碳纤维是一种碳含量超过90%的高强度、高模量纤维材料,由稳定连续的层状碳分子结构组成。碳纤维是由腈纶和粘胶纤维作为原料,经过高温氧化碳化制成。碳纤维的直径仅为人头发丝的1/10,但其拉伸强度却是钢铁的7-9倍,而比重仅仅是钢材的1/4。
近年来,碳纤维行业吸引了大量资本涌入。但随着市场竞争的加剧,行业内的竞争压力也日益增大,专家们不断呼吁企业在追求市场份额的同时,应更加重视产品质量的提升。与此同时,行业内的领先企业也在加大对高性能碳纤维产品的研发投入,致力于通过提高产品品质突围。
据不完全统计,2024年1-6月碳纤维项目情况如下:
已投产
德晴新材年产600吨回收碳纤维绿色循环应用项目
4月18日,江苏德晴新材股份有限公司“年产600吨回收碳纤维绿色循环应用项目”全线投产成功。据悉,该生产线自动化程度高、生产能力大、能耗低,所得到的回收碳纤维的性能指标与原生碳纤维基本相当。此外,该公司还开发出针对不同热塑性塑料的碳纤维上浆剂,可以大幅提高短切回收碳纤维在造粒过程中的分散性及界面结合力。
光威复材包头碳纤维项目一期年产4000吨装置投产
6月6日,光威复材公告,内蒙古光威碳纤有限公司的碳纤维产业化项目一期年产 4000 吨碳纤维生产线完成全部调试工作,已正式投产。项目投产后公司碳纤维总产能将达近8000吨/年。
建设中
国核投资(辽宁)建设碳纤维复合材料项目
3月18日,阜新市2024年一季度重点项目集中开工动员大会暨国核投资(辽宁)碳纤维复合材料项目开工仪式。该项目总投资约27.8亿元,建设三条生产线,分别为碳纤维织物生产线、复合材料拉挤生产线、碳纤维储氢瓶生产线。
吉林化纤40万吨碳纤维全产业链项目
4月初,吉林化纤年产40万吨碳纤维全产业链建设取得重大进展,其中年产3万吨高性能碳纤维原丝项目进入设备安装阶段,年产6万吨碳纤维项目的两条碳化线5月份即将投产。
中复神鹰3万吨高性能碳纤维项目
4月19日,中复神鹰年产3万吨高性能碳纤维建设项目举行开工仪式。该项目与2023年1月6日在江苏连云港签约,总投资约60亿。该项目将充分利用核能蒸汽、光伏发电实现碳纤维生产过程中的能源绿色低碳转型,同时将首次采用国内最先进的4.0版本的碳纤维产业化技术进行新的生产基地设计。
东华能源万吨级碳纤维项目
5月21日,东华能源公告“东华能源万吨级碳纤维项目”正式开工。该项目总投资约34.65亿元,分两期建设。一期新建 2 条纺丝线、2 条碳化线,配套 1 套两步法工艺用万吨级聚合生产线,年产能 4,800 吨高性能碳纤维,预计2025年上半年首条千吨线投产,2026年上半年一期达产。项目二期建设完成后可实现年产能 8,000 吨高性能碳纤维,23,840 吨聚丙烯腈粉料。
齐齐哈尔讷河市纤维产业集群协议签署,包括年产2.4万吨PAN基碳纤维项目
6月3日,齐齐哈尔市讷河市政府网站消息,讷河市政府市政府与海亿科技于6月1日签署聚酰亚胺纤维及碳纤维产业集群项目投资协议,项目总投资110亿元,一期投资55亿元,建成年产2万吨聚酰亚胺纤维项目;二期投资55亿元建成年产2.4万吨聚丙烯腈基高性能碳纤维项目。
公示中
3000吨碳纤维原丝项目
3月,河南河山碳材料科技有限公司自主可控两步法干喷湿纺工艺制备超高强度碳纤维原丝项目进行了环境影响评价公示。该项目总投资为3.5亿元,主要建设内容为:采用干喷湿纺工艺年产超高强度碳纤维原丝3000吨。
