碳纤维作为国防军工及国民经济重要基础材料之一，技术与资本巩固长期护城河。国内企业处于高端领域产能爬坡阶段，大小丝束竞争格局存在较为显著差异。复盘日美巨头发展历程，聚焦格局、主营赛道、下游客户及产能布局。
技术引领：国防军工及国民经济重要基础材料之一，技术与资本巩固长期护城河。碳纤维复合材料具有高模高强、轻量化等优质特性，全产业链看，制造碳纤维产品的上游原丝端与中游复合材料均是碳纤维产业链的核心环节，整个制造的全环节技术壁垒均高。下游市场差异化需求决定从性能、成本，到驱动力、天花板均不同，中长期航空航天仍是碳纤维复材实现稳增长且高盈利重要领域。航空航天领域仍存较大空间，中短期内新型高端装备渗透加大或为碳纤维复合材料市场增长的主要推动力。
格局演变：日美巨头掌握国际市场话语权，国内企业处于高端领域产能爬坡阶段，大小丝束竞争格局存在较为显著差异。先发优势及专利布局的长期积淀下，国际巨头具备设备自制、碳纤维及其复材配套生产能力及产能布局靠近市场等优势，有利于提升及巩固其当前的行业话语权。碳纤维行业重资产特性下，不同发展阶段的企业成本结构存在较明显差异。外资期间费用率对净利率影响较大，而内资净利率主要受折旧、摊销、利息等影响。外资直接人工和原材料占营业成本比重较大，而内资制造费用占比较高，高经营杠杆下建议关注国内企业受订单增加对提升EBIT的放大作用。当前国内大小丝束市场竞争格局及驱动因素有较大差异。技术是小丝束主要驱动力，行业龙头具备先发优势及政策支持。大丝束直面国际竞争，扩产能、降成本是盈利关键。
海外启示：（1）注重竞争格局的稳定性。赫氏、氰特等美国主要的碳纤维复材企业，曾在上世纪末因日本东丽等企业的成本竞争濒临破产。而后美国政府出台行政法令，要求本国高端装备领域必须使用本土企业的碳纤维复材，帮助本土企业赫氏等度过这次危机。（2）强调主营业务赛道的优越性。赫氏曾因非复材业务、低盈利性的复材产品陷入债务危机，而后积极实施业务重组及经营调整，如2007年剥离欧洲建筑业务聚焦高毛利、成本竞争压力较小的高端碳纤维领域。（3）重视绑定下游客户的关键性。赫氏航空复材对接军/民航整机客户，军航具备固有的较强抗周期性，民航主要受益09年后波音/空客新型民机的批产放量。（4）关注产能布局合理化的反馈。参考东丽产销反馈机制，国内大丝束业务可充分利用地缘优势降成本，即靠近市场需求地布局产能。
疫情发展超预期，装备需求及交付低预期，政策调整，原材料价格波动风险等。
一、碳纤维：性能优异工业材料，制造全环节技术为先
1.1 聚丙烯晴碳化及石墨化处理而得，原丝端及复合材料或为关键
碳纤维是由有机纤维（主要是聚丙烯腈纤维）经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料纤维。碳纤维的含碳量在90%以上，具有强度高、质量轻、比模量高、耐腐蚀、耐疲劳、热膨胀系数小、耐高低温等优越性能，是军民用重要基础材料，应用于航空航天、体育、汽车、建筑及其结构补强等领域。树脂基碳纤维模量高于钛合金等传统工业金属材料，强度通过设计可达到高强钢水平，明显高于钛合金，在性能和轻量化两方面优势都较为明显。碳纤维成本也相对较高，虽然目前在航空航天等高精尖领域已部分取代传统材料，但对力学性能要求相对不高的传统行业则更看重经济效益，传统材料依然为主力军。
全产业链看，制造碳纤维产品的上游原丝端与中游复合材料均是碳纤维产业链的核心环节，整个制造的全环节技术壁垒均高。作为碳纤维的前驱体，高质量的PAN原丝是制备高性能碳纤维的前提条件，但其中的聚合、纺丝、碳化、氧化等工艺并非朝夕能够达成，其产业化工艺以及反应装置核心技术是关键。例如据《合成纤维工业》2019年第42卷，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。碳纤维一般不是单独使用，而是以复合材料的形式被使用，一般以树脂碳纤维居多。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。
1.2 大小丝束分类易于区分下游市场，质量过关的原丝是产业化前提
处于上游的碳纤维分类方式较多，可按照丝束大小分为小丝束和大丝束，该分类方式易于区分其下游市场。小丝束主要是指24K以下（指碳纤维丝束中单丝数量,1K=1000根），因其性能较为优异，常用于航空航天等领域。大丝束目前常为36K、48K，因其碳纤维粘连、断丝等现象较多，使强度、刚度受到影响，所以性能相对较低、分散性也较大。但大丝束碳纤维生产成本较低，部分性能优于小丝束，48K大丝束最大的优势，生产和应用效率高，可以大幅度实现低成本的目标，从而打破碳纤维高昂价格带来的应用局限。故大丝束碳纤维被称为"工业级"碳纤维，主要应用于汽车、风电等工业领域。
碳纤维制备过程中，质量过关的原丝是产业化的前提。目前，比较常用的纺丝工艺是湿法纺丝、干湿法（干喷湿纺）纺丝。在致密性方面，干喷湿纺纺丝工艺是高性能碳纤维原丝的主流制备方法，且成本相比于湿法较低。据《PAN基碳纤维生产成本分析及控制措施》（马祥林等，2015），在同样的纺丝装备及能源消耗条件下，干湿法纺丝的综合产量是湿法纺丝的2-8倍，PAN基碳纤维丝束的生产成本可降低75%。干喷湿纺也是当前国际碳纤维巨头的主要纺丝方法，日本东丽的主流型号T700、T800、T1000碳纤维都是采用干喷湿纺制备而成。据中复神鹰招股书，由于干喷湿纺工艺技术难度较大，国内绝大部分碳纤维制造企业仍以湿法碳纤维产品为主，只有部分领先企业掌握干湿法工艺。
1.3 高模高强为碳纤维技术发展方向，复合材料为下游应用主要形式
碳纤维技术发展至今已经历三代变迁，同时实现高拉伸强度和弹性模量是目前碳纤维研制过程中的技术难点。据《日美竞相突破第三代碳纤维技术》（胡燕萍，国际航空，2016年），近年来日美从两条不同技术路径在第三代碳纤维上取得技术突破，并有望在未来5-10年内实现工业化生产，对于提高战机、武器的作战能力意义重大。东丽利用传统的PAN溶液纺丝技术使碳纤维强度和弹性模量都得到较大提升：通过精细控制碳化过程，在纳米尺度上改善碳纤维的微结构，对碳化后纤维中石墨微晶取向、微晶尺寸、缺陷等进行控制。以东丽T1100G为例，T1100G的拉伸强度和弹性模量分别为6.6GPa和324GPa，比T800提高12%以及10%，正进入产业化阶段。
