碳纤维行业专题报告之二丨2023.4.11

中信证券研究部

孙明新基础材料和工程服务行业首席分析师S1010519090001

李超
新材料行业首席
分析师
S1010520010001

王喆周期产业首席

分析师

S1010513110001

碳纤维行业

评级强于大市 (维持)

核心观点

本篇报告主要介绍全球碳纤维市场情况，梳理了海外老牌六大家的基本情况，并从布局领域、研发、客户合作三个角度复盘了东丽的发展经验。东丽起初并非行业领先，但通过在技术研发、市场研究、客户工作等方面持续做正确的事，实现了后来居上、引领行业。我们认为未来碳纤维的全球龙头会在中国，中国碳纤维龙头面对全球最主要的增量市场，下游多领域具备发展机遇和国产替代的需求，且具有持续创新能力和使命感，长期做大做强潜力巨大。维持碳纤维行业“强于大市”评级。

■远近观全球市场：

通览全球碳纤维市场。1）降本和供给创新驱动需求长期成长。据赛奥碳纤维，2022年全球碳纤维市场规模约300亿元，需求量为13.5万吨，2008-2022年需求量CAGR为10%。2）近年来，中国大陆在供需两端都主导了全球的增长。据赛奥碳纤维，中国大陆需求量占全球的比例从2017年的28%提升至2022年的55%，2018-2022年需求量增速中枢为26%，且在多数细分领域增速都明显领先全球；中国大陆运行产能占全球的比例从2019年的17%提升至2022年的43%，近三年贡献全球产能增量的82%。3）海外主要玩家为6家欧美日传统老牌+台塑+2家新兴企业。6家欧美日传统老牌包括日系三大家（东丽、帝人、三菱），2022年产能占到全球产能的33%，及欧美三大家（赫氏、SGL、氰特），2022年产能占到全球产能的14%。其中东丽产能5.8万吨，全球领先，其余境外碳纤维头部企业多数产能在1-2万吨。4）海外主要玩家中东丽、晓星、陶氏阿克萨扩产规划较积极。2016-2022年，海外主要碳纤维龙头中仅东丽（扩产1.5 万吨，主要为卓尔泰克的大丝束）、赫氏（扩产0.9万吨）扩产较为积极，其余龙头变动不大。往未来看，东丽及晓星、陶氏阿克萨两家新兴企业扩产较积极，近两年海外龙头的主要供给增量包括东丽-卓尔泰克2023年6000吨、晓星未来平均每年2500 吨、陶氏阿克萨2023年9900 吨、台塑1600 吨。

细数海外老牌六大家。我们梳理了海外碳纤维老牌六大家的基本情况，总结有以下三个特点。1）布局碳纤维产业链的方式主要有自上而下和自下而上两类，一类是原本做化纤、腈纶工业或碳基材料的企业沿产业链由上而下研发生产碳纤维和下游产品（东丽、帝人、三菱、SGL）；另一类是原本做碳纤维相关复合材料的企业通过收购老牌碳纤维厂商，自下而上布局了全产业链（赫氏、氰特）。2）海外龙头在航空和军工布局较多。由于海外碳纤维的主流应用起于航空，多数海外龙头来自航空的收入占比较大。且受益于美国军工发展的强大，赫氏、氰特两家美国企业对国防的供应也较多。3）发展碳纤维中下游产品能够打开收入成长空间。以赫氏为例，我们假设航空、国防领域碳纤维均价为7万美元/吨，乘以产能1.6万吨，测算对应收入仅11.2亿美元，而公司2022年收入达到15.8亿美元，2019年曾达到23.6亿美元，与东丽相当，体现了其通过织物、预浸料、复合材料的布局带来的收入增量。

■三角度解析东丽：

从布局领域看：1）布局领域的优化需要生产和研发上的厚积薄发。1960年代，日本碳纤维发展落后于英国，东丽在1970年代初以体育休闲领域为起点，打磨生产工艺和质量稳定性，并保持研发重心仍在主流的航空航天领域，从而在1975年得以进入。2）布局领域的选择需要清晰的“市场预判+战略规划”的引导。东丽不仅强于研究产品，还强于研究市场。2010年代，东丽发力工业领域布局，自2014年起工业领域收入占比持续提升，成为碳纤维收入增长的主要驱动力，而这得益于2010年左右东丽对市场有清晰预判，并提出工业领域发展的“两步

走”规划。

从研发看：1）前期工艺和设备研发奠定领先基础，复合材料和应用技术研发逐步发力。1990 年代以前，东丽的专利申请主要为生产工艺专利，到2000年代复合材料、应用的专利申请量才提升至生产工艺的同一水平。早期以生产工艺和设备为研发重心奠定了东丽在材料本身性能和成本的领先基础。2）研发不局限于材料本身，而是覆盖材料的整个生命周期。碳纤维材料定制性强，需有针对应用设计的制品或复合材料才可使其落地使用。东丽的研发和制造理念体现“定制化”，即不仅仅是生产好的材料，而是要验证从材料到终端应用的每一步。因此，东丽搭建了涵盖“基础研究一新产品商业化研发（技术&工艺、设备）一上市后持续的改进研发”的产品全生命周期的研发体系，且重视研究如何设计复合材料以定制化地满足终端应用需求，其工程团队会不断向客户提出如何使用其材料的建议。

从客户合作看：1）与客户的深度开发合作构筑壁垒。东丽和波音是长达30 年的合作伙伴，从起初单纯的供应商关系到后来合作开发的内容愈发深入，使其壁垒愈发加深。2）就近建设、合资设厂是增强客户粘性的方式。海外龙头善于充分融入大客户的供应链体系内，如东丽与戴姆勒合资成立汽车复合材料制造公司，将生产基地布局于波音工厂附近，都有利于增强与客户的沟通，从而参与到客户产品的前期设计，增强壁垒。

风险因素：行业供需明显恶化；上游原材料价格大幅上涨；国产化不及预期；上市公司产能扩张不及预期；上市公司对新市场开拓不及预期；上市公司成本下降不及预期。

投资策略：近年来，中国大陆在供需两端都主导了全球的增长，海外主要竞争对手中仅东丽及晓星、陶氏阿克萨有较积极扩产规划，中国碳纤维产业正迅速做大，并走在由大到强的路上。复盘东丽的成长经验，起初其碳纤维发展并非行业领先。但它通过在技术研发（搭建全生命周期的研发体系，积累从生产工艺到复合材料和应用技术的研发成果）、市场研究（持续做市场预判和战略规划，引导可持续发展）、客户工作（与客户合作开发、靠近客户工厂建厂、与客户合资建厂，充分融入大客户供应链）等方面不断做正确的事，实现后来居上、引领行业。我们认为未来碳纤维的全球龙头会在中国，中国碳纤维龙头突破国外的技术封锁，在短期走完国外龙头长时间所走的路，未来面对全球最主要的增量市场，下游多领域具备发展机遇和国产替代需求，且具有持续创新能力和使命感，长期做大做强潜力巨大。近期随着碳纤维价格自高位回落，碳纤维龙头估值回调，但结合海外经验，价格下降将换来的是未来更多的需求，碳纤维随着降本和性能创新应用空间不断打开，行业未来发展空间巨大。维持碳纤维行业“强于大市”评级。推荐中复神鹰、光威复材、吉林碳谷，建议关注上海石化、中简科技、吉林化纤。

重点公司盈利预测、估值及投资评级

简称	代码	收盘价	EPS				PE
简称	代码	收盘价	22	23E	24E	25E	22	23E	24E	评级 25E
中复神鹰	688295.SH	42.30	0.67	1.07	1.37	1.79	63	40	31	24 买入
光威复材	300699.SZ	53.57	1.80	2.57	3.34		30	21	16	买入
吉林碳谷	836077.BJ	42.88	2.07	3.11	3.76		21	14	11	买入

