石墨坩埚一般多少钱(石墨坩埚多少钱一个)

（报告出品方/作者：中信建投证券，卢昊，陶爱普）

中复神鹰：国内小丝束碳纤维龙头，十年磨一剑技术底蕴深厚

持续进化，打造国产高端碳纤维

十年研发迭代，产能规模位居全国首位。 中复神鹰成立于 2006 年，隶属中国建材集团，专业从事碳纤维 研发、生产与销售，拥有连云港、西宁两个生产基地，产能规模位居国内首位。 公司早期产品以湿法碳纤维 为主，从创立到 2012 年间主要为湿法 T300 级碳纤维，于 2008 年建成 T300 千吨线并稳定生产。 2012 年公司 攻克干喷湿纺技术，打破此前东丽和赫氏的干喷湿纺产品垄断，逐步进军高端领域。 2013 年公司建成国内首 条干喷湿纺千吨线，2017 年建成 T800 级千吨线，目前以 T700 级别产品为主，广泛应用于航空航天、碳碳复 材、压力容器、风电叶片等领域。

多次增资扩股，中建材鼎力支持。 2006 年连云港鹰游纺机和江苏奥神集团合资成立神鹰新材料有限公司， 2007 年中国建材旗下的中国复合材料集团首次出资加入，与鹰游纺机、奥神集团三方共同成立了中复神鹰， 其中中国复材股份占比 45%。 此后中建材在 2014、2017 年两度增资，大力支持公司碳纤维研发。 本次科创板 IPO 拟发行 1 亿股，占比发行后总股本的 11.11%。 中国建材集团有限公司通过中联投、中国复材持股 57.27%， 为公司的实际控制人，其余两大股东鹰游集团持股 26.67%，连工投持股 4.96%。 全资子公司神鹰西宁具体实施 西宁万吨碳纤维项目，已于 2021 年建成投产。 子公司神鹰上海及工程中心不从事生产活动，主要进行技术开 发及产品销售。

高管团队技术背景深厚。 中复神鹰集成了聚合、纺丝、碳化及装备制造等各环节技术，公司创立之初的 核心技术骨干包括原山东省某国企腈纶厂总工程师刘宣东，原吉化集团工程师、30 多年碳纤维经验的王国信 等 5 名资深专家。 公司目前的 11 名高管中有 7 名拥有技术背景，核心技术人员出身于北京化工大学、东华大 学等碳纤维技术积淀深厚的高校，涵盖机械制造、材料科学、高分子化学与物理等相关专业方向，共同把控 公司碳纤维生产发展路线。

大鹏一日九万里，新能源助力公司业绩腾飞

主打高端小丝束，2021 年两大主力产品贡献营收。 公司碳纤维产品以 SYT49S、SYT45 和 SYT45S 三种型号 为主，销售收入占比合计超过 80%，其中 SYT49S-12K、SYT45-3K 是公司的主力品种。 SYT49S-12K 产品主要应用 于碳/碳复合材料领域，2021 上半年销量达 877 吨，实现营收 1.77 亿元，营收占比 40.73%。 SYT49S-24K 产品 主要应用于压力容器，公司于 2018 年、2019 年陆续完成多家下游客户产品认证，其需求得到大幅释放。 SYT45-3K 主打风电叶片和体育休闲领域，3K 的小丝束也导致该产品在公司主流产品中单价最高，达到 27.6 万元/吨。

产品供不应求，产能利用率逐年抬升。 公司位于连云港的生产基地现有产能 3500 吨，产能利用率在 2018-2020 年逐年提升。 2020 年在碳纤维产品供不应求、产能受限的情况下，公司将设备停车检修时间缩短 65%、通过技改将单线产量提高 10%，使 2020 年产能利用率达到 108%，产销率达到 99.6%。 根据中国化学纤 维工业协会统计，2020 年中国碳纤维总产量为 1.80 万吨，公司 2020 年碳纤维产量达 3777.21 吨，占比 20.98%， 位列第二。 近年来碳纤维行业持续高景气发展，公司原产能已无法满足下游需求，2019 年 5 月公司启动了西 宁万吨高性能碳纤维及配套原丝项目并于 2021 年投产 6000 吨，但由于上半年正式运行时间较少，2021 年 1-6 月产能利用率较前三年有所下降。

产品结构大幅调整，新能源成为主要增长动能。 2018 年以前体育休闲类用品在公司营收中占比过半，而 在 2018 至 2021 年公司碳纤维产品下游应用显著向新能源应用领域倾斜，传统应用领域如体育休闲类和交通 建设类占比大幅下降，合计占比从 2018 的 79.82%降至 2021H1 的 36.18%；航空航天及新能源领域需求相继爆发，加之公司技术不断升级、产品性能优化，其占比均大幅提升，其中风电叶片占比从 2018 年的 2.70%提升 至 2021H1 的 15.41%，碳-碳复合材料占比从 3.22%升至 23.14%，航空航天领域占比从 5.33%升至 14.41%。