碳纤维复合材料是下游市场的应用形式。复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料以满足各种不同的要求。复合材料根据不同物相在空间上的连续性，可以将其分为基体与增强材料。一般而言，碳纤维不单独应用于下游领域，常作为增强材料形成复合材料。据光威复材招股说明书，碳纤维复合材料以树脂基复合材料（CFRP）为主，占全部碳纤维复合材料市场份额的90%以上。在CFRP中，受力的是碳纤维，树脂在其中起到粘结的作用。CFRP以其明显的减重增强的作用而广泛应用于航天航空、体育娱乐用品等领域。
碳纤维复合材料的制备难度，一方面在于基体树脂材料的选择，另一方面在于成型技术。基体树脂材料的性能以及相对应的与碳纤维的配套体系，决定的是材料设计环节。但在该环节完成之后，无论制作试样还是量产，都离不开成型以及相关技术，虽然实际上两个环节不能完全分开。成型加工过程赋予材料一定的形态，使之体现出必要的特性，据《PAN基碳纤维的生产与应用》（王浩静，2016）P107称，“这是CFRP制造中最重要的过程”。与此同时，碳纤维复合材料成型中部分技术的成功实现，是碳纤维在商业航空领域得以规模化应用的前提。正是由于自动铺放成型技术的出现，CFRP在商用客机上的规模化应用才能够成为现实。
国内自动复合材料自动铺放技术取得进展。据《中国复合材料自动铺放技术研究进展》（文立伟等，2015，南京航空航天大学学报），飞机复合材料主承力构件主要采用预浸料成形技术制造，而自动铺放成形是替代人工铺叠、提高质量和生产效率的关键，在制造大型复合材料构件时优势极为突出。国外自动铺放技术虽已成熟，但仍在不断发展和进步，并通过开发新技术来实现复合材料构件低成本高效益制造；中国国内自动铺放技术起步10多年，已有了长足进步，技术成熟度在不断提高。据2015年中国航空报《中国新战机材料工艺达国际先进水平提高隐身性能》，中航复材材料有限责任公司“在国内率先将数字化下料、激光投影和自动铺带技术应用于型号产品的研制和批量生产，降低了成本，缩短了制造周期，保证了产品的质量稳定性和一致性，缩短了与发达国家的水平差距”。综合来看，国内在基体树脂材料、成型工艺技术方面仍有较大的进步空间。
二、市场：高端领域重性能，中低端领域成本竞争
2.1 商业模式：市场需求差异下高低端市场驱动力不同
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。具体看，航空航天领域高端装备及民航碳纤维商业模式及驱动力存在一定差异。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、建筑材料等，碳纤维复合材料制造工艺相对简单，且下游风电整机厂商客户较为集中，买家议价权较强，可在碳纤维产业链中的不同环节选定不同供应商。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。碳纤维整体具有显著的规模效应，产量的增加利于提高碳纤维制造商的盈利能力，绑定大客户利于借助其市场需求较为稳定的增长充分发挥规模优势。此外，虽然碳纤维具有较优异性能，但由于多数客户仍出于对“新事物”的担忧，以及碳纤维复合材料的可设计性导致需要与客户进行深度绑定以最大化发挥碳纤维性能，碳纤维应用范围现阶段仍然受一定限制。
高端航空航天领域，下游用户整体更关注产品性能，产业链供货格局较为稳定。据《解析航空航天领域碳纤维复合材料的实践应用》（刘永强，2019年），“碳纤维的应用极大的提高了我国在航空航天领域武器装备质量……由于国外碳纤维复合材料的研究与发展远远快于我国，无论是从碳纤维复合材料的性能还是从碳纤维复合材料的环保和经济上，我国都远远落后于国外。”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，结合我国国内当前高端航空航天等领域碳纤维供应能力尚存空间，客户通常更关心产品的性能，共同体现为低需求弹性。
民用航天航空领域，兼顾性能及成本。一方面，民用航空由于安全性是首要考量的因素，材料厂商需要在前期进入飞机设计环节，与飞机整机设计商与制造商共同接受适航审查，无形中体现了卡位优势，也加宽了民航产业链碳纤维制造企业护城河。另一方面，民航制造商因航油价格高昂，达到轻量化目的的需求比其他领域更为强烈。当成本端达到制造成本低于后期节省燃油费用时，民用航空领域大规模使用碳纤维复合材料才成为可能。据上文所述，航空用碳纤维预浸料自动铺叠技术的成功商业化，是民航规模化使用碳纤维复合材料的前提。后期随着碳纤维复合材料制备工艺的提升，民用航空上使用比例有望逐步提高。
中低端产品以工业领域为主，性价比要求更高，成本竞争激烈。由于技术壁垒，大丝束碳纤维制造的核心技术基本上还是被美日垄断把控，但国内企业已逐渐重视大丝束碳纤维领域的产业化。据光威复材2019年7月发布公告称，拟总投资20亿元分三期建设万吨级碳纤维产业化项目，扩大大丝束碳纤维产量。据光威复材2021年11月15日投资者关系活动表，该项目一期建设4000吨，当前土建工程基本完工，预计2022年年中投产。相比于高端市场，中低端市场的碳纤维主要集中在T300和T700级别中。中低端领域的小丝束市场例如体育休闲技术已成熟，国内外都有生产能力，因而主要关注的是性价比。
从成本结构来看，原材料与能耗构成碳纤维主要成本。根据2016年发表的《Carbonfiber production costing: a modular approach》，能耗是PAN碳纤维总成本中最高的部分，约占34%。而且碳纤维成本对于能源价格变动最为敏感，能源价格每千瓦时变动0.01欧元，每千克碳纤维成本变动0.83欧元。其次是前驱体所用原料成本，即丙烯腈、甲基丙烯酸酯、衣康酸，占比约19%，其中丙烯腈每千克价格变动0.01欧元则碳纤维成本每千克变动0.02欧元。最后是设备的摊销成本占约18%。
发挥规模优势是短期降成本的主要路径，寻找性价比高的前驱体（PAN原丝）、提高转化过程中的工艺技术以及垂直整合下游则属于长期降低成本的主要思路。（1）据美国橡树岭国家实验室2011年发表的报告，通过扩大工厂规模和生产线规模可以显著碳纤维制造降低成本；（2）寻找原材料替代品，比如以木质素(硬木或软木)作为替代PAN原丝的资源可降低成本；（3）在原丝转化成碳纤维的转化过程，通过使用先进的氧化碳化设备和加工工艺，优化表面处理过程可降低成本；（4）整合下游产业从而减少中间环节成本，比如SGL集团与德国宝马公司共同投资建设低成本碳纤维工厂，以及日本东丽集团、三菱公司也与丰田汽车公司达成合作。