资料来源：Wind，中信证券研究部预测
注：股价为2023年4月7日收盘价

插图目录

图1：全球碳纤维市场规模.
图2：全球碳纤维需求.. …… ..
图3：使用成本降低驱动碳纤维需求增长 ...
图4：碳纤维的需求快速增长往往伴随着产能的快速增长， ...
图5：产能的增长与研发的推进情况较同步...
图6：2022年中国大陆占全球需求量的55%..
图7：2018-2022年中国大陆碳纤维需求量增速中枢达到26%. ....2
图8：中国碳纤维需求结构（2022） ...
图9：全球碳纤维需求结构（2022）
图10：各领域中国大陆占全球需求量比例 ..4
图11：欧美日6家老牌企业起源. 4
图12：中大陆运行产能占全球比例提升至.43%.
图13：近年全球供给增量主要来自中国大陆..
图14：2016-202年海外碳纤维龙头扩产情况…．
图15：东丽扩产规划..
图16：台塑扩产规划.
图17：晓星扩产规划. .….7
图18：陶氏阿克萨扩产规划.
图20：东丽各业务收入..
图21：东丽收入结构...
图 22：东丽各业务净利润.. ....9
图23：东丽净利润结构.
图24：东丽 PE-ttm... ...
图25：东丽碳纤维收入..
图26：东丽碳纤维分领域收入结构.
图27：东丽碳纤维净利润.. ....10
图28：东丽碳纤维净利率.. ....0
图30：帝人收入结构（2021） ...11
图31：帝人碳纤维收入结构（2019） .12
图32：帝人航空航天领域碳纤维和下游中间品销售计划..
图33：帝人芳纶纤维和碳纤维汽车轻量化复材销售计划.. ..12
图34：三菱碳纤维关键发展节点.. … ..13
图35：赫氏碳纤维关键发展节点.. … ....14
图36：赫氏收入结构（2021） ....14
图37：赫氏收入... .5
图38：赫氏净利润... 5
图40：赫氏 PE-tm... … .5
图41：赫氏分领域收入结构（2022） … ...16
图42：空客和波音贡献收入情况.. ....16
图43：SGL碳纤维关键发展节点. ...16
图44：SGL收入结构（2021） ….17
图45：SGL EBITDA 结构（2021） ...17
图46：SGL PE-ttm... ...17
图47：SGL碳纤维分领域收入结构（2021） .8
图49：索尔维收入结构（2021）
图50：氰特收入（2014）
图51：索尔维是布局全面的先进聚合物和复合材料生产商， ..20
图52：碳纤维应用初期的重心在航空航天领域 ..22
图 53：1970年代初东丽并未忽视对主要的航空航天应用领域的研发. ..23
图 54：东丽在 2008 年预判 2012年后工业需求增长快于航空. ...23
图 55：东丽在 2012 年预判 2013年后工业需求增长快于航空... ..23
图 56：2008年时公司将工业领域的市场拓展规划为以 2012年为分界点、由高端工业到
通用工业的"两步走"战.. ..4
图57：2002年起风电需求迅速崛起，卓尔泰克具备独特优势 ...25
图 58：2010年卓尔泰克全球产能市占率在30%左右.. ...25
图 59：2014年起工业领域成为东丽碳纤维收入增长的主要驱动力 ..26
图60：2014年起碳纤维来自工业领域收入占比持续提升.. ...26
图61：东丽在 2020 年对未来市场前景的预判. ..26
图62：东丽在 2020 年对2019-2030 年各领域市场需求的预判..
图63：东丽碳纤维产品体系. ..28
图64：东丽碳纤维各型号研发历程（截至2010年左右） .... ...8
图65：东丽在碳纤维研发上拥有持续变革和追求极限的基因， ..29
图66：日本专利数量领先..
图67：东丽专利数量领先大多数同行. .29
图68：东丽在碳纤维设备和生产工艺方面的专利数量明显领先. ...30
图69：东丽各环节专利申请量变化趋势，前期重视生产工艺，后期复合材料和应用逐步提
升 ...300
图70：东丽碳纤维分产品收入结构（2011） ..31
图71：2010年代东丽的规划重心在中下游.. ..31
图72：东丽的研发和制造理念. ...31
图73：东丽现今研发体系设置. ...32
图74：东丽和波音的合作持续深化.. ....33
图75：多数海外头部碳纤维企业都与头部车企建立了长期稳定的供货协议或者合作开发协
议... ....34
表格目录
表1：国内外各领域需求量占比及增速(2022)
表2：全球碳纤维供给格局.. ...5
表3：未来海外主要扩产情况.
表4：海外主要龙头情况总结. ....8
表5：东丽碳纤维产能布局（2022年底）
表6：帝人碳纤维产能布局， ..12
表7：SGL与客户、同行在股权方面的合作.. .18
表8：从布局领域、研发、客户合作三个角度复盘东丽的发展经验 .21
表9：2008和2012年东丽碳纤维战略. .24
表10：东丽碳纤维2008-2014年在各领域重要措施 .25
表11：重点公司盈利预测、估值及投资评级， .35

远近观全球市场

通览全球碳纤维市场

全球碳纤维市场：300亿元规模，11%复合增速，长期成长赛道。据赛奥碳纤维，2022年全球碳纤维市场规模44亿美元(约合人民币 300 亿元),2014-2022年CAGR约11%;需求量13.5万吨,2008-2022年CAGR约10%，应用领域的持续拓宽带动市场稳定扩容。

图1：全球碳纤维市场规模

资料来源：赛奥碳纤维，中信证券研究部

图2：全球碳纤维需求量

资料来源：赛奥碳纤维，中信证券研究部

碳纤维的需求特点：降本和创新供给驱动需求持续成长。纵观碳纤维的需求成长历史，1)一方面源自降本驱动，碳纤维价格由1970年约260美元/kg持续下降至2010年代15-30美元/kg，从而适用更多领域。2）另一方面源自创新供给驱动，碳纤维产品的创新性、定制性强，在相关应用得以被研发、验证、生产前往往没有相应的需求，也因此碳纤维的需求快速增长往往伴随着产能的快速增长，而产能的增长又与研发的推进情况较同步。

图3：使用成本降低驱动碳纤维需求增长

资料来源：Zhigang Xie《Polyacrylonitrile nanofibre yarn; electrospinning and their post-drawing behaviour》注：图中价格单位中的Ib 为磅，1Ib=0.45kg。

图4：碳纤维的需求快速增长往往伴随着产能的快速增长

资料来源：Compositesworld（2003-2012年），赛奥碳纤维(2015-2022年)，中信证券研究部注：其中2015-2018年为理论产能，2019-2022年为运行产能，剔除不具备生产能力的落后产能，尤其针对中国大陆产能做了消减。

图5：产能的增长与研发的推进情况较同步
东丽碳纤维在各应用领域的专利申请量和产能

资料来源：沈琏《专利，碳纤维必由之路》

国内外市场对比一总量：中国大陆需求量占全球55%，近年增速中枢26%高于海外。据赛奥碳纤维，2017-2022年中国大陆的需求量占全球的比例从 28%提升至 55%。2018-2022年中国大陆碳纤维需求量增速中枢达到26%，处于快速渗透期，而海外发达国家市场自1960年代发展至今，需求量增长相对更为稳定。

图6：2022年中国大陆占全球需求量的55%

资料来源：赛奥碳纤维，中信证券研究部

图7：2018-2022年中国大陆碳纤维需求量增速中枢达到26%

资料来源：赛奥碳纤维，中信证券研究部

国内外市场对比一结构：需求结构总体相近，但在多数细分领域内中国大陆需求量增速高于全球。1）中国大陆和全球的碳纤维需求结构差异不是很大，2022年中国大陆的体育休闲需求量占比高于全球（31%vs18%)，其余几项主流领域的需求占比相近，如风电叶片(24%vs26%)、碳碳复材(9%vs7%）压力容器(8%vs11%）航空航天(10%vs15%)。2）但在多数细分领域内，中国大陆的需求增速要明显高于全球，带来中国大陆整体需求增速高于全球。对比中国大陆和全球在主要细分领域2019-2022年需求量CAGR，体育休闲为18%vs17%,风电叶片为8%vs11%,碳碳复材为78%vs48%,压力容器为59%vs26%,航空航天为77%vs-5%，其他领域为31%vs3%。这一方面源自在部分新兴领域中国大陆的需求拓展引领全球，如碳碳复材、压力容器领域中国大陆需求分别占全球的76%、41%,中国大陆贡献了全球的大部分增量；另一方面源自在部分相对传统领域中国大陆的渗透不及境外成熟，处在产业生命周期的更前端，体现在航空航天、其他领域中国大陆的需求量增速明显高于国外。

表1：国内外各领域需求量占比及增速 (2022)

中国大陆碳纤维需求量结构				全球碳纤维需求量结构
需求	需求占比	需求量 19-22CAGR	需求量占全球比例	需求	需求占比	需求量 19-22CAGR
体育休闲	31%	18%	96%	体育休闲	18%	17%
风电叶片	24%	8%	50%	风电叶片	26%	11%
碳碳复材	9%	78%	76%	碳碳复材	7%	48%
压力容器	8%	59%	41%	压力容器	11%	26%
以上四项合计	72%	20%	65%	以上四项合计	61%	18%
航空航天	10%	77%	39%	航空航天	15%	-5%
以上五项合计	82%	24%	60%	以上五项合计	76%	11%
其他	18%	31%	41%	其他	24%	3%
合计	100%	25%	55%	合计	100%	9%

资料来源：赛奥碳纤维，中信证券研究部

图8：中国碳纤维需求结构 (2022)

资料来源：赛奥碳纤维，中信证券研究部

图9：全球碳纤维需求结构 (2022)

资料来源：赛奥碳纤维，中信证券研究部

图10：各领域中国大陆占全球需求量比例

资料来源：赛奥碳纤维，中信证券研究部

海外主要玩家：6家欧美日传统老牌+台塑+2家新兴企业。6家传统老牌企业指的是日本的三家（东丽、帝人、三菱)、欧美的三家（美国赫氏、美国氰特（现被比利时索尔维收购)、德国西格里)。上述6家老牌企业的碳纤维生产都可追溯至1970-1980年代。

2家新兴企业指韩国晓星、土耳其陶氏阿克萨，在碳纤维领域的发展时间较晚，但近年规划较积极，从而提升全球市场份额和本土化率。

韩国晓星（Hyosung)：成立于1966 年，从事化纤事业，2011年自主开发出碳纤维，并在2013年起实现商业化，在韩国本土生产小丝束碳纤维。

土耳其陶氏阿克萨（DowAksa)：成立于2012年，土耳其唯一碳纤维制造商。是陶氏(全球领先的材料科学解决方案提供商）和阿克萨(全球第一大腈纶生产商)的50:50合资企业，在土耳其本土生产3K/12K/24K的大丝束和小丝束碳纤维，布局原丝、碳纤维、树脂、织物、预浸料，具有强大技术背景带来的低成本优势，重点满足工业领域需求。

