（报告出品方/作者：兴业证券，石康、李博彦、李雅哲）
1、中复神鹰是国内碳纤维行业领军企业
1.1、深耕碳纤维领域，手握全流程核心技术
公司专注碳纤维主业，研发积累深厚。中复神鹰碳纤维股份有限公司成立于年，目前建有连云港、西宁两个生产基地。经过十余年发展，公司系统掌握T级、T级碳纤维千吨规模生产技术以及T级中试技术，在国内率先实现干喷湿纺的关键技术突破和核心装备自主化，率先建成千吨级干喷湿纺碳纤维产业化生产线。年1月，《干喷湿纺千吨级高强/百吨级中模碳纤维产业化关键技术及应用项目》荣获年度国家科学技术进步一等奖。公司打破国外高性能碳纤维垄断，目前已累计向市场提供碳纤维近3万吨，产品广泛应用于航空航天、风电叶片、体育休闲、压力容器、碳/碳复合材料、交通建设等领域。
公司控股股东为中联投，实控人为中国建材集团。公司上市前总股本为8亿股，IPO发行1亿股，发行后总股本为9亿股。公司控股股东为中建材联合投资有限公司（简称中联投），截至年12月31日持有公司37.30%股份。中国建材集团为公司实控人，通过中建材联合投资有限公司、中国复合材料集团有限公司合计控制公司64.42%股份。除中建材联合投资有限公司外，其他持股5%以上股东为连云港鹰游纺机集团有限公司、中国复合材料集团有限公司和连云港市工业投资集团有限公司，分别持股30.00%、27.12%和5.58%，四大股东合计持股%。
1.2、产品类别丰富，全面对标日本东丽
公司主营产品为碳纤维，产品类别丰富，型号包括SYT45、SYT45S、SYT49S、SYT55S、SYT65和SYM40等。其中，SYT45S、SYT49、SYT49S属于T级碳纤维，SYT55S属于T级碳纤维，SYT65属于T级碳纤维。公司产品型号基本实现对日本东丽主要碳纤维型号的对标，覆盖高强型、高强中模型、高强高模型等各类型碳纤维品种。
SYT49S：主要应用于压力容器、碳/碳复合材料、体育休闲和航空航天领域，产品规格包括SYT49S-12K和SYT49S-24K，产品售价相对较高。随着碳/碳复合材料和压力容器领域需求快速增长，该型号产品销售价格和销量不断提升，销售收入及占比逐年提高。
SYT45：主要应用于风电叶片和体育休闲领域，产品规格包括SYT45-1K、SYT45-3K、SYT45-6K、SYT45-12K、SYT45-24K等。其中，SYT45-3K小丝束产品由于其独特的性能，产品售价显著高于同型号的其他规格产品，该产品销售收入占SYT45产品收入的比例较高。随着风电叶片领域需求爆发式增长，SYT45-3K产品销售价格和销量不断提高，销售收入占比逐年提升，带动SYT45产品的销售收入逐年增长。
SYT45S：主要应用于交通建设和体育休闲领域，产品规格包括SYT45S-12K、SYT45S-24K等，产品售价低于SYT49S产品和SYT45型号中的3K产品。交通建设领域以及体育休闲领域是相对传统的碳纤维需求领域，需求增长较为稳定，该产品销售收入增长幅度相对较小。
年~年上半年，SYT49S、SYT45和SYT45S三种型号产品收入合计占主营业务收入比例分别为84.75%、88.03%、90.46%和87.14%，是公司主要营收来源。
1.3、碳纤维量价齐升，近年来业绩跨越式增长
公司近年来营收快速增长，-年收入复合增速达31.43%。-年，公司营收从3.08亿元增长至5.32亿元，CAGR=31.43%；归母净利润从-0.24亿元增加至0.85亿元，扣非归母净利润从-0.49亿元增加至0.69亿元，实现扭亏为盈。碳纤维单价持续提升，销量大幅增加，叠加单位成本持续降低，公司收入及利润快速增长。
年碳纤维产品量价齐升，收入、利润跨越式增长。年公司实现营收11.73亿元，同比增长.44%；归母净利润2.79亿元，同比增长.02%；扣非后归母净利润2.58亿元，同比增长.87%。年公司收入和业绩呈快速增长趋势，盈利能力显著增强，主要原因在于：1）风电叶片、光伏、航空航天、储氢瓶等下游行业处于高景气，碳纤维供不应求，公司产品量价齐升；2）H1神鹰西宁新增吨产能，产销量明显增长。截至年12月，随着神鹰西宁一阶段吨高性能碳纤维产能投产，公司已具备吨产能。3）年上半年公司计提了.75万元的资产减值损失，导致年净利率水平较低。
根据公司招股意向书，预计Q1公司实现营收4.0~4.5亿元，同比增长.37%~.16%；归母净利润0.80~0.90亿元，同比增长.93%~.8%；扣非归母净利润0.75~0.85亿元，同比增长.16%~.64%。
-H1，公司毛利率提升较快，主要受益于碳纤维单价上升和单位成本下降。
单价：由于高强型碳纤维应用范围较广，随着碳纤维及其复材应用领域快速拓展，下游市场需求快速增长，碳纤维产品供不应求，带动公司产品销量和单价不断提高。