碳纤维行业具有明显规模效应，扩大生产规模利于降低碳纤维主要制造环节的成本。据美国橡树林国家实验室报告，在碳纤维的制备过程中，相比于基准产量，通过扩大产能各环节单位成本均有下降：原丝工序环节的单位成本可降低8%，稳定化与氧化降低36%，碳化、石墨化降低36%，表面整理降低11%，卷曲与包装降低33%，其中扩产对氧化碳化高能耗工序降成本效果更为明显，规模效益显著。
优化原丝制造工艺可以提高生产效率，缩短工序耗时长度，从而扩大产量降低摊销成本，短期看干湿法纺丝仍然是主流，但长期或被PAN基碳纤维原丝熔融纺丝工艺等取代。美国的橡树岭国家实验室从2007年开始一直致力于寻找低成本原材料，相继开发了聚烯烃和木质素原料的碳纤维前驱体。但由于开发难度大，实现扩产成熟运用还有一定难度。据《PAN基碳纤维生产成本分析及控制措施》（马祥林等，2015），在同样的纺丝装备及能源消耗条件下，干湿法纺丝的综合产量是湿法纺丝的2-8倍， PAN基碳纤维丝束的生产成本可降低75%。参考Textile Study Center，熔纺纺织速度达2500-3000ft/min,而湿纺速度仅为150-300ft/min，生产效率的优势实现了熔纺工艺的成本改进。
注重制造设备的自研，提高设备和工艺匹配度从而提高产能利用率来降低成本。碳纤维自研发以来一直被视为高端装备用材料，因此西方国家对我国实行严格的技术和设备禁运。日系公司则通过对碳纤维关键产品的技术禁运，对通用型产品进行低价挤压，从而压制国内碳纤维的研发进展。据赛奥碳纤维技术，2020年我国碳纤维企业的产能利用率在50%左右，较2017年已有较大提升。中国目前已跨越了低达产率的历史阶段，水平正趋近国际水平，但仍有提升空间。
与此同时，国外龙头企业大多形成全产业链覆盖，有利于降低成本，而国内企业产业链的各个环节较为分散。由于碳纤维行业具有高资本投入和高技术壁垒，国外龙头企业起步早、技术强，设备、工艺、材料等大多属于自主研发，一般实现从原丝到下游市场全产业链覆盖并形成部分产品内销降低周转成本，并在产品上形成差异化竞争，而国内企业环节较为分散。据《新形势下我国碳纤维产业发展探讨》（高奇，2019），碳纤维复合材料设备多由美国公司垄断，如自动铺丝机、层合固化装备等，上述原因使得我国碳纤维复合材料整体上尚处于起步阶段。国内部分公司虽然具备一定生产复合材料的能力，但相比于全球领先企业，仍然存在一定的差距。
2.2 市场空间：下游以 CFRP 应用为主，因需求差异致天花板有别
CFRP应用场景广泛，应用比例提高，市场空间广阔。碳纤维复合材料是指至少有一种增强材料是碳纤维的复合材料，其中最常见的是树脂基碳纤维复合材料（CFRP）。由于CFRP比强度、比弹性模量等机械性能，以及耐疲劳性、稳定性等相比传统材料有明显优势，因此在很多领域内对金属材料，尤其是轻质金属材料形成竞争取代的局面。CFRP应用场景广泛，在航空航天和体育休闲领域率先形成大规模市场，而随着21世纪以来碳纤维及其复合材料制造成本不断下降，在汽车制造、风力发电等领域应用比例在不断提高。
CFRP下游市场差异化的需求和制造特征使得不同领域碳纤维的性能、成本均有所差异，各个市场的驱动力及潜在天花板也有所不同。KSI是机械强度单位，表示单位面积上所能承受的压力。按成本效果分类，当碳纤维处在500-750KSI，即30-35MSI时，称其为中性类别，此时需要在材料的成本和表现之间相权衡；当碳纤维处在250-500KSI，即<30MSI时，称其为高量类别，材料对成本比较敏感。中性类别碳纤维可应用于压力容器领域，例如氢气、天然气等的存储；高量类别碳纤维可用于汽车部件，通过减重降低燃料消耗；两种碳纤维还应用于风电叶片、油气管道、电力传输等领域，目前用量受成本和制造方法等多因素制约。
航空材料发展至今历经四代变迁，复合材料将是未来飞机首选的航空结构主要材料。航空领域常常率先使用先进材料以提高装备性能，从钢铁到铝合金到钛合金到碳纤维等复合材料，未来碳纤维等复合材料比重将不断扩大。第一代航空材料以木、布为主，由于强度较低，很快转变为第二代的钢、铝金属结构，铝合金密度更小，有利于提高飞机的强度和安全性；第三代航空材料加入了钛合金材料，具有高耐热性和更高的强度，首先被应用于耐高温部件并向其他部件扩展；第四代和第五代航空材料始于碳纤维的成功制备，碳纤维复合材料具有高强度、高模量、轻量化的优点，不断广泛运用于飞机的部分部件，并对传统金属实现一定程度的替代。
航空航天材料逐步迈入碳纤维复合材料时代，复合材料应用不断扩大。碳纤维复合材料具有高强度、高模量、轻量化的优点，目前逐步运用于飞机部件并对传统金属实现一定替代。在航空航天领域，为达到飞行器轻量化的目标，实现增加有效载荷，降低燃料费用，以CFRP为代表的先进复合材料的使用量逐年扩大。近年来，无论是在单机上所占的比例还是总使用量，CFRP应用范围逐步扩张，在飞机上使用CFRP等先进复合材料，不仅是由于其可以大幅减轻机身重量，而且在耐腐蚀以及抗疲劳性能等方面与传统合金金属相比也有较大的优势。
CFRP的大范围应用通常是由航空高端装备引导。根据《PAN基碳纤维的生产与应用》（王浩静，2016），先进复合材料在F-15战斗机上首次实现应用时，其在整个飞机结构材料中所占的重量比例不过2%,但是到了F/A-18E/F战斗机，其比例已经达到了19%。此外，F-22战斗机单机使用了350个以上的碳纤维复合材料零部件，达到了机身空重的25%，其中纤维增强热固性树脂为24%，另有1%的纤维增强热塑性树脂材料。通过使用RTM的先进成型方法，F-22战斗机成功证明了CFRP部件不仅可以在性能上满足要求，而且在成本控制上也具有可行性和很大的潜力。
高性能碳纤维政策加码，利于推进国内碳纤维产业建设。目前中国军事装备数量仍处于较快速发展阶段，在国防支出稳增长、装备费占国防费比例提高等背景下，预计高端装备领域碳纤维市场有望实现稳健增长。国家政策持续推动碳纤维行业的关键技术创新、产业化推进、产业转型升级和下游应用拓展，有利于推动我国碳纤维行业迈向国际水平。
