一、碳纤维复合材料概述
1、产业概述
碳纤维是有机纤维（聚丙烯腈纤维为主）经过碳化和石墨化等多道工序制成的特殊产品，目前主要用于与树脂（80%以上）、金属、陶瓷、橡胶等进一步混合加工（按一定方向排布）成碳纤维复合材料。
碳纤维复合材料组成
资料来源：公开资料整理
2、分类状况
碳纤维按照和树脂、金属、陶瓷、橡胶等组合可划分为主要五种复合材料，目前行业主要树脂基复合材料（CFRP）和碳/碳复合材料（C/C）为主，下游主要应用风电叶片和体育休闲等行业。
碳纤维复材按照基体分类及应用领域
资料来源：光威复材招股书，华经产业研究院整理
二、全球碳纤维复合材料现状
1、需求
2020年全球树脂基碳纤维复合需求量整体表现为持续增长趋势，主要得益于航天航空产业体育休闲和风电叶片发展，数据显示，2020年全球树脂基碳纤维复合材料需求量增长至16.44万吨。主要需求量来源于风电叶片增长。预计随着风电产业持续发展，碳纤维需求量将持续增长。
2015-2020年全球树脂基碳纤维复合材料需求量及增长率
资料来源：全球碳纤维复合材料市场报告，华经产业研究院整理
2、销售收入
就销售收入而言，全球树脂基碳纤维复合材料自2016年以来主要表现为稳步增长趋势，2019年达到173.7亿美元，2020年全球疫情背景下，需求小幅度下降，仅为150.9亿美元，同比2019年下降13.1%。
2015-2020年全球树脂基碳纤维复合材料收入及增长率
资料来源：全球碳纤维复合材料市场报告，华经产业研究院整理
3、市场结构
就市场结构而言，目前全球树脂基碳纤维复合材料主要用于航天航空和体育休闲等。根据数据显示，2020年全球一半以上的树脂基碳纤维复合材料用于航天航空，主要因为碳纤维具备良好隔热效果，可以防止空气摩擦等，在体育休闲方面因碳纤维具备轻量优势，在撑竿、高尔夫球杆、网球拍、自行车、滑雪板、皮划艇等应用广泛，占比总收入的18%左右。
2020全球树脂基碳纤维复合材料收入结构
资料来源：全球碳纤维复合材料市场报告，华经产业研究院整理
三、中国碳纤维复合材料现状
1、需求及收入
就我国碳纤维市场现状而言，树脂基碳纤维作为主要碳纤维复合材料产品，整体需求和营收持续增长，数据显示，需求量从2019年的58215吨增长至2020年75155吨，营收从2019年的427.6增长至489.2亿元。
2019-2020年中国树脂基碳纤维复合材料需求及收入
资料来源：全球碳纤维复合材料市场报告，华经产业研究院整理
2、市场结构
就中国树脂基碳纤维复合市场结构而言，根据数据显示，目前销售收入结构占比最高的分别为航天航空、体育休闲为主，收入占比超74%，风电叶片收入占比为8.8%左右。值得注意的是，就需求数量结构而言，风电叶片首次超过体育休闲份额，分别位列第一第二，分别占比40.9%和29.9%。主要原因是航空航天虽然整体需求量较少，但产品技术要求极高，整体价格和利润非常高。
2020年中国树脂基碳纤维复合材料收入结构
资料来源：全球碳纤维复合材料市场报告，华经产业研究院整理
三、碳纤维复合材料竞争格局
1、竞争格局
全国来看碳纤维格局集中趋势未变，玻纤CR3集中度10年来保持65%以上。我国碳纤维格局较为集中，呈现4家独大的格局，类似于玻纤行业。2020年碳纤维原丝/碳纤维产能CR4占84%/78%，均为碳谷+宝旌、中复神鹰、江苏恒神、光威复材，同时产业技术进步明显，头部企业产品规格和结构更加丰富。
2020年中国碳纤维理论产能占比分布情况
资料来源：全球碳纤维复合材料市场报告，华经产业研究院整理
2、主要企业分析