成本：-年公司主要原材料丙烯腈市场价格降幅较大，且随着公司产量提高导致单位产品分摊的固定成本降低，公司碳纤维单位成本有所下降。H1，公司碳纤维产品单价进一步上升，但由于丙烯腈涨价导致单位成本同时增加，公司碳纤维毛利率增幅有所下降。-H1，公司丙烯腈采购单价分别为1.37万元/吨、1.06万元/吨、0.77万元/吨、1.28万元/吨。
公司碳纤维单价持续上升，单位产品成本先降后升，总体来看毛利率逐年提高。年，主营业务毛利率为25.54%，同比增长14.20个百分点，其中，单位产品价格上升导致毛利率提高6.22个百分点，单位产品成本下降导致毛利率提高7.99个百分点。年，主营业务毛利率为43.15%，同比增长17.61个百分点，其中单位产品价格上升导致毛利率提高9.53个百分点，单位产品成本下降导致毛利率提高8.08个百分点。H1，主营业务毛利率为47.68%，同比增长4.53个百分点，其中单位产品价格上升导致毛利率提高17.58个百分点，单位产品成本上升导致毛利率降低13.05个百分点。
1.4、募资扩产，向高性能碳纤维及航空航天进发
公司首发募集资金拟投资西宁年产万吨高性能碳纤维及配套原丝项目、航空航天高性能碳纤维及原丝试验线项目、碳纤维航空应用研发及制造项目及补充流动资金。总投资31.02亿元，拟使用募集资金18.45亿元。
（1）西宁年产万吨高性能碳纤维及配套原丝项目
目前公司产能趋于饱和，对应产量远不能满足市场需求。本项目旨在通过自主研发工艺技术和自动化设备新建万吨生产线，提升公司产能，满足更多客户对高性能碳纤维的需求，加速碳纤维产品进口替代进程。
项目实施主体为神鹰西宁，建设地点位于青海西宁（国家级）经济技术开发区甘河工业园，总投资20.58亿元。项目建设周期为36个月，分两阶段进行，第一阶段为年产吨生产线，第二阶段为吨生产线。项目于年11月取得施工许可证并开工，年陆续建成投产。截至年12月，一阶段土建工程施工已全部完成，聚合车间1#、2#、3#、4#线，原丝车间1#、2#、3#、4#线、碳化车间1#、2#、3#、4#线及配套公辅设施等已经正常生产，并形成吨高性能碳纤维生产规模；聚合车间5#线、原丝车间5#线、碳化车间5#线生产设备在安装中，预计年底至年3月安装调试完成并投入使用。
（2）航空航天高性能碳纤维及原丝试验线项目
本项目用于下一代T1级碳纤维研发，进行航空航天用高性能碳纤维的应用技术开发、产品应用认证和生产。积极拓展国内碳纤维航空航天领域市场，为航空航天类客户提供更加优质的产品和服务，进一步提升公司业绩。
项目实施主体为中复神鹰，建设地点位于江苏连云港经济技术开发区大浦工业区，总投资2.33亿元，项目建设周期为21个月，达产后形成年产吨中高模碳纤维产能。
（3）碳纤维航空应用研发及制造项目
本项目将成立碳纤维航空应用研发中心及平台，解决国产碳纤维及其制品在国产大飞机上的应用难题。并配套开展碳纤维前瞻技术研究、应用技术研究、中间制品研发，建设航空应用碳纤维复合材料评价平台。以碳纤维航空应用为核心，打造“研发+评价+制造”一条龙体系。
项目实施主体为神鹰上海，建设地点位于临港新片区，总投资3.62亿。拟新建碳纤维研发中心综合体1座，生产车间1座。碳纤维研发中心包括：航空碳纤维复合材料树脂研究平台、碳纤维及其复合材料评价检测平台、干纤维/预浸料等中间材开发与应用研究平台3个研究平台。项目配备1条单线满负荷产能万平方米/年的航空预浸料中试线，1条单线满负荷产能万平方米/年的高模预浸料生产线。项目建设期为24个月。
2、碳纤维：黑色黄金，大放异彩
2.1、产业链概览
碳纤维综合性能优越，力学性能远优于其他材料。碳纤维（CarbonFiber）是由聚丙烯腈（PAN）(或沥青、粘胶)等有机母体纤维，在高温环境下裂解碳化形成碳主链机构，含碳量在90%以上的无机高分子纤维。碳纤维构件制品具有强度高、重量轻、模量高、刚度大的特性，还具有良好的耐疲劳性、耐腐蚀性、X射线穿透性、导电性及导热性、可复合性等一系列其他材料所不可替代的优良性能。拉伸强度一般都在MPa以上，是钢的7-9倍；拉伸模量在-GPa，同样高于钢；而密度只有钢的1/4，比强度是钢的20倍。但耐冲击性差，后加工困难。
碳纤维可以按照原丝类型、形态、力学性能等不同维度进行分类：
按照原丝种类分类：碳纤维的原丝主要有聚丙烯腈（PAN）原丝、沥青纤维和粘胶丝，由这三种原丝产出的碳纤维分别为聚丙烯腈(PAN)基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维。据中国化学纤维工业协会统计，聚丙烯腈(PAN)基碳纤维产量占碳纤维总量的91%。
按力学性能分为通用型和高性能型。通用型碳纤维强度为MPa、模量为GPa左右。高性能型碳纤维又分为高强型（强度MPa、模量GPa）和高模型（模量GPa以上）。强度大于MPa的又称为超高强型；模量大于GPa的称为超高模型。
