wind，各公司公告，环评报告，中国石化新闻网，上海证券报，绍兴政府网站，腾讯网，吉林化纤集团官网，宝武碳业招股说明书，国海证券研究所（*注：公司整体毛利率)

图表：碳纤维相关企业产能及经营情况一览，于2023年12月统计（续上表）（营收单位：亿元)

公司简称		碳纤维业务布局	现有产能		在建产能	碳纤维产品经营情况
						2022FY营收	2022FY毛利率	2023H1营收	2023H1毛利率
吉林化纤集团	吉林化纤	碳纤维、复材	碳丝	1.2万吨	1	1.27	2. 25%	1.75	3.31%
			复材	1	1.2万吨/年碳纤维复材项目，预计2023年内投产
	吉林宝旌（吉林化纤持股49%）	大丝束碳纤维	8000吨/年		4000吨/年，预计2025年年底形成12000吨/年产能	1	1	1	1
	吉林凯美克	小丝束碳纤维	600吨/年		1	1	1	1	1
	吉林碳谷	大/小丝束原丝	13.5万吨/年		6万吨/年，预计2024年全部投产	15.72	40.02%	9.56	36.02%
					3万吨/年高性能碳纤维原丝，一期预计2024年中投产
	国兴碳纤维（集团全资子公司）	大丝束碳纤维	2.7万吨/年		6万吨/年，“十四五”期间完成
精工科技		碳纤维设备	碳纤维生产线整线年产能10台套		未来将形成年产高性能碳纤维成套装备20台/套、复材专用装备150台/套、复材装备模具及部件加工200台/套的生产能力	15.37	33.07%	3.23	39.21%
蒙泰高新		碳纤维			年产1万吨碳纤维及6万吨差别化腈纶项目，分三期建设，一、二期分别为1万吨/年差别化腈纶、0.5万吨/年碳纤维；三期4万吨/年差别化晴纶，建设期72个月	1	1	1	1

资料来源：Wind，各公司公告，环评报告，中国石化新闻网，上海证券报，绍兴政府网站，腾讯网，吉林化纤集团官网，宝武碳业招股说明书，国海证券研究所

图表：碳纤维相关企业产能及经营情况一览，于2023年12月统计（续上表）（营收单位：亿元）

公司简称		碳纤维业务布局	现有产能		在建产能	碳纤维产品经营情况
						2021FY营收	2021FY毛利率	2022FY营收	2022FY毛利率
宝武碳业（拟上市）*	浙江宝旌（宝武碳业控股子公司）	小丝束碳纤维	2500吨/年		1.55万吨/年	13.26	26.33%	13.03	12.00%
	吉林宝旌（浙江宝旌持股51%）	大丝束碳纤维	8000吨/年		4000吨/年，预计2025年年底形成12000吨/年产能
	精业新材（将被浙江宝旌吸收合并）	大/小丝束碳纤维、复材	碳纤维	2000吨/年
			复材	2000吨/年
	宝旌复材（宝武碳业控股子公司）	碳纤维复合材料	1000吨/年
	浙江宝万（宝武碳业控股子公司，万华化学持股49%）	大/小丝束原丝			绍兴柯桥年产12万吨PAN基碳纤维原丝项目（一期6万吨，一期一阶段2.5万吨，预计一期2023年底建成，2025年底实现全部规划产能）

资料来源：Wind，各公司公告，环评报告，中国石化新闻网，上海证券报，绍兴政府网站，腾讯网，吉林化纤集团官网，宝武碳业招股说明书，国海证券研究所（*注：宝武碳业2023H1碳纤维业务亏损）

》长期以来，我国碳纤维消费高度依赖进口，进口比例超50%。随着国产碳纤维不断缩小技术和性能差距，尤其是吉林化纤、中复神鹰等主要碳纤维厂商大量扩产，碳纤维国产化率持续提升，未来对外依存度有望持续下降。需求端国内下游新能源、航空航天等领域需求旺盛，预计碳纤维行业将迎来快速发展。

图表：碳纤维供需平衡表

	2017	2018	2019	2020	2021	2022	2023E	2024E	2025E
产能，万吨/年	2.60	2. 68	2.67	3.62	6.34	8.50	14.41	21.57	29.40
产量，万吨/年	0.94	1.06	1. 42	2.25	3.41	5.15	7.30	10.23	13.81
产能利用率	36%	40%	53%	62%	54%	61%	51%	47%	47%
表观消费量，万吨/年	2.35	3.10	3.79	4.89	6.24	7.44	8.93	11.16	13.96
进口量，万吨/年	1. 61	2.20	2.58	3.04	3.31	2.94	2.50	2.12	1.81
进口依存度	68%	71%	68%	62%	53%	40%	28%	19%	13%
出口量，万吨/年	0.20	0.16	0.22	0.40	0.48	0.65	0.87	1.19	1. 66

资料来源：Wind，赛奥碳纤维技术公众号，百川盈孚，各公司公告，国海证券研究所

图表：碳纤维相关上市公司产销数据表

公司简称	碳纤维相关产品	2021年		2022年
公司简称	碳纤维相关产品	产量，吨	销量，吨	产量，吨	销量，吨
中复神鹰	小丝束碳纤维	6333	6141	10640	9374
光威复材	小丝束碳纤维及织物	2082	1832	2561	2179
吉林碳谷*	碳纤维原丝	16558	13774	50000以上	50000以上
吉林化纤	大丝束碳纤维			1118	805
中简科技	小丝束碳纤维及织物	146	156	312	299
恒神股份	大/小丝束碳纤维	4937	1	5142	1

资料来源：各公司公告，吉林碳谷招股说明书，Wind，国海证券研究所(*注：吉林碳谷2021年为上半年数据)

重点公司代码	股票名称	2024/1/4 股价	2022	EPS 2023E	2024E	2022	PE 2023E	2024E	投资评级
688295.SH	中复神鹰	30.65	0.67	0.41	0.59	62.57	74.19	52.18	买入
300699.SZ	光威复材	27.01	1.12	1.03	1.27	40.14	26.16	21.24	买入
836077.BJ	吉林碳谷	16.63	1.98	0.81	1.07	23.88	20.43	15.51	未评级
000420.SZ	吉林化纤	2.93	-0.04	0.04	0.08	：	70.29	37.33	未评级
600688.SH	上海石化	2.91	-0.27	0.01	0.08	：	418.08	37.21	未评级
300777.SZ	中简科技	28.76	1.35	1.30	1.73	36.28	22.03	16.63	未评级
002006.SZ	精工科技	14.76	0.64	0.82	1.16	38.79	17.93	12.76	未评级

资料来源：Wind资讯，国海证券研究所（未评级公司盈利预测来自Wind一致预期）

碳纤维性能优越，工艺复杂

多重拉动，需求快速增长

■ 产能释放叠加提质增效

行业关注标的

风险提示

》碳纤维(Carbon Fiber)是一种丝状碳素材料，由有机纤维经碳化以及石墨化处理而得到的微晶石墨材料，直径5-10微米，含碳量高达90%以上。碳纤维力学性能优异，同时具有轻质、高强度、高弹性模量、耐高低温、耐腐蚀、耐疲劳等优异特性，广泛应用于航空航天、国防、交通、能源、体育休闲等领域。

图表：碳纤维主要性能特点

性能特点	简介
强度高	抗拉强度在3,500MPa以上
模量高	弹性模量在230GPa以上
密度小，比强度高	密度是钢的1/4，是铝合金的1/2比强度比钢大16倍，比铝合金大12倍
耐超高温	在非氧化气氛条件下，可在2,000°C时使用，在3,000°C的高温下部分熔融软化
耐低温	在-180°C低温下，钢铁变得比玻璃脆，而碳纤维依旧具有弹性
耐酸、耐油、耐腐蚀	能耐浓盐酸、磷酸等介质侵蚀，其耐腐蚀性能超过黄金和铂金，同时拥有较好的耐油、耐腐蚀性能
热膨胀系数小，导热系数大	可以耐急冷急热，即使从3,000°C的高温突然降到室温也不会炸裂

资料来源：中复神鹰招股书，《高科技纤维与应用》，国海证券研究所

》聚丙烯腈(PAN)基碳纤维为目前碳纤维主流产品。世界碳纤维产业已形成了黏胶基、沥青基和聚丙烯腈基三大原料体系，其中黏胶基和沥青基碳纤维用途较单一，产量也较为有限，而聚丙烯腈基碳纤维兼具良好的结构和功能特性，是碳纤维发展和应用的主要品种。

图表：聚丙烯腈（PAN）基碳纤维为市场主流（2021年统计）

资料来源：碳纤维及其复合材料技术公众号，国海证券研究所

图表：碳纤维性能指标及优劣势

	聚丙烯腈基碳纤维	沥青基碳纤维	黏胶基碳纤维
抗拉强度/Mpa	V3000	1800	2000~3000
抗拉模量/GPa	>250	350	410~560
密度/(g·cm-3)	1. 75~1.98	1.6	2.0
断后延伸率/%	0.5~1.5	1.0	0.6
优势	成品品质优异，工艺较简单，产品力学性能优越	原料来源丰富，碳化收率高	高耐温性
劣势		原料调制复杂，产品性能较低	碳化收率低，技术难度大，设备复杂，成本高