民机上，NASA研究表明飞机上使用CFRP的制造成本不会超过其节省的运行成本。民用飞机在保证乘客乘坐体验的同时，要尽可能地提高飞机的经营效率，飞机空重的减少可以提高燃油效率从而降低直接运行成本。波音公司B787客机机体构造的50%使用了碳纤维复合材料，每架约为35吨。波音公司在该产品手册中表示，应用碳纤维相比同体积传统材料的飞机减重了40000磅，B787也因此将燃油效率提高了20%，减少了20%的废气排放。紧接着空客公司对A350进行重新设计，将新飞机改名为A350XWB，其主翼、机身、尾翼全部使用复合材料，占机身重量的53%。
远期看，国产飞机民航市场有望成为国内高性能碳纤维企业的潜在增长点之一。根据喻媛在2018年发表的《C919上用了哪些新材料》，我国民机碳纤维的使用相比于波音和空客仍处于追赶阶段，2012年12月中航工业西飞公司向中国商用飞机有限责任公司交付的C919大型客机中央翼、襟翼及运动机构部段是国内首次在民用大型客机主承力结构上使用复合材料。C919碳纤维复合材料用料约12%，我国民用大飞机碳纤维市场增长仍有较大空间。
风力发电建设刺激碳纤维需求，大丝束契合低成本特性。风电叶片对材料有下表所示的几种关键要求。根据《PAN基碳纤维的生产与应用》（王浩静，2016），CFRP与使用传统玻璃纤维增强材料相比，可以达到20%-30%的减重效果，同时刚性和强度更加优异，通过采用气动效率更高的薄翼型和增加叶片长度，能提高风能利用率和年发电量，从而降低综合使用成本。由于大丝束性价比高的优势使得其主要运用于工业风电，降价放量成为领域的驱动力。目前风电机组正朝着大型化、轻量化的方向发展，超长的叶片对材料的强度和刚度提出了更高的要求，使得碳纤维及其复合材料在风电叶片领域使用广泛。
“双碳”目标成为风电下游应用市场需求重要驱动力。据《2020全球碳纤维复合材料市场报告》（赛奥碳纤维技术，2021），2020年风电叶片首次超过体育休闲市场成为全球碳纤维需求份额最高的细分市场。随着“碳达峰、碳中和”目标的确定，推动风电行业发布《风能北京宣言》：“在‘十四五’规划中，须为风电设定与碳中和国家战略相适应的发展空间：保证年均新增装机5000万千瓦以上。2025年后，中国风电年均新增装机容量应不低于6000万千瓦，到2030年至少达到8亿千瓦，到2060年至少达到30亿千瓦。”结合2020年的需求量，可见下游风电应用市场需求的拉动力量较强，疫情冲击一定程度被中和。
以风电为代表新能源行业景气度可期。政策端给予鼓励，据《国务院关于印发2030年前碳达峰行动方案的通知》，2030年前碳达峰行动方案中“重点任务”指出，“大力发展新能源。全面推进风电、太阳能发电大规模开发和高质量发展，坚持集中式与分布式并举，加快建设风电和光伏发电基地。加快智能光伏产业创新升级和特色应用，创新“光伏+”模式，推进光伏发电多元布局。坚持陆海并重，推动风电协调快速发展，完善海上风电产业链，鼓励建设海上风电基地。积极发展太阳能光热发电，推动建立光热发电与光伏发电、风电互补调节的风光热综合可再生能源发电基地。到2030年，风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上。”
平价进程再提速、需求中枢抬产值。参考广发证券2021年12月14日发布报告《新能源行业2022年投资策略：绿电新时代，储能新机遇》，大型化加速叠加零部件价格回落，21年风机招标价格快速下行，平价进程全面提速。受益21年风机招标价格快速下降，项目收益率大幅提升使得平价范围扩大，风机招标规模高速增长。风机交付周期约为一年，上年招标规模可作为先行指标预测新增装机规模。根据金风科技统计，2021年1-9月国内风机招标规模约为41.9GW，同比+115%，其中陆上新增招标规模40.9GW，海上新增招标规模1GW，21年全年招标规模有望达50GW，奠定风电新增装机高增长基础。据中国电力企业联合会发布的《2021-2022年度全国电力供需形势分析预测报告》，预计2022年底风电装机规模在2021年3.3亿千瓦的基础上增长至3.8亿千瓦。陆风已实现平价，海风平价在即，风电项目经济性提升有望进一步提高需求成长中枢，待大宗原材料价格平稳后，风电产值空间将进一步打开。
轻量化是赛车和乘用车发展方向之一。CFRP应用于汽车领域，可以实现车体大幅度的轻量化；由于材料具有良好的耐冲击性能，提高了乘员的安全性。如在赛车领域，据《PAN基碳纤维的生产与应用》（王浩静，2016），对于一般的大奖赛赛道，车体重量每增加20kg，会使得赛车的单圈成绩下降0.4s，对F-1排位赛而言意味着落后几个身位，而对正赛而言意味着落后半圈。通过大量使用复合材料，赛车的性能得到了显著的提高。在乘用车领域，在应对全球变暖和油价提高背景下，各国对废气排放和燃油效率都提出了要求，如我国《节能减排新能源汽车产业发展规划》要求2020年乘用车平均燃料消耗量降低到5L/百公里。对于最常见的小型乘用车（车身重量1t-1.5t），200kg的轻量化就可以提高燃油效率约2.5km/L。轻量化是国内外汽车厂商应对能源环境挑战的共同选择，也是汽车产业可持续发展的必经之路。
目前由于成本较高，乘用车还未实现碳纤维的大规模应用，碳纤维性价比不敌铝合金。据《PAN基碳纤维的生产与应用》（王浩静，2016），在汽车领域，主要采用T300和T700级别碳纤维小丝束，同时之后还需要将其打造成为碳纤维复合材料，附加值又继续增加，制备工艺难度大及原丝成本高，使得碳纤维的生产成本远高于钢铁。随着技术进步、低成本碳纤维和成型方法取得进展，CFRP开始出现在底盘和车身框架等主承力部件。例如2013年领先上市的宝马i3电动汽车车身全部使用碳纤维复合材料，带来了显著的轻量化效果。大型汽车制造商纷纷与复合材料制造商缔结联盟，美国能源部下属橡树岭国家实验室也联合陶氏化学开发低成本碳纤维技术，这些合作将促进CFRP在汽车领域的应用。但据《After the hype: Where is the carbon car》（Andreas Schlosser、Samih Coskun Baban、Philipp Seidel，2019）测算，采用碳纤维或者铝合金减重，比较它们节约燃油价值和为之付出的成本，铝合金仍为更优选择。