产品价格及毛利率持续上涨。 对于相同规格产品，SYT49S 具有最优的性能，售价相应最高，SYT45S 和 SYT45 的性能及其销售价格均递减。 对于同一型号不同规格产品，12K 和 24K 规格的生产工艺、售价及单位成本较为 接近，而 3K 规格小丝束的生产难度较大，产品性能独特、附加值高，SYT45-3K 的销售价格、毛利率及单位成 本均显著高于其他型号产品，2021H1 单吨售价为 27.6 万元，毛利率达 61%。 2021 年上半年除了 SYT49S-24K 产品受到神鹰西宁基地投产初期制造费用较高的影响外，公司其他主要产品毛利率均持续大幅上涨。

盈利能力大幅度提高，收入业绩快速增长。 2018 年以来公司营收持续走高，2018 至 2020 年营收年复合 增长率达 31.47%。 近年来碳纤维下游需求保持快速增长，公司紧抓机遇扩建产能，2021 年公司西宁万吨高性 能碳纤维及配套原丝项目分批建成投产，进一步提高了公司原丝及碳化生产效率。 2021 年公司营收及归母净 利润同比大幅增长，前三季度营收达 7.05 亿元，同比增长 84.50%，归母净利润达 2 亿元，同比增长 575.45%。

净利率、毛利率水平不断提高。 公司产品质量和性能优势日益凸显，高附加值产品比例逐渐提升，加之 公司新建产能逐步释放，产品产销量及销售价格均不断提升，销售毛利率及净利率持续增长。 公司毛利率、 净利率水平从 2018 年的 11.48%、-7.95%逐步提高至 2021H1 的 47.88%、31.70%，涨幅显著。 未来短期内受国 内需求增长的影响，公司碳纤维价格及销售毛利率仍存在一定的提升空间。 公司三项费用率基本保持平稳， 其中管理费用占比较高，2021H1 管理费用率为 13.70%，销售费用率、研发费用率、财务费用率分别为 0.25%、 4.19%、1.48%。

募投产能呼之欲出。 公司目前在连云港基地具有 3500 吨产能，原有产能已无法满足下游需求。 2019 年 5 月公司启动西宁万吨高性能碳纤维及配套原丝项目，一期项目生产包括 SYT55-12K、SYT49S-12K 两个品种及配 套原丝，2021 年已实现投产 6000 吨，预计其余 4000 吨于 2022 年投产；二期 1.4 万吨项目生产包括 SYT45S-24K、 SYT49S-12K 和 SYT49S-24K 三个品种及配套原丝，目前产能已在建设，预计 2023 年底投产，届时公司总产能将 达到 2.85 万吨。

深化航空领域应用，布局碳纤维及配套原丝项目。 工信部于 2019 年发布《重点新材料首批次应用示范指 导目录》，将应用于航空航天等领域的高强型、高强中模型、高模型等碳纤维列入关键战略材料。 公司深化布 局航空领域应用，在连云港建设航空航天高性能碳纤维及原丝试验线项目，进行下一代 T1100 级碳纤维研发； 并于上海自贸区新建研发中心和生产车间，配备 100 万平方米/年的航空预浸料中试线，以及 200 万平方米/ 年的高模预浸料生产线，着力解决国产大飞机用国产碳纤维预浸料短板问题。 （报告来源：未来智库）

技术实力雄厚，成本优势显著

依托产学研，构建干喷湿纺核心优势

公司已经掌握了碳纤维全产业链的生产技术。 经过多年研发，公司目前已经构建起从原丝到碳丝再到预 浸料的碳纤维全产业链生产能力；原丝和碳丝生产的主要步骤包括聚合、纺丝、预氧化和碳化，公司采用 DMSO （二甲基亚砜）一步法干喷湿纺纺丝工艺，还自主研发了聚丙烯腈碳纤维快速均质预氧化、碳化集成技术； 通过上述工艺生产得到的碳丝可以通过一定的加工来制备预浸料，公司积极推进 T800 级航空预浸料项目的研 究进度，目前公司的 SYT55S（T800 级）碳纤维已实现批量化生产。

公司专注研发，构建了四大核心技术体系。 自创立以来，公司始终专注于碳纤维生产技术的研发和创新。 2013 年公司在国内率先突破了千吨级碳纤维原丝干喷湿纺工业化制造技术，并建成了国内首条千吨级干喷湿 纺碳纤维产业化生产线。 公司还凭借"千吨级干喷湿纺高强/中模碳纤维产业化关键技术及应用"获得了 2017 年 国家科技进步奖一等奖。 公司目前已在聚合端、纺丝端、氧化碳化端、千吨产线端构建了四大核心技术体系。