资料来源：光威复材招股书，《碳纤维的产业化发展简析》皇甫慧君等，国海证券研究所

》PAN基碳纤维的制备过程一般分为原丝制备和碳丝制备两个阶段，其中原丝制备包括聚合、纺丝工段，碳丝制备包括预氧化、碳化工段。碳纤维工艺复杂，生产条件要求严格，整个工艺流程中涉及技术参数控制点3000-5000个。

图表：碳纤维材料生产流程

资料来源：《碳纤维材料高温碳化过程研究进展概述》欧阳艳艳等，国海证券研究所

图表：碳纤维生产各环节难点

环节	重要性	难点
纺丝溶液和原丝制备	碳纤维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	按照聚合工艺的连续性，可以分为一步法、两步法；按照纺丝工艺，可以分为湿法和干喷湿纺法。其中，纺丝工艺的选择及控制为稳定生产高性能原丝的关键因素
预氧化	预氧化过程是碳纤维制备过程中能耗最高，耗时最长，制约 PAN 基碳纤维生产效率的关键工序	预氧化受纤维张力、热处理温度、处理介质等因素影响
碳化	碳化是将预氧丝转变为高强碳纤维的过程，是碳纤维类石墨结构形成的关键因素	碳化温度、碳化时间、碳化张力/牵伸、碳化过程的升温速率等均会影响碳纤维的质量性能
预浸料	预浸料是把基体浸渍在强化纤维中制成的预浸片材产品，是复合材料的重要中间材料	工艺重点在于两个方面，一是碳纤维的分散，二是成型工艺

资料来源：中复神鹰招股书，赛奥碳纤维技术公众号，《聚丙烯腈基碳纤维原丝与预氧化过程结构的研究》华夏等，《碳纤维材料高温碳化过程研究进展概述》欧阳艳艳等，《高性能聚丙烯腈基碳纤维制备技术几点思考》张泽等，国海证券研究所

》碳纤维按纤维数量不同可分为小丝束和大丝束。小丝束性能优异，但成本较高。碳纤维的开发起初应用于航空航天领域，小丝束性能更能满足航空航天、军工复材的需要，但受成本制约，难以在风电叶片等领域实现推广应用。大丝束在保持碳纤维优良性能的前提下，通过提高单线产能，大幅降低成本，打开碳纤维广泛运用于工业和民用领域大门。

》小丝束碳纤维性能优异但价格较高，大丝束碳纤维性能相对较低但成本亦较低。相比小丝束，大丝束碳纤维最大的优势就是在相同的生产条件下可大幅度提高碳纤维的单线产能，实现生产的低成本化。而且在复合材料制备过程中的铺层效率也更高，生产成本能降低约30%以上，有助于打破碳纤维因价格较高带来的应用局限，为碳纤维复合材料进一步拓展应用市场奠定基础。

图表：大丝束和小丝束碳纤维对比

	小丝束碳纤维	大丝束碳纤维
丝束数量	<24K(1K 代表一束碳纤维中有 1000根丝)	W24K
拉伸强度	3500-7000 MPa	3500-5000 MPa
拉伸模量	230-680 GPa	230-290 GPa
价格	较高	一般
产能分布	日本	欧美
应用领域	国防军工、航空航天	工业领域

资料来源：吉林碳谷招股说明书，《国产聚丙烯腈基大丝束碳纤维发展现状与分析》彭公秋等，产业信息网，国海证券研究所

图表：小丝束碳纤维成本较高

	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	纯度要求高	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	长时间高耗能致使成本增加
碳化工艺	碳化温度相对较低	有时需要较高温度，石墨化温度高	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：《国产聚丙烯腈基大丝束碳纤维发展现状与分析》彭公秋等，国海证券研究所

》根据赛奥碳纤维发布数据，2022年全球标模-大丝束碳纤维需求量67.5万吨，占比50%。

》大丝束碳纤维生产技术难度更大，体现在原丝、预浸料和碳化等多个环节的均匀性和毛丝控制等方面。

图表：2022年全球碳纤维需求占比

资料来源：赛奥碳纤维技术公众号，国海证券研究所

图表：大丝束碳纤维生产技术难度更大

环节	指标	指标解释	内容
原丝	CV值	离散程度，体现碳纤维的均匀性	生产50k大丝束碳纤维，要求一个喷丝板上的50000个孔里喷出来的每根丝的均匀度都一样，相比小丝束碳纤维难度升级。此外，大丝束在凝固成型、牵伸、预氧化、碳化、上浆等的均匀性难度极大。因此，大丝束碳纤维的离散系数一般较大。
原丝	毛丝	在张力作用下产生应力集中，超过其承载能力时，缺陷部位发生断裂，产生毛丝	原丝的缺陷主要包括内部孔洞、内部裂纹、表面裂纹和机械损伤等，大丝束碳纤维毛丝调控更难。
预浸料	展纱	将纤维均匀展开从而降低单层厚度增加，进行铺层设计	①丝束较大、易于集聚，因此展纱效果不好，进而造成树脂对大丝束纤维束内部浸润性较差，丝束间容易产生孔隙且容易造成树脂相的富集与分离等缺陷；②在大丝束碳纤维展纱过程中会出现毛丝甚至断纱，影响预浸料的制备工艺性，导致复合材料力学性能分散性较大。
碳化			碳化环节会发生剧烈的化学反应，有可能会导致大丝束纤维分子结构中的某些键断裂。

资料来源：北京市碳纤维工程技术研究中心，《国产聚丙烯腈基大丝束碳纤维发展现状与分析》彭公秋等，《PAN基碳纤维毛丝成因分析和解决方法》马祥林等，国海证券研究所

》PAN基碳纤维的生产起步于20世纪60年代，日美领先。日本高度重视高性能PAN基碳纤维及能源和环境友好相关技术开发，培育出了东丽、三菱等一批碳纤维行业领军企业。1988年，美国国会通过法令，军用碳纤维所用聚丙烯腈原丝要逐步实现自给，由此扶持了赫氏、氰特等本土碳纤维企业的发展。上世纪90年代卓尔泰克开始研发并推进低成本大丝束在工业领域的应用，形成了高性能小丝束和低成本大丝束两种技术路线，2014年，卓尔泰克被东丽收购。目前，世界碳纤维技术仍主要掌握在日本公司手中，其生产的碳纤维无论质量还是数量上均处于世界领先地位，日本东丽更是世界上高性能碳纤维研究与生产“领头羊”。

》我国碳纤维工业总体上与日本碳纤维的研发同步进行，经历了长期低水平徘徊、技术转型和快速发展3个阶段。依靠长期自主研发，打破了国外技术装备封锁，碳纤维产业化目前取得长足进步。

图表：碳纤维发展历史

资料来源：赛奥碳纤维技术公众号，《美国卓尔泰克公司炭纤维的发展》赵稼祥，国海证券研究所

图表：碳纤维产业链及相关公司梳理

资料来源：新材料在线，中简科技招股书，光威复材招股书，吉林碳谷公司公告，国海证券研究所

碳纤维性能优越，工艺复杂

多重拉动，需求快速增长

■ 产能释放叠加提质增效

行业关注标的

风险提示

》碳纤维应用于高端领域，发展前景广阔。碳纤维具有目前其他材料难以比拟的高比强度（强度比密度）及高比刚度（模量比密度）性能，还具有耐腐蚀、耐疲劳等特性，广泛应用于国防工业以及高性能民用领域，涉及航空航天、海洋工程、新能源装备、工程机械、交通设施等，是一种国家亟需、应用前景广阔的战略性新材料。

图表：碳纤维重点应用领域示意

资料来源：中简科技招股说明书，国海证券研究所

》根据赛奥碳纤维和Wind数据推算，2015-2022年全球碳纤维需求年均复合增速达14.3%，中国碳纤维需求年均复合增速达23.7%。

》根据赛奥碳纤维和Wind，中国碳纤维需求从2015年的1.68万吨增长至2022年的7.44万吨，全球占比从31.7%提升至55.1%。

图表：2015-2022年，全球碳纤维需求CAGR达14.3%

资料来源：Wind，赛奥碳纤维技术公众号，国海证券研究所

图表：2015-2022年，中国碳纤维需求CAGR达23.7%

资料来源：Wind，赛奥碳纤维技术公众号，国海证券研究所

》从下游应用结构上看，风电叶片和体育休闲依然占据绝对主流。根据赛奥碳纤维，2022年全球碳纤维需求量占比前三的领域依次是风电叶片25.7%、体育休闲17.8%、航空航天军工14.9%，国内碳纤维需求量占比前三的领域依次是体育休闲30.9%、风电叶片23.5%、碳碳复材9.1%。

