基础化工：海上风电材料系列报告之三-风电主导，各领域多点开花，碳纤维行业迎发展良机
敬请参阅最后一页特别声明 -1- 证券研究报告 2022年2月22日 行业研究 风电主导，各领域多点开花，碳纤维行业迎发展良机 ——海上风电材料系列报告之三 基础化工 碳纤维性能优异，技术壁垒高筑。碳纤维是新一代增强纤维，耐高温、耐摩擦、导电、导热、耐腐蚀，力学性能优异，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，但存在配方、工艺及工程三大壁垒，突破难度依次提升。小丝束碳纤维性能优异但价格较高，一般用于航天军工等高科技领域，以及体育用品中产品附加值较高的产品类别。在国际碳纤维产业发展初期主要以小丝束、高强度路线为主。大丝束碳纤维的性价比更具优势，制备成本及售价更低，主要运用于基础工业领域，包括土木建筑、交通运输和新能源装备等。目前大丝束产品技术不断突破，部分产品的性能已经接近小丝束碳纤维，应用领域不断拓宽。 碳纤维产业链较为复杂，丙烯腈为主要原材料，其进口依存度逐步下降。完整的聚丙烯腈基碳纤维产业链包括从原油开采加工到终端工业品应用的七大环节，上游紧密承接石化行业，以丙烯腈为核心原材料。中国丙烯腈进口依存度长期保持在28%以上，2016年以来随着斯尔邦丙烯腈装置的投产，进口依存度有所下降，但依旧有一定的国产替代空间。我国丙烯腈产业国产替代步伐不断加快，产能供应持续发力。 风电领航，下游多元应用市场蓬勃发展助力碳纤维需求高增。我国碳纤维行业下游风电叶片领域发展势头强劲，预计2025年我国风电领域碳纤维的需求量将达6.06万吨。碳/碳复材受益于光伏行业景气度提升，预计2025年我国新增光伏装机量将对应新增0.74万吨碳/碳复材需求量。航空航天产品附加值最高，需求因疫情好转将稳步恢复。随着体育产业的蓬勃发展，体育休闲领域对碳纤维的需求还将稳步上升。汽车车体轻量化有助于节能减排，电池轻量化能够提升汽车的动力性能和续航里程，未来汽车用碳纤维需求有望大幅提振。氢能行业快速发展，氢燃料电池汽车的高速发展有望大幅提振储氢罐用碳纤维需求。 我国碳纤维行业市场集中度较高，“有产能而无产量”现象逐步改善。我国现有超过30家碳纤维企业，但大部分企业规模较小，单线名义产能仅为百吨级，仅头部企业开工率较高。目前我国碳纤维行业产能的CR5约为85%。头部企业主营细分市场有所区别，中简科技主营小丝束碳纤维，主要应用于军备、航空航天等高端精密领域，光威复材的主营产品军民两用，应用范围较广，而吉林碳谷则主营原丝。近年来我国碳纤维企业有效产能快速扩张，行业长期以来“有产能而无产量”的现象有所改善，产能利用率提升明显。 投资建议：碳纤维行业高景气，下游风电行业打开未来需求空间，关注碳纤维生产企业及其上游原丝生产的头部企业。重点推荐：上海石化（A+H）、吉林化纤、吉林碳谷。建议关注：光威复材、中复神鹰。 风险分析：弃风率回升、风电项目改造与推进不及预期、下游需求不及预期。 重点公司盈利预测与估值表 证券代码 公司名称 股价（元） EPS（元） PE（X） 投资评级 20A 21E 22E 20A 21E 22E 600688.SH 上海石化 4.00 0.06 0.18 0.32 69 22 13 增持 0338.HK 上海石油化工股份 1.80（HKD） 0.06 0.18 0.32 25 8 5 增持 000420.SZ 吉林化纤 4.61 -0.11 -0.05 0.02 - - 205 增持 836077.BJ 吉林碳谷 56.15 0.47 0.96 1.83 118 59 31 增持 资料来源：Wind，光大证券研究所预测，股价时间为2022-2-18，汇率：按1HKD=0.81097CNY换算 增持（维持） 作者 分析师：赵乃迪 执业证书编号：S0930517050005 010-57378026 zhaond@ebscn.com 联系人：周家诺 021-52523675 zhoujianuo@ebscn.com 行业与沪深300指数对比图 -10%8%26%45%63%12/2003/2107/2110/21基础化工沪深300 资料来源：Wind 相关研报 海风大潮将至，国产风电材料企业将获明显利好——海上风电材料动态跟踪报告之二（2021-11-29） “十四五”海上风电装机量超预期，风电材料迎来景气周期——海上风电材料动态跟踪报告之一（2021-11-23） 要点 敬请参阅最后一页特别声明 -2- 证券研究报告 基础化工 投资聚焦 碳纤维是一种含碳量高于90%的无机高性能纤维，力学性能优异，且耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀。20世纪70年代以后，碳纤维凭借其优异的性能在下游产业中迅速商业化；进入21世纪，碳纤维更是广泛应用于新能源装备、工业机器、建筑和汽车等多个领域，成为当今世界不可或缺的战略性新材料。随着我国碳纤维生产技术的不断突破，碳纤维国产替代驶入快车道。未来以风电叶片为代表的下游多元应用市场将大幅驱动碳纤维需求放量，体育休闲、航空航天、光伏碳/碳复材、汽车、储氢瓶等应用市场蓬勃发展将进一步提振需求。 我们的创新之处 我们对碳纤维在风电、碳/碳复材、航空航天、体育休闲、汽车、储氢瓶等多个领域的需求进行了分析，并针对部分应用领域进行了需求测算。 在风电叶片领域，假设2021-2025年间我国陆上新增风电装机量的CAGR为10%，海上风电新增装机量沿用我们在2021年11月所发布的《“十四五”海上风电装机量超预期，风电材料迎来景气周期——海上风电材料动态跟踪报告之一》的测算数据。假设碳纤维的重量占主梁总重的60%，风机主梁结构质量占叶片质量的50%。预计2025年我国风电领域碳纤维的需求量将达6.06万吨。 