12月11日，2021年中国化学纤维工业协会碳纤维分会年会暨C8海南论坛在海南省海口市召开，会议主题为“共同行动以实现行业稳健发展”。2021年，国产碳纤维行业第一次实现全行业赢利，市场当前呈现出供不应求的态势。国产碳纤维行业已经迎来新发展阶段，步入良性发展轨道。

 

全行业赢利背后，驱动力何在？

 

自2005年加速产业化以来，历经16年市场风吹浪打，2021年，国产碳纤维呈现出持续供不应求的市场态势，首次实现了全行业赢利。“产销量突破万吨，全行业首次实现赢利，表明我国碳纤维行业整体已达到国际先进水平。”王天凯作出了这样的评价。

 

市场的火热态势，江苏恒神股份有限公司、威海拓展纤维有限公司、中复神鹰股份有限公司等一批龙头企业都深切地感知到了。

 

中国化学纤维工业协会碳纤维分会轮值会长、恒神股份总经理钱京介绍，2021年，国内碳纤维需求持续处于高位，生产和经营都呈现稳定、良好的态势。国产碳纤维企业普遍顺势而上，实现了产销双增长。

 

中复神鹰股份有限公司总经理刘芳表示，当前，国内主要碳纤维生产企业的技术和产品不断成熟，经营情况不断好转，并且，企业都具备一定生产规模，行业发展进入良性通道。碳纤维下游应用市场的景气度也逐渐上升。

 

对于行业现阶段的良好发展态势，北京化工大学教授徐樑华介绍，自2017年以来，碳纤维需求持续保持每年20%~30%的增长速度。尤其是近两年，国产碳纤维发展突飞猛进，企业产能扩张不但有了实质性进展，而且赢利能力也增强了。

 

那么，本轮市场行情火热背后的重要支撑力是什么？

 

从市场实际情况看，在生产企业多年来技术进步、产品质量和稳定性持续提升，整体朝着“高品质、大规模、低成本”的方向不断迈进的基础上，本轮行情的火热，更多地是受市场供需形势和下游需求大量增加驱动。

 

从供给端因素看，国际疫情持续蔓延使海外碳纤维工厂的正常生产受到影响、国际海运费用大涨等因素，都影响了国外碳纤维供给。一定程度上的供给短缺，带动了行情上行。

 

从需求端因素看，以风电碳梁为突出代表的下游需求快速放量，对本轮行情形成了强势驱动。

 

刘芳表示，在“双碳”目标影响下，光伏、风电等新能源行业的蓬勃发展，成为我国碳纤维应用市场快速增长的重要推动力。

 

“下游风电叶片、航空航天、体育休闲、新能源等主要应用领域需求不断增长，极大地拉动了市场需求。”一名与会代表说。

 

值得注意的是，预计未来一段时期，风电叶片领域的需求仍将持续放量。

 

中复神鹰高级技术专家、碳纤维分会特聘顾问张定金介绍，用碳纤维需求方面，张定金指出，未来10年，亚太地区将成为全球风电叶片用碳纤维的生产中心，在全球风电叶片用碳纤维的总用量中，将提供约80%的产品。具体来看，全球陆上风电叶片装机量将会下滑，而海上风电叶片装机将会上升。

 

除了风电叶片领域，未来，氢瓶、燃料电池等领域对碳纤维的需求也将扩大。

 

“在国家‘双碳’目标影响下，风电、光伏、氢能等重点应用领域，给碳纤维带来了规模化应用的市场机遇。”另一名与会代表说。

 

“面对多领域需求的增长，企业要聚焦研发高附加值产品，开发各种成型工艺技术，进一步降低碳纤维生产成本，强化赢利能力，更好地满足市场需求。同时，企业还要重点研究包括大飞机在内的重大领域的需求。”张定金说。

 

“今年碳纤维行业整体运行情况良好，但企业仍要居安思危，要继续苦练内功，提升产品品质，密切关注下游需求的变化，让下游客户更加放心地使用我们生产的碳纤维。”中国化学纤维工业协会会长陈新伟说。

 

中国碳纤维走的太不容易了:被封锁的历史

 

中国的碳纤维研究开始于1962年，彼时中国在航空航天领域刚刚起步，急需这种材料。但国外对中国的封锁十分严密，再加上冷战中，国际环境十分恶劣，中国也没有经验和相关的人才。

 

不过，中国还是作出了一些成绩。1974年7月，中国科学院山西煤炭化学研究所开始设计我国第一条碳纤维生产线，并于1976年建成。该生产线通过国家鉴定和验收后，荣获1978年全国科技大会奖。

 

但国外的碳纤维发展正处在加速期，中外碳纤维的差距越来越大，虽然国家也组织过碳纤维相关的项目研究，但终究没能在产业化上走的更远。21世纪初，国外早已攻克大批量生产技术，而国内仍一直在攻坚原丝质量和批量生产技术。

 

2000年后，国家开始大力扶持相关企业。在863、973计划中也将碳纤维作为重点研发项目。2005年，当时国内的碳纤维行业企业仅有10家，合计产能仅占全球产能的1%。

 

通过国企民企双向发展的战略，至2017年，中国大陆的碳纤维产能为2.60万吨，仅次于美国和日本，比重为18%，也有一批企业先后打破美日的垄断，成绩斐然。但销量/产能比为28.46%，同期国际销量/产能比为57.20%，如不考虑中国因素，其他国家的销量/产能比为63.40%。

 

目前国内碳纤维市场中，国产碳纤维自给率只有20%左右，对外依存率达到80%。而且，目前中国大多数还处在低端水平，行业集中度也不高，而日本、美国等发达国家的碳纤维行业集中度极高，日本以东丽、东邦、三菱为主，美国则以HEXCEL和CYTEC占大头。国外碳纤维企业通过技术及价格优势打压国内碳纤维企业，使我国的碳纤维市场长期受制于欧美及日本等国家。