按用途分为小丝束（宇航级）和大丝束（工业级）两类。通常把48K及以上碳纤维称为大丝束碳纤维，包括60K、K、K和K等。小丝束碳纤维初期以1K、3K、6K为主，逐渐发展为12K和24K，主要应用于国防工业等高科技领域以及体育休闲用品；大丝束碳纤维应用于工业领域，包括:纺织、医药卫生、机电、土木建筑、交通运输和能源等。
实践中，拉伸强度及模量是国际碳纤维分类的主要标准，虽然我国已于年11月13日颁布了《聚丙烯腈（PAN）基碳纤维国家标准（GB/T-）》，但业内一般采用日本东丽（TORAY）分类法。
碳纤维产业链包含从原油到终端应用的完整制造过程，涉及的核心环节众多，主要有上游原丝生产、中游碳化、下游复合材料编织成型等。根据赛奥碳纤维技术统计，碳纤维产品的下游应用领域可大致划分为航空航天、体育休闲、风电叶片、汽车、混配模成型、压力容器、建筑、碳碳复材、电子电气、船舶、电缆芯和其他领域共12个领域。
PAN基碳纤维的制备过程冗长复杂，主要包括原丝制备、预氧化和碳化三大工艺，制备高模量碳纤维还要进行石墨化等后处理。第一步是聚丙烯腈通过聚合、纺丝形成碳纤维原丝；第二步是PAN原丝经过送丝架湿热预牵伸后，由牵伸机器依次传送到预氧化炉，经过数台预氧化炉群的不同梯度的温度烤化后，形成氧化纤维即预氧丝；预氧丝经过中温、高温碳化炉后形成碳纤维；碳纤维再经过最终的表面处理上浆、干燥等工艺得到碳纤维成品。全过程连续走丝，精确控制，任何一道工序出现问题都会影响稳定生产和最终碳纤维产品的质量，技术和生产壁垒非常高。PAN原丝的质量是制取高性能碳纤维的基础，预氧化和碳化过程是影响最终碳纤维力学性能的关键。
2.2、成本端：高成本高价格限制碳纤维大规模应用
当前制约碳纤维材料大规模应用的核心因素仍然是价格与成本。相比螺纹钢与玻璃纤维4~5元/千克的价格中枢，低端碳纤维价格也要达到近百元/千克。
在生产环节方面，据《高科技纤维与应用》统计，碳纤维生产成本主要包括PAN原丝（购买或制备）、预氧化、碳化、表面上浆和卷绕成本。其中，PAN原丝占碳纤维生产成本的51%，是主要因素，其次是预氧化和碳化，成本占比分别为16%、23%。
在成本要素方面，据《高科技纤维与应用》统计，原材料和燃料各占碳纤维生产成本的30%，其中燃料即能源成本；折旧占10%，主要系碳纤维生产设备价值量大，各期折旧大。
PAN基碳纤维生产成本主要包括PAN原丝生产成本和碳纤维生产成本2大部分。在碳纤维生产制备过程中，需要长周期连续稳定生产运行，前期投入大，即使规模很小，其生产设备、生产用电和配套公用工程等也必须齐全，因而规模效益在碳纤维生产制备过程中显得异常突出。即生产线的单线产能越高、利用率越高，则成本越低。
原丝生产成本包括直接成本（聚合单体原料成本、电力消耗成本等）、固定资产折旧和流动成本（人工费用、包装费等）。据《PAN基碳纤维制备成本构成分析及其控制探讨》显示，采用山东大学开发的二步法制备工艺，产能为3t的碳纤维产线其生产的原丝单位成本为3.81万元/吨，较1t产线的单位成本4.78万元/吨减少20.29%。其中，直接成本由3.81万元/吨减少16%至3.21万元/吨；固定资产折旧由0.5万元/吨减少50%至0.25万元/吨；流动成本由0.47万元/吨减少26%至0.35万元/吨。可见随着生产规模的增加，原丝的单位制备成本呈下降趋势。
与原丝类似，碳纤维丝束生产成本包括直接成本（原丝成本、电力消耗成本等）、固定资产折旧和流动成本。据《PAN基碳纤维制备成本构成分析及其控制探讨》统计，生产1kg碳纤维需要消耗2~2.2kgPAN原丝，即生产t碳纤维需配备1tPAN原丝生产能力。以上述1t和3tPAN基原丝产线的单位成本为基础测算生产t（小规模）和1t（大规模，2条国产单线产能t的产线）碳纤维的成本：大规模产线生产碳纤维的单位成本为11.68万元/吨，较小规模产线的单位成本15.9万元/吨减少26.54%。其中，直接成本由13.67万元/吨减少23%至10.53万元/吨；固定资产折旧由2万元/吨减少50%至1万元/吨；流动成本从0.23万元/吨减少35%至0.15万元/吨。可见碳纤维规模效应显著。
2.3、产业格局：全球市场美日主导，我国高端碳纤维有赖进口
（1）全球市场：碳纤维供给由美日主导
碳纤维发展初期，相关研究工作主要由日英美三国主导。自年日本大阪工业试验所（OsakaTechnicalResearchInstitute）的近藤昭男博士（Dr.AkioShindo）发明了PAN基碳纤维制备技术以来，碳纤维经历了高速发展的60年。60年代末，英国罗尔斯-罗伊斯RB-发动机项目遇到重挫（后期基于这款发动机形成了著名的瑞达系列），发动机风扇叶片的轻量化需求给碳纤维的工程化应用带来了契机，期间英美日三国技术合作频繁，使得碳纤维工业化生产能力达到了吨/年。年，碳纤维单线产能已经达到千吨/年，波音公司顺势开启了商用飞机应用碳纤维的先河，将日本东丽公司生产的T应用于B、B系列飞机。随后碳纤维行业进入蓬勃发展时期，7年卓尔泰克与风电巨头维斯塔斯（VESTAS）建立合作，将碳纤维用于风电；年，宝马与西格里合资在美国建设总产能吨/年的碳纤维工厂，推进电动汽车轻量化；大量使用碳纤维复合材料的B与A分别于年和年完成首架交付，从而带动航空航天级碳纤维需求迅猛增长；由于拉挤板成功应用于叶片梁帽，风电巨头维斯塔斯对碳纤维需求空前增长，碳纤维产业内部加剧整合，标志性的事件是年底，东丽收购卓尔泰克。（报告来源：未来智库）