图11：欧美日6家老牌企业起源

资料来源：东丽官网，中信证券研究部

全球供给格局：境外占57%，主要是日系三大家+欧美三大家。2022年，全球碳纤维运行产能为25.9万吨，其中境外为14.7万吨，占全球的57%。其中，日系三大家占到境外的59%、全球的33%(东丽22%、帝人6%、三菱6%)，欧美系三大家占到境外的25%、全球的14%（赫氏6%、SGL5%、氰特3%)。东丽的5.8万吨产能在全球遥遥领先，其余境外碳纤维头部企业多数产能在1-2万吨。

表2：全球碳纤维供给格局

	运行产能 (万吨，2022)	占境外比例	占全球比例	运行产能 (万吨，2022)	占境内比例	占全球比例
日系				中国大陆系
东丽	5.8	39%	22%	吉林化纤	4.2 37%	16%
帝人	1.5	10%	6%	中复神鹰	1.5 13%	6%
三菱	1.4	10%	6%	新创碳谷	1.2 11%	5%
三大合计	8.7	59%	33%	宝旌	1.1 10%	4%
欧美系				恒神	0.5 5%	2%
赫氏（美国）	1.6	11%	6%	光威 0.5	5%	2%
SGL（德国）	1.3	9%	5%	中国大陆其他	0.3 3%	1%
氰特（美国）	0.7	5%	3%	中国大陆合计 11.2	100%	43%
三大合计	3.6	25%	14%
台系
台塑	0.9	6%	3%
新兴系
晓星(韩国）	0.6	4%	2%
陶氏阿克萨（土耳其）	0.4	2%	1%
境外合计	14.7	100%	57%
全球合计	25.9	·	100%

资料来源：赛奥碳纤维，中信证券研究部注：晓星官网口径为0.65万吨。

近年全球供给增量主要来自中国大陆。2019-2022年中国大陆运行产能占全球的比例由17%提升至43%，2020-2022年中国大陆产能增量贡献了全球增量的82%，分别占全球增量的56%、76%、95%，而这一比例在2015-2018年均不超过30%。

图12：中国大陆运行产能占全球比例提升至43%

资料来源：赛奥碳纤维，中信证券研究部注：2014-2018年为理论产能，2019-2022年为运行产能，剔除了不具备生产能力的落后产能。

图13：近年全球供给增量主要来自中国大陆

资料来源：赛奥碳纤维，中信证券研究部注：2019年增量较低主要源自总量统计口径变化，2014-2018年统计的总量为理论产能，2019-2022年统计的总量为运行产能，剔除了不具备生产能力的落后产能。

海外龙头扩产情况：东丽、晓星、陶氏阿克萨规划积极。

2016-2022年，海外主要碳纤维龙头中仅东丽（扩产1.5万吨，主要为卓尔泰克的大丝束）、赫氏（扩产0.9万吨）扩产较为积极，其余龙头变动不大。

往未来看，东丽仍维持积极扩产态度，晓星、陶氏阿克萨等新兴企业扩产也较积极。目前按企业已公告情况来看，近两年主要海外龙头有望增加的供给约22500 吨（东丽-卓尔泰克 2023年6000 吨，晓星未来平均每年2500 吨，陶氏阿克萨 2023年9900 吨，台塑1600 吨)。从扩产方向来看，风电、压力容器是企业扩产针对的主要需求。航空业的复苏或也将成为企业扩产的另一个原因，日经社2023年1月13日报道东丽或将在航空等领域也推出扩产规划，以满足疫情影响减弱后航空业复苏带来的需求。

图14：2016-2022年海外碳纤维龙头扩产情况

资料来源：赛奥碳纤维，中信证券研究部

表3：未来海外主要扩产情况

东丽	1.卓尔泰克：2023年+6000吨，墨西哥工厂的第三次扩产，以满足风电叶片需求。
	2.小丝束法国工厂：2025年+1000吨，以满足更多绿色能源和新型交通解决方案的需求。
	3.美国迪凯特工厂：2023年将通过技改，将T1100产能扩大一倍，以快速响应美国国防市场对高性能碳纤维需求的不
	断增长。 4.潜在可能扩产：据日本经济新闻社报导，东丽将投入1000亿日元（约合50亿左右人民币)，在2025年前在全球提升用于航空、氢气瓶、风电等领域的碳纤维产能。在疫情期间，公司利用最初用于航空的现有产能来满足大流行期间
晓星 (韩国)	其他行业日益增长的需求，随着航空业的复苏，该公司现在需要新的产能。每年2500 吨：2022年+2500 吨至6500 吨，2023年+2500 吨至9000吨，扩建全州工厂，以满足压力容器等领域需
陶氏阿克萨（土耳	求增长，中长期计划2025 年达到14000 吨，2028年达到24000 吨。 2023 年+9900 吨至13400 吨，在土耳其Yalova新建工厂，以满足风电领域需求增长，及提升土耳其碳纤维的自给自
其）台塑 (中国台湾)	足程度。计划产能增加1600 吨至10350 吨，扩建高雄仁武工厂，以热塑性碳纤维材料、风电用材料、汽车轻量化用材料为主要产品。

资料来源：CompositesWorld（东丽1、2)，JEC Composites（东丽3)，日本经济新闻社（东丽4)，BusinessKorea（晓星)，陶氏阿克萨官网(陶氏阿克萨)，赛奥碳纤维技术微信公众号 (台塑)，中信证券研究部

图15：东丽扩产规划(万吨)

资料来源：CompositesWorld（含规划)，中信证券研究部

图16：台塑扩产规划(万吨)

资料来源：赛奥碳纤维技术微信公众号（含规划)，中信证券研究部

图17：晓星扩产规划 (万吨)

资料来源：BusinessKorea（含规划)，中信证券研究部

图18：陶氏阿克萨扩产规划 (万吨)

资料来源：陶氏阿克萨官网 (含规划)，中信证券研究部

细数海外老牌六大家

我们梳理了海外碳纤维老牌六大家的基本情况，总结有以下三个特点。

1）布局碳纤维产业链的方式主要有自上而下和自下而上两类，一类是原本做化纤、腈纶工业或碳基材料的企业，沿产业链由上而下研发生产碳纤维和下游产品（东丽、帝人、三菱、SGL)；另一类是原本做碳纤维相关复合材料的企业，通过收购老牌碳纤维厂商，自下而上布局了全产业链（赫氏、氰特）。

2）海外龙头在航空和军工布局较多。由于海外碳纤维的主流应用起于航空，多数海外龙头来自航空的收入占比较大。且受益于美国军工发展的强大，赫氏、氰特两家美国企业对国防的供应也较多。

3）发展碳纤维中下游产品能够打开收入成长空间。以赫氏为例，假设航空、国防领域碳纤维均价为7万美元/吨，乘上其产能1.6万吨，对应收入仅11.2亿美元，而公司2022年收入达到15.8亿美元，2019 年曾达到23.6亿美元，与东丽相当，体现了其通过织物、预浸料、复合材料的布局带来的收入增量。碳纤维中下游产品也成为一些老牌碳纤维企业未来的扩张重点，如在帝人的规划中，其航空领域碳纤维业务的未来收入增长驱动主要来自织物、预浸料等下游中间品的规模扩张

表4：海外主要龙头情况总结

国家	公司	碳纤维产能 (2022)	碳纤维相关收入	应用领域	碳纤维业务缘起	碳纤维相关占总收入比
国家	公司	碳纤维产能 (2022)	碳纤维相关收入	应用领域	碳纤维业务缘起	碳纤维相关占总收入比
日本	东丽	5.8万吨	19亿美元（2022)	67%工业，20%航空，13%体育 47%工业，46%航空，7%体育	(2021)；	起于化纤、腈纶工业	10% (2022）
日本	帝人	1.5万吨		航空航天50%+（2019）	(2019)	起于化纤、腈纶工业	较小
日本	三菱	1.4万吨	-			起于化纤、腈纶工业	较小
美国	赫氏	1.6万吨	16亿美元 (2022）	航空58%，国防 29%，工业13%	(2022）	航空军工复材企业，收购碳纤维老牌企业 Hercules	100% （2021）
德国	SGL	1.3万吨	3.4亿欧元碳纤维 1.2亿欧元复材	汽车40%,风电23%,织物21%, 工业15%，航空2%（2021)		起于碳基材料	45% （2021)
美国	氰特		（2021） 13亿美元			航空军工复材企业，收购	7%
/比利时	/索尔维	0.7万吨	(2014)	航空77%，工业33% (2014)		英国石油碳纤维业务	（2021）

资料来源：赛奥碳纤维，各公司年报、官网，中信证券研究部

(1）东丽

发展历程：碳纤维起自60年代，具有化纤、腈纶工业基础。1926年，东丽的前身东丽人造丝成立，经营化纤事业。1960年，东丽开始生产腈纶，奠定了生产碳纤维的基础。1961年，东丽开始研发碳纤维，并在60年代末继承了东海碳素与日本碳素近十年的研究成果。1971年，东丽开始量产小丝束碳纤维，以钓鱼竿为应用起点。1975年，东丽碳纤维开始进入航空航天领域，应用于波音737的二级结构件。2013年，东丽通过收购在风电叶片等工业领域具有独特优势的卓尔泰克进入大丝束碳纤维市场，后者是大丝束碳纤维龙头，根据后者推介材料，2018年其全球大丝束碳纤维产能市占率达到48%。

