军品碳纤维十四五迎来高爆发期，5年复合增速接近50%

碳纤维（CarbonFiber，简称CF）是一种含碳量高于90%的无机纤维。由有机纤维（粘胶基、沥青基、聚丙烯腈基纤维等）在高温环境下裂解碳化形成碳主链结构而制得。

碳纤维具有出色的力学性能和化学性能。作为新一代增强纤维，碳纤维具有碳材料固有的本性特征，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，广泛应用于航空航天、新能源、交通运输等领域。碳纤维具有以下优点：

1）质量轻：碳纤维密度与镁和铍基本相当，不到钢的1/4，采用碳纤维复合材料作为结构件材料可使结构质量减轻30%-40%。

2）高强度、高模量：碳纤维的比强度比钢高5倍，比铝合金高4倍；比模量则是其他结构材料的1.3-12.3倍。

3）膨胀系数小：大多数碳纤维在室温下的热膨胀系数为负数，在200-400℃时为0，在小于1000℃时仅为1.5×10-6/K，不易因工作温度高而膨胀变形。

4）耐化学腐蚀性好：碳纤维纯碳含量高，而碳又是最稳定的化学元素之一，导致其在酸、碱环境中表现均十分稳定，可制成各类化学防腐制品。

5）抗疲劳能力强：碳纤维结构稳定，据高分子网统计，其复合材料经应力疲劳数百万次循环试验后，强度保留率仍有60%，而钢材为40%，铝材为30%，玻璃钢只有20%-25%。

碳纤维性能优异，广泛应用于航空航天等领域

行业格局

海外碳纤维：已从技术积累、需求探索、工业化、产能放大、充分竞争、 发展到现在的并购整合阶段。

1980s-1990s，欧美/日本碳纤维 生产企业经历了大量技术合作和并购重组，形成了氰特、东丽、赫氏、西格里等碳纤维巨头。

21 世纪至今，民航客机对碳纤维及复合材料的应用需求呈爆发式增长，以波音787和空客 A350 为代表的新一代客机复合材料使用量达到 50%以上。新的应用领域如汽车、风电开始逐步涌现，海外碳纤维产业进入高速发展期。

国内碳纤维：逐步走出低谷期：产能利用率不断提高，国内市场的进口依赖度逐年下降。至2019 年，进口碳纤维占比下降至 69%，预计到 2025 年进口碳纤维占比将进一步下降至55.9%。

航天航空领域：国内碳纤维已经接近世界先进水平，十四五规划军机放量，军品碳纤维到了加速放量节点。

民品领域：国内生产企业今年都有大规模扩产计划，有望通过规模效应大幅降低碳纤维成本，真正实现碳纤维的大规模应用和碳纤维产业的良性发展。

行业壁垒

碳纤维生产壁垒高，我国技术突破及成本优化加速进行中。碳纤维生产过程繁杂，任何一道工序出现问题都会影响产品质量，所以在纺丝液粘度、温度及时间、真空度等指标控制上非常严格且需要丰富的经验。

折旧和能源在碳纤维生产成本中约占40%，行业具有明显的规模经济性：从千吨线到万吨线，成本可降低30%至17.44美元/kg，若再将干喷湿纺工艺继续优化、提高纺丝速度，则成本可降低至12-13美元/kg。

国内企业大丝束成本跟东丽等海外龙头相比存在较大差距，仍需在提高纺丝速度、设备国产化等方面重点攻关。

国内碳纤维生产龙头企业包括G公司、Z公司等，近年来公司不断突破及优化生产工艺，生产负荷有明显提高，使得毛利率也有较大幅度提升。

碳纤维需求

全球：据《碳纤维产业释放良机 2019》预测，2020年需求10万多吨，2025年全球碳纤维需求量将达到20万吨以上，2030年将达到40-50万吨。

中国：2020年国内需求4万多吨，到2025年预计达到12万吨。随着国产碳纤维技术水平提高，我国国产碳纤维市场占比有望不断提升。

我国碳纤维需求与海外存在结构性差异。国内碳纤维需求的结构性差异同时也预示着结构性的机遇，未来我国在航空航天、压力容器、汽车等领域将有望迎来需求空间的大幅增长。

2019年我国与世界碳纤维需求结构差异较大

军机领域：据信达证券测算军机迭代将产生1.37万吨碳纤维复材需求，市场规模达546亿。2020年国内龙头Z公司和G公司总共只有2000吨产量，5年复合增速接近50%。

军机迭代将新增13660吨碳纤维需求，市场规模达546亿元

国产C919、ARJ21订单不断增加，支撑民用碳纤维复材市场未来需求。ARJ21目前稳定放量中，C919今年有望首架交付，目前在手订单超过1000架，5年内有望加速放量。当前国产客机在手订单兑 现将产生1383吨碳纤维复材需求，市场规模超过70亿元。

风险：国内军品碳纤维的毛利率过高，未来有降价的趋势；民航C919如果大量交付，降价也是必然的。

资料参考：信达证券研究所、安信证券研究所、《碳纤维产业释放良机2019》、《航空航天复合材料发展现状及前景》、《先进材料在航空航天中的应用》、《航空航天工程材料》