全球碳纤维供给：国际巨头垄断，美日产能占比过半。
年全球碳纤维理论产能17.17万吨，其中美国产能3.73万吨，占比21.70%。赫氏（HEXCEL）和氰特（CYTEC，已被比利时索尔维收购）承担着美国军用碳纤维的制造，剩余部分服务于民用。东丽旗下的卓尔泰克在美国也有部分大丝束生产。
日本产能2.92万吨，占比17.00%，主体是本土三巨头（东丽、三菱、东邦）的碳纤维工厂，以及三菱与德国西格里合资的原丝工厂。美日两国合计产能占全球碳纤维产能的38.70%，几乎占据了碳纤维产能的半壁江山。
碳纤维运行产能前六家公司Toray（东丽，日本）、Zoltek（卓尔泰克，美国，已被日本东丽收购）、SGL（西格里，德国）、MCCFC（三菱化学碳纤维及复合材料，日本）、Toho（东邦，日本）、Teijin（帝人株式会社，日本）运行产能共7.1万吨，占全球碳纤维理论产能的48.5%，其中仅德国SGL一家公司并非美日公司，其中产能最高的日本东丽公司（含卓尔泰克）约占全球产能的19.90%。
全球碳纤维需求：航空航天占比最高，年有望达40万吨。
根据赛奥碳纤维技术测算，年全球碳纤维需求总量约为10.69万吨，同比增长3.09%，其中风电叶片、航空航天、体育休闲的碳纤维需求量分别为3.06万吨、1.65万吨、1.54万吨，分别比28.62%、15.43%、14.41%。根据赛奥碳纤维技术预测，年碳纤维需求量将达到40万吨。
根据赛奥碳纤维技术测算，年全球碳纤维销售金额为26.15亿美元，同比下降8.89%，销售金额增速略低于需求增速，主要系航空航天高价格碳纤维销售降低所致。年航空航天产业对碳纤维需求量仅占总需求量的16.45%，但其销售金额却高达9.87亿美元，占碳纤维总销售金额37.70%；体育休闲、风电叶片、汽车领域的碳纤维市场需求价值分别为3.54亿美元、4.28亿美元、2.25亿美元。
（2）国内市场：军用需求倒逼国产化突破，骨干企业推动行业进入快速发展期
国内碳纤维行业发展概况：据赛奥碳纤维技术统计，我国碳纤维研究起步于20世纪60年代，年中科院长春应用化学所成立以李仍元先生为组长的“聚丙烯腈基碳纤维的研制”课题组，拉响了我国碳纤维领域研究的号角。年代中科院化学所为了满足国家国防需要，组建了高分子复合材料物理研究室，重点研究“碳纤维连续化制备”和“缩短碳纤维制备周期研究”，并取得“四氯化锡”催化等成果；年，化工部吉林化工研究院开展硝酸法研制碳纤维PAN原丝，并在年产3吨装置上取得硝酸一步法制取原丝，供山西燃化所(现煤化所)和长春应化所研究碳纤维，随后又有多家研究所在国家的支持下投入到碳纤维原丝的研制中。年代，国家科委（现科技部）鼓励引进外国先进技术，年，吉林化学工业公司以万美元购买了英国RK公司生产能力为吨（12K）/年碳化设备及相应测试仪器。随后由于“巴黎统筹条约”限制，当时世界知名碳纤维公司无法向我国转让技术和设备，我国碳纤维发展几乎陷入了停滞，直到21世纪初，由于欧美日对于我国军用碳纤维实施严格禁运，倒逼我国加速碳纤维国产化进程，我国碳纤维行业自此进入快速发展期。
国内碳纤维供给：产能增长迅速，达产率趋近国际水平。据赛奥碳纤维技术和前瞻产业研究院统计，5年，我国碳纤维行业仅有10家企业，产能之和占全球总产能的1%。此后，我国碳纤维行业产能增长迅速，从年的0吨，增长到年的3.62万吨运行产能，年均复合增速26.60%。但我国碳纤维行业产能集中度与美日相比存在较大差距，相较于美国和日本两三家企业便可坐拥全球碳纤维近半产能，我国碳纤维98%的产能由11家企业瓜分。年中国碳纤维销量大约是1.85万吨，销量/产能比为51%，较年的45%提升6个百分点，对于正常开车的企业，达产率通常在65%以上，甚至有企业已经达到90%以上，在这个方面，中国跨越了低达产率的历史阶段，水平正逐步趋近国际水平。
国内碳纤维需求：国产碳纤维需求跃升，风电叶片驱动行业高速增长。
碳纤维需求提升明显，整体形势向好，虽然进口碳纤维仍占大头，但国产碳纤维需求跃升。年中国市场的总体情况：无论是进口还是国产碳纤维，都处于供不应求状态。据赛奥碳纤维技术测算，年中国碳纤维需求总量为4.89万吨，同比增长29.37%，其中进口量为3.04万吨，同比增长17.5%，占总需求62%；国产碳纤维供应量为1.85万吨，同比增长53.8%，占总需求38%，连续三年增速超30%，国产碳纤维进步明显，赛奥碳纤维技术预计国产替代进程可能会加速。