》从中国与全球应用对比来看，国内多领域发力，风电碳纤维在国内有较大发展空间。航空航天军工及压力容器迅猛发展，大幅度缩小与国际差距，达到相当水平，2022年碳纤维需求量同比分别+290%/+100%；国内体育休闲、碳碳复材、建筑、电子电气已成为特色优势应用市场，2022年需求量同比分别+31%/-3%/+24%/+43%；风电(扣除大量来料加工，只统计国内风电厂家用量)与国际依然有巨大差距，2022年风电碳纤维用量同比-22%；汽车及混配模成型因中国新能源车高速发展而潜力巨大，2022年碳纤维需求量同比分别+50%/+33%。

图表：2022年中国碳纤维下游需求结构

资料来源：赛奥碳纤维技术公众号，国海证券研究所

图表：2022年全球碳纤维下游需求结构

资料来源：赛奥碳纤维技术公众号，国海证券研究所

》目前在航空航天领域，全球碳纤维需求主要集中在商用飞机、军用飞机和无人机三大领域。根据赛奥碳纤维发布报告，随着疫情逐步消散，商用航空持续回暖，2023年加速回暖，回到2019年水平；其他航空市场如无人机、军机等受疫情影响不大，依然保持较高速稳定增长。

》2022年全球航天航天领域碳纤维需求量达到2.01万吨，同比增长超20%。根据赛奥碳纤维，2025年及2030年需求量有望分别达到2.82万吨和4.98万吨，持续保持可观的增速。

》2022年我国航空航天领域碳纤维需求量为0.78万吨。随着人工智能、卫星互联网等尖端技术快速发展，碳纤维在卫星、火箭、大飞机、机器人等领域有望实现需求持续增长。

图表：2022年航空航天领域碳纤维需求结构

资料来源：赛奥碳纤维技术公众号，国海证券研究所

图表：全球航空航天领域碳纤维需求量及未来预测

资料来源：赛奥碳纤维技术公众号，国海证券研究所

》我国在航天领域对碳纤维复合材料（CFRP）结构的研究始于上世纪70年代，自从1984年我国东方红1号卫星上首次使用碳纤维/环氧复合材料以后，CFRP 在我国卫星的结构件、大型运载火箭以及空间相机上获得了广泛的应用。

》在卫星方面，目前我国自行研制的卫星结构中，大量采用CFRP结构。因为卫星结构纯属有效载荷，减重的经济效益很大，又因其空间环境恶劣，要求卫星结构的尺寸和性能稳定、变形一致，所以在卫星的主体骨架结构、外壳结构、太阳能电池板组件、桁架结构、天线结构、仪器安装板和支架结构等都在不断扩大使用CFRP。

》根据李威等《碳纤维复合材料在航天领域的应用》一文研究，运载火箭上所采用的CFRP件在质量上比铝合金构件节省约10%-25%。在运载火箭方面，由于CFRP具有耐高温、比强度和比模量高等力学特性，常被应用在火箭的排气锥体、发动机盖、壳体、燃烧室、发动机喷管、喉衬、扩散段及整流罩等部位。

图表：国内卫星应用碳纤维复合材料的结构件

结构件名称	最大件尺寸/mm	产品结构要素
波纹承力筒	高:1983，锥段大端内径:1162	碳纤维波纹简、对接框、环框、纵桁组成
夹层结构板	1668x158:1250x1985	碳纤维面板、铝蜂窝芯子
太阳电池阵基板	1755x2581	碳纤维网格面板、铝蜂窝芯子
连接架	2581x750: 2581x810	碳纤维方管、钛合金接头
支架	950x2030	碳纤维型材、铝合金接头
消旋支架	高:580，大端外径：887	8根碳纤维管(长652)、铝合金接头
电池梁	“工”字型，750x54x44	碳纤维和钛合金混杂结构
喇叭天线	高约280，大端直径约250	CFRP本体，镀铜、金等
支撑筒	高约300，大端直径约140	CFRP、双锥两端法兰

资料来源：《碳纤维复合材料在航天领域的应用》李威等，国海证券研究所

图表：碳纤维复合材料在我国运载火箭上的应用

名称	结构要素	应用
卫星接口支架	碳纤维蒙皮、桁条、对接框、弹簧支架、开口加强的卫星支架	CZ-2E火箭
卫星接口支架	碳纤维蒙皮、铝蜂窝芯子夹层结构卫星支架	CZ-3火箭
加筋壳	碳纤维蒙皮、桁条、对接框、弹簧支架、开口加强的加筋结构	火箭结构
梁	碳纤维“工”形截面整体成型	火箭结构
梁	碳纤维“口”形截面整体成型	仪器舱结构
“K"形梁	碳纤维工字型截面梁、构成组合梁，形成外圆直径3000mm	仪器舱结构
环向加强框	碳纤维帽形加强框，各类直径均可实现	箭体加筋壳结构
碳纤维筒	质量：约1000kg
整流罩	碳纤维蒙皮、铝蜂窝芯子构成的夹层结构。直径达到4.2m，长达11m	CZ-3火箭、CZ-2E火箭等
有效载荷支架	碳纤维蒙皮、铝蜂窝芯子夹层结构，上端φ2700mm，下端φ3240mm，高550mm	CZ-2C/FP支承有效载荷
“井”字梁	由4根变截面“工”字型梁整体成型而成，形成外圆φ2700mm	CZ-2C/FP分配

资料来源：《碳纤维复合材料在航天领域的应用》李威等，国海证券研究所

》据中简科技招股说明书，用碳纤维复合材料代替钢或铝，减重效率可达到20%-40%。飞机结构材料约占起飞总重量30%左右，减轻结构材料重量可带来诸多好处。对军机而言，减重在节省燃油的同时扩大了作战半径，提高了战场生存力和战斗力；对客机而言，减重节省了燃油、提高了航程和净载能力，具有显著的经济效益。以碳纤维复材为主应用于飞机的机头、尾翼、机翼蒙皮等，渗透率持续提升。

》1）军用方面：国外军用飞机从最初将复合材料用于尾翼级的部件制造到今天用于机翼、口盖、前机身、中机身、整流罩等。

》2）民用方面：早期的A310、B757和B767上，碳纤维复合材料的占比仅为5%-6%。目前，波音B787机身中复合材料占比约50%，碳纤维使用量大大提升。

图表：各种飞行器减重的经济效益数据分析表

资料来源：《碳纤维及石墨纤维》贺福，中简科技招股说明书，国海证券研究所

图表：复合材料在商用飞机渗透率不断提升

资料来源：HEXCELCORP，中简科技招股说明书，国海证券研究所

》目前的国产大型客机主要有中国商飞制造的C919与ARJ21两款机型。2014年12月，ARJ21支线客机取得型号合格证。2022年9月，C919客机成功取证，标志着我国拥有了一款可以投入航线运营的单通道干线客机。此前中国商飞共收到来自28家客户的815架C919订单；2022年11月8日，七家租赁公司与中国商飞又签署300架C919飞机和30架ARJ21飞机确认订单；2023年9月28日，中国商飞与东航签订C919最大单笔订单100架。因此，据我们不完全统计，C919拥有1215架订单总量。

》远期看，1215架C919订单全部交付对应碳纤维需求量约5882吨，对应约13.4亿元市场空间；根据商飞规划，C919采取分步走策略，碳纤维复合材料将逐步从10%-15%提升到23%-25%，若达25%则对应碳纤维需求量约12788吨和29.1亿元市场空间。假设：1）现有1215架C919订单按期交付；2）碳纤维机身重量占比11.5%，单架飞机碳纤维用量4.8吨；3）所需碳纤维价格按照22.8万元/吨计。

图表：碳纤维在国产大飞机中的应用

资料来源：《大飞机引领先进材料发展》吴光辉

图表：国产大型客机C919产能及预测

资料来源：钛媒体，中国商飞，国海证券研究所

》碳纤维高性能复材有望逐步代替传统金属材料制作机器人零部件。相较于传统机械臂的铝、钢等金属材料，碳纤维复合材料的密度更低，在机器人关节、机械手臂、手臂连杆等机器人零部件上帮助机器人显著减重，降低惯量，提高操作速度，降低挠度。此外，碳纤维在强度、比模量、导电性、热膨胀系数、抗振吸能性、耐蚀性等各方面特性的优势都更为突出。

》人形机器人有望带来大市场。工信部印发《人形机器人创新发展指导意见》指出，人形机器人有望成为继计算机、智能手机、新能源汽车后的颠覆性产品。到2025年，人形机器人创新体系初步建立，“大脑、小脑、肢体"等一批关键技术取得突破，整机产品达到国际先进水平，并实现批量生产；到2027年，人形机器人技术创新能力显著提升，构建具有国际竞争力的产业生态，综合实力达到世界先进水平。

图表：碳纤维机械臂与传统金属材料机械臂性能对比

材料	密度1g.cm-2	抗拉轻度/MPa	比强度 MPa/(g-cm-2)	拉伸模量/GPa	比模量GPa/(g-cm-2)
不锈钢(SUS301)	7.8	820	105	195	25
铝合金	2.7	420	156	72	27
高强钢	7.8	340-2100	44-269	208	27
α钛合金	4.5	1000	222	117	26
碳纤维复合材料	1.57	1759	1120	140	89