汽车轻量化确实是碳纤维长期机遇，但短期发展桎梏于性价比。宝马i3在2013年推出后，到2017年该款车型仍然是市场上唯一真正意义上大规模使用碳纤维、产量在10000辆/年的汽车。德国汽车研究中心的研究表明，减重所带来的能源节省效应没有达到预期，除此之外较长的生产周期和较高的成本均限制了车用碳纤维的发展。由于生产周期长和产量低，碳纤维应用范围限制在高端汽车上。据《After the hype: Where isthe carbon car? 》（Andreas Schlosser、Samih Coskun Baban、Philipp Seidel，2019），由于成本高，如奥迪A8的新工艺使得其碳纤维制零件价格下降至40欧元/千克，但仍然无法与铝合金在成本方面抗衡。原始设备制造商不会为每辆车额外花费6000欧元用于轻质材料，因为这将进一步蚕食利润。需要一项突破性技术才能使碳纤维真正进入具有广泛应用的批量汽车市场。
体育休闲是国内碳纤维最早规模商用、用量最大的领域之一，较早实现碳纤维产业化，成本竞争或降低市场毛利。据《PAN基碳纤维的生产与应用》（王浩静，2016），高尔夫球杆最初由木材制成，后来发展到不锈钢和铝合金。1972年美国莎士比亚公司和阿尔迪拉公司率先使用CFRP制作球杆，该材料的球杆扭曲刚性小，击球方向稳定，杆体重量减轻还增加了球的飞行距离。在钓鱼竿上，CFRP材料的应用减轻了竿体的重量，同时提高了刚性和减振性，使得钓鱼竿的单手操作变得更加容易，减轻垂钓者的疲劳，数十年来市场需求稳定增长。使用碳纤维制造的自行车可实现轻量、高模量和优良的冲击吸收能力，可以缓解由于路面不平带来的轻微振动，使骑行过程更为舒适。
碳纤维使体育用品轻量化、提升了机械性能、改善了用户的使用体验，在主要应用场景下实现了需求的稳定增长。据《2020全球碳纤维复合材料市场报告》（赛奥碳纤维技术，2021），从2017年到2020年，体育应用碳纤维市场全球需求量从13,200吨提高到了15,400吨，国内需求量从12,000吨提高到了的14,600吨。不过，近年来体育休闲市场国际竞争激烈，已然从最初的技术竞争转向了成本竞争。国内低端碳纤维高成本导致高价格，在国际市场上的竞争能力有待提升。
三、格局：日美主导全球市场，国内高端领域多寡头
3.1 外企长期技术积淀造就其产品性能与成本控制优势
国际巨头在核心技术上领先，形成了产品性能和成本控制两方面优势。从产品性能来看，国际巨头高性能碳纤维产品长期领先国内，国内企业处于追赶阶段。例如东丽在1971年就研发并能稳定生产T300型碳纤维，国内直到2000年以后才有中复神鹰、光威复材等企业能够生产类似性能的产品。从生产成本来看，碳纤维生产设备能否稳定高效运行是决定产线成本的关键因素。
国际巨头处于企业发展成熟阶段，国内企业处于早期产能爬坡阶段，因此内外资总营业成本结构差异较大。外资期间费用率对净利率的影响较大，而内资则是折旧、摊销、利息、税费等对净利率影响较大。对于国外企业，直接人工和直接材料占营业成本占比较大，而国内企业营业成本构成中制造费用占比较高。比如中简科技高性能碳纤维产品成本构成中制造费用占比较高，约占各年度平均成本的70%以上。以2018年为例，中简科技主营业务成本中，折旧费占制造费用比重达42%，占营业成本达30.51%，高于直接材料占比11.50%近20pct。同时由于设备和技术工艺不及国外，产量上升不及预期，不能很好减少单位产品的折旧和摊销。此外，国内企业EBITDA较高的主要原因是由于营业外收入较高。
国内企业产能相对国际平均水平，呈现三多三少态势：低端产能多，高端产能少；理论产能多，实际销量少；市场需求多，国产供应少。（1）产能分布看，国际碳纤维产能主要集中在航空航天等高端领域，我国碳纤维产能主要集中在体育休闲等低端领域，低端产能相对饱和。（2）产能产量看，据《2020全球碳纤维复合材料市场报告》（赛奥碳纤维技术，2021），2020年我国碳纤维实际销量和运行产能之比为51%，实际碳纤维的生产销售与运行产能之间有较大差距。（3）供需关系看，国内有效产量不能满足整体需求，需要进口。三多三少特点并非孤立形成，产能错配、外部压力、产线技术稳定性低等是主要原因，产能销量矛盾、供应需求矛盾是结果。产能错配导致低端碳纤维市场饱和，高端产能建设不足。国外巨头在民用领域直接和国内企业竞争，形成较大外部压力。同时国内企业自身生产线水平有限，无法长期稳定运行，或是生产成本偏高，导致国内实际产量与销量偏低，国内需求部分依赖进口。
3.2 性能与成本差异，致大小丝束在竞争格局存在较大差异
大丝束、小丝束碳纤维有四大相同特质：重资产、高投入、上下游协同设计，合作关系不易变更。大丝束碳纤维和小丝束碳纤维都属于复合材料大类，复合材料的最大特征是产品可设计性强，下游组件的开发难度较高，作为复合材料基体和增强体的树脂和碳纤维需要有系统的数据支撑，因此处于上游的碳纤维生产商和处于下游的结构件生产商一般需要协同设计。同时，一旦合作关系建立，由于产品设计测试流程较长，也不会轻易更换。
小丝束和大丝束碳纤维在相同特质的基础上，在外部竞争压力与内部驱动因素上有所不同。小丝束碳纤维多用于高端领域，国内外技术存在差距，市场格局主要驱动因素是技术。小丝束碳纤维相对大丝束碳纤维应用更加广泛，体育、建筑补强、汽车、航空航天等领域均可以使用小丝束。其中航空航天用小丝束对可靠性、稳定性要求更为严苛，但受到国外出口限制。大丝束碳纤维多用于中低端领域，国内产品直接与国际巨头竞争，产品性能、制造成本、下游渠道等综合因素驱动格局变化。大丝束产品以风电、汽车、建筑加强等工业，国内企业需要直接与国外相关公司展开竞争。同时，由于国内过去一段时间对大丝束产品认识不到位，国内大丝束产品的工业应用相比小丝束较晚，且从技术难度上比较大丝束不亚于小丝束的研制。
1. 小丝束：先发优势、产业支持、固有格局，强者愈强或延续
国内小丝束碳纤维主要聚焦填补国内高性能产品空白，产品技术性能指标是核心驱动力，头部企业容易将先发优势转换为产品卡位优势。国外巨头已建立不同强度、不同模量的完整产品序列，产品质量成熟稳定且性能不断迭代改进。国内碳纤维产业仍然处于初级阶段，光威复材稳定量产T300级碳纤维，中简科技稳定量产T700级碳纤维。考虑到高性能碳纤维产品的应用需要碳纤维制造企业与下游厂商紧密合作，一旦下游产品批量生产，在一定时期内上游碳纤维无法轻易取代，因此未来市场格局仍将保持稳定。