风电叶片驱动碳纤维行业高速增长。据赛奥碳纤维技术统计，分应用领域来看，年我国体育休闲（包含中国台湾）、风电叶片、建筑、混配模成型、压力容器、航空航天领域的碳纤维需求量分别为1.46万吨、2.00万吨、0.22万吨、0.17万吨、0.20万吨、0.17万吨，分别占总体的29.9%、40.9%、4.5%、3.5%、4.1%、3.5%。近年来，我国风电领域碳纤维用量实现跳跃式增长（：吨，：0吨，：1.38万吨，:2万吨），给国内碳纤维企业带来了难得的发展机遇。
3、需求端：军民品双轮驱动，提供广阔市场空间
3.1、风电叶片：风电大型化驱动海量市场
风电叶片朝大型化、轻量化发展，碳纤维规模应用优势显著。
自20世纪80年代商业化发展以来，风电行业经历了全球化的高速增长。据GWEC统计，年全球市场风电新增装机93GW，累计装机容量达到GW。据GWEC预测，~年，全球海上风电新增装机容量CAGR将接近30%，到年CAGR为12.7%，预计年新增装机容量将在年超过20GW，并有望在年达到40GW。
根据国际风力发电网，大风机背景下，叶片大型化是提升发电效率的重要路径，叶片直径屡创新高。叶片直径的增长意味着更大的扫风面积，可有效增强捕风能力，从而带动发电效率的提升。从叶片直径来看，-年，米、米和米的叶片替代了原来的93米叶片，成为行业主流。年和年，米和米叶片是绝对主力叶型。到年，米叶片占领大部分市场，米叶片也开始批量生产。目前新增装机的平均直径已超米。
但随着叶片尺寸增大，叶片重量随之增加，据《碳纤维在风电叶片中的应用进展》测算，风电叶片的重量和其长度的三次方成正比。据《碳纤维复合材料连续拉挤集成技术及工程化应用研究》显示，随着叶片长度的增加，尤其是90米以上的长度，要求叶片必须具有更高的刚度、强度和轻量化，碳纤维在此领域应用特性突出。碳纤维用于制造叶片时，可减重40%，效率提高一倍，同时还有降低噪音等优点，优势显著。
海外碳纤维叶片快速发展。碳纤维叶片早期在低兆瓦机型中开始应用，据SandiaNationalLaboratories统计，年碳纤维叶片在1.0~1.99MW、2.0~2.99MW、3.0~3.99MW机型叶片中的渗透率达24%、16%、29%；由于E8、E9级高强度玻纤技术的拓展，低兆瓦级的风机更多地使用玻纤叶片，碳纤维叶片的渗透率降低；而对于大兆瓦级别的风机，碳纤维叶片仍然具有更好的优势，在8.0MW以上的机型中快速渗透。截至目前，60~69.9m叶片中，碳纤维渗透率达到27%，生产厂商包括Adwen、NDAC、SGRE、Suzlon、Vestas；70m以上叶片中，碳纤维渗透率达到55%，其中生产厂商加入了国内主机厂金风科技。
维斯塔斯风机叶片大梁拉挤工艺专利提升经济性。风电领域碳纤维应用的快速发展得益于：1）高性能大丝束碳纤维成功研制，大大降低碳纤维的成本，打开碳纤维在民用市场的应用；2）龙头风电主机厂维斯塔斯在碳梁拉挤工艺的专利技术。根据《国产碳纤维在风电叶片产业中的机会》，风电叶片大梁采用的3种工艺：预浸料铺贴真空袋压成型、织物预成型+真空导入、拉挤梁片。前2种工艺在业界用得比较多，但这2种工艺效率低、成本高。实现风电叶片大梁低成本化的表观主因是采用了高效、低成本、高质量的拉挤梁片工艺，但究其根源维斯塔斯在大梁结构的革命性创新设计才使拉挤梁片的使用成为可能。目前维斯塔斯兆瓦级以上风机叶片均使用碳纤维复材，如公司生产的V-90型3.0MW风机叶片（与玻璃纤维相比减重32%）。利用该工艺生产碳纤维复材板材应用于风电优势明显，是碳纤维产业的重大创新突破。
我国风电领域碳纤维需求以对外出口为主。1）与全球风电领域碳纤维需求相比，我国风电碳纤维应用存在较大差距。据《年全球碳纤维复合材料市场报告》统计，年全球风电碳纤维需求量达3.06万吨，占全球总需求量的28.6%；按照14美元/公斤计算，全球需求规模达4.28亿美元，占比16.4%。2）我国风电碳纤维需求巨大，但多以出口为主。年我国风电碳纤维需求2万吨，其中对外出口1.7万吨（占比85%），多为维斯塔斯叶片碳梁的出口量（国内江苏澳盛、光威复材是维斯塔斯主要的碳梁制造商），国内实际需求仅0吨。
据《年全球碳纤维复合材料市场报告》预测，年全球风电碳纤维需求将达到9.34万吨，~年CAGR为25%。预测到年，全球风电市场碳纤维需求量为19~20万吨。随着陆上风电、海上风电装机量提升+碳纤维叶片渗透率提升，我们预测~年我国风电领域碳纤维用量将维持高速增长。
3.2、碳碳复材：碳碳热场优质赛道，渗透率提升拉动碳纤维需求
