9月1日，威海光威复合材料股份有限公司（简称“光威复材”，股票代码300699.SZ）正式登陆深交所创业板，成为A股首家纯以碳纤维及其相关产品为主营业务的上市公司。光威复材具备碳纤维全产业链布局，是国内产能规模前列、产品品种最全、技术最先进的碳纤维行业龙头企业之一。公司产品主要应用于军用和民用两大领域，其中军用领域占收入的比重接近6成，是航空航天领域碳纤维的重要供应商。
在航空航天领域，飞行器由于长时间处于超高温、高强度、强腐蚀等极端工作条件下，对材料的要求非常苛刻，高性能复合材料的出现极大地推动了航空航天事业的发展。尤其在飞机和火箭等轻量化方面，复合材料发挥着不可替代的作用，其中高性能碳纤维是航空航天领域最常见的轻量化复合材料。
图1：飞行器每减重1kg所取得的经济效益与飞行速度的关系
资料来源：傅恒志等著《航空航天材料定向凝固》
碳纤维是含碳量高于90%的无机高分子纤维，其中含碳量高于99%的称为石墨纤维，具备出色的力学性能和化学稳定性。碳纤维“外柔内刚”，密度比铝低，强度比钢铁高，是目前已实现规模化生产的比强度和比模量最高的纤维材料。此外，碳纤维还具备抗疲劳性强，热膨胀系数小、破损安全性能好、耐高温、耐腐蚀、阻尼性能好、设计自由度大等突出性能，因此被广泛用于航空航天、体育用品、汽车、风电、医疗器械、油田钻探、交通运输等领域。
图2：碳纤维应用领域
资料来源：光威复材招股说明书
碳纤维按照丝束大小分类，即每条碳纤维丝束含有单丝碳纤维的根数，可分为小丝束（低于24K）和大丝束（48k以上）两类。前者技术难度大，生产工艺高，性能优异，成本相对也较高，通常用于国防军工以及体育休闲用品领域。后者性能和成本都相对较低，主要用于工业领域。根据前瞻产业研究院的数据，2014年国际碳纤维市场中，航空航天、工业、体育休闲三大领域的应用比例为22:62:16，到2020年预计将变为20:75:5。在国内市场上，由于国外的长期限制，碳纤维应用主要集中于体育用品领域，占比接近80%，工业领域占比约18%，航空航天领域占比仅为3%。
图3：全球碳纤维市场
资料来源：前瞻产业研究院
图4：中国碳纤维市场
资料来源：前瞻产业研究院
碳纤维由于生产环节多，工艺技术复杂，整个研发周期长且投入大，因此行业壁垒非常高。虽然我国在碳纤维研究方面起步较早，但长期限于停滞不前的状态。相比之下，日本几乎与中国同期开始研究，但技术创新和积累方面远超我国，其80年代研制成功的高性能T1000碳纤维，我国至今还处于研制攻关阶段，从这一层面来看日本在碳纤维技术上至少领先中国30年。目前，国际碳纤维市场基本被日美德以及我国台湾垄断，世界主要碳纤维生产企业有日本的东丽、东邦、三菱，美国的Cytec、Hexcel，德国的SGL，台湾台塑等企业。其中，日本的三家企业合计产量占到全球产量的一半以上。我国近10年来由于政策扶持产能扩充很快，到2014年底，国内总产能达到1.4万吨，但主体产品为技术含量较低的12K及以下的小丝束PAN基碳纤维。产能排名前列的分别有中复神鹰(4500t/a)、江苏恒神(4000t/a)、威海拓展(2500t/a，光威复材子公司)、兰州蓝星(1800t/a)等。但由于技术层次低，产品质量极不稳定，导致市场销售不畅，因此出现了“有产能、无产量”的现象。
从供需层面看，在国际市场上碳纤维目前处于供大于求的局面。根据前瞻产业研究院统计，2014年全球碳纤维产能约14.3万吨，2016年达到约23.3万吨，按照70%的开工率，产量分别为10吨和16.31吨。需求侧统计，2014年全球碳纤维需求量5.35万吨，2016年预计上升至约6.51万吨。但在国内市场上，我国自身供给严重不足，尤其是高性能碳纤维，大部依赖进口。根据爱尔兰著名的市场研究公司Researchand Markets统计，2016年我国消耗的碳纤维仅有24.9%来自国产品牌。因此，我国碳纤维企业面临严峻的国际竞争环境，但是“危”“机”并存，庞大的国内市场给予了充分的国产化替代空间。当务之急是加快技术创新和工艺改革，早日突破关键技术，在产品品质和成本上赶上美日等领军企业。
图5：全球碳纤维市场需求量
资料来源：前瞻产业研究院
图6：中国碳纤维市场需求量
资料来源：前瞻产业研究院
对于国内碳纤维企业来说，现阶段是最关键也是最佳的实现自我升华的时间节点。由于碳纤维出色的材料性能，国家将其列为了关键性的战略材料。发改委在《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划中》明确提出了碳纤维作为高性能复合材料标志性材料的战略地位，在工信部《重点新材料首批次应用示范指导目录（2017年版）》中把高性能碳纤维列为了关键战略材料。国家的高度重视有助于产学研的全面结合，加速推进。在市场层面分析，新能源汽车以及大飞机的快速发展，打开了碳纤维的市场化空间。政策和市场的双重驱动，有望推动国内碳纤维产业实现量到质的飞跃。尤其在航空航天和汽车轻量化等高端领域，我国碳纤维企业存在较多机会。在上市公司中，光威复材和康得新等标的有望从中受益。
作者：军工组
李 欣 （证券执业证书号：S0640515070001）
王茂森 （证券执业证书号：S0640116050023）
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