在聚合工艺上，公司通过大容量聚合与均质化原液制备技术实现降本。 公司通过创新克服了大容量聚合 釜在均质化技术方面的困难，通过高分子量、窄分布的工具新技术和快速预热混合的方法，实现了聚合釜内 反映环境的一致性，确保了聚合原液的均质性；早在 2014 年，公司在“干喷湿纺高性能碳纤维工程化关键技 术及设备研发”项目当中，就开发设计出了大容量 60m³聚合釜热交换技术，实现了 5000 吨/年高粘度均匀一 致干喷湿纺聚合原液的满负荷生产，实现了 5000 吨/年 PAN 原液的稳定均质化制备，当时国际上先进的聚合 釜容量约为 20-45m³,可见公司的技术已经达到国际先进水平。

在纺丝工艺上，公司的高强/中模原丝干喷湿纺技术实现了多纺位纺丝。 公司开发了高粘度原液多级垂直 分配及高压挤出纺丝技术，最终实现了多纺位的稳定挤出纺丝；同时公司突破了干喷湿纺成型技术，使纤维 凝固过程均一化，实现了空气层干喷段高倍牵伸和凝固成型段牵伸；另外，公司还开发了高压蒸汽高倍牵伸技术，保证了牵伸腔内的蒸汽压力，提高了蒸汽牵伸倍数，实现了高速化、高取向化、细旦化的原丝制备。

在预氧化与碳化工艺上，公司形成了 PAN 纤维快速均质预氧化、碳化集成技术。 公司研发了高效预氧化 技术，突破了 PAN 纤维高温、快速、均质预氧化技术，预氧化时间由传统的 60-70min 缩短至 35min 以内，生 产效率大大提高，预氧化的温度一般在 220-280℃，工艺占总生产成本的比重约为 20%，公司的技术降低了预 氧化工艺所需的能耗，节约了生产线的投资与运行成本。 同时公司还开发了低温碳化排焦和快速碳化技术， 解决了传统排焦方式炉腔内气氛不均匀的难题。

公司携手东华大学产学研合作，生产装备自主可控。 东华大学作为纺织领域的名校，在碳纤维科研上扎 根多年，有着丰厚的技术储备；鹰游纺机主营业务为碳纤维和纺织机械制造，相关的技术储备丰富。 在“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”项目当中，公司与东华大学、鹰游纺机展开了 广泛的产学研合作，东华大学材料学院陈惠芳科研团队依托东华大学在国家“973”、自然科学基金委重点项 目中发现的规律性信息和理论性成果，一级国家“863”专项的创新性单元技术和中试技术，与公司联合进行 项目攻关，为项目提供了技术支撑，对公司项目及时修正参数、技术创新以及稳定生产的实现起到了促进和 指导作用。 鹰游纺机是公司的股东之一，专注于碳纤维和纺织机械的制造，在技术水平和进口设备差别不大 的前提下，以同类进口设备三分之二的价格为公司供应纺丝装置与聚合装置，在很大程度上为公司的项目攻 关节约了成本，同时鹰游纺机也为项目提供了碳纤维产线专用设备的设计、制造、安装与调试，并协助研发 了 60m³的聚合反应釜。

DMSO 一步法有利于连续化生产。 具体来说，PAN 基碳纤维原丝的制备方法当中，最常用的是在二甲基亚 砜溶液中聚合纺丝（DMSO 连续一步法）和在二甲基乙酰胺水相悬浮液中聚合纺丝（DMAC 不连续两步法）。 与不连续的两步法指的是先在水相悬浮液当中进行聚合，再将聚合物溶解在溶剂当中进行纺丝（多选用 DMAC） 不同，连续一步法指的是聚合和纺丝的过程在同一溶剂（多选用 DMSO）当中进行。 虽然 DMAC 不连续两步法 可以通过水洗得到较高分子量的 PAN，制得的纤维结构均一、取向度高、缺陷少，但是工艺相对来说比较复杂； 而 DMSO 连续一步法的生产流程较短，有利于规模化生产的工艺控制和质量稳定性，且从环保角度考虑，DMSO 的腐蚀性相对较低，毒性较小，因此目前国际上的东丽以及国内的大部分厂家都采用 DMSO 一步法进行生产。