图19：东丽碳纤维关键发展节点

资料来源：东丽官网，中信证券研究部

公司基本情况：纤维和塑化产品为主，碳纤维占收入的10%。2022年东丽收入22285亿日元（约合198 亿美元)，其主要业务及收入占比分别为纤维和纺织品（占比38%）、塑料、化工和IT产品（占比41%)、碳纤维（占比10%)、环境和工程（9%)。

图20：东丽各业务收入 (亿日元)

资料来源：东丽官网，中信证券研究部

图21：东丽收入结构

资料来源：东丽官网，中信证券研究部

图22：东丽各业务净利润(亿日元）

资料来源：东丽官网，中信证券研究部

图23：东丽净利润结构

资料来源：东丽官网，中信证券研究部

图24：东丽PE-ttm

资料来源：彭博，中信证券研究部

碳纤维业务基本情况：规模遥遥领先，产品结构多元。2022年，公司碳纤维合计产能5.78万吨，其中包含2.88万吨的小丝束(Torayca)和2.90 万吨的大丝束（卓尔泰克）。2022年碳纤维收入为2152亿日元（约合19亿美元，123亿人民币)，受新建产线和疫情影响，净利率从2016 年的20%跌至 2022年的1%。2021年收入结构为67%工业、20%航空、13%体育，疫情前2019年为47%工业、46%航空、7%体育，业务布局较均衡。

图25：东丽碳纤维收入

资料来源：东丽官网，中信证券研究部

图26：东丽碳纤维分领域收入结构

资料来源：东丽官网，中信证券研究部

图27：东丽碳纤维净利润

资料来源：东丽官网，中信证券研究部

图28：东丽碳纤维净利率

资料来源：东丽官网，中信证券研究部

表5：东丽碳纤维产能布局 (2022年底)

类型	国家	产能（吨）
小丝束（Torayca)	日本	8970
	法国	5200
	美国	9900
	韩国	4700
	合计	28770
大丝束 (卓尔泰克)	匈牙利&墨西哥	29000
合计		57770

资料来源：东丽官网，中信证券研究部

(2）帝人

发展历程：碳纤维起自60年代，具有化纤、腈纶工业基础。帝人的碳纤维业务最早可追溯至1934年东邦合成纤维公司成立。东邦于1963年起生产晴纶，1969年起研发碳纤维并于1975年量产。1977年东邦开始生产预浸料，随后在1981、1986年将产能拓展至美国、德国。1999年，帝人集团收购东邦进入碳纤维市场，并在2018年将东邦品牌整合为帝人品牌。在收购东邦前，帝人集团自1918年成立以来主业也是生产合成纤维及树脂、薄膜等化工产品，因此在研发和生产碳纤维及其复合材料方面与东邦有技术上的协同。

图29：帝人碳纤维关键发展节点

资料来源：帝人官网，中信证券研究部

公司基本情况：生产和加工纤维材料、医疗健康产品等。公司三项主业分别为材料（1.芳纶纤维；2.碳纤维；3.树脂和塑料；4.碳纤维或玻璃纤维增强复合材料）、医疗保健、纤维产品加工。2021年，公司总收入82.4亿美元，其中材料收入34.3亿美元，占比42%。

图30：帝人收入结构（2021)

资料来源：帝人年报，中信证券研究部

碳纤维业务基本情况：小丝束产品，疫情前50%以上销售至航空航天领域，是空客长期合作伙伴。公司在日本、德国、美国拥有碳纤维产能共1.45万吨，生产小丝束产品，2019 年50%以上的需求来自航空航天。公司是空客的长期合作伙伴，其中德国和美国工厂均靠近空客在当地的生产基地，以强化与重点客户的交流合作，例如公司在2017-2019年建设了美国工厂，顺应空客美国工厂的持续扩产，后者于2015年建成，2020年扩产（资料来源：民航资源网)，计划于2025年前再次扩产（资料来源：中国航空新闻网）。

图31：帝人碳纤维收入结构 (2019)

资料来源：帝人官网，中信证券研究部

表6：帝人碳纤维产能布局

地点	产能 (吨）
日本	6400
德国海森堡	5100
美国加州	3000
合计	14500

资料来源：帝人官网，中信证券研究部

战略上，公司计划扩大航空航天领域碳纤维下游中间品（织物、预浸料等）规模，并发展汽车领域的芳纶纤维、碳纤维复合材料。1）一方面，公司计划将航空航天领域碳纤维下游中间品的收入由2019年的约不到0.5亿美元提升至2025年的约2.5亿美元，相应的，公司预计碳纤维在相关航空航天领域的收入占比会由2019年的约80%降至2025 年的约40%。2）发展芳纶纤维、碳纤维等材料在汽车轻量化领域的应用，该领域复合材料销售额计划从2019年的约8亿美元提升至2025年的约15亿美元。

图32：帝人航空航天领域碳纤维和下游中间品销售计划 (亿美元)

资料来源：帝人年报(含计划)，中信证券研究部

图33：帝人芳纶纤维和碳纤维汽车轻量化复材销售计划(亿美元）

资料来源：帝人年报(含计划)，中信证券研究部

(3）三菱

发展历程：碳纤维起自70年代，具有化纤、腈纶工业基础，大小丝束均有布局。三菱化学的前身是成立于1933年的新兴人造丝，1942年与日本化成工业公司合并后，业务包含合成纤维、树脂等，1959年公司开始生产晴纶。1972年公司开始开发PAN基碳纤维，于1976年开始量产碳纤维预浸料，于1983年开始量产PAN基小丝束碳纤维，于1987年开始量产沥青基碳纤维。公司还在1990 年和1991年，分别收购了美国预浸料生产商Newport、英国考陶尔兹旗下的碳纤维生产商Grafil。2010 年，公司与 SGL共同成立了MRC-SGL原丝公司，为宝马供应原丝。2011年，公司开始量产PAN基大丝束碳纤维。

图34：三菱碳纤维关键发展节点

资料来源：三菱官网，中信证券研究部

公司整体情况：综合性化工平台。2021年公司收入为39769亿日元（约合290亿美元)，主要业务包括高性能产品（收入占比29%)、化学品（收入占比32%）、工业用气（收入占比24%）、医疗健康（收入占比10%)。高性能产品业务中，薄膜和成型材料占总收入比为12%，而碳纤维及复合材料仅是其中的一个细分业务，故对总收入贡献较小。

碳纤维业务情况：公司大小丝束产品均可生产，2022年底产能为1.4万吨，所布局应用领域较为多元化。

（4）赫氏

发展历程：航空军工复材起家，90年代收购老牌企业Hercules获得碳纤维生产能力。赫氏（Hexcel）是国际领先的先进轻量化材料制造商，是全球航空航天碳纤维复材领域的第一大供应商。赫氏起源于1948年成立的加州强化塑料公司，专注于航空航天和军工领域的材料开发，首份订单便是开发军用飞机雷达罩的蜂窝材料。1990 年代，借助航空航天产业发展放缓带来的机遇，公司进行了多起收购，拥有了航空航天碳纤维复合材料领域最全面的技术、资质、垂直布局能力。1996年，公司收购美国Hercules公司，获得了航空级碳纤维的生产能力，Hercules在1972年就采用当时全球领先的英国皇家航空研究所的碳化技术和英国龙头考陶尔兹的原丝开始量产碳纤维。1996 年，公司收购瑞士的跨国化工集团Ciba-Geigy的复合材料业务，完善了下游产品布局。经过1996年的两起收购，公司的收入规模扩大了1倍以上。1997年，公司收购美国Fiberite公司的卫星级预浸料业务，完善了航空航天领域的产品布局和资质，根据Plastics News，Fiberite在当时拥有美国预浸料市场约40%的份额。至今，公司仍围绕航空航天和军工领域为主的碳纤维及复合材料专注发展。

图35：赫氏碳纤维关键发展节点

资料来源：赫氏官网，中信证券研究部

公司基本情况：专注航空和军工领域的碳纤维及复合材料。2022年底，公司碳纤维产能为1.6万吨。2022年公司总收入达到15.8亿美元，均为碳纤维及复合材料、树脂等，净利润为1.3亿美元。近年来，公司收入主要跟随航空航天和军工需求波动，疫情前2019年收入最高达到23.6亿美元，2009-2019年，公司毛利率从20%左右提升至30%左右，净利率从5%左右提升至15%左右。

图36：赫氏收入结构（2021)

资料来源：赫氏年报，中信证券研究部

图37：赫氏收入

资料来源：Wind，中信证券研究部

图38：赫氏净利润

资料来源：Wind，中信证券研究部

图39：赫氏盈利能力

资料来源：Wind，中信证券研究部

图40：赫氏PE-ttm

资料来源：彭博，中信证券研究部

碳纤维业务情况：商用航空和军工领域合计占收入的87%。2022年，公司收入结构为商用航空占比58%、国防军工占比29%、工业占比13%。商用航空主要客户为空客和波音，80%左右的商用航空收入由这两家贡献，2021年空客贡献收入占总收入的33%、波音贡献收入占总收入的16%。