资料来源：国家材料腐蚀与防护科学数据中心，国海证券研究所

图表：碳纤维机械臂

资料来源：《机器人轻量化材料应用的研究进展》于成涛等

》碳纤维应用于风电叶片中关键结构如梁帽、主梁等。碳纤维主梁的工艺主要有三种，分别为预浸料工艺、碳布灌注工艺和拉挤碳板工艺。维斯塔斯专利技术拉挤板工艺效率最高、成本最低，且纤维含量高，质量稳定，适合大批量生产。2019年风电叶片行业用碳纤维量超过2万吨，其中80%用于生产拉挤碳梁片材。

》维斯塔斯专利2022年7月到期，有望提高碳纤维在叶片中的渗透率。2020年其他风电巨头如西门子-歌美讽、GE-LM、Nordex等，均在新的机型中采用了碳纤维拉挤板制造与测试样机。国内厂商光威复材拥有碳梁自主专利技术，目前已开展对国内风电叶片碳梁的应用推广。

图表：风电叶片主体结构示意图

资料来源：上纬新材招股说明书

图表：3种工艺加工的主梁用碳纤维复合材料力学性能对比

测试项目	碳纤维预浸料碳纤维织物真空灌注	拉挤板真空灌注
纤维体积含量/%0°拉伸强度*/MPa0°拉伸模量/GPa	58.62 57.5	62
	1500 140	1700
	125 110	135
0°压缩强度*/MPa0°压缩模量/GPa	830 780	1000
0°压缩强度*/MPa0°压缩模量/GPa	125 106	130
90°拉伸强度/MPa	45 30	30
90°拉伸模量/GPa	8.16 8	8
90°压缩强度/MPa	160 158	145
90°压缩模量/GPa	8.8 8	9
V型剪切强度/MPaV型剪切模量/GPa	55 55	52
V型剪切强度/MPaV型剪切模量/GPa	4 4 4

资料来源：《碳纤维在风电叶片中的应用进展》牟书香等，国海证券研究所

》风机大型化推动碳纤维在叶片中渗透率不断提高，降低机组的综合成本。风机大型化是未来的发展趋势，叶片重量随着长度增加呈几何级数增长，使得风机载荷增大、风机部件成本增加。在满足刚度和强度的前提下，采用碳纤维的风轮叶片比玻璃钢叶片质量轻30%以上，虽然碳纤叶片成本上升，但其带来的传动链上相关部件以及塔筒的优化减重，使得风电机组的整体成本降低10%以上。例如120m的碳纤维风轮叶片可以减少总体自重达38%，使得风电机组的整体成本下降14%。

图表：风电机组平均风轮直径不断增加

资料来源：CWEA，国海证券研究所

图表：碳纤维渗透率与叶片长度呈正相关

资料来源：Sandia国家实验室，《碳纤维在风电叶片中的应用进展》牟书香等

》随着低速风机和海上风机不断发展，轻质高强的碳纤维是超大型叶片增强材料的必然选择。风电叶片主流结构材料是玻璃纤维，但目前玻璃纤维性能已经趋于极限，已经难以满足叶片大型化、轻量化的要求，轻质高强的碳纤维是超大型叶片增强材料的必然选择。根据WoodMackenzie，预计到2030年陆上风电将有超80%应用碳纤维拉挤板，而海上风电则100%应用碳纤维拉挤板。

》碳玻混主梁叶片综合了玻璃纤维的低成本和碳纤维的高性能，为目前折中路线。中复连众、西门子歌美讽、艾尔姆、Repower、明阳智能、运达股份等，均在研发制造碳玻混主梁叶片技术。2022年6月11日，运达股份10MW级110米海上叶片YD110通过全尺寸静力测试，采用双梁三腹板、碳玻混大梁的结构形式。

图表：2021-2030年陆上和海上风电叶片主梁材料占比发展趋势

资料来源：《碳纤维在风电叶片中的应用进展》牟书香等，Wood Mackenzie，国海证券研究所(*代表预测值)

》2022年风电招标容量达历史新高，2023年前三季度招标量依然可观。2022年国内风电装机并网容量有所下滑，但风电设备招标容量创历史新高，达近100GW；2023年前三季度，风电招标量依然可观，超60GW，为未来风电装机量奠定了坚实基础。

》多省市发布“十四五”能源发展规划，风电新增装机规模将超300GW。内蒙古、新疆、甘肃、河北等在内的多省市发布“十四五”远景目标纲要，“十四五"期间风电新增容量累计313GW。

图表：全国风电设备招标容量持续高位

资料来源：金风科技官网，国家能源局，中电联，国海证券研究所

图表：“十四五”期间，29省市风电新增规划容量313GW

资料来源：金风科技官网，国海证券研究所

》风电维持高景气度，带动碳纤维持续向好。我们预计2023\~2025年国内风电吊装容量达47GW/55GW/70GW，其中海上风电吊装容量达2/5/10GW。

》多因素助推碳纤维渗透率提升。根据赛奥碳纤维，2020-2022年国内风电企业碳纤维需求量约为0.25/0.45/0.480万吨（不含维斯塔斯），对应渗透率约为3%/6%/7%。未来随着维斯塔斯拉挤工艺专利到期、国内碳纤维持续降本增效、海上风电快速渗透及风机大型化趋势等多重利好因素叠加，假设2023年-2025年碳纤维渗透率为12%/25%/40%，则预计对应碳纤维需求量为0.73/1.80/3.67万吨。远期假设我国年新增风电装机达100GW且碳纤维渗透率达100%，则理论最大碳纤维需求有望达13.1万吨。

图表：国内企业风电领域碳纤维需求量及预测 (不含维斯塔斯)

	2020	2021	2022	2023E	2024E	2025E	远期
中国陆上风电新增装机量，GW	50.58	41. 44	44. 67	44. 64	50.00	60.00	70.00
中国海上风电新增装机量，GW	3.85	14.48	5.16	1.91	5.00	10.00	30.00
中国风电新增装机量总计，GW	54.43	55.92	49.83	46.55	55.00	70.00	100.00
叶片使用碳梁时：
单位GW碳梁理论需求量，万米/GW	187	187	187	187	187	187	187
平均每米碳梁消耗碳纤维质量，Kg	0.7	0.7	0.7	0.7	0.7	0.7	0.7
单位GW碳纤维理论需求量，吨/GW	1310	1310	1310	1310	1310	1310	1310
碳纤维理论需求量，吨	71319	73272	65292	60990	72066	91721	131030
渗透率，%(实际需求量/理论需求量)	3%	6%	7%	12%	25%	40%	100%
碳纤维实际需求量，吨	2500	4500	4800	7319	18017	36688	131030

资料来源：国家能源局，CWEA，BNEF，赛奥碳纤维技术公众号，光威复材投资者问答，北极星风力发电网，《风能》，风芒能源，《碳纤维在风电叶片中的应用进展》牟书香等，《碳纤维及其复合材料在风电机组全生命周期中的应用》张可可等，国海证券研究所

》碳纤维主梁叶片能否实现大规模应用与成本息息相关。结合北极星风力发电网、中材科技风电叶片股份有限公司等测算，当碳纤维价格降低到80元/kg时，风电行业对叶片规模化应用碳纤维的接受度会比较高；此外，世界风能协会、中国可再生能源学会风能专业委员会认为，当碳纤维价格下降至70-100元/kg时，将对风电行业带来翻天覆地的变化。目前碳纤维头部供应商卓尔泰克批量供应的碳纤维价格（约13美元/kg）可以作为大丝束碳纤维企业的参照。因此综合来看，我们认为碳纤维价格达到80元/kg以下时有望为逐步打开碳纤维在风电行业的大规模应用。

》根据百川盈孚，截至2023年12月，国内大丝束碳纤维已降至80元/kg以下，碳纤维在风电领域的应用有望逐步进入放量阶段。

图表：国内大丝束碳纤维和玻璃纤维价格走势

资料来源：百川盈孚，国海证券研究所

》先进碳基复合材料是指以碳纤维为增强体，以碳或碳化硅等为基体，以化学气相沉积或液相浸渍等工艺形成的复合材料，主要包括碳/碳复合材料产品（碳纤维增强基体碳）、碳/陶复合材料产品（碳纤维增强碳化硅）等。

图表：碳/碳复材制备工艺原理

步骤一：碳纤维经过织布、成网、准三维成型、复合针刺等技术，形成碳纤维预制体(毛坯)。

资料来源：金博股份招股书，国海证券研究所

步骤三:碳沉积附着于预制体中的碳纤维上，形成碳/碳复合材料，该工艺过程需要重复多个沉积周期。

步骤四：把经过重复多次化学气相沉积的碳/碳复合材料在2200度以上的高温中纯化和石墨化，使产品性能达到使用要求。

》碳碳复材相比传统石墨材料具有显著的优势。采用碳碳复合材料相比传统石墨材料具有更优异的保温性、强度、韧性，且不易破碎，可有效降低生产能耗、提升设备使用寿命，从而降低整个生产成本。碳碳复材热场部件主要包括坩蜗、导流筒、保温筒、加热器等，是单晶拉制炉热场系统的关键部件，在性价比方面相比传统石墨材质展现出了非常大的优势。