干喷湿纺兼具低成本与高质量

干喷湿纺是碳纤维生产当中的先进工艺。 公司是国内首家、世界上第三家采用干喷湿纺工艺生产碳纤维 的企业，干喷湿纺技术是指纺丝液经喷丝孔喷出后不立即进入凝固浴，而是先经过空气层，再进入凝固浴进 行双扩散、相分离和形成丝条，在空气层发生的物理变化有利于形成致密化和均质化的丝条，提高生产出原 丝的性能。 依托干喷湿纺技术，公司相继开发了 T700、T800、T1000、M30、M35、M40 等级别的碳纤维，目 前公司在外销售的产品均为干喷湿纺碳纤维产品。

采用干喷湿纺技术制备碳纤维成本更低。 干喷湿纺法可采用直径较大的喷丝孔(孔径为 0.15～0.3mm)和黏 度较大的纺丝液；湿法纺丝液黏度一般为 20～50Pa·s，而干喷湿纺法的黏度一般可达 50～100Pa·s，甚至高达 2000Pa·s 或更高；与湿法纺丝相比，干喷湿纺法可进行高速拉伸，纺丝速度较快，比湿法纺丝高 5～10 倍，纺 丝效率的提高将帮助公司有效地降低碳纤维的生产成本，使公司在与其他同级别使用湿法生产碳纤维的厂商 的竞争当中占据成本优势。

采用干喷湿纺技术制备的碳纤维性能更好。 与湿法相比，干喷湿纺可以产出密度较高，表面平滑无沟槽 的碳纤维，与此同时，干喷湿纺制得的碳纤维还具有结构均质化的特征，致密而无明显的皮芯结构。 在干喷 湿纺技术当中，纺丝液具有高相对分子质量、高固质量分数和高粘度的特点，纺出的纤维体密度较高，因此 抗拉强度也明显较高。 因此，干喷湿纺的核心竞争力就在于对高强度与低成本有双重要求的高端工业领域。

工程化技术引领国内

公司持续攻坚克难，实现技术突围。 公司深耕碳纤维领域，多年来专注于碳纤维前沿技术的探索与研发， 先后攻克众多技术难题，2013 年公司的“干喷湿纺 GQ45 高性能碳纤维工程化关键技术及设备研发项目”在 国内率先突破了千吨级碳纤维原丝干喷湿纺工业化制造技术；2015 年公司的“千吨级高强型、高强中模型干 喷湿纺高性能碳纤维关键技术及产业化项目”在国内率先建成了基于干喷湿纺工艺的碳纤维生产线，实现了 连续稳定运行；2019 年，公司的“QZ6026 超高强度碳纤维百吨级工程化关键技术项目”在国内率先建成了基 于干喷湿纺工艺的百吨级超高强度 QZ6026（T1000G 级）碳纤维生产线，实现了连续稳定运行，项目总体技术 达到了国际先进水平；2021 年，公司的“万吨级干喷湿纺高强型碳纤维关键技术及产业化项目”建成了万吨 规模干喷湿纺高性能碳纤维生产基地，产品已广泛应用于氢能、太阳能、风能等新兴战略领域。

公司以专利保护自身核心技术，持续加固技术壁垒。 国内碳纤维产业正处于快速发展阶段，其中头部的 碳纤维企业纷纷采用申请专利的形式来巩固自身的技术优势，针对构建起的四大核心技术体系，公司也采取 了申请专利的方式予以保护，目前公司核心技术相关的已授权专利共 62 项，其中 23 项为发明专利，39 项 为实用新型专利；同时公司还制定了保密管理制度，与核心技术人员签订了竞业限制协议，大量的专利保护 与技术保密工作将加深公司的技术护城河，维持公司在国内碳纤维领域竞争当中的优势地位。

在研项目丰富，针对前沿需求全面布局。 航空航天领域，公司积极推进 T800 级预浸料和用于第三代航空 航天复合材料主承力结构当中的 T1100 级碳纤维的研发工作，目前已经取得了阶段性成果；碳/碳复材领域， 公司力求将 SYT49S 纤维的成网性能和热场部件寿命达到进口同类产品的水平，实现国产替代；氢气瓶领域， 公司对标东丽的 T720 碳纤维专门开发了针对 70MPa 超高压氢气瓶的 T720S 产品，旨在解决氢气瓶对碳纤维高 强度要求与低成本的双重要求；风电大丝束领域，公司与北化常州院和东华大学展开了合作，旨在实现 48K 大丝束碳纤维的制备，目前在 48K 碳纤维实验室制备以及 T700 碳纤维快速预氧化研究上已有技术储备。 公司 基于现有的技术优势，在碳纤维前沿技术领域纷纷落子，有望保持在高端领域的龙头地位。