图41：赫氏分领域收入结构 (2022)

资料来源：赫氏年报，中信证券研究部

图42：空客和波音贡献收入情况

资料来源：赫氏年报，中信证券研究部

(5) SGL

发展历程：德国碳基材料老牌企业，碳纤维起自60年代。德国西格里碳素公司（SGLCarbon）成立于1978年，创立至今100多年来公司都在不断深耕碳基材料的生产。1960年代末，公司开始生产碳纤维，至今已布局从原丝到复合材料的全产业链。2016-2017年，公司改革业务结构，专注碳纤维、石墨及其复合材料的发展，剥离出售石墨电极、碳电极、阴极、炉衬等材料业务（占当时公司收入约40%）。

图43：SGL碳纤维关键发展节点

资料来源：SGL官网，中信证券研究部

公司基本情况：生产碳纤维、石墨及其复合材料，碳纤维收入占比33%。公司四项主业包括碳纤维、复合材料（基于碳纤维、玻璃纤维等材料的复合材料)、石墨材料、工艺技术服务。2021年，公司总收入为10.1亿欧元，其中碳纤维收入3.4亿欧元，复合材料收入1.2亿欧元，EBITDAmargin 分别为16%和10%。据赛奥碳纤维，2021年底公司碳纤维产能为1.3万吨。

图44：SGL收入结构（百万欧元，2021)

资料来源：SGL年报，中信证券研究部

图45：SGLEBITDA结构（百万欧元，2021）

资料来源：SGL年报，中信证券研究部

图46：SGL PE-ttm

资料来源：彭博，中信证券研究部

碳纤维业务基本情况：大丝束产品为主，汽车领域收入占比达40%。2022年底公司碳纤维产能为1.6万吨，以大丝束产品为主，在汽车领域具有独特优势，2021年公司碳纤维收入中40%来自汽车、22%来自风电、21%来自织物产品、15%来自其他工业。汽车领域的重点客户包括宝马、大众、奥迪、戴姆勒等。公司在2009 年就与宝马成立合资公司，为其专门供应碳纤维材料，并凭借持续稳定而又低成本的生产，使得宝马成为第一家批量使用碳纤维复合增强材料的汽车制造商。

图47：SGL碳纤维分领域收入结构(2021)

资料来源：SGL年报，中信证券研究部

SGL擅长与客户、同行在股权方面的合作。一方面，公司将股权出让由客户持有，截至2022年2月，宝马、大众分别持有公司18.4%、7.4%的股权。另一方面，公司与客户、同行有较多合资建厂，如与宝马、本特勒、布雷博等整车企业和汽车零部件企业的合资建设碳纤维、预浸料、复合材料工厂，以深化与客户的合作，与三菱、KUMPERS等碳纤维产业链同行合资建设原丝、预浸料工厂，以吸收技术，完善供应链。

表7：SGL与客户、同行在股权方面的合作

母公司股权出让客户 (截至2022年2月）

宝马汽车：持股18.4%

大众汽车：持股7.4%

与客户、同行合资设厂 (截至2017年1月)

原丝环节：与三菱合资设厂，持股33%

碳纤维环节：与宝马合资设厂，持股51%

预浸料环节：与宝马合资设厂，持股51%；与KUMPERS（汽车、航空、风电领域纤维增强材料的中间材料的全球领先制造商）合资设厂，持股51%

复合材料环节：与本特勒(全球汽车零部件龙头）合资设厂，持股50%；与布雷博(全球汽车制动部件龙头)合资设厂，持股50%

资料来源：SGL官网，中信证券研究部

(6）氰特(索尔维）

发展历程：氰特为美国航空军工复材龙头企业，2001年收购英国石油公司碳纤维业务，2015年被比利时索尔维收购。索尔维是一家可追溯至1863年的比利时化工企业，随后逐步成长为跨国企业，其碳纤维业务源自2015年收购美国氰特。氰特在2001年以前，除了化工为主的业务，还通过外采高性能碳纤维供应航空航天、军工领域的碳纤维复合材料，据氰特（写“公司”可能会混淆是氰特还是后来收购它的索尔维？）年报，公司2000年左右是全球航空航天先进复合材料的两大供应商之一。2001年氰特通过收购英国石油公司的碳纤维业务补齐了原材料短板。

图48：索尔维碳纤维关键发展节点

资料来源：索尔维官网，氰特年报，中信证券研究部

公司基本情况：化工类先进材料龙头。索尔维主业为化学品、特种聚合物材料、化工解决方案等，是布局全面的先进聚合物和复合材料生产商，收购氰特也意在补全其碳纤维复合材料布局空白。2021年公司101亿欧元收入中，航空航天领域为主的复合材料业务为7亿欧元，占总收入的7%。

碳纤维业务情况：航空航天领域为主。氰特主要生产小丝束碳纤维，2022年产能为0.7万吨。在被索尔维收购之前，其复合材料业务也以航空航天领域为主，2014年其复合材料业务的收入中77%来自航空航天领域（其中的四成来自波音)、23%来自工业领域。

图49：索尔维收入结构(亿欧元,2021)

资料来源：索尔维年报，中信证券研究部

图50：氰特收入 (亿美元，2014)

资料来源：氰特年报，中信证券研究部

图51：索尔维是布局全面的先进聚合物和复合材料生产商

资料来源：索尔维官网

三角度解析东丽

我们从布局领域、研发、客户合作三个角度复盘东丽的发展经验。

从布局领域看：1）布局领域的优化需要生产和研发上的厚积薄发。1960年代，日本碳纤维发展落后于英国，东丽在1970年代初以体育休闲领域为起点，打磨生产工艺和质量稳定性，并保持研发重心仍在主流的航空航天领域，从而在1975年得以进入。2）布局领域的选择需要清晰的“市场预判+战略规划”的引导。东丽不仅强于研究产品，还强于研究市场。2010 年代东丽发力工业领域布局，自2014年起工业领域收入占比持续提升，成为碳纤维收入增长的主要驱动力，而这得益于2010年左右东丽对市场有清晰预判，并提出工业领域发展的“两步走”规划。

从研发看：1）前期工艺和设备研发奠定领先基础，复合材料和应用技术研发逐步发力。1990年代以前，东丽的专利申请主要为生产工艺专利，到2000年代复合材料、应用的专利申请量才提升至生产工艺的同一水平。早期以生产工艺和设备为研发重心奠定了东丽在材料本身性能和成本的领先基础。2）研发不局限于材料本身，而是覆盖材料的整个生命周期。碳纤维材料定制性强，需有针对应用设计的制品或复合材料才可使其落地使用。东丽的研发和制造理念体现“定制化”，即不仅仅是生产好的材料，而是要验证从材料到终端应用的每一步。也因此东丽搭建了涵盖“基础研究一新产品商业化研发（技术&工艺、设备）一上市后持续的改进研发”的产品全生命周期的研发体系，且重视研究如何设计复合材料以定制化满足终端应用需求，其工程团队会不断向客户提出如何使用其材料的建议。

从客户合作看：1）与客户的深度开发合作构筑壁垒。东丽和波音是长达30年的合作伙伴，从起初单纯的供应商关系到后来合作开发的内容愈发深入，使其壁垒愈发加深。2)就近建设、合资设厂是增强客户粘性的方式。海外龙头善于充分融入大客户的供应链体系内，如东丽与戴姆勒合资成立汽车复合材料制造公司，将生产基地布局于波音工厂附近，都有利于增强与客户的沟通，从而参与到客户产品的前期设计，增强壁垒。

表8：从布局领域、研发、客户合作三个角度复盘东丽的发展经验

从布局领域看发展经验	1970 年代初：体育休闲产品起家，基础领域是好的“炼金厂”
	1975年：从体育休闲到航空航天，研发不止终究厚积薄发
	2010 年代：发力工业布局，看“市场预判+战略规划”领航持续成长
从研发看发展经验	研发节奏：工艺和设备研发奠定领先基础，复合材料和应用技术研发逐步发力
	研发理念：研发不局限在材料本身，而是要验证从材料到终端应用的每一步
	研发体系：覆盖产品全生命周期的研发体系
从客户合作看发展经验	合作开发：从波音供应商到真正的合作伙伴，与客户的深度合作构筑壁垒
从客户合作看发展经验	融入供应链：就近建设、合资设厂是增强客户粘性的方式

资料来源：中信证券研究部总结

从布局领域看发展经验

1970年代初：体育休闲产品起家，基础领域是好的“炼金厂”

1975年：从体育休闲到航空航天，研发不止终究厚积薄发

2010 年代：发力工业布局，看“市场预判+战略规划”领航持续成长

1970年代初：体育休闲产品起家，基础领域是好的“炼金厂"

1960年代，东丽的碳纤维技术相比英国同行更多是追赶者，而东丽确实也没有效仿英国领头企业，急于进入主流的航空领域，而是选择体育休闲领域为起点，一边打磨生产工艺，一边持续加强对航空领域的研发，最终在1975年进入航空领域。

1960年代，日本碳纤维技术起步落后于英国。1959年，日本大阪工业研究所的近藤昭男研究发现，使用腈纶作为前驱体制造的碳纤维强度和模量远远高于黏胶基，并申请专利，拉开PAN基碳纤维的开发序幕。随后，英国皇家航空研究院（简称RAE）由近藤昭男的研究获得灵感，创新制备工艺后，制得的碳纤维强度两倍于近藤昭男，并申请专利，使得英国成为全球碳纤维技术的领导者。彼时，美国碳纤维研发重心仍在黏胶基碳纤维，对PAN 基碳纤维发展也晚于英国与日本。