就碳纤维龙头企业光威复材经营状况而言，2017年开始，光威复材碳纤维产销和营收表现为逐年增长趋势，2021年营收已达到12.75亿元。毛利率虽然存在小幅度下降，考虑到统计数据加入相对毛利较低的织物，近年来整体毛利小幅度下降，但仍高达70%，利润十分可观。整体来看，行业需求持续提高，产业属于发展期，进入企业较少，定位于军工和体育等高端市场，利润率高。
2017-2021年光威复材碳纤维及织物经营现状
注：2017-2019年仅包括碳纤维产销和营收
资料来源：公司公报，华经产业研究院整理
相关报告：华经产业研究院发布的《2022-2027年中国碳纤维复合材料行业市场深度分析及投资战略规划研究报告》；
四、碳纤维复合材料产业链整体影响分析
1、产业链整体
就碳纤维复合材料整体产业链情况而言，上游按照复合材料分类不同基体包括树脂、陶瓷和金属等；中游主要为各类别碳纤维复合材料，下游主要应用为光伏产业、航天航空和体育休闲等，其中风电叶片为国内主要需求来源。（按数量）
碳纤维复合材料产业链
资料来源：公开资料整理
2、上游端：设备
目前我国碳纤维整体国产化推进，2020年已达到37.8%。除PAN原丝外，碳纤维复合材料设计、制造、评价是碳纤维应用的基础，亦制约着碳纤维产业的发展。碳纤维复合材料中主要成分除碳纤维外，还有树脂基材。碳纤维原丝即PAN原丝质量固然重要，但若在中游复材环节，没有质量与性能突出、产业化规模的树脂基材，以及没有用于配套生产复材的核心设备，碳纤维仍然无法得到大规模的应用。目前国内碳纤维设备生产技术几乎被国外垄断，且严格限制对华出口，如碳化炉、石墨化炉等关键设备研发滞后，国产化仍任重道远。
2015-2020年中国碳纤维国产化率走势图
资料来源：公开资料整理
3、下游端：风电持续助力
目前国内主要碳纤维（数量）主要用于风电叶片，因风电叶片整体价格和利润相比较高端航天航空领域较低，整体金额低于航空航天领域。而风电叶片是风电机组的重要组成部分，约占风电总成本的24%左右，是最关键的零部件组成。根据数据，在风电装机容量方面，截至2021年我国风电装机容量为32848万千瓦，同比2020年增长16.68%，2016-2021年复合增长率为17.2%。预计随着终端电力需求持续增长，能源需求仍是未来关键，将带动风电叶片产业整体需求持续上升从而带动碳纤维需求持续增长。
2016-2021年中国风电装机容量及增长率
资料来源：国家能源局，华经产业研究院整理
五、碳纤维复合材料发展趋势
高端市场对碳纤维及其复合材料有高性能要求，尤其在航空航天等高端装备领域，而中低端领域成本竞争较为激烈。航空高端装备对碳纤维的需求更注重性能因素，而民用航空领域关注直接及间接成本因素。但因技术难度大、客户绑定深，航空航天领域总体仍体现为高毛利率特征。中低端领域对碳纤维性价比要求高，成本竞争较为激烈。成本竞争一方面体现为下游客户议价权较强。在常用的领域如风电叶片等行业制造工艺相对简单，买家议价权较强。如风电厂商维斯塔斯帮助光威复材协调部分碳纤维从台塑进口，体现对成本以及分散上游供应商集中度的考量。成本竞争的另外一方面常体现为碳纤维生产商主动绑定大客户。此外，碳纤维复合材料真正应用于下游常需要根据客户需求进行定制化设计，客户通常更关心产品的性能，共同体现为低需求弹性。
华经产业研究院对中国碳纤维复合材料行业发展现状、市场供需情况等进行了详细分析，对行业上下游产业链、企业竞争格局等进行了深入剖析，最大限度地降低企业投资风险与经营成本，提高企业竞争力；并运用多种数据分析技术，对行业发展趋势进行预测，以便企业能及时抢占市场先机；更多详细内容，请关注华经产业研究院出版的《2021-2026年中国碳纤维复合材料市场深度分析及行业前景展望报告》。
