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《2023全球碳纤维复合材料市场报告》全文
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来源:足球体育直播    发布时间:2024-03-31 10:12:38

  对于全球的碳纤维市场,是极其特殊的一年,依照我们对多方的数据的统计及综合评估,年以来,全球首次出现需求负增长,对于中国企业,这是前所未有的经历与挑战,全球碳纤维市场往何处去?

  我们先简要回顾全球碳纤维的需求历史:1971年,以日本东丽公司生产PAN基碳纤维Torayca T300(1吨/月)为标志事件,人类开始了PAN基碳纤维的工业规模生产。随后几年,日本与美国相继开发了鱼竿、高尔夫球杆,这是PAN基碳纤维最初的应用市场。1975年,东丽的碳纤维成功地应用在波音B737的次承力部件,在随后几年,东丽碳纤维进入了波音B757与B767的次承力部件,从此开启了PAN基在航空航天军工的应用,从1971年到1985年,我们叫做“哺育期”。进入80年代中期至90年代初,新的体育器材如网球拍,新的航空航天应用,如卫星、火箭、波音B777、空客A320的加入,碳纤维市场进入“爬行期”。然而,在1990-1995年期间,民用航空市场进入了萧条期(详见2020航空产业网,1970-2018民航飞机交付与经济周期),飞机出货量逐年降低,严重依靠航空航天军工市场的碳纤维市场也相应进入平稳及下降,我们叫做“蹒跚学步期”;1995年到2002年,民用航空市场复苏,B777主承力结构采用碳纤维,体育器材平稳发展,新的工业应用如能承受压力的容器进入,需求稳定发展,市场进入了“走步期”。从2003年到2022年,2003年,波音公司开启了复材飞机B787计划;2005年,空客开启了复材飞机A320计划;两款飞机的碳纤维复材均超过结构总质量的50%,至此开启了航空新时代;2007年,ZOLTEK宣布与世界最大风电设备供应商VESTAS达成协议,在5年内提供3亿美元的碳纤维;这些标志性事件构成了市场的快速地增长,进入了“跑步期”。

  我们曾经以为碳纤维市场会一路前行、甚至飞奔,市场一片乐观情绪,数年前,本报告也做了不少乐观的预测。真应了那句谚语“人类一预测(原文是思考),上帝就发笑”。大约在2017年前,我们的产业高质量发展思路是按照东丽公司的产品发展思路来规划的,之后风电等工业应用的异军突起,让这些规划被市场狠狠打脸;2017年之后,我们对风电等工业应用赋予了极大的热情与愿望,2023年又被市场打脸。从预测到被市场打脸的反复受虐之下,我们应该认真反思产业政策的科学性,集中力量诚然可以办大事,而集中聪明大脑去做预测及安排,在变幻莫测与神奇的市场经济中,可能更多会成为笑线年,我国的碳纤维市场也很不乐观,需求量为69,075

  2022年的74,429吨降低了7.2%;2023年的运行产能为140,830吨,对比2022的112,050吨,增长了25.7%。市场需求降低,而运行产能快速地增长,必然形成价格血拼、库存高企的严重内卷状态。中国碳纤维产业如何解困?加上“全球碳纤维市场往何处去?”的疑问。我现在是没有胆量去尝试回答这样的大问题了,只是尽量多地提供给行业更多的数据与事实,仁者见仁,各自做结论!特别鸣谢

  黄翔宇先生、安徽赢碳新材料副总经理陈宇航先生、南通复源董事长杨斌女士等一批业界同仁无私分享行业信息与思想。02

  135,000吨,2023年的全球需求数据为115,000吨,同比降低了14.8%,不同于往年的全球10%的增长规律。2023年全球数据的获得,我们有如下几个依据:

  首先,感谢中国碳纤维企业的一如既往的支持,大家主动通报了年度销售数据,当然我们也在市场做了多渠道的数据核定,中国的销量加上进口总数,我们权当中国的市场需求(不完全科学,比如对来料加工数据的处置)。