市场及外部支持助力小丝束企业发展。拥有特定先发优势的相关企业，往往能够参与更多国家或地方层面的研发项目，获得更多的科研补贴，进而确定技术上更多的优势。从市场层面来看，头部的上市公司相对非上市公司拥有更多的资金优势，便于产能扩张与产业延伸，形成正向反馈，不断从资本市场获得更多支持。因此，从项目承接和资本市场层面来看，头部企业都将获得更多卡位优势，未来碳纤维领域或出现强者愈强的竞争格局。
航空航天用碳纤维材料是头部企业生存与发展重要组成部分，未来竞争格局或较为稳定。国外对高性能高端航空航天碳纤维产品的出口封锁，也是国内相关公司的发展机遇之一。航空航天业务由于自身对可靠性、安全性的高要求，高性能碳纤维产品的应用需要碳纤维制造企业与下游厂商紧密合作，一旦下游产品批量生产，在一定时期内上游碳纤维无法轻易取代。尤其针对航空航天高端装备领域，碳纤维复合材料的头部特征更为明显。据上文，碳纤维复合材料除原丝制备难度大外，与基体树脂的结合从工艺及设备上也是较大难关。
我国航空用碳纤维产业与国外存在显著不同：航空央企集团多有对应复合材料研发与制造子公司，上游碳纤维企业难以延伸至航空用复合材料。国外巨头如东丽等，从碳纤维上游的原丝生产、中游的碳纤维和织物、下游的航空航天用碳纤维复合材料等都有对应生产能力。但是国内企业涉及下游复合材料业务的较少，主要原因在于下游存在技术成熟、实力雄厚的航空类央企下属复合材料公司。因此上游碳纤维制造企业一般作为碳纤维材料供应商，难以将产业链延伸到航空用复合材料领域。
2. 大丝束：直面国际巨头竞争，扩产能、降成本是竞争关键
大丝束碳纤维的制备难度较大，从而导致目前全球大丝束碳纤维产量低于小丝束碳纤维。据《大丝束碳纤维应用研究》（陈绍杰、朱珊，飞机设计，2004），大丝束碳纤维应用的主要技术问题是在制造预浸料时，因丝束较粗不宜展开，导致单层厚度增加，不利于设计调整铺层。据中简科技招股说明书，2014年全球PAN基碳纤维产能约为12.8万吨，其中小丝束碳纤维约占72%，大丝束碳纤维约占28%。就工业所用大丝束生产而言，国内外生产能力差距较大，我国大丝束大部分依靠进口。大丝束市场，日本企业所拥有的市场份额占全球产能的52%，美日两国合计能够有全球76%的大丝束生产能力。
相对小丝束碳纤维，大丝束产品应用领域对性能要求不高，尽管大丝束生产难度更大，但是小丝束生产工艺能够成为大丝束生产工艺有效参考。当前大丝束产品的主要应用领域包括建筑补强、风电、汽车等领域。建筑补强，以T300型大丝束产品为主；风电、汽车等领域，T300、T700均有使用。单从产品性能来看，国内小丝束碳纤维产品性能已可覆盖同类型大丝束产品，因此大丝束产品对产品性能要求不高。但大丝束产品的生产技术相对小丝束产品难度更高，成本较低。目前，国内外正在开发大丝束碳纤维薄层化技术减少缺陷的产生，提升产品的质量。但是，小丝束碳纤维的生产流程与大丝束碳纤维的生产流程类似，主要生产过程的反应原理、温度控制等方面有相通之处。因此，国内能够稳定供应T300、T700级别碳纤维的小丝束碳纤维产品供应商，更容易进入大丝束相关领域。
大丝束产品要求直面国外竞争，在性能达标的情况下，主要是成本驱动，区位优势成为需要考量的主要影响因素之一。碳纤维的重工业行业属性，导致土地、能源、原材料、运输等生产要素对成本影响较大。小丝束碳纤维主要用于高端装备，对成本不敏感，因此厂区位置不是重要考量因素。但是大丝束碳纤维对成本敏感，厂区位置、当地支持能够极大影响生产成本，因此区位优势成为主要竞争力。
大丝束碳纤维领域看好下游扩展，下游竞争格局与小丝束不同。目前，阻碍碳纤维材料大规模应用的主要问题在于上游高性能碳纤维产能的不足、下游相关企业复合材料设计、应用技术储备不够等。同时，全产业链布局企业有碳纤维预浸料、碳纤维制品的加工经验，方便承接相关业务，能够进一步加强与下游加工制造企业的深度合作。
四、海外启示：技术是基因，产能促成长，政策控环境
4.1 日本东丽&美国 HEXCEL
日本东丽（TORAY）株式会社成立于1926年，是世界著名的以有机合成、高分子化学、生物化学为核心技术的高科技跨国企业，在全球19个国家和地区拥有200家附属和相关企业。1971年，东丽开始生产并销售TORAYCA碳纤维。2005年，公司与空客公司签订供应碳纤维预浸材料的长期基本供货合同，2015年，公司与波音公司签署全面的长期合同，向其供应制造新型波音777X飞机的碳纤维预浸材料，同时也扩展了波音787的现有供货协议，公司碳纤维业务在获得波音、空客等航空航天领域大客户订单的基础上，仍在逐步扩大产能布局。据2020财年数据，公司营收达192.36亿美元，纤维与纺织品占39.74%，高性能化学品36.40%，碳纤维复合材料占11.33%，环境与工程9.13%。其中，碳纤维复合材料业务包含碳纤维、预浸料、碳纤维织物、聚丙烯腈基碳纤维复合材料，以及树脂基碳纤维复合材料（CFRP）的全产业链产品生产。据中简科技招股书及《2020全球碳纤维复合材料市场报告》（赛奥碳纤维技术，2021），东丽在全球小丝束市场占26%，2020年碳纤维产能达54.5千吨（含Zoltek）。
碳纤维复合材料起始于赫氏的 HexTow® 碳纤维。赫氏（HEXCEL）公司于1946年成立，1980年在纽约证券交易所上市碳纤维生产商，在航天项目中拥有超过45年的经验，是第一家开发金属胶粘剂、规模化生产蜂窝并将其商业化、帮助研发了第一批用于风力叶片的预浸料的公司。2008年，赫氏赢得了其历史上最大的合同，为空客A350 XWB 提供主结构预浸料-碳纤维和配方树脂的结合。2018年，公司销售额增长超过10%达21. 89亿美元。其中商用航空增长8%，航天国防增长8%达3.7亿美元，工业领域受风电需求刺激增长近34%达2.94亿美元。2020年，受新冠肺炎影响，公司销售额由2019年的23.56亿美元减少至15.02亿美元，其中商用航空、航天国防、工业领域分别由2019年的12.35亿美元、3.18亿美元、3.10亿美元减少至6.61亿美元、2.98亿美元、2.27亿美元。
据2019年中简科技招股说明书，小丝束市场东丽市场份额达26%，大丝束市场美国赫氏占58%。东丽和赫氏都有预浸料、织物、短切纤维、夹层材料等中间成型物，产业链完整，生产线全面覆盖，可直接为客户提供量身定制的复合材料解决方案和产品。
