騎行在2022年成為了熱門話題，長安街、京郊部分線路的騎行群體也越來越多。隨之而來的是熱鬧的裝備采購，閃電、捷安特、美利達、TREK等品牌缺貨成為常態，尤其是以碳纖維材質為主的中高端產品。據了解，目前中高端自行車所使用的碳纖維多為T700及以上級別產品，目前以進口為主。

關注股市的人，對碳纖維不會陌生，這是大飛機、航空等對重量要求較高的行業的必備品。


1、從魚竿廠到碳纖維全產業鏈

成立于1992年的光威復材，前身是威海市碳素魚竿廠，2002年成立子公司拓展纖維開啟了碳纖維的研發之路。三年后，光威復材突破T300級碳纖維（T值指碳纖維拉伸強度，數量越大強度越高）工程化關鍵技術。

2009年，T300級碳纖維產業化項目通過驗收，至今仍為光威復材的主要產品。此后光威復材繼續深耕碳纖維，研發T700、T800以及M40J（M值表示高模量性能的碳纖維）、M55J等高等級產品。2017年光威復材成為碳纖維行業登陸A股的公司。不過此時的主要業務還是軍品，2016年軍品收入占比達到74.57%。對前五客戶、單一產品的依賴還是比較強的。

軍工占主導的業務結構是行業所決定的，這和碳纖維的特性密切相關。

碳纖維是一種含碳量在 90%以上的無機高分子纖維。高比強度、高比模量、低比重的性能特點使碳纖維以及以碳纖維為增強體的復合材料具有出色的增強、減重效果。同時，耐腐蝕、耐高溫、低膨脹系數、導電等良好的化學穩定性、熱穩定性和電性能特點，使其可以在諸如高壓、高溫、高濕、高寒、高腐蝕性等惡劣工況環境中代替金屬材料。

碳纖維原絲的生產包括聚丙烯腈（PAN）基、瀝青基、粘膠基，其中聚丙烯腈（PAN）基碳纖維目前為碳纖維主流，占市場份額的 90%以上。

由于技術和成本限制，最初碳纖維主要在航空航天領域應用。但是隨著“雙碳”和國產替代的加速推進，碳纖維成本逐步下降，下游應用也從航空航天、體育逐步延伸到風電、軌交、建筑、電纜等工業領域。舊時的王謝堂前燕，也開始飛入尋常百姓家了。

碳纖維產業鏈從石化產品丙烯腈開始，得到聚丙烯腈后，經過11道工序生成原絲，此后再通過碳化得到碳纖維。對碳纖維進一步制備，可生產出碳纖維織物、碳纖維預浸料、碳纖維復合材料及相關型材，其中風電碳梁就是采用拉擠工藝所生產的碳纖維復合材料標準型材的一種。

除了上述材料業務，光威復材在生產設備的布局上也不含糊，將自主性發揮到極致。據2021年年報，光威復材現有八大系列化產品，包括碳纖維裝備、預浸料裝備、纏繞裝備、鋪絲鋪帶裝備、模壓裝備、地面保障裝備和工裝模具等。

光威復材的解釋是，T800 級和Ｍ40J 級項目已經進入驗收階段，所以2021 年投入這兩個項目的研發費用減少了。研發人員的變化，一方面是部分人員崗位從研發崗轉入服務生產的工藝或技術崗位、生產管理崗位；另一方面也有部分人員流失，不過光威復材也強調核心技術人員仍保持穩定。


2、碳梁會有多大想象力？

招商證券研報顯示，由于海上風速高，對風機性能的要求更高，輕量化、大型化要求更加明顯，海上風機對于輕量化的碳纖維材料的需求更為強烈。數據顯示，全球應用于風電葉片的碳纖維2021年達到3.3萬噸，預計2025年達到8.06萬噸，CAGR為25%。

同時，我國風電葉片所需碳纖維占到全球的68%，得益于全球碳中和背景下風電裝機的快速增長，以及葉片大型化背景下碳纖維的滲透率上升，未來風電葉片將是拉動碳纖維需求增長的主要引擎。