》碳碳复材呈现消耗品属性。碳碳复材热场部件为消耗品，每年存在新增需求、替换需求和改造需求。堪的替换周期为2个/年，加热器的替换周期为2-3个/年，其他部件的替换周期为2个/3年。硅料技术路线差异对热场无实质性影响，拉晶路线迭代将加大热场部件的损耗。在单晶硅棒生产上，目前以直拉法为主，直拉法分为连续拉晶(CCZ)和重复拉晶(RCZ)。行业内主流方法为RCZ，目前正处于由RCZ向CCZ过渡阶段。CCZ路线中，双层石英坩埚引入了更多的氧，会加大对热场部件的损耗。

图表：碳碳复合材料热场部件在单晶炉中的应用

资料来源：金博股份招股书，国海证券研究所

名称	简介
坩埚	承载石英坩蜗，保持液面稳定，具有安全、经济和可设计等特点，能最大限度提高装料量
导流筒	引导气流，形成温度梯度，具有安全、节能和高效等特点，能提高单晶硅生长速率
保温筒	构建热场空间，隔热保温，具有节能、可设计特点，大幅度提高使用寿命和节能
加热器	提供热源，熔化硅料，具有安全、经济和可设计等特点
板材	导流筒定位与承载，具有安全、节能等特点
电极	连接发热体与水冷铜电极，具有节能等特点

据金博股份公告，碳基复合材料在光伏热场中对传统石墨的替代率约为60%\~65%，未来仍有较大提升空间：

》趋势一：大尺寸硅片市占率快速提升，我国部分企业已经产线全部转成182、210mm大尺寸。制备大直径的产品时，传统石墨热场材料成型困难，而且纯度要求高，制备成本高昂，制备周期和交货周期较长。碳碳复合材料热场产品性价比更高，通过做得更薄，从而可以利用现有设备生产直径更大的单晶产品，节约新设备投资费用。

》趋势二：P型电池转换效率已接近极限，N型电池将成为下一代主流电池技术。P型、N型单晶热场部件的纯度要求分别为<200ppm和<100ppm，N型电池纯度要求更高，石墨件中挥发出来的杂质或石墨降解形成的颗粒会污染硅熔体，影响晶体品质。

图表：大尺寸硅片将成为主流

资料来源：CPIA，国海证券研究所

图表：N型电池片迎来窗口期

资料来源：CPIA，国海证券研究所

》当前光伏发电在全部发电方式中占比仍然较低。尽管全球能源转型步伐加速，但当前世界仍以不可再生能源为主，2020年全球不可再生能源发电量在全球发电量占比为71%，光伏发电占比从2015年的1.0%逐步提升至2020年的3.1%，占比仍然较低。根据国家能源局，2022年我国发电装机容量约25.6亿千瓦，其中火力发电为13.3亿千瓦，占比52%；太阳能发电3.9亿千瓦，占比15%。

》我国光伏发电仍有较大发展潜力和增长空间。2023年1-9月我国光伏新增发电装机容量达128.94GW，同比增加76.33GW，同比增长145%，实现大幅增长，景气度有增无减。据中国有色金属工业协会硅业分会预测，2025年全球新增光伏装机量有望达到550GW，2021-2025年复合增速达到34.1%。

图表：全球太阳能光伏发电量占比仍较低

资料来源：欧洲光伏产业协会，国海证券研究所

图表：全球光伏新增装机容量及预测

资料来源：CPIA，中国有色金属工业协会硅业分会，国海证券研究所

》随着单晶规格的增大，碳纤维在碳碳热场领域的渗透率快速提升。以增埚为例，2010年碳基复合材料的渗透率不足10%，到2020年，渗透率已经超过95%，其余的部件还有较大的替代空间。

图表：中国碳碳热场领域碳纤维复合材料渗透率快速提升

年份	2010年		2016年		2020年
产品	碳基复合材料	等静压石墨	碳基复合材料	等静压石墨	碳基复合材料	等静压石墨
坩埚	<10%	>90%	>50%	<50%	>95%	<5%
导流筒	<10%	>90%	<30%	>70%	>60%	<40%
保温桶	<10%	>90%	<30%	>70%	>55%	<45%
加热器	<1%	>99%	<3%	>97%	<5%	>95%
其他	<5%	>95%	<20%	>80%	>40%	<60%

资料来源：金博股份公告，国海证券研究所

》基于光伏装机持续大幅增长以及碳碳热场部件渗透率增加，我们预计2023年碳碳热场领域碳纤维需求量将接近10000吨，2025年需求量有望接近15000吨。

图表：中国碳碳热场领域碳纤维市场规模测算

年份		2021	2022	2023E	2024E	2025E
全球光伏新增装机量(GW)		170	230	350	450	550
碳碳复合材料渗透率	坩埚	96%	97%	98%	99%	100%
	导流筒	65%	70%	75%	80%	85%
	保温筒	60%	65%	70%	75%	80%
	加热器	6%	7%	8%	9%	10%
中国碳碳复合材料需求 (t)		4010	6251	11092	13613	16383
中国碳碳复合材料领域碳纤维需求 (t)		3609	5626	9983	12252	14745

资料来源：CPIA，IEA，中国有色金属工业协会硅业分会，国海证券研究所

》体育休闲领域应用是碳纤维应用基本盘之一。体育领域碳纤维主要用于球杆球拍、滑雪杆、自行车及钓鱼竿等。

》碳纤维在体育休闲领域的应用预计总体保持平稳增长。2020年受疫情影响，群体运动器材大幅下滑，个人运动休闲器材有所上升，整体增速有所回落。2021年，部分国家开始放开群体运动，体育器材需求回升。近三年，中国碳纤维应用主引擎风电需求疲软，而整个市场需求依然保持高速增长，主要源于体育器材这一碳纤维需求的“压舱石”。

图表：2022年全球休闲体育碳纤维需求结构

资料来源：赛奥碳纤维技术公众号，国海证券研究所

图表：全球体育休闲碳纤维需求及预测

资料来源：赛奥碳纤维技术公众号，国海证券研究所

》碳纤维复合材料应用于汽车领域具有质量轻、强度高、抗冲击性好、减震隔音性能高的优势，同时提高汽车集成度，减少零部件，有助于降低汽车生产线投资规模。

》前期由于成本高企，碳纤维主要应用于F1赛车、豪华车等高端车，目前逐步扩大应用的趋势。2020年推出的雪佛兰C8车架部分采用了弧形拉挤的碳纤维复合材料。2021年3月，廊坊的飞泽复材为蔚来ES6（中国第一款批量采用碳纤维的车款）生产的5万套碳纤维复材后地板开始下线。

》汽车轻量化是大势所趋，同时新能源车对减重需求更高，将带动对碳纤维的需求逐渐放量。根据赛奥碳纤维，预计2025年全球汽车领域碳纤维需求达1.44万吨，2021-2025年CAGR为11%左右。

图表：HCR碳纤维车身

资料来源：盖世汽车社区

图表：全球汽车碳纤维需求及预测

资料来源：赛奥碳纤维技术公众号，国海证券研究所

》高压气态储氢是目前唯一商用的储氢技术，储氢气瓶是未来压力容器用碳纤维主要增长点。2021年国内压力容器碳纤维需求约3000吨，其中呼吸气瓶用量约600吨，天然气气瓶约500吨，储氢气瓶约1900吨。

》氢燃料电池汽车助推氢能产业发展。据高工氢电统计，2021年中国市场氢燃料电池车载储氢系统出货4129套，同比增长67.85%；车载储氢瓶出货量为30284支，同比增长122.43%。至2025年我国氢燃料电池汽车总计规划推广数量达6.6万辆，有望全部落地助推氢能产业发展。

图表：IV型碳纤维缠绕储氢瓶结构和2022年国内压力容器碳纤维需求结构

资料来源：《IV型储氢瓶用复合材料及制备工艺》，赛奥碳纤维技术公众号，国海证券研究所

图表：全球压力容器碳纤维需求及预测

资料来源：赛奥碳纤维技术公众号，国海证券研究所

碳纤维性能优越，工艺复杂

多重拉动，需求快速增长

产能释放叠加提质增效

行业关注标的

风险提示

》2021年，中国首次超越美国成为全球碳纤维最大产能国。根据赛奥碳纤维，2021年国内碳纤维产能6.34万吨，占全球总产能20.76万吨的31%；2022年中国碳纤维产能占比持续提升，已达到43%。

》国内企业已克服低达产率瓶颈。产能利用率从2015年的10.5%达到了2022年的53.3%。

图表：中国碳纤维需求量及全球占比持续走高

资料来源：赛奥碳纤维技术公众号，国海证券研究所

图表：2022年中国大陆碳纤维产能占比43%，全球第一

资料来源：赛奥碳纤维技术公众号

》国内碳纤维企业产能提升，多家企业逐鹿碳纤维行业。以吉林化纤、中复神鹰等企业为代表，多家企业布局包括碳纤维原丝、碳纤维在内的产能。

》国内碳纤维需求仍依赖进口，但进口比例明显降低。根据赛奥碳纤维，2021年中国碳纤维需求仅46.9%来源于中国大陆，仍有超50%依赖进口；2022年中国碳纤维需求来源61%来自于中国大陆，进口比例降至39%，但仍存在较大进口替代空间。