技术对标东丽，成本持续优化

公司制造成本持续下降。 2018-2020 年，公司单吨成本从 9.8 万元/吨下降到 8.0 万元/吨；其中主力产品 SYT49S-12K 成本从 9.5 万元/吨下降到 7.4 万元/吨。 扣除原料影响，2018-2020 年公司生产成本下降 0.6 万元/ 吨左右，主要是产量提高带来单吨人工和折旧下降。 2021H1，西宁项目投产，公司整体的制造费用增加，我 们认为这是新产能投放出现的阶段性成本提升。 随着国内丙烯腈的产能大量建设，预计未来几年丙烯腈的价 格将保持在常规水平，公司制造成本的下降将反映到盈利的提升上。

公司工艺指标逼近东丽。 据环评文件披露，公司在西宁一期项目中纺速达到 400m/min，而在二期项目中 纺速升至 550m/min，单线产能达到 3000 吨，接近东丽的 700m/min、单线产能 4000 吨水平。 纺丝速度以及 单线产能的提升可以提高碳纤维的生产效率，降低折旧，通过技术的逐步迭代，公司生产成本有望接近国际 一流水平。 （报告来源：未来智库）

需求：五年看光伏和储氢，十年看国产大飞机

碳纤维行业需求

风电叶片碳纤维用量最大，国内需求以风电、体育为主。 2020 年全球碳纤维需求中风电叶片需求量达 3.06 万吨，占比 29%；高附加值的航空航天领域市场金额最高，占比达到 38%。 国内产品结构与国外存在差异，风 电叶片用碳纤维需求量为 2 吨，占比 41%，主要来自于向海外代工；体育休闲类碳纤维用量占比达 30%，成为 除风电叶片以外占比最大的应用领域，而航空航天类占比仅 3%。 整体而言，国内碳纤维在中高端领域的应用 比例仍落后于全球平均水平。

全球碳纤维需求平稳增长，国内迎来需求爆发。 随着碳纤维生产技术不断升级，其下游应用领域得到拓 宽，全球碳纤维需求量持续上涨，但近年来涨速逐渐放缓。 2020 年全球碳纤维需求量达 10.69 万吨，同比增 长 2.79%，其中航空需求受疫情重创减少约 30%，风电需求增长 20%，氢气瓶需求增长 20%，碳碳热场需求增 长 80%。 我国自 2013 年起碳纤维需求逐渐兴起，2014 至 2020 年我国碳纤维需求稳定跑赢全球增速，2020 年 达到 4.89 万吨，同比增长 29%。 我国目前已成为碳纤维需求大国，2020 年国内碳纤维需求量占到全球总需求 量的 45.7%。

光伏行业蓬勃发展，带动 C/C 复合材料需求上涨

静压石墨绝佳替代材料，C/C 复材满足大容量热场所需。 光伏热场用以熔化硅料，并使单晶生长保持在一 定温度下进行。 早期光伏单晶拉制炉、多晶铸锭炉热场系统部件材料依赖于国外进口的静压石墨，但其成本 高、供货周期长，且呈现脆性。 随着光伏行业快速发展，单晶硅棒直径趋于大型化，单晶硅拉制炉的容量随 之快速扩大，热场尺寸已从早期的 16 英寸扩大至 26-28 英寸，脆性静压石墨成型困难、制备成本高且容易产 生裂纹。 C/C 复合材料是在碳纤维的基础上进行了石墨化增强处理的产品，其最高理论温度高达 2600℃，是最 有前景的高温材料之一，已被广泛应用在氢化炉热场、直拉单晶热场、多晶铸锭炉热场、太阳能电池镀膜中 作为关键材料，成为替代静压石墨的优选。

碳纤维热场材料节能降本。 碳素纤维经过强化处理后，其强度可以达到石墨材料的 3-5 倍，寿命达到石墨 材料的 3 倍以上，而其价格仅为石墨坩埚的 2 倍左右。 在能耗方面，文献表明使用 C/C 复合材料比石墨材料节 能 10%-20%，以 95 炉 22 寸热场为例，每炉投料量约 120KG，基于石墨材料的热场耗电约 3000 度，而基于 C/C 复合材料的热场耗电约 2400-2700 度，一台设备每炉可降低成本 300-600 元。 此外，C/C 复合材料易于加工， 可以根据产品结构需要编织出任意尺寸和形状的预制件，因此随着热场尺寸的扩大，C/C 复合材料的性能及经 济性优势愈发凸显。

单晶硅组件逐步占据主流。 单晶硅组件相比多晶硅具有更高的光电转换效率，但其制造成本较高，早期 市场份额较低。 随着先进碳基复合材料热场系统的蓬勃发展，单晶硅组件成本逐步降低，市场份额快速提高。 根据中国光伏行业协会统计，我国单晶硅组件的市场份额从 2016 年的 20%左右提高至 2019 年的 50%以上， 市场规模年复合增长率超过 66%，至 2025 年市场份额有望提升至 73%。

