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日前有报道称，我国首个万吨级48K大丝束碳纤维工程第一套国产线在中国石化（600028.SH）上海石化碳纤维产业基地生产出合格产品，产品性能媲美国外同级别产品，质量达到国际先进水平。
据介绍，此次投产的大丝束碳纤维，是一种含碳量在95%以上的高强度新型纤维材料。
目前中国碳纤维领域正处于国产替代阶段，因此中国石化的这次突破有着较为重大的意义。
碳纤维是什么？
碳纤维（简称CF）是由聚丙烯腈、沥青或粘胶等有机母体纤维在高温环境下裂解碳化形成的含碳量在90%以上的碳主链结构无机高分子纤维，外观呈黑色。
碳纤维具备出色的力学性能和化学稳定性，密度比铝低，强度比钢高，是目前已大量生产的高性能纤维中具有最高比强度（强度/密度）和最高比模量（模量/密度）的纤维，同时还具有耐腐蚀、耐高温、耐疲劳等特性以及良好的可加工、可设计性，因而广泛应用于航空航天、风电叶片、国防、能源、体育用品、汽车工业、轨道交通、建筑补强等领域，是一种发展国防军工和国民经济亟需的战略性新兴材料。
根据原丝种类的不同，碳纤维可分为聚丙烯腈（PAN）基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维三大类。
其中，聚丙烯腈（PAN）基碳纤维较于其他两种碳纤维工艺难度更低，同时拥有优异的成品品质和优良的力学性能，是当下应用领域最广，产量最大的一种碳纤维，占据市场90%以上的份额。
而根据丝束大小的不同，碳纤维可以分为大丝束纤维和小丝束纤维，分别对应不同的应用领域。一般48K及以上被称为大丝束（1K表示一束碳纤维丝中含有1000根原丝），主要应用于以风电为代表的工业领域；24K及以下被称为小丝束，主要应用于国防军工、航空航天、体育休闲等领域。
大丝束碳纤维与小丝束碳纤维相比具有生产原料广、性价比高的优势。
长景气高增长赛道，国产替代正上演
受益于下游需求端的带动，根据赛奥碳纤维的数据，过去10年间全球碳纤维需求量年复合增长率达10.37%，其中于2021年全球碳纤维需求量同比增长10.38%至11.8万吨。
同期内，中国市场由于应用比例基数较低，年复合增长率达20.97%。与此同时，由于新兴行业需求快速释放，中国市场增速处在持续上升的态势；截至2021年中国市场需求量为6.24万吨，同比增长27.69%，需求量全球占比首次超过50%，增速及需求规模全球领先。
在中国，75%的碳纤维需求集中在风电叶片、体育休闲与碳碳复材，2021年需求量达到2.25、1.75、0.7万吨，分别对应细分领域全球总需求的68%、95%、82%。
其中，2021年受益于全球光伏行业的快速增长，中国碳碳复材需求量增加4000吨，增幅高达133%，逐渐成为国内优势领域。
从前景来看，相较于全球市场，中国的碳纤维市场发展更为迅速，也更为人看好。
在需求量最大的风电叶片领域，大丝束碳纤维增强的复合材料与玻璃纤维材料相比有着密度较小，耐腐蚀，强度高等优势，主要用于主梁帽，叶片根部及蒙皮等部位，可有效提升叶片刚度及疲劳强度。
在“双碳目标”下，风电行业后续的发展也被广泛看好，而此次中国石化的关键技术突破对风电叶片领域或许会起到比较大的促进作用。
另外，重点来看一下，需求量排在第三的航空航天领域。
相较于其他领域，用于航空航天领域的碳纤维价格要高得多，航空航天属于高价值领域。
不过，受近两年疫情的影响，全球民用航空市场萎缩，对航空航天领域用碳纤维的需求端造成了一些负面影响。而随着疫情的消退，这方面的影响也在减弱，中信建投证券的分析师预计2024年以后将迎来明显恢复。
具体到国内市场，中国以前的航空航天市场存在基数小、增速快的特点。目前随着新军机型的列装以及国产大飞机C919的逐步量产和C929的研发推进，未来的增速有望大幅超过全球市场。
此外，需求量排名不那么靠前的碳碳复材领域值得期待。碳/碳复合材料是碳纤维（或石墨纤维）为增强体，以碳（或石墨）为基体的复合材料，是具有特殊性能的新型工程材料；其中热场材料是重要的应用场景。
所谓的热场是指为了融化硅料，并使单晶生长保持在一定温度下进行的整个系统，主要应用场景包括坩埚、导流筒、加热器、保温筒、板材和电极等。
由于目前硅基太阳能电池占80%以上，因此光伏产业的高速发展直接带动了上游关键配套碳/碳热场材料的迅猛发展。
其他如压力容器、体育休闲、建筑补强、汽车等也有望对碳纤维的需求起到提振作用。
值得注意的是，从供给端来看，国际碳纤维市场主要为日、美企业所垄断。
不过，最近几年这一情况已经有所好转。数据显示，我国碳纤维国产化率从2016年的18.41%已经提升到了2021年的46.89%，接近一半，后续国产替代方面仍有一定空间。
碳纤维领域有哪些上市公司？
目前A股的碳纤维概念股比较多，但其实这些公司针对的下游应用端并不完全相同。
据了解，吉林化纤集团旗下的吉林化纤（000420.SZ）于2021年向碳纤维领域进军，目前的产品涉及碳纤维大小丝束，下游客户包括三一重能、上海电气、明阳电气等国内知名的风电叶片制造企业。
中复神鹰（688295.SH）主要生产小丝束碳纤维产品，应用于体育休闲、碳碳复材等领域。
中简科技（300777.SZ）与光威复材（300699.SZ）主要生产高性能小丝束碳纤维产品，应用于军事领域。
精功科技（002006.SZ）于2015年开始引进消化吸收海外碳纤维设备，2020年实现核心设备的国产替代，目前国内第一，是碳纤维设备领域龙头。
总的来看，碳纤维行业的景气度不错，前景向好，后续存在着投资机会。不过，这个领域内的概念股众多，以上所述也只是碳纤维概念股中的一小部分，投资者在投资中还需进行深入研究和分析。
作者：云知风起