碳/碳复合材料是指以碳纤维为增强体，以碳为基体，以化学气相沉积或液相浸渍等工艺形成的复合材料。其制备工艺过程原理如下：1）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）；2）甲烷经过高温裂解，分解出碳和氢；3）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；4）把经过重复多次化学气相沉积的碳/碳复合材料在2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/碳复材分为三大应用市场：
热场部件：受双碳政策刺激，单晶硅炉订单暴涨，单晶硅炉内，主要有碳毡功能材料和坩埚、保温桶、护盘等碳碳复材结构材料。国际企业有德国SGL，日本东海碳素等；国内碳碳热场主要供应商有金博股份、西安超码、天宜上佳、航天睿特、博云新材、江苏天鸟、美兰德、中南大学、南方搏云等。
刹车盘市场：国际主要企业：法国Messier-Bugatti、美国Honeywell、B.F.Goodrich、Goodyer和英国Dunlop。中国飞机刹车盘企业主要有中航飞机股份有限公司西安制动分公司、博云新材、西安超码等。
航天部件：主要企业是国内航天相关院所，碳碳复合材料以其优异的性能成为大型固体火箭喉衬、发动机的喷管、扩散段、端头帽等的首选材料。
预制体是碳碳复材重要制造环节，国内主要供应商有：中材科技南京玻璃纤维研究院、江苏天鸟、天津工业大学复合材料研究所、宜兴市飞舟高新科技材料有限公司等。
碳碳复材性能更优、成本更低，替代石墨成为光伏热场主流。热场是晶硅制造过程中的耗材，主要包括位于单晶炉内的坩埚、导流筒、保温筒、加热器、板材等。碳碳坩埚的作用是承载石英坩埚，充当承重主体。导流筒的作用是引导气流，形成温度梯度，提高单晶硅生长速率。保温筒的作用是构建热场空间，隔热保温，大幅度提高使用寿命。加热器的作用是提供热源，熔化硅料。根据所用原材料及制备方法不同，热场可分为等静压石墨与碳碳热场两种。由于碳碳复材比石墨材料具有更优异的力学性能和抗侵蚀能力，采用碳碳复材替代石墨材料热场产品可大幅提升热场产品使用寿命，降低晶体生长炉单次运行成本。同时，与石墨相比，碳碳复材导热率低，在晶体生长炉运行过程中能有效降低设备能耗，从而降低产品批产成本。碳碳复材已逐步开始替代等静压石墨产品，在光伏热场中渗透率从年的不足10%提升至年的50%以上，预计未来几年将加速完成替代。
热场行业市场规模快速增长，有望拉动碳纤维需求。据CPIA统计，全球光伏新增装机不断增长，从年的17.5GW提升至年的GW。年全球光伏新增装机预计将达GW，预计“十四五”期间，全球光伏年均新增装机或将超GW；年国内光伏新增装机54.88GW，同比增长13.9%，“十四五”期间，我国光伏年均新增光伏装机或将超过75GW。据CPIA统计，全球硅片产量从年的23GW提升至年的GW；年国内硅片产量约GW，同比增长40.6%。随着头部企业加速扩张，预计年国内硅片产量将超过GW。根据金博股份招股书，其年热场产量为.88吨，对应碳纤维采购量为.51吨。随着全球光伏新增装机不断增长，下游企业对热场产品的需求也将持续增长，有望大幅拉动碳纤维需求。
3.3、压力容器：车载储氢瓶市场空间广阔，有望带动碳纤维需求
高压储氢瓶作为氢能储运的重要设备，广泛应用于加氢站及车载储氢领域。按照结构原料，全球目前主要有4种类型的成熟产品：
I型：全金属结构，通常为钢。其制作材料一般为Cr-Mo钢、铝合金、L不锈钢等。由于氢气的分子渗透作用，钢制气瓶很容易被氢气腐蚀出现氢脆现象，导致气瓶在高压下失效，出现爆裂等风险。同时由于钢瓶质量较大，储氢密度低，质量储氢密度在1%~1.5%左右。一般用作固定式、小储量的氢气储存。
II型：主要是金属结构，并在环向包覆一定玻璃纤维复合材料，其中金属主要是钢或铝，而金属容器和复合材料分担的结构载荷大致相等。采用的是环向增强，纤维并没有完全缠绕，工作压力有所增强可达26~30MPa。但由于其缠绕的内胆仍然是钢制内胆，并没有减轻气瓶质量，质量储氢密度和Ⅰ型瓶相当，应用场景受限。
III型：金属衬里带有完整的复合材料外包装，通常是铝，带有碳纤维复合材料；其中碳纤维复合材料承受结构载荷。
IV型：全复合结构聚合物（通常为高密度聚乙烯或HDPE）衬里，碳纤维或碳/玻璃纤维混合复合材料；复合材料承担所有结构载荷。Ⅲ型瓶和Ⅳ型瓶是纤维复合材料缠绕制造的主流气瓶。其主要由内胆和碳纤维缠绕层组成。Ⅲ型瓶的内胆为铝合金，Ⅳ型的内胆为聚合物。纤维复合材料则以螺旋和环箍的方式缠绕在内胆的外围，以增加内胆的结构强度。衬垫作为氢气与复合层之间的屏障，防止氢气从复合层基材的微裂纹中泄漏。
国内储氢瓶制造工艺发展潜力巨大，III型+IV型、70MPa是未来主流。根据中科院宁波材料所特种纤维事业部统计，国内企业采用III型瓶储氢密度为3.9%，而IV型瓶储氢密度可以达到5.5%。据《高压储氢容器研究进展》显示，Ⅳ型储氢瓶具备低成本、小重容、轻量化的优势，日本、韩国、美国与挪威等国的Ⅳ型储氢瓶均已量产。我国高压储氢气瓶起步较晚，受限于碳纤维的材料性能与纤维缠绕加工等技术的限制，目前仍在大力发展Ⅲ型瓶。35MPa铝内胆碳纤维缠绕Ⅲ型瓶已经研发成熟，并已在小规模试用阶段。但35MPa气瓶的续航里程上对比纯电动车没有优势，需采用70MPaIII型在燃料电池乘用车上才有续航里程的优势。