理論上說，維斯塔斯碳梁zhuanli過期，光威復材的產品又具有先發優勢，去年碳梁產品基本用于出口的局面或將有所改變，進而將有助于光威復材充分受益于國內海上風電發展的紅利。在近期給投資者的回復中，光威復材也確實提到已經有走完碳梁驗證程序的國內、國外客戶。

過去經驗表明，每次光伏、風電搶裝都會透支下一年的需求。在經過2021年的瘋狂后，今年海上風電的新增裝機量確實不樂觀。更何況還有成本因素。在海上風電平價后，風機降本的需求和碳梁成本較高的現狀很難調和。而且國內廠商在拉擠玻璃纖維主梁的探索也已有所成果，對碳梁構成競爭關系。

不僅如此，覆蓋從原絲到復合材料乃至生產設備全產業鏈的光威復材，本身并不生產大絲束碳纖維，風電碳梁業務所用原材料碳纖維主要是外購，而且目前暫不打算自產碳纖維用于碳梁業務。這是否從側面反映了光威復材的態度？

即使碳梁超預期降本，迎來較大規模的發展，那么對光威復材的財務影響也是收入遠大于凈利潤。畢竟，相比碳纖維及織物高達70%以及預浸料30%左右的毛利率，碳梁業務毛利率僅為15.07%。

光威復材年報透露，當前產能擴張包括碳梁 170 萬米、預浸料 85 萬平米、碳纖維產能5030噸。從價值量及與設計產能的對比來看，碳梁也并不是重點。

因此，雖然伴隨著成本降低和技術升級，碳纖維的應用將會越來越。


3、中國碳纖維產能快速擴張，供需矛盾有望緩解

2021 全球碳纖維產能約 20.76 萬噸，其中中國大陸、美國和日本分列前三位， 運行產能分別為 6.34 萬噸、4.87 萬噸和 2.5 萬噸，三家合計占全球產能的 66%。2020-2021 年中國產能快速擴張，兩年產能同比增速分別達到 36% 和 74%，我國碳纖維的自給率也從 2015 年的 14%提升至 2021 年的 47%。


4、我國大絲束實現技術突破，成為未來重要發展方向

大絲束的制備難度更高，但成本更低，適用于工業民用領域。大絲束和小絲束碳纖維有不同的工藝難點和優勢，小絲束的工藝難點在于它需要更精準的控制工藝來保證力學指標的穩定，優勢在于力學指標更高，可廣泛應用于對于強度要求較高的高端領域，主要應用于軍工、航空航天等領域。 大絲束的制備難度整體高于小絲束，在原絲、聚合、預氧化、碳化等多個系統環節都存在制備難點，但因其生產效率高，生產成本比小絲束低 30% 以上，性能可滿足工業民用需求，在風電葉片、壓力容器、汽車、軌道交 通等工業領域具備應用前景，并且隨著其性價比的進一步提升，未來大絲 束的工業應用方向也有望擴大。

大絲束碳纖維在海外集中度高，近幾年國內實現重要技術突破。

大絲束成為我國未來碳纖維擴產的重要方向，風電等領域有望迎來國產替代。2021 年以來，國內以大絲束為方向的產能規劃進入了規?；尫烹A段， 根據我們對近幾年已投、待投碳纖維項目的統計，2021 年-2023 年間，大絲束的新增名義產能分別占國內當前新增名義產能的 58%、93%、61%， 大絲束已成為我國碳纖維發展的重要方向，從而在與大絲束相關的風電葉 片、壓力容器、軌道交通、汽車輕量化等領域有望實現國產替代。


5、我國高性能碳纖維持續突破，政策支持為行業發展保駕護航

我國高性能碳纖維持續突破。除了大絲束方向的發展，我國碳纖維在力學性能方面也在進步。

我國加大對碳纖維產業的扶持力度。隨著我國產業結構升級，政府加大對新興產業等尖端技術密集產業的扶持力度，碳纖維作為用途廣泛的新材料， 得到了眾多政策支持，國內企業迎來機遇。

文章來源： 未來智庫，英才雜志