图表：2022年国内碳纤维企业的原丝及碳纤维产能（吨）

资料来源：赛奥碳纤维技术公众号

》根据赛奥碳纤维信息，2022年，中国台湾、韩国、德国对中国大陆出口均有不同程度降低，主要原因是国产替代；匈牙利及美国对中国大陆出口降低，而墨西哥大增，主要原因是匈牙利因为天然气短缺的停产，卓尔泰克对中国大陆出口对比2021年减少8.2%，主要是因为风电市场疲软的原因；日本对中国大陆出口保持了高增长，这充分说明了日本产品的竞争优势及客户忠诚度。从进口碳纤维原产地来看：日本及韩国主要是小丝束产品，美国、墨西哥、匈牙利、德国主要是大丝束产品，而中国台湾则是大小丝束兼顾。

》总体来看，随着国产碳纤维供应逐渐增加，我国碳纤维进口量持续降低，出口则呈增长态势。

图表：碳纤维产品进口量及增速

资料来源：Wind，百川盈孚，国海证券研究所

图表：碳纤维产品出口量及增速

资料来源：Wind，百川盈孚，国海证券研究所

》国内碳纤维龙头大规模扩产，将改变世界碳纤维产能格局。从全球碳纤维企业的后续扩产计划来看，碳纤维产能扩张主要以中国企业为主。国内碳纤维行业目前产能集中度较高，根据百川盈孚，2022年CR4为67.3%。国产碳纤维厂商扩产持续推进，将改变全球碳纤维供应格局，国产碳纤维迎来发展黄金机遇期。

图表：2022年全球碳纤维运行产能及后续扩产计划（单位：千吨）

资料来源：赛奥碳纤维技术公众号

》未来几年国内碳纤维企业扩产计划总量预计接近30万吨，但需关注各企业的项目落地性以及落地时间和实际产能，在供给短缺的背景下，率先实现项目落地并稳定生产的企业将具备明显的先发优势，抢占更多的市场份额。

图表：国内碳纤维企业扩产计划，2023年12月统计（产能单位：吨/年）

生产商	项目	在建产能	预计投产节奏			项目情况	预计当年实际新增		产能*
生产商	项目	在建产能	2023E	2024E	2025E	项目情况	2023E 2	024E	2025E
吉林化纤集团	国兴年产6万吨碳纤维项目	6	2	2	2	“十四五”期间完成	0	2	2
吉林化纤集团	1.2万吨碳纤维复材项目碳化线	0	0.6	0	0	2023年1月和2月，第三、四条碳化线投产	0.6	0	0
中复神鹰	西宁二期1.4万吨高性能碳纤维及配套原丝项目	0	1.4	0	0	2023H1已全面投产	1.4	0	0
	连云港年产3万吨碳纤维建设项目	3	0	0.6	1.2	建设周期为2023年4月至2026年8月	0	0.6	1.2
上海石化	1.2万t/a48K大丝束碳纤维项目	0.6	0	0.6	0	预计2024年全部完成	0	0	0.6
光威复材	万吨级大丝束碳纤维产业化项目	0.4	0.4	0	0	一期4000吨预计2023年内投产	0	0.4	0
中简科技	高性能碳纤维及织物产品项目	0.15	0.075	0.075	0	预计于2023年部分投产，2024年全部投产	0	0.075	0.075
恒神股份	2万t/a高性能碳纤维生产基地	0.5	0	0.5	0	期5000t/a，2023H1开工，建设周期20个月	0	0	0.5
浙江宝旌	6万吨碳纤维原丝项目和年产1.8万吨碳丝项目	1.55	0.5	0.5	0.55	预计于“十四五”期间陆续投产	0	0.5	0.5
新创碳谷	1.8万t/a大丝束项目	1.2	1.2	0	0	2023年已全部建成1.8万吨产能	0.6	0.6	0
新疆隆炬	年产5万t碳纤维碳化项目	4.4	1.2	1.2	2	2022年一期6000吨建成，后续三期陆续建设，预计2025年形成5万t/a产能	0.6	1.2	1.2
长盛科技	高性能碳纤维项目二期	0.08	0.08	0	0	已于2023年12月投产	0	0.08	0
长盛科技	高性能碳纤维项目三期	0.26	0	0	0.26	预计2025年投产达产	0	0	0.26

资料来源：各公司官网，各公司公告，各政府网站，百川盈孚，现代快报，中国非金属矿信息平台，复材网，中国复合材料工业协会，中国化工报，国海证券研究所(*注：“预计当年实际新增产能”为根据投产时间折算出的当年实际产生贡献的产能预估)

》未来几年国内碳纤维企业扩产计划总量预计接近30万吨，但需关注各企业的项目落地性以及落地时间和实际产能，在供给短缺的背景下，率先实现项目落地和产能扩大，并稳定生产的企业将具备明显的先发优势，抢占更多的市场份额。

图表：国内碳纤维企业扩产计划，2023年12月统计 (续上表，产能单位：吨/年)

生产商	项目	在建产能	预计投产节		奏	项目情况	预计当年实际新增产能*
生产商	项目	在建产能	2023E\|	2024E\|	2025E	项目情况	2023E\|	2024E\|	2025E
国泰大成	年产2.5万t原丝、1万t碳纤维项目	0.7	0	0.3	0.4	已投产3000吨，陆续建设剩余产能	0	0.3	0.4
克拉玛依愿景	年产15000吨高性能生产线项目	1.5	0.3	0	0	建设中，预计2023年内投产3000吨	0	0.3	0
福维股份	年产2000吨高性能碳纤维生产线	0.2	0	0.2	0	建设中，预计2024年12月投产	0	0	0.2
内蒙古中晶	中晶高性能碳纤维及氢能源气瓶产业化项目	0.25	0	0.25	0	建设中，预计2024年12月投产	0	0	0.25
山西钢科	年产3600吨高端碳纤维项目	0.36	0	0.36	0	建设中，预计2024年1月投产	0	0.36	0
河南永煤	万吨碳纤维产业园项目	1.2	0.4	0	0.8	期预计2023年投产，二期预计2025年投产	0	0.4	0.4
兰州蓝星	年产2500吨碳纤维生产线项目	0.25	0.25	0	0	已与兰州市签约	0	0.25	0
兰州蓝星	年产21000吨碳纤维项目	2.1	0	0	0	已与沂源县签订框架合作	0	0	0
杭州超探	年产1万吨高性能碳纤维生产线项目	1	0	0	0	已与龙游县签约	0	0	0
广东金辉	碳纤维原丝50000吨/年、碳纤维20000吨/年、碳纤维增强复合材料40000吨/年	2	0	0	0	已与广东茂名滨海新区签约	0	0	0
蒙泰高新	年产1万吨碳纤维及6万吨差别化睛纶项目	1	0	0	0.5	年产1万吨碳纤维及6万吨差别化腈纶项目，分三期建设，一、二期分别为1万吨/年差别化晴纶、0.5万吨/年碳纤维；三期4万吨/年差别化腈纶，建设期72个月	0	0	0.5
合计		28.70	8.41	6.59	7.71		3.20	7.07	8.09

》国内小丝束碳纤维初步具备一定产业基础。以光威复材、中复神鹰等碳纤维企业为代表，国内产品强度、模量等性能逐渐向日本东丽等国际巨头靠拢，已初步实现对领先企业的追赶和对标。

》但国内小丝束碳纤维仍有较大发展空间，技术突破是根本要素。国内小丝束碳纤维在规模、产品质量稳定性、产品牌号丰富度、与下游应用的匹配性等方面仍有差距，尤其是高端产品方面，未来技术突破仍然是关键。

图表：国内厂商与日本东丽小丝束碳纤维性能对比

日本东丽			中复神鹰			光威复材			恒神股份			中简科技
牌号	拉伸强度（MPa)	拉伸模量（GPa）	牌号	拉伸强度（MPa）	拉伸模量（GPa）	牌号	拉伸强度（MPa）	拉伸模量（GPa）	牌号	拉伸强度（MPa）	拉伸模量（GPa）	牌号	拉伸强度（MPa）	拉伸模量（GPa）
T300	3,530	230	SYT45	4,000	230	TZ300	3,530	230	HF10	3,850~4,200	230~240	-	-	：
T700S	4,900	230	SYT45S	4,500	230	TZ700S	4,900	230	HF20	4,450~4,600	235-240	ZT7	≥4,900	235~265
			SYT49	4,700	230	TZ700G	4,900	255	HF30	4,900~4,950	235-245
			SYT49S	4,900	230	TZ700G	4,900	255	HF30	4,900~4,950	235-245
T800S	5.880	294	SYT55S	5,900	295	TZ800S	5,880	294	HF40	5,500~5,700	295	ZT8ZT9	≥5,500≥5,800	290±10330±10
T800S	5.880	294	SYT55S	5,900	295	TZ800H	5.490	294	HF40T	6,000	295
T1000G	6.370	294	SYT65	6,400	295	TZ1000G	6,370	294	HF50	6,500	295
M35J	4,510、4.700	343	SYM35	4,900	340	：	：	-	：	-	：	-	-	：
M40J	4,400	377	SYM40	4,700	375	TZ40J	4,410	377	HM37	4,900~5,000	380	ZM40J	≥4,400	380±10