在碳/碳复材领域，我国光伏新增装机量从2020年的48.2GW增长至2025年的110GW，假设单位装机容量碳碳复材用量年均增长率为10%，2025年新增的光伏装机量将对应新增0.74万吨碳碳复材需求量。在航空航天领域，碳纤维的需求来自新研制的飞机中碳纤维复合材料的应用占比不断提升和新增的飞机订单。在体育休闲领域，随着我国体育产业整体市场规模的稳步增长，高性能碳纤维体育用品有望迎来更多市场机遇。在汽车领域，2020年10月，中国汽车工程师学会发布的《节能与新能源汽车技术路线图(2.0版)》明确了到2035年燃油乘用车整车轻量化系数降低25%、纯电动乘用车整车轻量化系数降低35%的目标，有望大幅提振汽车用碳纤维需求。在储氢瓶领域，中国氢能联盟在《中国氢能源及燃料电池产业白皮书（2019版）》中预测，至2025年我国燃料电池车销量将达5万辆/年，从而带动应用于压力容器的碳纤维需求量的提升。 股价上涨的催化因素 1）大小丝束技术的重大突破能够推动碳纤维行业的发展，并进一步拓宽下游的应用领域。2）碳纤维及上游原丝产品价格上涨，增厚公司业绩；3）碳纤维及上游原丝产品生产企业规划的产能正式落地，业绩迎来释放期。 投资建议 风电叶片是碳纤维下游需求增长最快的领域，随着风电叶片大型化和轻量化、风电机组装机量稳步增加、“十四五”期间海上风电装机量有望超预期，未来风电领域的碳纤维需求增长可观。且航空航天、光伏碳/碳复材、体育休闲、汽车、储氢瓶多领域的发展进一步提振碳纤维需求。具备碳纤维及其上游原丝生产线的头部企业将率先获益。重点推荐：上海石化（A+H）、吉林化纤、吉林碳谷；建议关注：光威复材、中复神鹰。 敬请参阅最后一页特别声明 -3- 证券研究报告 基础化工 目 录 1、 碳纤维——备受瞩目的轻量化材料 .................................................................................... 7 1.1、 “黑金”——潜力深厚的材料明星 ............................................................................................................ 7 1.2、 产业链及工艺流程 ................................................................................................................................ 10 1.2.1、 碳纤维产业链全貌一览 ................................................................................................................... 10 1.2.2、 上游紧密承接石化行业，以丙烯腈为核心原材料 ........................................................................... 11 1.2.3、 原丝质量决定产品性能，原丝工艺成关键 ...................................................................................... 12 1.2.4、 碳纤维工艺流程复杂，资本开支较高 ............................................................................................. 14 2、 风电领航，下游应用市场蓬勃发展 ................................................................................... 15 2.1、 碳纤维产业应用场景广阔，需求持续扩容 ........................................................................................... 15 2.2、 风电叶片是我国碳纤维第一大应用领域，行业高景气助推需求高增 ................................................... 16 2.3、 极佳的热场材料——碳/碳复合材料将充分受益于光伏景气提升.......................................................... 18 2.4、 航空航天产品附加值最高，需求稳步恢复 ........................................................................................... 20 2.5、 人均体育消费稳增，体育休闲产品需求稳步增长 ................................................................................ 23 2.6、 汽车轻量化未来可期，碳纤维大有可为 ............................................................................................... 25 2.7、 氢能行业快速发展，高压储氢瓶推动碳纤维需求 ................................................................................ 26 3、 碳纤维产业形势 ...............