  接着,我们开始参阅国际碳纤维同行的年度销售数据或经营情况,从供应侧来判断需求,比如日本碳纤维企业的出货量,德国SGL

  HEXCEL公司的年报等;然后,我们参阅了大量的应用市场的发展现状,比如波音与空客在2022

  最后,我们也参考国际同行对市场的数据。综合上述四类依据,我们算出了全球碳纤维的需求量。

  年的应用市场格局有较大的变化。对比前几年,风电市场对碳纤维的需求疲软;疫情之后,航空航天军工市场迅速回暖,再次回到龙头应用的位置。

  体育休闲市场近几年呈现了过山车一样的变化:历史上,该市场是平稳增长的规律,疫情开始,出现了疯涨,比如,2022

  2021年的增幅达到29.7%,除了疫情刺激大众的消费,更多原因是疫情导致的国家海运市场紊乱等因素,导致西方分销商大量库存,2023年全球逐步恢复到正常状态,大量的库存使得销售狂降,对比2022年,2023年的体育休闲降低了21.7%。能承受压力的容器市场在2023

  2022年,由于碳纤维紧俏,各大厂家都做了一定的库存,2023年,碳纤维供应充足,所以消耗了一定的库存,新的需求体现出小许的降低。其他的市场,大都保持与去年类似或稍微降低,根本原因是2022

  2023年。碳碳复材(包括保温毡)主要受中国的光伏行业影响,2023年有小幅度的增长。2.3. 全球碳纤维市场需求-应用(美元)

  2022年的43.85亿美元,降低了13%,除了需求数量降低,价格对比前两年也有大幅度下降。2.4. 全球碳纤维市场需求-产品(千吨)

  上述的全球及中国市场的产品既有格局是客观的。一方面,追求更高性能是必须的,但要防止盲目追高,曲高和寡是基本规律,尤其对公司,还是要以盈利为根本目标。

  运行产能”的概念,但依然存在“产能折算”的问题。这样一些问题主要存在于兼顾生产1K-6K的单位中,他们会把产线K来核算。2023年,全世界主要增加的产能是:中复神鹰增长14,000

  7,000吨,韩国晓星公司增长5,500吨,土耳其DowAksa增加了2,400吨,中简科技增长了1,500吨,长盛科技增长了800吨。全球十强厂家中,包含了吉林化纤集团、中复神鹰、新创碳谷、宝旌四家中国大陆企业。

  2023年已经宣布并在进行中的扩产有:东丽欧洲计划投资1.2亿欧元,法国工厂年产量将从5,000

  6,000吨,东丽美国投资1,500万美元升级生产线年初已完成),扩建其位于加利福尼亚州Morgan Hill的工厂,东丽韩国扩建3,300吨产能的第三条生产线,把年生产能力提高到8,000吨/年,到2025年,东丽集团至少增加7,500吨/年小丝束产能。吉林15,000吨高性能碳纤维,宝旌30,000吨(2025前完成),中复神鹰30,000吨(2026年完成),上海石化6,000吨(2024年完成),韩国晓星在中国的9,600吨及越南的21,600吨扩产计划等。3.2.全球碳纤维运行产能-区域总量:

  吨,增长12.3%。所有的新增产能由中国、韩国晓星及土耳其DowAksa贡献。近几年,中国运行产能在全球的占比:2019年17.3%排名美日之后第三名;2020年

  排名美之后第二名;2021年30.5%全球第一;2022年43.3%,全球第一,2023年47.7%,全球第一名。这些显著的进步充分证明了我国制造大国的能力。2023年,俄乌战争对欧洲的能源问题凸显,整个欧洲的能源价格上升,这对于碳纤维生产是重要的成本,所以,除了紧密供应链的必须及碳纤维的高的附加价值,欧洲(包括东欧)生产碳纤维将举步维艰。据未经证实的市场传言:ZOLTEK的匈牙利工厂出现长时间的停产。