单晶拉制炉热场产品碳基复合材料替代率逐步提升。 2016 年以来，碳基复合材料产品在单晶拉制炉热场 中的产品替代率快速提高，碳基复合材料坩埚、导流筒产品的市场占有率已超过等静压石墨产品，成为光伏 用单晶拉制炉热场系统部件的主要材料。 据金博股份估算，2019 年单晶拉制炉热场的坩埚中碳基复合材料的 替代比例已经超过 85%，导流筒、保温筒中替代比例超过 55%、45%，加热器中碳基复合材料使用较少，仍以 使用石墨材料为主。 热场中碳基复合材料使用的碳纤维以 T700 级及以上高端型号为主，以满足工作环境需求。

全球光伏装机容量稳步增长，C/C 复合材料需求持续向好。 2015 年以来全球光伏行业保持高速增长，至 2020 年全球光伏新增装机容量达 127GW，年复合增长率达 20%。 根据中国光伏行业协会预测，至 2025 年全 球光伏新增装机量保守估计可达 270GW，至 2030 年可达 320GW。 全球光伏用单晶硅片产能集中在国内，2019 年底我国产能占比已达到 97.6%，光伏放量将持续拉动下游单晶硅片生产需求，进而推动碳碳热场材料需求上 涨。 据《2020 年全球碳纤维复合材料市场报告》预测，2025 年全球碳碳热场的碳纤维需求将达到 18565 吨， 成为碳纤维需求新兴增长极。

氢能产业链发展迅速，碳基压力容器助力能源转型

碳纤维成储氢瓶关键材料，为氢能存储、运输提供保障。 氢能是一种理想的清洁能源，也是单位质量能 量密度最高的能源，作为替代能源的潜力巨大。 在氢能源体系中，氢的生产是基础，氢的储存和运输则是进 行大规模应用的前提。 高压储氢气瓶是压缩氢广泛使用的关键技术，已广泛应用于加氢站及车载储氢领域。 随着车载储氢需求的不断提高，高压储氢容器已经逐渐由全金属气瓶（Ⅰ型瓶）发展到非金属内胆纤维全缠 绕气瓶（Ⅳ型瓶），碳纤维用量随之不断提升。 碳纤维作为主承力结构材料，其轻质高强的特性可带来更高的 工作压力、使用寿命，同时可有效降低重容比。

III 型瓶、IV 型瓶成为主流，车载应用趋于高端化。 纤维复合材料缠绕气瓶包括Ⅱ型瓶、Ⅲ型瓶和Ⅳ型瓶， 复合材料增强使其具有破裂前先泄漏的疲劳失效模式，从而大幅提高了气瓶的安全性。 其中Ⅱ型瓶采用环向 增强，工作压力可达 26-30MPa，但其较重的钢制内胆使得质量储氢密度较低，无法实现车载应用。 Ⅲ型瓶和 Ⅳ型主要由内胆和 T700 级碳纤维缠绕层组成，在汽车领域已经成功商用。 Quantum 公司在 2000 年、2001 年 分别成功研制了公称工作压力为 35 MPa 和 70MPa 的 IV 型高压储氢气瓶。 2014 年日本丰田 MIRAI 车型首次实 现了燃料电池汽车的商业化应用，随后欧美和日本的多家汽车公司均开始商业化应用轻质高强、储氢密度更 高的Ⅳ型储氢瓶。 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限制，目前 仍以Ⅲ型瓶为主。

政策暖风吹起，国内需求迎来拐点。 2017 年以前，我国储氢瓶相关政策缺位，企业标准主要适用 35MPa， 随着 2017 年 70MPa III 型瓶国家标准的出台，国内储氢瓶发展逐步走向正轨，从 35MPa 向 70MPa 的转型将极 大提高车载储氢量及车辆续航里程。 2020 年 10 月首次出台针对 IV 型瓶的《车用压缩氢气塑料内胆碳纤维全 缠绕气瓶》团体标准，2021 年 5 月沈阳斯林达安科新技术有限公司成为国内首家获得车用Ⅳ型储氢瓶特种设 备制造许可的生产商，2021 年 11 月京城股份拟投产 IV 型瓶智能化数控生产线项目，中国车用储氢瓶将进入 IV 型时代。

从性能角度，非金属内胆 IV 型瓶具有抗氢脆、抗腐蚀能力，安全性更强；从储氢密度角度，Ⅳ型瓶质量 储氢密度可达 2.5%-5.7%，同容积成品重量较 III 型瓶轻 22.5%；而从经济性角度，70MPa IV 型瓶制造成本相比 70MPa Ⅲ型瓶降低了 11%。 IV 型瓶的性能优势使燃料电池车能获得更大的续航和成本优势，目前 70MPa IV 型 瓶已成为国外燃料电池乘用车的主流技术，我国 IV 型瓶的逐步推进有望进一步刺激车载储氢推广。