车载储氢瓶市场空间广阔，有望带动碳纤维需求，但目前高成本限制碳纤维复材在储氢瓶中大规模运用。据势银预测，/年我国储氢瓶数量可达60/万个，市场规模分别为31/69亿美元。碳纤维复材的使用可使储氢瓶重量远低于金属压力容器，但是IV型压力容器中由于高成本碳纤维复材的应用，也相应增加了其生产成本。拆解储氢质量均为5.6kg的35MPa、70MPa高压储氢IV型瓶成本构成，碳纤维复材成本占比最高，分别占系统总成本的75%和78%。
高端碳纤维依赖进口，国产化率未来有望提升。根据中科院宁波材料所特种纤维事业部统计，氢气瓶的核心技术，除了金属阀门及各类传感器之外，主要是外层高效、低成本碳纤维及缠绕成型。氢气瓶的外层缠绕，会对碳纤维及其复合材料产生革命性影响。目前，日本、美国等国家对高端碳纤维技术形成垄断，国内储氢瓶厂商需要进口，导致储氢瓶生产成本短期难以大幅下降。
3.4、航空航天：国产化进程加速，成长空间巨大
据赛奥碳纤维技术统计，碳纤维复合材料是大型整体化结构的理想材料，与常规材料相比可使飞机减重20%~40%；碳纤维复合材料还克服了金属材料容易出现疲劳和被腐蚀的缺点，增加了飞机的耐用性；碳纤维复合材料的良好成型性可以使结构设计成本和制造成本大幅度降低。根据赛奥碳纤维科技预测，预计年全球航空航天对碳纤维的需求将达到2.63万吨。军用航空对于碳纤维的需求拉动主要体现在两方面：1）国际上碳纤维复材在军机上的应用近年来呈快速提升趋势，而我国军机碳纤维复材的使用比例仍相对较低，存在较大提升空间；2）我国军机与美俄相比缺口较大，特别是先进的新型战斗机，列装需求旺盛。
军用航空碳纤维使用率不断上升。
碳纤维因其“轻而强”和“轻而硬”的特性，被广泛应用于战斗机和直升机的机体、主翼、尾翼、刹车片及蒙皮等部位，减重效果显著。据《碳纤维及其复合材料在军工领域的应用》统计，目前碳纤维复合材料在部分军用飞机上的使用量占30%-40%，并且碳纤维的使用逐渐从非承力、次承力结构向主承力结构方向发展。
据《碳纤维及其复合材料在军工领域的应用》统计，以美军为例，年F14A复合材料用量仅有1%，而以F-22和F35为代表的第四代战斗机上复合材料用量达到24%和36%。法国的阵风战机复合材料用量达到24%；英国的台风战机（EF）复合材料用量达到40%左右，其中全机表面的70%采用碳纤维复合材料。
我国航空装备碳纤维复材等复合材料的应用比例在不断提升。据《纤维复合材料》统计，歼-7Ⅲ中复合材料用量为2%，歼-10提升至6%。据《合成材料老化与应用》统计，歼-11B重型战机的机翼、垂直尾翼和水平尾翼等部件采用了复合材料，占飞机结构总重量的9%。虽然我国军机碳纤维使用量逐渐增加，但整体而言与美俄存在较大差距，存在较大提升空间。
我国航空装备数量与美俄相比存在差距，列装需求缺口大。据WorldAirForces、GlobalFirePower统计，我国军机存量为架，武器装备列装规模有望大幅提升，叠加碳纤维复合材料在航空装备使用比例的提升，我国航空装备碳纤维及其复合材料需求有望在较长时期内保持高速增长。
民用航空：需求潜力巨大。据赛奥碳纤维技术统计，年，全球航空航天领域对碳纤维的需求量为1.65万吨，预计到年，需求量将达到2.63万吨，年均复合增长率为8.08%。据赛奥碳纤维技术统计，按照飞行环境的不同，可以将航天航空领域细分为航空领域和航天领域，年碳纤维需求量分别为1.62万吨、吨，分别占比98.2%、1.8%；其中航空领域又可以细分为商用飞机、公务机、军用飞机、直升机、无人机、通用飞机，碳纤维需求量分别为0.87万吨、0.21万吨、吨、1吨、吨、吨，分别占比52.9%、12.8%、15.8%、9.1%、4.6%、3.0%。
根据波音公司发布的《-商业市场展望》，至年将有架支线飞机、架单通道（窄体）飞机、0架双通道（宽体）飞机、架货机交付。据论文《ExperimentalandNumeriacalStudiesofIntralaminarCrackinginHighPerformanceComposites》统计，碳纤维在A和波音上的用量已达到结构总质量的50%以上。据中国商飞公司主办期刊《大飞机》年第1期，C是国内首个使用T级高强碳纤维复合材料的民机，民用航空充足的订单以及日益提升的碳纤维复合材料结构重量占比，足以支撑民用航空碳纤维的长期需求。（报告来源：未来智库）
4、竞争格局：破茧成蝶，国内优秀企业逐步脱颖而出