半导体用碳纤维保温热场材料技改项目
4月2日,河南省舞阳县人民政府官网发布了关于《河南冠合新材料科技有限公司半导体用碳纤维保温热场材料技改项目(重新报批)》的环评文件的公示。
威海拓展纤维有限公司系列高性能碳纤维研发及产业化项目
4月25日,威海市生态环境局网站发布《威海市生态环境局临港区分局关于威海拓展纤维有限公司系列高性能碳纤维研发及产业化项目受理情况的公示》。项目为“威海拓展纤维有限公司系列高性能碳纤维研发及产业化项目”,计划总投资5.6亿元。项目年生产聚丙烯腈原丝2600吨,产品用于航空、航天、轨道交通及新能源领域。
近年来,碳纤维行业投资热度持续高涨,产能大幅提升。国产碳纤维的产能已经占到全球总产能的47.7%。根据《2023年全球碳纤维复合材料市场报告》的数据显示,2023年,我国碳纤维运行产能达到14.08万吨,相比前一年增长了25.7%。进入2024年,国内碳纤维产能持续上升。据百川盈孚统计,今年第一季度国内碳纤维新增产能为6800吨/年,同比增长33.4%,环比增长5.66%。
从供给端来看,碳纤维龙头厂商今年选择了继续扩大产能。例如,中复神鹰年产能30000吨的高性能碳纤维建设项目、光威复材碳纤维项目一期年产4000吨装置投产、吉林化纤正在推进1.5万吨/年高性能碳纤维项目、上海石化也正推进6000吨/年碳纤维项目等。
整体上看,仅在今年第一季度,国内碳纤维就新增了6800吨/年的产能,同比增长了33.4%。这意味着各大厂商面临的库存压力并未得到缓解。可以预见的是,若头部企业继续保持激进的扩张态势,那么在当前价格低迷的情况下,可能会有一批碳纤维企业被迫退出市场。
从需求端来看,从鱼竿到航空器件,再到风电叶片,碳纤维产能持续增长的关键因素之一在于不断开拓新的应用场景。近年来,碳纤维应用方向有所优化,从过去主要供应风电碳梁业务所需的大丝束碳纤维,转变为向压力容器、碳碳复合材料、新能源汽车、轨道交通等多个高端民用领域提供产品。
值得一提的是,2024年以来,低空经济的兴起有望带动碳纤维领域腾飞。电动垂直起降飞行器(eVTOL)作为低空经济的的重要载体之一,其主流设计普遍采用碳纤维作为主要的机身结构材料。在eVTOL中,大约75%至80%的碳纤维用于构建结构部件和推进系统,12%至14%用于内部结构如横梁和座椅,而电池系统、航空电子设备以及其他小型应用则占据了8-12%。
从亿航智能、小鹏汇天、峰飞航空等头部eVTOL制造商公布的设计方案来看,机身结构均采用了碳纤维复合材料。例如,小鹏汇天“旅航者X2”的旋翼桨叶和起落架的设计中也使用了碳纤维复材。根据德邦证券的预测,单台eVTOL对碳纤维的需求量介于100至400公斤之间,有望拉动碳纤维千吨级需求。
总的来说,碳纤维行业的供给关系仍不平衡,库存积压问题严重,导致价格下跌,企业业绩承压。在国内,碳纤维原丝、碳化工艺和生产设备等核心技术尚未取得突破,仍面临技术垄断的挑战。因此,碳纤维行业发展的关键在于打破碳纤维复合材料生产过程中的核心技术壁垒,优化生产工艺,降低成本提高效率,增强其综合竞争力,并进一步开拓民用市场。同时,向碳纤维中高端市场进军,加速碳纤维的出口进程,以促进中国碳纤维行业的可持续发展。
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