政策明确氢能战略地位，燃料电池汽车拉动储氢需求。 当前我国氢气产能约每年 4100 万吨，产量约 3342 万吨，是世界第一产氢大国。 2022 年 3 月 23 日，发改委发布《氢能产业发展中长期规划（2021-2035 年）》， 提出到 2025 年燃料电池车辆保有量约 5 万辆，部署建设一批加氢站，实现二氧化碳减排 100-200 万吨/年。 《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》提出了我国燃料电池产业发展目标，预计至 2035 年我国燃料电池车辆 达到 130 万辆，至 2050 年我国燃料电池车辆达到 500 万辆，随之将带来储氢材料需求的大幅上涨。

国产大飞机，兵家必争之地

碳纤维引领轻量化潮流，提高运载能力、降低运载成本。 轻量化对飞行器而言可以带来巨大的增益，降 低质量可以增加其推重比、提高其运载能力。 对于军机而言，机体重量减轻有利于大幅提升飞行性能、延长 飞行半径；而对于商用飞机而言，减重可以显著降低油耗，使飞机运营成本降低。 飞机结构材料约占起飞总 重量的 30%左右，用碳纤维复合材料代替钢或者铝，减重效率可达到 20%-40%。

用量持续提升，性能逐步提高。 在近几十年航空航天的飞速发展过程中，以碳纤维材料为首的复合材料 结构件用材比例已经成为了其先进性的重要标志，波音和空客公司生产客机中的碳纤维含量逐步提升，2007 年投入运营的空客 A380 以及 2009 年投入运营的波音 787 的碳纤维占比均超过 50%，应用部件涵盖了从次乘 力结构到要求更高的控制面、尾翼部件、机身和机翼等。 同时，飞机零部件使用的碳纤维型号从早期的 T300 逐渐变化成 T700、T800 以及高模高强碳纤维，航空航天用碳纤维向高端化发展。

商用飞机为航空航天用碳纤维主要需求，受疫情冲击影响较大。 2020 年商用飞机碳纤维需求占比航空航 天领域碳纤维需求总量的 52.89%，军用飞机占比 15.81%，商用飞机所占份额远高于其他应用。 2020 年新冠疫 情以来，全球商用飞机市场受到大幅冲击，波音及空客大幅削减了飞机产能，波音 B787 复合材料飞机交付量 从 2020 年的 53 架再度下滑至 2021 年的 14 架，2020 年全球航空航天领域碳纤维需求同比降低约 30%，波音 公司碳纤维主要供应商日本东丽的总营收下滑约 10%。 据《2020 年全球碳纤维复合材料市场报告》预测，随 着疫情常态化发展，未来航空航天市场有望缓慢复苏，2025 年碳纤维需求预计达到 26320 吨。

C919 交付临近，碳纤维用量增长可期。 国产大飞机 C919 是我国首款完全按照国际先进适航标准研制的单 通道大型干线客机，自 2015 年开始研制，预计将于 2022 年完成首批交付，目前国内外累计 28 家客户已有超 过 1000 架订单。 据 C919 副总设计师傅国华预计，未来 C919 的国内需求保守估计为 2000 架，中国商飞预测C919 的市场空间将超过 1000 亿美元。 C919 机身复合材料总用量达 12%-15%，包括 T800 级碳纤维复合材料、 T300 级碳纤维复合材料以及玻璃纤维复合材料三大类，广泛应用于机身、机头、尾翼、中央翼样段、襟翼、 副翼、固定前后缘、滑轨整流罩等部件。 其中，T800 级高强碳纤维复合材料是在国内民机型号中首次使用， 使用部件包括主承力部件如后机身和平垂尾等。 除 C919 外，支线飞机 ARJ21 和新舟 700 也均使用了碳纤维复 合材料；中国商飞和俄罗斯联航携手研发的 CR929 飞机已于 2020 年基本确定了总体技术方案，并启动了初步 设计工作，其碳纤维复材用量将超过 50%。

复盘日本东丽的发展史，东丽的腾飞离不开航空航天碳纤维需求的放量。 20 世纪 70 年代波音 737 的碳纤 维应用推动东丽开始千吨级的量产，助东丽扭亏为盈；进入 21 世纪以后，碳纤维复合材料在航空航天领域的 应用持续放量，2012 年以后，含碳量高达 50%的波音 787 和空客 A350 机型开始大规模交付，航空航天用碳纤 维需求激增，东丽在需求驱动之下展开了万吨级的量产；需求量的爆发带动了东丽盈利能力的高增，从 2011 年到 2019 年，东丽的碳纤维业务收入从 6.3 亿美元增长到 21.8 亿美元，年复合增长率高达 17%，其中有 56% 的增量来自于航空业务，截至 2019 年，东丽的碳纤维总收入（21.8 亿美元）占全球市场的 18%，其中航空业 务收入（9.9 亿美元）占全球的 50%-60%。 随着国产大飞机的逐步放量，中复神鹰有望对标东丽进一步成长。