  从产地生产要素优势看,全球碳纤维生产从昂贵能源国家及地区,向便宜区域的转移,是不可避免的大趋势。4

  ), 2017(105.5%), 2018(21.6%), 2019(33.3%), 2020 (54.2%), 2021(58.1%), 2022(53.8%), 2023(17.8%)。随着上述市场增长的放缓甚至降低,相应的国产碳纤维供应量的增长会相应放缓。2023年进口碳纤维呈现断崖式下降,根本原因是国产碳纤维的进口替代的增强,次要原因是中国市场的发展没有到达预期。4.2. 中国碳纤维需求-应用

  总需求17,000吨中,扣除了国外用户,只是统计国内风电厂家的用量)与国际依然有巨大差距;汽车及混配模成型会因为中国新能源车的快速地发展而应用潜力巨大。4.3. 中国碳纤维需求-省份总量:

  吨广东继续保持中国应用魁首位置,江苏赶超上海紧跟其后。江苏及山东的地位受风电影响巨大。

  千美元从金额来看,广东连续三年回到全国第一,上海再次成为第二,浙江跨入亿美元应用大省行列。4.4. 中国碳纤维需求-供应来源

  年的38%,2021年的46.9%,2022年的61%,攀升到2023年76.7%,这充分表现了国产碳纤维的巨大进步。中国是世界碳纤维的最大市场,同时也是各家碳纤维制造商的角斗场。各国对中国市场的供应量,近几年并无特定规律可循。我们只是尝试对其做出一定的解释:2023年,对比

  年,小丝束方面,日本、中国台湾(大小丝束兼顾)、韩国及美国,对中国大陆出口有40-50%的降低:其中日本下降率最小37.87%,韩国下降率最高

  ,这反应出:在强大的国产替代趋势之下,质优的日本本土纤维依然拥有不少忠实用户,自卫能力强过其他厂家。2023年,对比2022年,大丝束方面,墨西哥,德国及匈牙利,对中国大陆的出口有51-74%断崖式下跌,其中德国下降率51.85%,墨西哥为

  ,匈牙利为73.59%。在凶猛的国内大丝束纤维的冲击之下,这类进口很快会归零。总金额:2,331,516

  千美元2023年,对于中国市场,所有的供应来源除了日本,价格均在下跌,其中中国供应的价格下降最猛,从2022年的33美元的均价跌到18美元均价;让人费解的是,在需求严重不足的情况下,日本纤维却在涨价,是对市场的误判?还是其他未知因素?但从市场得到的消息,东丽在2024年慢慢的开始较大幅度降价。

  2023年,我们依然不能采用“实际产能”,根本原因是一些小丝束企业的生产线,尤其是服务于航空航天应用市场的企业,他们的生产线K切换生产。所以,厂家通常根据12K报产能,而实际生产中,3K、6K可能是最大品种。假如按实际3-6K核算产能,我们预计整个中国的运行产能数据要扣除8,000吨。

  2023年中国产能达到138,330吨,比2022的产能112,050吨多出了26,280吨 ,其中新增产能的贡献者:中复神鹰增长14,000吨,吉林化纤集团增长7,000吨,晓星中国新增2,500吨,中简科技增长了1,500吨, 长盛科技增长了800吨,西安康本增长了180吨。

  第一类航空航天军品应用企业,以光威复材,中简科技及太钢钢科为代表,还包括恒神及中复神鹰部分产能、煤化所扬州基地、西安康本、河南永煤、中油吉化、吉研高科和吉林神舟等企业。从代表企业的年报上看,2023年的下半年、尤其最后一个季度,营收有收窄,盈利有较大幅度降低。整个市场的价格下降也已经传递到这样的领域。新的第二、三类既有企业携成本优势在千方百计挤入市场。从吃肉到喝汤到啃骨头,这是不可逆的趋势。