资料来源：中复神鹰招股说明书

》国际上长期只有日本、美国等少数国家拥有并掌握大丝束碳纤维生产技术。大丝束碳纤维技术此前被卓尔泰克、SGL等欧美、日本企业垄断，国内除了上海石化外，还有宝武碳业、兰州蓝星、新创碳谷等企业也在积极开展相关研发工作，吉林化纤在大丝束领域已有一定产业基础与技术积累。

》国内大丝束碳纤维有望迎来大规模突破，未来持续技术突破和降本增效将是主旋律。以吉林化纤为代表的大丝束碳纤维企业加速扩产，国内大丝束供应持续放量。上海石化建设国内首套万吨级大丝束碳纤维国产线，并实现首套大丝束装置中交，目前我国大丝束有望逐步迎来大规模应用。

图表：2020年全球48K以上大丝束碳纤维市场份额

资料来源：吉林碳谷公司公告，国海证券研究所

碳纤维性能优越，工艺复杂

多重拉动，需求快速增长

■ 产能释放叠加提质增效

行业关注标的

风险提示

》公司建成国内首条具有自主知识产权的干吨级干喷湿纺碳纤维产业化生产线。系统掌握了碳纤维T300级、T700级、T800级、M30级、M35级干吨级和M40级、T1000级百吨级技术，在国内率先实现了干喷湿纺碳纤维的关键技术突破。基本实现对日本东丽主要碳纤维型号的对标。

》公司碳纤维产能规模国内处于领先地位。截至2023H1，公司产能为28500吨/年，包括连云港基地的3500吨/年产能，以及西宁基地25000吨/年产能，产能及产量均处于国内碳纤维生产企业前列。公司于连云港基地新建30000吨项目，将持续巩固龙头地位。

图表：中复神鹰盈利预测 (2024.1.4)

预测指标	2022A	2023E	2024E	2025E
营业收入（百万元）	1,994.81	2,304.25	3,092.73	4,193.61
增长率(%)	70.00	15.51	34.22	35.60
归母净利润（百万元）	605.08	371.81	528.64	759.47
增长率(%)	117.09	-38.55	42.18	43.66
摊薄每股收益（元）	0.67	0.41	0.59	0.84
ROE(%)	13.11	7.59	9.74	12.27
P/E	62.57	74.19	52.18	36.32
P/B	8.42	5.63	5.08	4.46
P/S	19.48	11.97	8.92	6.58
EV/EBITDA	46.66	40.49	30.65	23.28

资料来源：Wind，国海证券研究所

》光威复材业务覆盖碳纤维原丝、碳纤维、复合材料等全产业链。公司是国内碳纤维行业第一家A股上市公司，形成了从原丝开始的碳纤维、织物、树脂、高性能预浸材料、复合材料制品的完整产业链布局。同时，公司具备碳纤维生产线及关键设备、预浸料生产线以及复合材料成型设备等自主设计与制造能力，主要产品包括碳纤维及织物、预浸料、碳梁等。公司全产业链布局及在军工碳纤维的深厚积淀，使公司在行情下行期保持稳健。

》公司产能扩张将推动公司进一步成长。截至2022年底，公司碳纤维产能3655吨，在建产能4030吨，内蒙古包头项目一期4000吨预计将于2023年内投产。内蒙古光威碳纤维项目将推动公司中长期的持续发展。内蒙古光威项目规划年产10000吨碳纤维，同时内蒙古较低的能耗成本将降低公司碳纤维生产成本，进一步提升毛利率。

图表：光威复材盈利预测 (2024.1.4)

预测指标	2022A	2023E	2024E	2025E
营业收入（百万元）	2,511.11	2,517.36	3,128.13	3,782.77
增长率(%)	-3.69	0.25	24.26	20.93
归母净利润（百万元）	934.25	858.25	1,057.35	1,273.72
增长率(%)	23.19	-8.14	23.20	20.46
摊薄每股收益（元）	1.12	1.03	1.27	1.53
ROE(%)	19.14	15.69	16.20	16.32
P/E	40.14	26.16	21.24	17.63
P/B	7.67	4.10	3.44	2.88
P/S	14.91	8.92	7.18	5.94
EV/EBITDA	32.24	17.81	14.29	11.75

资料来源：Wind，国海证券研究所

》公司是全球少有的大丝束原丝供应商。全球48K以上大丝束主要供应商为日本东丽旗下的Zoltek、SGL和日本三菱，其中Zoltek与SGL大丝束原丝自产自用，不对外出售。公司具有原奇峰化纤腈纶大工业经验，目前碳纤维原丝产品囊括1K、3K、6K、12K、12KK、12S、24K、25K、35K、48K和50K，形成工业民用级别大丝束产品为主，小丝束、大丝束产品共同发展的局面。

》公司扩产计划稳步推进，原丝地位愈发稳固。公司2023年在手订单达到10万吨。公司在4万吨/年碳纤维原丝产能基础上，截至2023年6月底，年产15万吨碳纤维原丝项目已投产60%以上，公司总产能达到13万吨/年左右；此外公司新上3万吨高性能碳纤维原丝项目一期预计于2024年中期投产，聚焦于T700、T800及以上中小丝束碳纤维原丝，实现大丝束和中小丝束全覆盖。

图表：吉林碳谷盈利预测 (2024.1.4)

预测指标	2022A	2023E	2024E	2025E
营业收入（百万元）	2,083.68	2,200.33	2,828.83	3,538.40
增长率(%)	72.28	5.60	28.56	25.08
归母净利润（百万元）	629.57	478.33	630.00	748.00
增长率(%)	99.99	-24.02	31.71	18.73
摊薄每股收益（元）	1.98	0.81	1.07	1.27
ROE(%)	42.36	23.30	23.78	21.66
P/E	23.88	20.43	15.51	13.07

资料来源：Wind，国海证券研究所（数据来源于Wind一致预期)

》吉林化纤集团积极向碳纤维产业转型，打造原丝-碳纤维-复材的碳纤维产业链。截至2023年10月，公司大股东吉林化纤集团现已形成碳纤维原丝产能16万吨，碳丝4.9万吨，复材制品2万吨，成为国内最大的碳纤维生产企业。3万吨高性能碳纤维原丝项目、6万吨碳丝项目等项目正在建设，有望持续扩大碳纤维领域布局。

》公司碳纤维产业稳步推进。全资子公司吉林凯美克年产600吨小丝束碳纤维生产线已全部建成并达产；公司参股49%的吉林宝旌拥有8000吨大丝束碳纤维产能；年产1.2万吨碳纤维复材拉挤板项目，2023年2月底碳化线已建成，复材生产线处于安装和认证过程中，预计2023年底可部分达产。

图表：吉林化纤盈利预测 (2024.1.4)

预测指标	2022A	2023E	2024E	2025E
营业收入（百万元）	3,669.64	3,708.17	4,538.50	5,401.17
增长率(%)	2.50	1.05	22.39	19.01
归母净利润（百万元）	-91.45	102.50	193.00	303.50
增长率(%)	29.23	212.09	88.29	57.25
摊薄每股收益（元）	-0.04	0.04	0.08	0.12
ROE(%)	-2.11	2.32	4.20	6.17
P/E	1	70.29	37.33	23.74

资料来源：Wind，国海证券研究所（数据来源于Wind一致预期)

》上海石化是高度综合性的石油化工企业，业绩有望底部反转。主营多种石油产品、中间石化产品、树脂和塑料及合成纤维等。受困于上下游压力，公司业绩位于底部，随着需求回暖、行情修复以及公司碳纤维等新材料产业的带动，公司业绩有望实现底部反转，走出至暗时刻。

》公司进军碳纤维，首套大丝束碳纤维装置投产，打破国外对48K大丝束碳纤维的垄断。公司“十四五”发展规划纲要明确“炼油向化工转、化工向材料转、材料向高端转、园区向生态转”的发展思路，做强碳纤维等中高端新材料核心产业。公司2.4万吨/年原丝、1.2万吨/年48K大丝束碳纤维项目一期6000吨碳纤维已投产，正处于工艺优化阶段，预计至2024年全部完成1.2万吨项目的建设。

图表：上海石化盈利预测 (2024.1.4)

预测指标	2022A	2023E	2024E	2025E
营业收入（百万元）	82,518.32	92,693.00	96,228.50	98,404.60
增长率(%)	-7.57	12.33	3.81	2.26
归母净利润（百万元）	-2,872.07	75.17	844.50	1,169.60
增长率(%)	-243.57	102.62	1,023.50	38.50
摊薄每股收益（元）	-0.27	0.01	0.08	0.11
ROE(%)	-10.94	0.18	2.30	3.05
P/E	1	418.08	37.21	26.87

资料来源：Wind，国海证券研究所（数据来源于Wind一致预期)