成长路径一：正确判断、合理选择市场，绑定客户、并购扩渠道
除了要准确把握碳纤维市场发展机遇外，东丽、赫氏在企业不同成长阶段根据自身特点合理布局市场。东丽与赫氏在进入碳纤维业务之初都面对较大的航空航天市场空间，但由于缺乏欧美高端装备合作伙伴，东丽选择从体育领域进军，而赫氏依靠美国军工集团支持顺利进入航空航天高端装备领域。在后期发展中，二者也根据自己的技术优势和客户渠道选择了不同市场路径：东丽全面覆盖航空航天、体育、一般工业领域；而赫氏由高端装备业务进入行业，着重发展民航、航天国防高毛利领域。
（2）垂直整合完善产业链，横向拓展分销渠道，吸收产业链新技术，实现高效布局，全面推进国际市场。东丽民用事业覆盖较广，主要进行产能布局、绑定大客户：先后收购ACE、PCC、CIT等各国制造和分销商，同时，通过建立专门的汽车中心（AMC），建立自有的碳纤维原料（前驱体）工厂等，或收购处于产业链某环节的领先制造商（如TCAC预浸料制造商等），实现碳纤维全产业链生产和供应。而主要从事航空航天用复材的赫氏主要以产能扩张、拓宽上下游为主导整合相关资产：如赫氏于1972年收购世界第二大纺织厂Pierre Genin&Cie，将焦点转到复合材料（碳纤维）和电子元器件等新兴领域；1996年2月份收购Ciba-Geigy复材业务，在树脂及复合材料业务方面进一步加强，同年6月份收购Hercule复材业务，获取了关键的航空产品资格和重要的碳纤维能力（赫氏此前主要为航天供应复材）。在2011、2012、2015年间多次进行产能扩张。
成长路径二：产能高效布局，产销反馈机制
总体战略上，东丽将研发布局国内；产能布局低成本地区或靠近市场；与客户密切互动，形成产销反馈机制。在东丽公布的“AP-G2019中期管理计划”中，明确提出，公司的战略是依靠境内公司发展技术、创造高附加值产品，同时向海外扩张规模、绑定客户，在全球市场所获利润将重新用于支持本部研发，进行产品升级、降低成本，从而进一步实现扩张。公司将生产线向中国、东南亚等生产成本相对较低的地区布局，同时，也在欧洲等主要客户市场前建立了完整的供应链。这种战略导致东丽母公司的管理费用较高，但也与日本制造业的“母工厂”思维相契合。据中国工业评论2017年第8期，“母工厂”是日本制造企业建设在本土、具有最高技术和管理水平的工厂，为其他工厂提供技术、管理、人才等方面的支持，是整个企业的“大脑”。
产能投入高、布局全面；生产线靠近市场，有效降低成本。东丽在2017年年报中称，通过扩大匈牙利工厂的运营，子公司卓尔泰克（Zoltek）将把该工厂的生产能力提高50％，达到每年生产15000吨，根据《2020全球碳纤维复合材料市场报告》（赛奥碳纤维技术，2021），2020年Zoltek的PX35碳纤维的全球理论产能达到25. 4千吨。同时，产线与市场接近可以降低运输、汇率波动、关税等成本。当前国内万吨级产线还在建设过程中，据光威复材公告，2019年7月，光威复材宣布投资20亿在包头建设“万吨级碳纤维产业化项目”。根据光威复材2021年半年报，一期工程进度已达30%，预计2022年投产。
成长路径三：重视各环节技术研发，产品持续升级
东丽、赫氏较早进入碳纤维技术链，并持续推动行业技术发展。1961年日本PAN基碳纤维研制成功，东丽在1971年便开始制造并销售T300高强度碳纤维，根据官网数据，当时产能为12吨/年。虽然我国已于2011年颁布了《聚丙烯腈（PAN）基碳纤维国家标准（GB/T26752- 2011）》，但国内一般采用日本东丽标准进行分类。碳纤维复合材料起始于赫氏的 HexTow®碳纤维。
长期关注研发，持续产品升级。①研发投入稳定：据东丽2020年年报，2017年到2020年的4年内，东丽研发投入始终保持在600亿日元以上，其中，2020年研发费用为628亿日元。东丽始终坚持绿色创新相关业务拓展，在2020年年报中公司明确表示将2022年绿色创新业务收入目标定为1万亿日元，作为绿色创新相关业务（含用于飞机、汽车、风力、压力容器等的碳纤维业务及锂电子电池分离器）的主项。②东丽坚持推进横向整合研究：东丽内部有纤维研究所、薄膜研究所、复合材料研究所等并在其之上成立单独的技术中心，进行横向整合研究。
（1）伴随着领域的扩展和技术的革新，东丽的T系列、M系列、MX系列产品已经几乎可以覆盖碳纤维的全部现有领域。（2）根据东丽官网，2018年东丽成功开发用于CFRP的新型高压釜（高温高压炉）技术，该技术可节省约50％的能源；由于改进的制造尺寸精度，还有望在组装过程中节省使用垫片的时间。同样在2018年，东丽宣布已开发同时实现更高的拉伸强度和拉伸模量的TORAYCA® MX系列，该系列使用的NANAOLLOY®纳米合金技术是Toray专有的创新微结构控制技术，与传统材料相比，它可以通过在纳米级上精细分散多种聚合物来实现显着的性能增强。（3）上游自研匹配客户需求：赫氏HexTow® 碳纤维是通过对聚丙烯腈（PAN）前体进行一系列连续的精确控制加工工序而成。针对客户不同需求，赫氏采用自主研发的处理剂如G, GP 和GS对碳纤维进行后处理。HexTow® 碳纤维使用两步专有工艺生产，使产出的碳纤维具有很高的强度和模量。
产品更新换代快，性价比高。据公司官网，2014年东丽成功开发出T1100G高强度、高模量产品，应用于高端体育、航空航天等高利润行业。同时，除了性能普通、价格偏低的大丝束产品及性能较好、价格昂贵的常规丝束产品之外，2019年，东丽上市的Z600-24K是TORAY®GT系列全新碳纤维，该系列同时具有实惠的价格和出众的纤维品质。
成长路径四：碳纤维本土化政策，历次重组聚焦复材经营
碳纤维行业重资产运营、竞争领域多维、行业标准严苛，公司在成长初期，必须依靠政策优惠和规范获得资金支持，维持竞争环境暂时稳定。（1）日本政府高度重视高性能PAN基碳纤维及能源和环境友好相关技术开发，在包括“能源基本计划”、“经济成长战略大纲”、“京都议定书”等多项基本政策中，均将此作为战略项目，并给予人力、经费上的支持；日本经济产业省提出了“节省能源技术研究开发方案”。（2）上世纪八十年代，美国的几个碳纤维公司均采用外部治理模式，但由于碳纤维作为国家特殊的战略物资材料，受日本东丽等公司的制约，美国碳纤维企业均濒临倒闭。美国国防部适时推出碳纤维等关键材料本土化的国家战略。1988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，波音可以使用日本东丽的碳纤维，国防工业则必须采用赫氏或美国氰特的碳纤维，同时对高端碳纤维产品和技术装备出口进行严格管控。由此扶持了赫氏、美国氰特等本土碳、纤维企业的发展，最终摆脱了对日本碳纤维的依赖。