当时，国际碳纤维的应用重心在航空航天领域，是主要市场。考虑到碳纤维高强度、重量轻的特点，人们将航空领域的应用作为碳纤维的主要市场，欧美的航空和军工市场是大家的目光所在。根据碳纤维研习社微信公众号，即便到了1984年，全球碳纤维产量中应用于航空航天领域的仍达到44%，尤其在欧美国家占比更高。

图52：碳纤维应用初期的重心在航空航天领域

资料来源：碳纤维研习社微信公众号，中信证券研究部

英国先发龙头以航空和军工领域为起点，但由于技术缺陷，均遇到一定障碍。在1960年代的英国，罗尔斯-罗伊斯、考陶尔兹、摩根增蜗三家英国公司获得了英国政府对 PAN基碳纤维的专利开发授权。罗尔斯-罗伊斯是一家航空发动机公司，在准备将碳纤维复合材料用于当时唯一的应用机会一一发动机风扇叶片时，由于未能在系统内整合好多项新技术，导致项目失败，英国碳纤维发展之路一下被堵死，英国技术只能到美国发展。考陶尔兹在1972年借助美国公司Hercules 进入美国航空和军工领域，Hercules 采购考陶尔兹原丝，合作生产碳纤维，但产品的缺陷使其在航空领域应用不顺，1979年Hercules终止了与考陶尔兹的合作。

东丽直至1971年才实现碳纤维工业化量产，且选择以附加值较低、性能要求相对基础、竞争相对较少的体育休闲领域为起点，打磨生产工艺。1960年，东丽开始生产腈纶，奠定了工业化生产碳纤维的基础。东丽自1961年开始研发碳纤维，之后继承了东海碳素与日本碳素近十年的研究成果（大阪工业试验所、东海碳素公司、日本碳素公司是1960年代日本最早从近藤昭男获得专利授权并开始碳纤维实验室技术研发的三家公司)，并在1970 获得近藤昭男的专利授权。1970年，东丽和美国UCC进行技术合作，从UCC获得碳化技术，并提供PAN原丝技术，使得东丽顺利在1971年建起小型工厂，开始量产ToracaT300 碳纤维，并以钓鱼竿为应用起点。

体育休闲领域虽然不是高端应用，但用量较大，需求稳定，东丽借此机会持续打磨生产工艺和产品质量稳定性。

1975年：从体育休闲到航空航天，研发不止终究厚积薄发

1970年代初，尽管以体育休闲为起点，东丽的研发重心仍在航空航天领域。在1970年代初，东丽在航空航天领域的专利申请量就明显高于体育休闲和工业领域，为1975 年进入该领域奠定了基础。

1975年起，东丽碳纤维应用于航空航天领域。且随着东丽的持续研发和应用技术的逐步成熟，东丽在商用客机的产品由碳纤维到预浸料，应用部件由二级结构件到一级结构件，产品渗透率和附加值都在提升。1975年，东丽碳纤维应用于波音737的二级结构件。1981年，东丽碳纤维预浸料被应用于波音757&767的二级结构件。1987年，东丽碳纤维被应用于空客A320 的一级结构件。1989 年，东丽碳纤维预浸料被应用于波音777的一级结构件。

图53：1970年代初东丽并未忽视对主要的航空航天应用领域的研发

资料来源：沈琏《专利，碳纤维必由之路》，中信证券研究部

2010年代：发力工业布局，看“市场预判+战略规划”领航持续成长

东丽在2010年代加大了对工业领域碳纤维的布局，使业务结构更加多元化，并为把握风电、汽车轻量化、压力容器等需求增长趋势奠定基础。这背后反映出东丽不仅强于产品技术的研究，还强于对市场趋势的预判，并能够根据市场趋势制定清晰的战略规划并果断执行，维持可持续的增长。

东丽会持续研判市场前景，其在2010年左右看好未来工业需求增长。基于对各领域市场趋势的研判，东丽分别在2008、2012年预测碳纤维分领域收入都得出了类似结论，即在2013年左右以前，航空领域收入增长≥工业领域收入增长；2013年左右以后，工业领域收入增长>航空领域收入增长。

图54：东丽在2008 年预判2012年后工业需求增长快于航空

资料来源：东丽官网(含预测)，中信证券研究部

图55：东丽在2012年预判2013年后工业需求增长快于航空

资料来源：东丽官网(含预测)，中信证券研究部

基于市场预判，东丽制定战略规划以指导资源分配：在2010年代前期，优先维持航空领域竞争力，同时按照先汽车/高端工业、后通用工业（如风电）逐步发展工业应用。在2008年和2012年的战略规划中，保持和扩大航空领域的压倒性优势都定位为最高优先级任务。在工业领域，公司规划了以2012年为分界点的“两步走”战略，在2012年以前重点关注高端工业领域的市场拓展，并逐步建立工业产品的性能、成本等优势，战略上也给予了开拓汽车领域更高的权重；在2012年以后重点关注通用工业领域的市场拓展，如风电、通用汽车，战略上也给予了拓展能源领域为主的汽车以外工业领域更高的权重。

表9：2008和2012年东丽碳纤维战略

2008		2012
排序及领域	战略目标	排序及领域	战略目标
1航空	保持和扩大在航空应用领域的压倒性优势	1航空	保持和扩大在航空应用领域的压倒性优势－被赋予最高优先级，并分配相应资源
2汽车	开拓市场和技术，成为汽车应用领域的领先者	2工业 (除汽车)	在战略性选择的工业应用领域拓展业务－重点关注能源相关应用
3工业 (除汽车)	在高性能工业市场增强竞争力，在通用市场建立压倒性的成本优势	3汽车	促进汽车行业的技术开发和市场开拓
4体育	在高端运动应用领域保持高份额和提高收入	4体育	稳定拓展高性能体育用品应用业务－提高盈利能力，转向高附加值产品

资料来源：东丽官网，中信证券研究部

图56：2008年时公司将工业领域的市场拓展规划为以2012年为分界点、由高端工业到通用工业的“两步走”战略

资料来源：东丽官网

对战略的果断执行：各领域措施有序落地，收购卓尔泰克成为典例。在汽车领域，公司的布局从2008年起进入加速期，先后成立汽车材料中心、先进复合材料中心，并通过自建、收购、与合资设厂等方式推进汽车领域复合材料的产能扩张。在汽车以外工业领域,公司在2008-2012年以扩大产能、降低成本、培育技术为主，2013年全资收购在风电领域快速扩张且具有独特低成本优势的美国大丝束碳纤维制造商卓尔泰克，卓尔泰克2010年全球产能市占率达到30%，与东丽相当，为东丽把握风电等新兴工业机遇奠定基础。

表10：东丽碳纤维2008-2014年在各领域重要措施

领域	措施
航空	-在美国和日本建设供应波音787的产线 -2010年与空客签署长期供货协议－开始生产三菱区域性喷气式飞机尾翼部件
汽车	-2008年成立汽车材料中心 -2009 年成立先进复合材料中心 -2008年收购德国ACE先进复合材料公司21%股权 -2011年与德国戴姆勒汽车公司合资成立欧洲先进碳纤维复合材料公司，并供应汽车领域的碳纤维复合材料
汽车外工业	-2011-2013年在亚洲、美国、欧洲成立或投资汽车零部件制造公司 -2011-2014年在日本、美国、法国、韩国建设产能 -2013年全资收购美国大丝束碳纤维制造商卓尔泰克，以进入新兴的风电成长赛道

资料来源：东丽官网，中信证券研究部

图57：2002年起风电需求迅速崛起，卓尔泰克具备独特优势

资料来源：卓尔泰克推介材料

图58：2010年卓尔泰克全球产能市占率在30%左右

资料来源：卓尔泰克推介材料

2014年起，工业领域成为东丽碳纤维收入增长的主要驱动力。经过2008-2014年，公司在工业领域的基础愈发完善。随后公司的碳纤维扩产也以卓尔泰克/大丝束为主。2014年起，工业替代航空成为未来多年东丽碳纤维业务收入增长的主要驱动力，收入占比持续提升，更多元化的业务结构也提升了公司在航空周期低谷阶段收入的稳定性。

图59：2014年起工业领域成为东丽碳纤维收入增长的主要驱动力

资料来源：东丽官网，中信证券研究部

图60：2014年起碳纤维来自工业领域收入占比持续提升

资料来源：东丽官网，中信证券研究部

对于未来，东丽在2020 年也做出了相应的市场预判和战略规划。

参考2020年东丽的市场预判，东丽认为最值得关注的三个市场趋势是出行革命、新能源发展、对天空和宇宙的利用更具经济性，相应催生了五个具有发展前景的领域—一高效飞行器、储氢罐、燃料电池基板、风电叶片、火箭卫星。

图61：东丽在2020年对未来市场前景的预判

资料来源：东丽官网

在碳纤维总量方面，东丽预判2019-2030年，在工业需求快速增长带动下，全球碳纤维需求量将实现8%的复合增速，其中航天领域复合增速为5%（驱动因素为商用航空、以及大型无人机、火箭卫星等的发展)、体育领域复合增速为3%、工业领域复合增速为9%（驱动因素为风电叶片大型化、燃料电池汽车发展、高能效飞机发展等）。