》公司专注于航空航天领域碳纤维研发生产，能实现批量供应，产品性能达到国际领先巨头水平。公司具备高强型ZT7系列（高于T700级）、ZT8系列（T800级）、ZT9系列（T1000/T1100级）和高模型ZM40J（M40J级）石墨纤维工程产业化能力，并已成为国内航空航天领域ZT7系列（高于T700级）碳纤维产品的批量稳定供应商。公司产品各项技术指标已达到国际同类产品的先进水平。

》产能逐渐释放将推动公司持续成长。公司已有400吨（3K）的碳纤维产能，IPO募投项目的300吨（3K）产能建成投产，产能逐步释放，将持续提振公司业绩。

》公司持续聚焦高性能碳纤维，在建产能将再造一个中简科技。公司非公开发行项目新建1500吨（12K）或400吨（3K）碳纤维项目，截至2023.10，项目前两条产线已投入试生产，整体建设周期缩短50%以上，且项目产品通过ZT9H碳纤维考核评价评审，具备批产能力，可进行供货。

图表：中简科技盈利预测 (2024.1.4)

预测指标	2022A	2023E	2024E	2025E
营业收入（百万元）	797.16	949.67	1,254.00	1,507.33
增长率(%)	93.58	19.13	32.05	20.20
归母净利润（百万元）	595.51	574.00	760.33	927.67
增长率(%)	195.88	-3.61	32.46	22.01
摊薄每股收益（元）	1.35	1.30	1.73	2.11
ROE(%)	15.31	9.91	12.91	13.76
P/E	36.28	22.03	16.63	13.63

资料来源：Wind，国海证券研究所（数据来源于Wind一致预期)

》公司是全国专用设备行业龙头企业。在碳纤维及复合材料装备、机器人智能装备、太阳能光伏专用装备、建筑建材专用设备、轻纺专用设备等制造领域具有深厚产业基础。公司碳纤维设备生产能力国内领先。碳纤维成套生产线以12K、24K、48K及以上原丝为原料，具备年生产1干吨以上碳纤维生产能力，技术处于国际先进水平，其所生产的产品可广泛应用于汽车交通、航空航天、风力发电、医疗器材以及建筑等领域。

》吉林化纤等国内碳纤维企业的扩张将进一步带动碳纤维设备需求。吉林化纤在建6万吨碳纤维项目、新疆隆炬在建5万吨项目、浙江宝旌规划1.8万吨项目、东华能源与公司碳纤维业务合作，以及国内其他规划碳纤维项目的潜在合作方，将进一步带动公司碳纤维设备需求。

图表：精工科技盈利预测 (2024.1.4)

预测指标	2022A	2023E	2024E	2025E
营业收入（百万元）	2,357.12	2,716.25	3,472.88	4,225.38
增长率(%)	36.37	15.24	27.86	21.67
归母净利润（百万元）	293.31	374.75	526.38	655.63
增长率(%)	171.99	27.76	40.46	24.55
摊薄每股收益（元）	0.64	0.82	1.16	1.44
ROE(%)	21.67	22.95	25.00	24.19
P/E	38.79	17.93	12.76	10.25

资料来源：Wind，国海证券研究所(数据来源于Wind一致预期)

》我们认为碳纤维行业发展进入新阶段，行业关注标的：

· (1)基本实现与东丽对标的民用高性能碳纤维领导者：中复神鹰；

(2)碳纤维全产业龙头：光威复材；

(3)碳纤维原丝龙头：吉林碳谷；

· (4)粘胶长丝龙头，依托集团力量快速扩张碳纤维产能：吉林化纤；

· (5)建设国内首套万吨级48K大丝束碳纤维国产化装置：上海石化；

(6)军用碳纤维龙头：中简科技；

· (7)碳纤维-预浸料-复材一体化发展，军民碳纤维均覆盖：恒神股份；

(8)碳纤维碳化设备龙头：精工科技。

·此外，碳纤维复合材料生产企业有望受益于碳纤维价格下行，建议关注金博股份、天宜上佳等。

》考虑到碳纤维行业价格逐步探底，且下游需求长期仍然具有较好的增长空间，应用场景仍有望进一步拓展，维持碳纤维行业“推荐”评级。

碳纤维性能优越，工艺复杂

多重拉动，需求快速增长

产能释放叠加提质增效

行业关注标的

风险提示

》碳纤维价格大幅波动：碳纤维价格受多重因素影响，存在大幅波动的风险；

》碳纤维产能扩张不及预期：碳纤维产能扩张可能过快导致过剩严重，也可能扩张速度大幅下降导致供给紧张；

》碳纤维应用推广不及预期：碳纤维下游潜在应用场景丰富，但应用推广受多方面影响，可能存在应用拓展受阻等情况；

》风电、航空航天、碳碳热场等下游需求增长不及预期：目前碳纤维几大热点应用领域包括风电、航空航天、光伏等未来可能存在需求增长放缓的风险;

》原材料价格大幅波动：碳纤维上游原材料为丙烯腈等大宗化工品，价格存在波动性；

》国际局势动荡：碳纤维为重要战略性产品，我国进口比例依然较高，国际局势将影响碳纤维产业发展；

》行业政策大幅变动：行业政策变动将影响碳纤维行业需求、产能扩张、进出口等，进而对行业发展产生影响；

》重点关注公司项目推进及业绩不及预期：重点关注公司项目推进受多因素影响，可能存在不及预期的风险，同时公司业绩可能存在低于预期的风险；

》碳纤维国产替代进程的不确定性等：目前我国仍处于碳纤维国产替代阶段，尤其是高端碳纤维我国仍落后于海外领先企业，国产替代的速度与进程存不确定性，影响碳纤维行业进一步高质量发展。

化工小组介绍

李永磊，化工行业首席分析师，天津大学应用化学硕士。7年化工实业工作经验，8年化工行业研究经验。

董伯骏，化工联席首席分析师，清华大学化工系硕士、学士。2年上市公司资本运作经验，5年半化工行业研究经验。

陈雨，化工行业研究助理，天津大学材料学本硕，2年半化工央企实业工作经验。

贾冰，化工行业研究助理，浙江大学化学工程硕士，1年半化工实业工作经验。

陈云，化工行业研究助理，香港科技大学工程企业管理硕士，3年金融企业数据分析经验。

李娟廷，化工行业研究助理，对外经济贸易大学金融学硕士，北京理工大学应用化学本科。

杨丽蓉，化工行业研究助理，浙江大学金融硕士、化学工程与工艺本科。

仲逸涵，化工行业研究助理，南开大学金融学硕士，天津大学应用化学本科。

分析师承诺

李永磊,董伯骏,本报告中的分析师均具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格并注册为证券分析师，以勤勉的职业态度，独立，客观的出具本报告。本报告清晰准确的反映了分析师本人的研究观点。分析师本人不曾因，不因，也将不会因本报告中的具体推荐意见或观点而直接或间接收取到任何形式的补偿。

国海证券投资评级标准

行业投资评级

推荐：行业基本面向好，行业指数领先沪深300指数；

中性：行业基本面稳定，行业指数跟随沪深300指数；

回避：行业基本面向淡，行业指数落后沪深300指数。

股票投资评级

买入：相对沪深300指数涨幅20%以上;

增持：相对沪深300 指数涨幅介于10%～20%之间;

中性：相对沪深300 指数涨幅介于-10%～10%之间;

卖出：相对沪深300 指数跌幅10%以上。

免责声明

本报告的风险等级定级为R3，仅供符合国海证券股份有限公司（简称“本公司”）投资者适当性管理要求的客户（简称“客户”）使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。
客户及/或投资者应当认识到有关本报告的短信提示、电话推荐等只是研究观点的简要沟通，需以本公司的完整报告为准，本公司接受客户的后续问询。

本公司具有中国证监会许可的证券投资咨询业务资格。本报告中的信息均来源于公开资料及合法获得的相关内部外部报告资料，本公司对这些信息的准确性及完整性不作任何保证，不保证其中的信息已做最新变更，也不保证相关的建议不会发生任何变更。本报告所载的资料、意见及推测仅反映本公司于发布本报告当日的判断，本报告所指的证券或投资标的的价格、价值及投资收入可能会波动。在不同时期，本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的报告。报告中的内容和意见仅供参考，在任何情况下，本报告中所表达的意见并不构成对所述证券买卖的出价和征价。本公司及其本公司员工对使用本报告及其内容所引发的任何直接或间接损失概不负责。本公司或关联机构可能会持有报告中所提到的公司所发行的证券头寸并进行交易，还可能为这些公司提供或争取提供投资银行、财务顾问或者金融产品等服务。本公司在知晓范围内依法合规地履行披露义务。

风险提示

市场有风险，投资需谨慎。投资者不应将本报告为作出投资决策的唯一参考因素，亦不应认为本报告可以取代自己的判断。在决定投资前，如有需要，投资者务必向本公司或其他专业人士咨询并谨慎决策。在任何情况下，本报告中的信息或所表述的意见均不构成对任何人的投资建议。投资者务必注意，其据此做出的任何投资决策与本公司、本公司员工或者关联机构无关。

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2、对于大丝束碳纤维，则需要从原丝生产和碳丝生产两个环节来看：

a）原丝：

b）碳丝：

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