赫氏历次重组后聚焦航空复合材料主业。赫氏曾进行多次业务重组，如1994年出售或退出非核心资产、2002年裁员超30%、2007年剥离欧美以建筑业务和美国电子等，以集中企业资本于碳纤维、复合材料及蜂窝材料等，尤其以航空用为主。
4.2 复盘启示：中短期依托政策聚焦航空，长期完善产业链技术升级
1. 国内龙头依托政策优势，中短期聚焦国内航空航天
碳纤维行业是重资产运营、高研发投入行业，需要强有力的资金、政策支持。东丽碳纤维部门的折旧占总折旧达20%以上，而营收占比却低于20%。然而，东丽起身于纤维及纺织品，深耕材料行业，碳纤维业务占比不大，多依靠传统纤维及纺织品、高性能化学品等高营收业务资金支撑。而我国碳纤维材料企业业务结构比较简单，营收规模不足；同时，高端技术及设备受到国际禁运，参照美国“本土化”政策对赫氏的扶持，行业政策需要适当向保护国内企业竞争环境倾斜。由此，东丽、赫氏已进入研发投入稳定阶段，维持研发费用率在2-3%，然而国内企业研发费用率可达10%以上，若能较长时间维持足够研发费用，或有望逐步在技术上获得突破。
技术封锁、大客户绑定等多项壁垒将在中短期内限制国内企业发展国际民航事业，中低端市场成本竞争激烈，绑定国内航空航天大客户打开市场是关键。根据《2020全球碳纤维复合材料市场报告》（赛奥碳纤维技术，2021），尽管碳纤维材料在航空航天领域的业务需求受疫情重挫，但航空航天市场生命力仍然旺盛，碳纤维应用仅仅是由航空航天主要驱动模式转向“航空航天驱动+工业用”的双引擎驱动模式。然而由于航空航天对碳纤维材料有定制化需求，需要企业从设计开始与客户一起研发，并且对碳纤维和树脂等基材的复合质量有很高的要求。国内企业已错失绑定波音、空客等国际民航大客户已有型号的机会，同时由于国际中低端市场已经开始成本竞争，国内技术无法迅速降成本，因此需要瞄准国内民航大客户。
2. 国内复材尚有拓展空间，联合客户进行系统化开发
近几年我国碳纤维技术有了一定发展，但与之配套的碳纤维复合材料技术仍有待提高，国内缺乏能够自主生产与碳纤维配套的基材树脂的企业。首先，树脂基碳纤维复材开始主要用于高档体育器材和高端装备，特别是用于高端装备的材料和技术，西方对我国严格封锁。其次，我国碳纤维企业与碳纤维复材企业更多是分别发展。目前我国国内鲜有能够研发、生产与自己碳纤维相匹配的基材树脂的企业，缺乏研发与碳纤维匹配基材树脂和浆料的团队，且核心复材制造设备仍受到技术限制。但在复材技术和设备方面，国内部分企业在自动化铺放工艺的工程化应用方面取得了较大进展；完成了国产预浸带制备、铺带工艺等系列研究与相关工程化应用验证，已将自动铺带用于新型飞机的机翼复合材料壁板；针对民机尾翼、机翼等课题需求，完成了尾翼平尾蒙皮、机翼蒙皮的系列研究与验证试验。说明我国这方面短板有望较快弥补，拓展复材市场已有一定的技术基础。
国内碳纤维复材短期内技术难赶超，成本竞争优势弱，但其可设计性决定了潜在客户仍有发掘空间。我国碳纤维技术比国际水平落后多年，同时，面对国际产品竞争比较充分的中低端市场，国内企业短期内难以在已有客户和市场中取得技术和成本优势，必须主动将国内的行业“蛋糕”做大。传统材料在出厂后性能比较固定，客户可以不参与前期设计，而碳纤维复材的可设计性决定了客户必须在产品研发期进入，并且客户设计需求不同或将决定生产的投入和布局。此外，碳纤维复材应用领域仍有拓宽的空间，并且国内许多客户可能尚未意识到自身产品有用碳纤维替代的可行性，这就需要碳纤维企业主动与客户合作，从零开始绑定客户、开发产品，在实现某个工业领域复合材料产品批量化生产的同时实现国产碳纤维产业化，使得获得稳定的长期盈利。
3. 产能及产业链整合、市场战略选择是行业长期发展目标
我国目前企业主要产品在产业链位置上比较割裂，此类模式不利于降低成本以及提高碳纤维复材综合质量，长期来看，产业链合作、整合是全行业发展的关键。国际巨头几乎都拥有从原材料到复合材料全产业链生产能力，并且充分利用自身产能降低成本、匹配产品，如赫氏的PAN前驱体100%内部销售，赫氏、东丽的碳纤维材料完全利用自产。而国内企业原材料等部分仍需外购，且主要销售产品是预浸料等中游产品。碳纤维原丝占成本的51%，中下游利润并不高。此外国内企业大客户多为高端装备或民航企业，定制化需求及行业标准高，对产业进行整合促使上下游合作，才能提高产品适配性。
中短期国内企业应聚焦国内航空航天，但体育、风力、汽车等市场仍有长足发展空间。碳纤维产线的定制化、重资产性决定了碳纤维企业受下游景气度影响明显。因此，国内企业在市场选择时要与自身产能、技术结构相匹配，同时密切关注行业景气度影响因素。
（1）市场端，航空航天领域仍存较大空间，中短期内新型高端装备渗透加大为碳纤维复合材料市场增长的主要推动力。（2）格局端，当前国内大小丝束市场竞争格局及驱动因素有较大差异，技术是小丝束主要驱动力，行业龙头具备先发优势及政策支持。大丝束直面国际竞争，扩产能、降成本是盈利关键。（3）复盘海外龙头成长史，竞争格局的稳定性、主营赛道的成长性、绑定下游客户的关键性及重视产销布局反馈，或为成长的关键驱动力之一。
（一）疫情发展超出预期
高端装备上市企业生产地较为集中，同时多数公司重资产属性特征明显、且所需人力成本较高，疫情反复对相关企业影响较大。
（二）重点装备列装需求及交付不及预期
高端装备行业买方具有少数性特征，且越往下游相关企业的垄断性越为明显，部分规模较小企业或配套装备型号较为单一，若此类型号生产及需求计划发生改变，则对相关客户需求单一的企业影响较大。
（三）重大行业政策调整的风险
高端装备行业属于典型的To G行业，考虑生产计划的保密性、战略性等，无论是需求端还是供给端均受政府政策影响较大。因此若相关政策发生调整（如影响较大的定价政策、采购政策）等，则易对板块产生一定系统性冲击。
（四）原材料价格波动风险
碳纤维行业的重资产、高耗能特征较为明显，同时对上游原材料的性能要求较高，若部分原材料采购受限、原材料价格大幅波动、能源价格大幅上涨等，或对碳纤维行业相关企业盈利能力造成一定影响。