图62：东丽在2020年对2019-2030年各领域市场需求的预判

资料来源：东丽官网（含预测），中信证券研究部

在战略规划方面，东丽提出了“巩固竞争力”和“布局新增长点”两方面的战略。在“巩固竞争力”战略方面，基于当时全球疫情蔓延的背景，东丽一方面继续优化对航空客户的服务和需求挖掘，另一方面也将部分供应航空客户的产线转向供应其他领域，如卫星、储氢罐等。在“布局新增长点”战略方面，东丽将对储氢罐等高压力容器领域的布局赋予了最高的战略权重，同时规划积极布局风电叶片、燃料电池基板、下一代商用飞机等领域。

1）巩固竞争力战略

在当时全球疫情蔓延阶段，面对波音787中期产量可能减少而做出的应对：1)深化和波音的合作，在未来把握住新的航空项目机会。2）将供应波音787的产线转为供应其他领域，如卫星、储氢罐等。3）加快飞机内部材料（内饰材料、座椅等）的开发，推动行业进一步发展。

开发适用于UAM（UrbanAirMobility城市空中交通，如无人机、未来空中汽车）新兴领域的复合材料。

创新更稳定的定价体系，维护客户对公司产品的长期采购意愿。

进一步增强产品性价比。措施包括对现有产品进一步降本、改造现有产线以提升高附加值产品比例、为新兴高端产品（如储氢罐）优化生产技术和预营销。公司计划为储氢罐等及时进行大规模的资本支出，以满足需求在2023年后的增长。

增强技术服务。措施包括建立智能的材料建议系统，利用AI/数据挖掘，基于材料数据库，迅速提供材料和成型工艺的建议，快速响应客户需求；通过位于全球的技术中心和生产团队，建立属地化的快速响应系统。

2）布局新增长点战略

风电叶片：进一步提升大丝束产能；与客户及时进行合作开发；进一步降低碳纤维和拉挤板的成本。东丽预测全球需求2019-2022CAGR为13%（2.57万吨→3.68万吨）。

储氢罐：将储氢罐视为战略上最为优先的应用领域，资源分配倾斜。东丽预测全球储氢罐和其他压力容器的合计需求2019-2022CAGR为32%(4280吨→9900吨）。

燃料电池基板：将公司产品打造为行业标杆性产品（"de facto"material)。东丽预测全球需求 2019-2022CAGR 为23%（100 吨→190 吨）。

下一代商用飞机：提前为波音、空客等的下一代飞机做好研发准备，并增强和生产小型飞机的创新企业的联合开发。

从研发看发展经验

研发节奏：工艺和设备研发奠定领先基础，复合材料和应用技术研发逐步发力

研发理念：研发不局限在材料本身，而是要验证从材料到终端应用的每一步

研发体系：覆盖产品全生命周期的研发体系

研发节奏：工艺和设备研发奠定领先基础，复合材料和应用技术研发逐步发力

东丽在碳纤维研发上持续变革、追求极限。东丽的研发部门主席KoichiAbe将"pursuitof ultimate limits"and“transformational continuity”（追求极限、持续变革）描述为东丽研发的基因。东丽自1970年代至今持续优化碳纤维产品性能和体系，引领了行业发展，其全面的产品规格已成为行业标杆。

图63：东丽碳纤维产品体系

资料来源：东丽官网

图64：东丽碳纤维各型号研发历程(截至2010年左右)

资料来源：沈琏《专利，碳纤维必由之路》，中信证券研究部

图65：东丽在碳纤维研发上拥有持续变革和追求极限的基因

资料来源：东丽官网，中信证券研究部

东丽研发实力强劲。日本作为全球碳纤维技术的领导者专利数量领先，而其中东丽的专利数量明显也领先于大多数同行。

图66：日本专利数量领先

资料来源：郑佳《从专利角度分析国内外碳纤维之发展》，中信证券研究部

图67：东丽专利数量领先大多数同行

资料来源：郑佳《从专利角度分析国内外碳纤维之发展》，中信证券研究部

工艺和设备研发奠定领先基础，复合材料和应用端研发逐步发力。

从各环节的专利数量来看，东丽在生产设备、物化处理等涉及生产端的专利数量上领先同行，也领先其他环节。

图68：东丽在碳纤维设备和生产工艺方面的专利数量明显领先

资料来源：郑佳《从专利角度分析国内外碳纤维之发展》，IncoPat专利信息平台，中信证券研究部

从历史上东丽各环节专利申请量变化趋势来看，1990年代以前的专利主要为生产工艺专利，如1970年（奠定1971年量产碳纤维的基础)、1982年（1983年前后纺丝工艺开始由湿法改进至干喷湿纺法）等工艺取得重大突破的关键年份都出现了专利量的激增，持续创新的生产工艺奠定了东丽技术领先的基础；1990年代起，复合材料和应用方面的专利数逐步提升，到2000年代生产工艺、复合材料、应用的专利申请量基本在同一水平。2011年东丽碳纤维相关收入中，碳纤维占比仅45%，中间材料（织物、预浸料等）和复合材料占比达到55%，且在当时的未来规划中，后两者还将有更高的收入增长，使得碳纤维收入占比逐步降至30%左右。这体现发展到后期，东丽的研发愈发靠近终端客户，碳纤维中间材料和复合材料在研发和收入的比重都不断提升，从而使公司能提供成套的系统服务，以提升公司的壁垒和产品附加值。

图69：东丽各环节专利申请量变化趋势，前期重视生产工艺，后期复合材料和应用逐步提升

资料来源：冯洁《碳纤维巨头东丽公司专利布局浅析》

图70：东丽碳纤维分产品收入结构（2011)

资料来源：东丽官网，中信证券研究部

图71：2010年代东丽的规划重心在中下游

资料来源：东丽官网(含计划)，中信证券研究部

研发理念：研发不局限在材料本身，而是要验证从材料到终端应用的每一步

碳纤维材料定制性强，需有针对应用设计的制品或复合材料才可使其落地使用。复合材料的设计基于纤维和树脂的选择和组合、加工方法等，可以衍生出无数组合，是一项定制化的复杂的工程，而这也是东丽重点切入的地方，也是使东丽能在碳纤维领域引领研发的原因之一。东丽在1971年就预见性地成立了复合材料研究实验室，而同年他们才刚开始规模化生产碳纤维。

东丽的研发理念中，碳纤维的研发制造是一个针对终端应用的闭环——不仅仅是生产好的材料，而是要基于终端产品的定制化需求来设计和研发起始材料，并验证从材料经过成型、后处理到复合材料的每一步过程。东丽在开发碳纤维复合材料的同时，其工程团队会不断向客户提供如何使用这些材料来满足他们需求的建议，这是定制化的制造。

图72：东丽的研发和制造理念

资料来源：东丽官网，中信证券研究部

研发体系：覆盖产品全生命周期的研发体系

东丽的研发机构各司其职，覆盖“基础研究一新产品商业化研发(技术&工艺、设备)一上市后持续的改进研发”的产品全生命周期。

东丽的研发体系首先分为“各业务和制造部门内部的技术部门”和“技术中心”两个体系。“各业务和制造部门内部的技术部门”负责现有产品的改进研发，通过改进工艺技术、生产控制、现场管理等，来为客户持续提供高质量产品。“技术中心”则负责新产品的研发，通过集中各业务领域的研发力量，促进多领域技术协同解决问题。

“技术中心”以下，可分为研究部门、开发部门、工程部门，分别负责基础研究、商业化所需的技术和工艺开发、设备研发，由此既实现对前沿科技的跟踪和创新，又保障及时的工程化和商品化。

图73：东丽现今研发体系设置

资料来源：东丽官网，中信证券研究部

从客户合作看发展经验

合作开发：从波音供应商到真正的合作伙伴，与客户的深度合作构筑壁垒

融入供应链：就近建设、合资设厂是增强客户粘性的方式

合作开发：从波音供应商到真正的合作伙伴，与客户的深度合作构筑壁垒

东丽和波音是长达30年的合作伙伴。1988年底，东丽技术中心将研发波音777机型碳纤维预浸料的技术指定为“特定紧急课题”，集中各领域的研发人员投入该项目。1990年，东丽碳纤维首次被批准作为波音777的一级结构材料。1992年5月，东丽在美国华盛顿州西雅图市近郊成立了 TCA-Toray Composite America 公司（现 CMA-CompositeMaterialsAmerica公司)，该公司就设在波音公司工厂的旁边。2004年，东丽与波音公司签署了长期供货合同，为787机型主承力结构材料提供碳纤维单向预浸料。2006 年，波音公司还额外订购了机体用碳纤维织物预浸料，由此双方签署了从2006年起历时16年的长期综合供货合同。2015年，东丽与波音公司在现有的波音787客机碳纤维复合材料的供货合同中，加入了供应777×材料的长期供货合同。

从供应商到合作伙伴，建立深厚壁垒。东丽与波音的合作关系长期以来不断深化，由材料准入供应商到共同研发材料，再到共同研发碳纤维、预浸料、成型技术的整套体系，由此建立了深厚的壁垒。对于与波音的合作，东丽总裁Akihiro Nikkaku曾说，“尽管包括美国和欧洲在内的海外制造商正在努力追赶我们，但我们并不太担心，因为相关的研发将花费大量时间。我们将通过与客户的联合项目，来持续研发更高效的产品，使我们能保持对竞争对手的领先。”