  第二类高性能工业应用企业,以中复神鹰、光威复材、江苏恒神、长盛科技、晓星中国等企业为代表。其中,中复神鹰完成了西宁基地2.5万吨的建设,整个公司实现了2.85万吨产能,成功挤入全球第三。2023年初又宣布了在连云港新的3万吨扩产计划;光威复材已经在内蒙安装了新的碳化线月份恒神对外宣布在陕西榆林投资建设2万吨/年高性能碳纤维生产基地,一期拟先建设5,000,包括一条干喷湿纺碳化线及一条大丝束碳化线;长盛科技(前中安信)新增了一条800吨的碳化线;第三类企业吉林化纤宣布建设3万吨干喷湿法原丝及相关的碳化线;韩国晓星公司在徐州建成了2,500吨的碳化能力;山东国泰大成建成了7,500吨原丝及3,500吨碳化能力;常州新创也在建设3万多吨的原丝装置,与前期建设的6条碳化大线一道,会进入该市场的竞争;宝旌的原丝规划中也有高性能的安排,在2024年会进入该市场;山东荣成的永成项目 (基于前中安信的荣成基地)正在积极恢复与建设中,预计2024年会有两条线吨碳纤维出品。这样的领域无军品的高门槛与长验证周期,特定应用市场,核心是性价比,如此多的新势力进入市场,必然是惨烈的白刃战。

  第三类低成本工业应用企业,以吉林化纤集团、上海石化、宝旌、蓝星、新疆隆矩为代表。吉林化纤集团在2023年完成了5万吨原丝的扩产,产能达到16万吨,碳丝产能增加到4.9万吨,世界上的排名第二。2024年将建设1.5万吨的干喷湿法原丝及相关碳化建设,试图去竞争上述第二类市场。上海石化完成了2.4万吨大丝束原丝及相关的6千吨碳化的建设,正在稳步提升纤维的性能,有望在2024年规模生产T700性能的48K大丝束纤维,大直径纤维在生产中有诸多难点,但在后续复材及应用有诸多优势;宝旌碳纤维在2024年初完成了对其吉林基地向吉林化纤转售的合同,2024年宝旌的碳纤维就会减少7,500吨产能,而吉林化纤会相应增加,宝旌正在浙江加快自身原丝与碳化产能的建设,有望在2024年市场万吨碳纤维产能规模。蓝星的产能规模小,新疆隆矩缺乏战略原丝支撑,2023年的日子比较艰难。该市场的生存,一定要具有低成本基因的原丝技术,还要对纤维生产做大幅度低成本改良与创新,更要在应用上开疆拓土。当然受苦越多,未来市场发展的潜力也越大,主要任务是完成对玻纤复材、甚至塑料及铝合金大众材料的替代。

  2月21日,内蒙古自治区乌海市举行2023年重点项目集中开工活动,内蒙古万泰化学纤维集团有限公司年产20万吨PAN基原丝和10万吨PAN基高端碳纤维项目正式开工建设;项目投资111亿元占地总面积1055亩,分二期建设。一期投资14亿元,建设年产1.6万吨碳化全流程生产线万吨原丝生产线、自备发电站变电站以及仓储设施、污水处理站等,建设周期为2023—2025年;二期投资97亿元,建设年产8.4万吨碳化全流程生产线万吨碳纤维原丝生产线、自备发电站变电站、公用工程等,建设周期为2025-2027年;

  12月26日,精工与东华能源(茂名)碳纤维有限公司(以下简称“东华能源”)签署了《碳纤维装备采购合同》,合同总金额5.50亿元人民币公司将分二期向东华能源提供纺丝线年12月30日,龙游县与杭州超探新材料科技有限公司举行云墨碳谷项目签约仪式。项目前期包括新建10,000吨高性能碳纤维生产线吨碳-碳复合材料及碳素产品生产线个子项目和后期产业链延伸项目约50个。