全球范围内，碳纤维核心生产技术主要掌握在日本和美国等少数几个国家，生产能力和市场需求亦主要集中在上述地区。碳纤维行业从技术实力、生产能力、销售能力来看，具有代表性的境外企业主要有日本东丽（TORAY）、日本东邦（TOHO）、日本三菱丽阳（MITSUBISHI）、美国赫氏（HEXCEL）、德国西格里（SGL）、美国氰特（CYTEC）、土耳其阿克萨（AKSA）。近几年，随着国内企业在碳纤维领域不断加大投入，研发生产实力得到大幅提升，出现了以中复神鹰、光威复材、中简科技、江苏恒神等为代表的一批企业。
4.1、行业特点：行业壁垒高、技术开发难、垄断特征强
碳纤维行业属于资本和技术密集型行业，行业壁垒高。碳纤维属于高技术密集型产品，涉及精馏纯化、高分子合成、化纤纺制、高温处理、表面处理及界面科学等多学科交叉，产业链长，产品系列多，生产技术复杂，产业发展涉及产、学、研、用各个环节。特别是在航空航天领域，由于应用的特殊性，碳纤维产品的质量标准高、研发周期长、资金投入大，行业壁垒高，同时对稳定性有非常苛刻的要求。
碳纤维下游应用领域不断拓展，潜在市场逐步成熟。碳纤维下游应用技术的开发难度较高，碳纤维与树脂、上浆剂等材料之间工艺参数必须系统配合，复合材料设计与成型需要一体化，下游领域的应用开发需要较长的研发过程。加之研发投入大、生产成本高，导致碳纤维应用范围长期局限在航空航天和高端民用领域。近年来，随着碳纤维应用成本的下降，碳纤维下游应用领域逐步扩展到一般工业领域，风电设备、汽车制造、轨道交通等领域的应用不断拓展。
日本及欧美领先企业垄断全球市场，中国奋起直追。由于碳纤维生产工艺流程复杂、研发投入巨大、研发周期较长，使得国际上真正具有研发和生产能力的碳纤维公司屈指可数。美国注重原始创新，日本擅长精细化生产，在碳纤维产业发展中各具优势。日本东丽、美国赫氏垄断航空航天高性能碳纤维市场，日本东邦和日本三菱也在高性能碳纤维领域占据了一席之地；其他重点企业也各具特色，在原料多元化、合成体系、纺丝技术、丝束规格等方面具备各自的优势。近年来，中简科技、光威复材、恒神股份等国内企业在航空航天碳纤维领域逐步实现产业化，一定程度上削弱了日本及欧美等国在高性能碳纤维领域的垄断地位。
碳纤维与国防工业密不可分，市场和政府在行业发展中发挥重要作用。日本通过各种途径支持本国碳纤维企业发展，将其作为十大战略性产业之一。美国从20世纪70年代先后赞助执行了飞行能效（AircraftEnergyEfficiency，ACEE）计划、先进复合材料技术（AdvancedCompositeTechnology，ACT）计划和低成本复合材料计划等，最终目的在于提供在制造成本上有竞争力的复合材料机翼和机身的制造技术。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，国防工业所需的重要材料都必须立足于本国生产。同时，美国加强了对高端碳纤维产品和技术装备出口的管控。俄罗斯采取由国家主导研发和生产，国有部门负责开发研究生产制造，保障国防工业和重大工程的需求。
4.2、海外对标：全球碳纤维龙头企业，营收规模庞大，研发实力卓越
美国赫氏
美国赫氏公司（HXL.N）由加利福尼亚增强塑料（成立于年）、Ciba复合材料（年收购）和Hercules复合材料产品部（年收购）组合而成。赫氏主要从事开发制造轻质、高性能的复合材料，主营业务分为复合材料和工程产品两大板块，其中，复合材料板块主要生产碳纤维、织物和特种增强材料、预浸料和其他纤维增强基质材料、结构粘合剂、蜂窝芯、聚氨酯系统和层压材料等。据华经产业研究院统计，美国赫氏占据全球航空碳纤维预浸料市场40%的市场份额。
赫氏公司产品广泛应用于商用航空、航天和国防、工业市场等领域，是商用飞机、军用飞机、直升机、发动机、卫星和运载火箭用碳纤维和复合材料的世界顶级制造商。民用方面，公司向波音公司（波音-8、波音MAX8以及波音等）和空客公司（A、Aneo以及Aneo等）等商用航空公司以及维斯塔斯供应碳纤维、预浸料及复合材料，8年，赫氏赢得了其历史上最大的合同，为空客AXWB提供主结构预浸料-碳纤维和配方树脂的结合。军用方面，赫氏是美国航空军用碳纤维的主要供应商（主要使用赫氏的IM7）。赫氏主要向F-35战斗机、空中客车AM军用运输机、黑鹰直升机以及V-22鱼鹰式倾转旋翼机等军用飞机供应碳纤维及复合材料。
年赫氏实现营收13.25亿美元，同比减少11.83%，其中商业航空实现营收6.68亿美元，占公司营收50%；航天国防实现营收4.35亿美元，占公司营收33%；工业产品实现营收2.22亿美元，占公司营收17%；公司实现净利润0.16亿美元，同比减少49.21%。
日本东丽
日本东丽株式会社（TORAY，.T）成立于年，以生产合成纤维起家，目前主要从事纤维和织物、树脂和化学成品、IT相关产品、碳纤维复合材料、环境和工程等业务。东丽是全球碳纤维领域无可争议的龙头，是波音公司和空客公司主要的稳定供货商。根据赛奥碳纤维科技统计，年日本东丽（含卓尔泰克）碳纤维产能为2.91万吨，全球市场占比19.90%。
预浸料产品方面，据东丽公司