预计未来国内 T700/T800 碳纤维供需紧平衡。 2025 年之前我国高端碳纤维增量需求主要来自光伏的碳碳 复材以及储氢的压力容器，据测算两者到 2025 年均将达到万吨级；考虑到体育和建材领域对高端碳纤维的稳 定增长，预计 2025 年国内 T700/T800 级碳纤维的总需求达到 3.2 万吨，届时 25 年公司 2.85 万吨产能将打满， 国内供需将达到紧平衡的状态；2025 年之后随着国产大飞机的大规模量产，预计 2030 年民航的需求将达到近 万吨，考虑到航空碳纤维的高溢价以及下游预浸料和复材带来的高附加值，2025 年之后民航碳纤维市场值得 期待。

供给：一枝独秀，错位竞争

全球碳纤维产业日美主导，中国崛起

当今全球的碳纤维产业被巨头所主导，新兴经济体寻求突围。 目前的碳纤维生产企业中，日本和美国依 旧占据主导地位。 截至 2020 年，碳纤维运行产能前五大公司分别是日本东丽 (包括收购的美国卓尔泰克 Zoltek) 产能 5.45 万吨、德国西格里产能 1.50 万吨、日本三菱产能 1.43 万吨、日本东邦产能 1.26 万吨、美国赫氏产 能 1.02 万吨，前五家公司合计产能 10.66 万吨，CR5 高达 62%。 虽然碳纤维巨头无论是在制备技术，还是在 应用技术都主导着全球碳纤维市场，但是新兴经济体的碳纤维产业在迅速赶超之中，目前中国的碳纤维产能 总计已占到了全球总产能的 21.1%。 从大小丝束碳纤维各自的产能分部来看，小丝束产品主要集中在日本企业， 大丝束产能则主要在欧美，日本企业在全球小丝束碳纤维市场份额占到约 58%，其中日本东丽占比 27%、日 本东邦占比 18%、日本三菱占比 13%；全球大丝束基本被卓尔泰克和西格里两家控制，卓尔泰克全球占比 49%， 西格里全球占比 33%。

主打 T700 级以上产品，错位竞争开辟成长空间

国内唯一千吨级 T700 供应商，T700 供给格局优于 T300。 公司的碳纤维水平定位高端，分别于 2013 年建 成了国内首条千吨级干喷湿纺 T700 级碳纤维生产线，2017 年建成了千吨级 T800 级碳纤维生产线，并且募投 了西宁年产万吨高性能碳纤维及配套原丝项目，预计在 2022 年产能完全投放，将公司总供应能力提升至 1.35 万吨，并且远期西宁基地还要再扩 1.4 万吨产能。 目前国内有“千吨级 T700 碳纤维”产线的公司仅中复神鹰 已加；未来 3 年内国内也仅中简科技有 T700 级碳纤维扩产计划，中简科技主要聚焦军用碳纤维市场，与公司 并无直接竞争。 我们认为 T700 及以上高端小丝束碳纤维的工程化能力是公司的核心竞争力，未来 3 年国内难 有类似的竞争对手。

小丝束价格景气度更优。 从近两年国内各品类碳纤维的价格变化趋势来看，各类型碳纤维都实现了提价， 按照力学性能分类来看，公司主打的高端 T700（12K）系列碳纤维涨价幅度较大，高达 65.2%，涨幅高于相对 低端的 T300（24/25K）系列碳纤维；按照丝束规格分类来看，近两年碳纤维小丝束和大丝束的国内价格分别 上涨 76.5%/47%，截至 2022 年 3 月 3 日，小丝束和大丝束碳纤维价格分别为 225/147 元/千克，从中可以看出 公司主营的小丝束碳纤维景气度相对更佳，公司错位竞争的业务布局已显成效。

盈利预测

预计公司 2021-2023 年碳纤维销量达到 6100/12000/17000 吨，产品单价（不含税）分别为 19.1/19.6/18.6 （万元/吨），毛利率分别为 41.6%、41%、42%。

考虑到公司西宁项目持续放量，且 T700-12K 等主力产品供给格局良好，预计 2021-2023 年净利润分别为 2.78、 5.48 和 7.58 亿元。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。 如需使用相关信息，请参阅报告原文。 ）

精选报告来源：。 未来智库 - 官方网站

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