图74：东丽和波音的合作持续深化

资料来源：东丽官网

融入供应链：就近建设、合资设厂是增强客户粘性的方式

在东丽的发展历程中，与戴姆勒合资成立汽车复合材料制造公司，将生产基地布局于波音工厂附近，都有利于增强与客户的沟通，从而参与到客户产品的前期设计，增强壁垒。尤其在高端领域，就近建设、合资设厂是增强客户粘性的重要方式。在汽车领域，多数海

外头部碳纤维企业都与头部车企建立了长期稳定的供货协议或者合作开发协议，除东丽以外，在汽车领域具有差异化优势的SGL也与宝马成立了合资公司。

图75：多数海外头部碳纤维企业都与头部车企建立了长期稳定的供货协议或者合作开发协议

资料来源：Kordsa官网

风险因素

行业供需明显恶化；上游原材料价格大幅上涨；国产化不及预期；上市公司产能扩张不及预期；上市公司对新市场开拓不及预期；上市公司成本下降不及预期。

投资策略

近年来，中国大陆在供需两端都主导了全球的增长，海外主要竞争对手中仅东丽及晓星、陶氏阿克萨有较积极扩产规划，中国碳纤维产业正迅速做大，并走在由大到强的路上。

复盘东丽的成长经验，起初其碳纤维发展并非行业领先。但它通过在技术研发（搭建全生命周期的研发体系，积累从生产工艺到复合材料和应用技术的研发成果）、市场研究（持续做市场预判和战略规划，引导可持续发展）、客户工作（与客户合作开发、靠近客户工厂建厂、与客户合资建厂，充分融入大客户供应链）等方面不断做正确的事，实现了后来居上、引领行业。

我们认为未来碳纤维的全球龙头会在中国。中国碳纤维龙头突破国外的技术封锁，在短期内走完了国外龙头长时间所走的路，未来面对全球最主要的增量市场，下游多领域具备发展机遇和国产替代的需求，且具有持续创新能力和使命感，长期做大做强潜力巨大。

近期随着碳纤维价格自高位回落，碳纤维龙头估值回调，但结合海外经验，价格下降换来的是未来更多的需求，以及碳纤维随着降本和性能创新应用空间仍会不断打开，行业未来发展空间巨大。推荐中复神鹰、光威复材、吉林碳谷，建议关注上海石化、中简科技、吉林化纤。维持碳纤维行业“强于大市”评级。

表11：重点公司盈利预测、估值及投资评级

简称	代码	收盘价	EPS		PE						评级
简称	代码	收盘价	22	23E	24E	25E	22	23E	24E	25E	评级
中复神鹰	688295.SH	42.30	0.67	1.07	1.37	1.79	63	40	31	24	买入
光威复材	300699.SZ	53.57	1.80	2.57	3.34		30	21	16		买入
吉林碳谷	836077.BJ	42.88	2.07	3.11	3.76		21	14	11		买入

资料来源：Wind，中信证券研究部预测注：股价为2023年4月7日收盘价

分析师声明

主要负责撰写本研究报告全部或部分内容的分析师在此声明：(i）本研究报告所表述的任何观点均精准地反映了上述每位分析师个人对标的证券和发行人的看法；（i）该分析师所得报酬的任何组成部分无论是在过去、现在及将来均不会直接或间接地与研究报告所表述的具体建议或观点相联系。

一般性声明

本研究报告由中信证券股份有限公司或其附属机构制作。中信证券股份有限公司及其全球的附属机构、分支机构及联营机构（仅就本研究报告免责条款而言，不含 CLSA group of companies)，统称为“中信证券”。

本研究报告对于收件人而言属高度机密，只有收件人才能使用。本研究报告并非意图发送、发布给在当地法律或监管规则下不允许向其发送、发布该研究报告的人员。本研究报告仅为参考之用，在任何地区均不应被视为买卖任何证券、金融工具的要约或要约邀请。中信证券并不因收件人收到本报告而视其为中信证券的客户。本报告所包含的观点及建议并未考虑个别客户的特殊状况、目标或需要，不应被视为对特定客户关于特定证券或金融工具的建议或策略。对于本报告中提及的任何证券或金融工具，本报告的收件人须保持自身的独立判断并自行承担投资风险。

本报告所载资料的来源被认为是可靠的，但中信证券不保证其准确性或完整性。中信证券并不对使用本报告或其所包含的内容产生的任何直接或间接损失或与此有关的其他损失承担任何责任。本报告提及的任何证券或金融工具均可能含有重大的风险，可能不易变卖以及不适合所有投资者。本报告所提及的证券或金融工具的价格、价值及收益可跌可升。过往的业绩并不能代表未来的表现。

本报告所载的资料、观点及预测均反映了中信证券在最初发布该报告日期当日分析师的判断，可以在不发出通知的情况下做出更改，亦可因使用不同假设和标准、采用不同观点和分析方法而与中信证券其它业务部门、单位或附属机构在制作类似的其他材料时所给出的意见不同或者相反。中信证券并不承担提示本报告的收件人注意该等材料的责任。中信证券通过信息隔离墙控制中信证券内部一个或多个领域的信息向中信证券其他领域、单位、集团及其他附属机构的流动。负责撰写本报告的分析师的薪酬由研究部门管理层和中信证券高级管理层全权决定。分析师的薪酬不是基于中信证券投资银行收入而定，但是，分析师的薪酬可能与投行整体收入有关，其中包括投资银行、销售与交易业务。

若中信证券以外的金融机构发送本报告，则由该金融机构为此发送行为承担全部责任。该机构的客户应联系该机构以交易本报告中提及的证券或要求获悉更详细信息。本报告不构成中信证券向发送本报告金融机构之客户提供的投资建议，中信证券以及中信证券的各个高级职员、董事和员工亦不为（前述金融机构之客户）因使用本报告或报告载明的内容产生的直接或间接损失承担任何责任。

评级说明

投资建议的评级标准		评级	说明
报告中投资建议所涉及的评级分为股票评级和行业评级(另有说明的除外)。评级标准为报告发布日后6到12个月内的相对市场表现，也即：以报告发布日后的6到12个月内的公司股价（或行业指数）相对同期相关证券市场代表性指数的涨跌幅作为基准。其中：A 股市场以沪深 300指数为基准，新三板市场以三板成指 (针对协议转让标的)或三板做市指数（针对做市转让标的）为基准；香港市场以摩根士丹利中国指数为基准；美国市场以纳斯达克综合指数或标普 500 指数为基准；韩国市场以科斯达克指数或韩国综合股价指数为基准。	股票评级	买入	相对同期相关证券市场代表性指数涨幅20%以上
		增持	相对同期相关证券市场代表性指数涨幅介于5%～20%之间
		持有	相对同期相关证券市场代表性指数涨幅介于-10%～5%之间
		卖出	相对同期相关证券市场代表性指数跌幅10%以上
	行业评级	强于大市	相对同期相关证券市场代表性指数涨幅10%以上
		中性	相对同期相关证券市场代表性指数涨幅介于-10%～10%之间
		弱于大市	相对同期相关证券市场代表性指数跌幅10%以上

特别声明

在法律许可的情况下，中信证券可能（1）与本研究报告所提到的公司建立或保持顾问、投资银行或证券服务关系，（2）参与或投资本报告所提到的公司的金融交易，及/或持有其证券或其衍生品或进行证券或其衍生品交易，因此，投资者应考虑到中信证券可能存在与本研究报告有潜在利益冲突的风险。本研究报告涉及具体公司的披露信息，请访问 https://research.citicsinfo.com/disclosure。

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针对不同司法管辖区的声明

中国大陆：根据中国证券监督管理委员会核发的经营证券业务许可，中信证券股份有限公司的经营范围包括证券投资咨询业务。

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碳纤维行业专题报告之二丨2023.4.11

中信证券研究部

碳纤维行业

核心观点

■远近观全球市场：

■三角度解析东丽：

目录

插图目录

远近观全球市场

海外龙头扩产情况：东丽、晓星、陶氏阿克萨规划积极。

细数海外老牌六大家

(1）东丽

(2）帝人

(3）三菱

（4）赫氏

(6）氰特(索尔维）

三角度解析东丽

从布局领域看发展经验

1970年代初：体育休闲产品起家，基础领域是好的“炼金厂"

1975年：从体育休闲到航空航天，研发不止终究厚积薄发

2010年代：发力工业布局，看“市场预判+战略规划”领航持续成长

1）巩固竞争力战略

2）布局新增长点战略

从研发看发展经验

研发节奏：工艺和设备研发奠定领先基础，复合材料和应用技术研发逐步发力

研发理念：研发不局限在材料本身，而是要验证从材料到终端应用的每一步

研发体系：覆盖产品全生命周期的研发体系

从客户合作看发展经验

合作开发：从波音供应商到真正的合作伙伴，与客户的深度合作构筑壁垒

融入供应链：就近建设、合资设厂是增强客户粘性的方式

风险因素

投资策略

相关研究

分析师声明

一般性声明

评级说明

特别声明

法律主体声明

针对不同司法管辖区的声明

中信证券-碳纤维行业专题报告之二：远近观全球市场，三角度解析东丽-230411.pdf