  树脂基碳纤维复合材料的需求量,根据纤维在复材中65%比例计算,以建立一个规模概念。

  2023年,全球复材的需求为176.9千吨,对比2022年的207.7千吨,降低了14.8%;全球的碳纤维复材收入232.7亿美元,对比2022年的262.1亿美元,降幅为11.2%。其中:航空航天军工市场的需求上的复苏及价格的上涨,而其他应用,不光碳纤维价格基本都在降低,其复材成本与价格也在降低,比如碳碳复材。2023年航空航天市场的复材数量占总量的19.1% (2022年的数据为14.9%), 但收入总量的62.8%(2022年的数据为46.7%)。显然,该市场是碳纤维所有应用中的最高附加值市场,是所有碳纤维企业一同向往的黄金市场,同时也有很高进入门槛的市场,也是国际碳纤维巨头势必严防死守的疆土,各家企业应依据自己情况去做战略决策。6.4. 全球树脂基碳纤维复合材料需求-区域(10亿美元)

  新冠疫情三年,中国市场赶超其他国际与区域,成为全世界最大复合材料市场;2023

  航空航天军工市场迅速复苏,中国应用市场中,复合材料附加值较高的碳碳复材降价严重,体育器材低迷,这些重要的因素导致美国超越中国,成为最大复合材料市场。纵观全球四大主要复材大市场,欧美日复合材料与应用水平还是最高的:航空航天军工领域,与日本的材料及复材工艺一起,形成了产业链闭环;以氢气为代表能承受压力的容器方面,欧美日也有深度的合作,应用推广也非常扎实;风电领域,依然是碳纤维应用的国际龙头,汽车、船舶等方面,也积累了大量的技术与应用;体育休闲应用的制造不在欧美,但品牌与渠道大都在他们的掌控之中。我国市场的特点是全面与低成本制造能力:覆盖了几乎所有的传统应用市场,也均形成了基础的研发制造能力。对于已经掌握了技术的应用市场,通过超强的低成本制造能力,成为业界最强,比如我们的体育器材、风电拉挤板、碳碳复材等等。当然这个也是双刃剑,让本来可以多挣几年钱的业务很快就内卷严重。我们严重缺乏新的应用生态的开拓能力与耐心,这是与欧美日最大的区别与差距。6.5. 全球树脂基碳纤维复合材料需求-制造工艺

  2023年,预浸铺放工艺超过缠绕拉挤工艺,回到业界第一大工艺的地位。这个变化主要是航空航天军工市场的增长以及风电市场的疲软决定的。上述的传统工艺,是人类针对纤维这个二维材料,参考其他工业领域的制造思维,相对而言,是自然而然的工艺思路。然而面对巨量的潜在应用,比如风电梁帽与汽车,现在的流行的工艺是否最合适?是否最优?这儿存在严重的问号。尤其对于汽车,从最早沿用航空工艺(预浸料铺放)到高压RTM,实践证明,对于规模化小轿车,这两类工艺是不适合的,主体问题就是太复杂与成本过高。尤其对比钢板的冲压与铝合金组合件的一次性压铸。当前及今后几年,全球碳纤维的供应与价格都能满足海量应用的需求,急需颠覆性的复合材料创新工艺。6.6. 全球碳纤维复合材料需求-不同基体(10亿美元)

  我们发布这个图表,旨在提示大家别忽略树脂基及碳基之外的其他基体复合材料,这些材料也是碳纤维复合材料大家族中的一员。除了金属、陶瓷、水泥等大量的基体材料,气凝胶也作为新的基体,与各种纤维毡结合,变成新型的复合材料。在碳纤维领域,预氧毡与二氧化硅气凝胶的结合,正在创造广阔的应用市场空间;碳纤维毡、石墨毡与碳气凝胶的结合,也将改变很多应用。

  ,这些“复合材料”非常有可能会为新能源产业提供革命性的创新。2023年,整个树脂基材料中,热塑复合材料占了大约5%的比例,金额约为11.5亿美元。其中,绝大部分为非连续增强塑料,而连续碳纤维热塑材料,我们估计市场占有率为3亿美元左右。