 

那么，碳纤维另外具体有哪些应用领域呢？

 

1.航空领域

 

航天飞行器每减少1kg的重量，运载火箭可以减少500kg，碳纤维复合材料比重小、刚性好、强度高，所以在航天飞行器中很受欢迎。某垂直起落战斗机，碳纤维复合材料的使用量占全机重量的1/4，占机翼重量的1/3。据悉，美国航天飞机上3只火箭推进器的关键部件以及先进的MX导弹发射管等，都是用碳纤维复合材料制成的。

 

2.汽车领域

 

碳纤维复合材料用于汽车领域多数是代替钢材，可减质量40%以上，从而节省燃油降低使用成本。据知汽车结构每减质量10%,可节省燃油7%。F1(世界一级方程锦标赛)赛车，车身大部分结构都用碳纤维材料。家用汽车应用复合材料目前也逐渐形成一种趋势，在当前能源紧张、燃油涨价的形势下，尤其是随着电动汽车的风行，必将形成复合材料潜在的应用大户。

 

3.风力发电领域

 

风力是清洁环保可再生的能源，当前风力发电是能源领域增长最快的，世界上大约以25%的年速率递增。由于单机发电容量越来越大，桨叶叶片越来越长，质量越来越大，强度和刚度的要求越来越高，于是研究人员开始将目光投向碳纤维复合材料。目前的桨叶多用混杂复合材料，以碳纤与玻纤混杂为主，既使受力合理又节省碳纤维用量，从而实现成本控制。

 

4.医疗领域

 

碳纤维复合材料有着高达98%以上的透光性，可以作为X光机、CT机、乳腺机等放射医疗器械的部件材料。随着假肢技术的不断发展，碳纤维复合材料还可用于假脚、踝关节、膝关节、接受控等部位的制作，能够让使用者更舒适、更省力。

 

除上述的几个领域，碳纤维复合材料还应用于电子、高速列车、工程建筑、家具、油气田等领域，可以毫不夸张地说，碳纤维复合材料几乎是“无所不能”了。当然了，更多地应用领域还需我们不断地探索开发。

 

在当前大好的市场形势下，国产碳纤维对于下一步如何更好地发展仍要有清醒认识。

 

“十四五”还应在哪里再加把劲？

 

一是仍要努力解决好困扰产业发展的多个核心问题，维护好产业发展安全。“碳纤维产业当前尽管欣欣向荣，但依然存在一定的安全隐患。”徐樑华指出，我国碳纤维生产过程中需要的关键辅料助剂、个别核心装备、高品质树脂当前仍然依赖进口，这影响着行业的安全稳定发展。

 

威海光威复合材料股份有限公司首席科学家、碳纤维分会特聘顾问李书乡指出，产业链发展目前还存在一些亟待解决的共性问题，比如，辅料助剂的国产化、个性化定制问题，都是制约未来发展的核心问题。

 

钱京也表示：“企业在规模扩张的过程中，还要重视与产业链配套环节的协同联动，比如溶剂、上浆剂等，要尽量避免由于产业链联动性不到位而引发的一些问题，如原辅料紧缺。”

 

二是要更好地着眼下游需求，从全产业链角度推动产业健康发展。

 

“碳纤维的技术创新，不仅要关注‘怎么把材料做好’的问题，还要关注‘如何把材料用好’的问题，不能忽视材料工艺性匹配问题。”钱京强调，“产业链合作中很重要的一点，就是上下游企业之间的信任与开放性。碳纤维企业应该从制成品的设计端开始，就积极融入下游客户的研发工作中，高效地将碳纤维的优异性能最大化地体现在复合材料中，从而真正实现碳纤维材料性能与下游应用的精准匹配。”

 

李书乡介绍，光威复材当前正在加大力度完善碳纤维产业链，比如壮大预浸料等领域的发展；同时，加大下游制品的创新研发，如航空航天领域商用大飞机用品。

 

“下一步，行业要从‘碳纤维及复合材料’全产业链维度，继续发展碳纤维产业。”徐樑华说。

 

三是企业要理性投资，避免因同质化扩产和竞争而导致的资源浪费。

 

中国纺织工业联合会副会长端小平建议：“企业要理性投资，科学规划‘十四五’发展。新建产能应合理安排进度，分阶段实施，这样就不会错过技术进步带来的红利。同时，企业应主动稳定市场，合理定价，给下游客户机会，避免市场大起大落。”

 

四是无论从眼前还是从未来出发，要进一步节能降耗，布局新领域。

 

结合9月以来部分省市的限电限产情况，刘芳特别指出，当前，碳纤维企业要在降低能耗上加大投入力度，在新能源的应用上提前布局。

 

端小平表示：“协会将牵头向相关政府部门提交建议，能耗双控政策应该向碳纤维行业适当倾斜。这是因为，碳纤维产业不仅事关国家战略安全，与国防军工、航空航天产业紧密相关，它还是践行国家‘双碳’战略的重要基础性材料产业，是风电、光伏、交通工具轻量化、氢能源汽车等发展的重要材料支撑。”

 

谈及下一步产业整体的发展思路，端小平指出，在当前市场背景下，行业及企业更需要理性思考，冷静分析，要看到行业欣欣向荣背后可能存在的影响产业链安全稳定发展的潜在问题。企业要抓住当前赢利的窗口期，加大力度去解决一些过去一直未能解决的、制约行业高质量发展的共性难题；加强与配套产业的沟通和合作；要做好应用场景和细分市场的研究，寻找在风电之后的下一个“应用蓝海”。