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1、泓域咨询/碳纤维光伏材料产业园建设项目可行性研究报告碳纤维光伏材料产业园建设项目可行性研究报告xx投资管理公司目录第一章 总论10一、 项目名称及建设性质10二、 项目承办单位10三、 项目定位及建设理由12四、 项目实施的可行性14五、 报告编制说明15六、 项目建设选址17七、 项目生产规模17八、 原辅材料及设备17九、 建筑物建设规模17十、 环境影响18十一、 项目总投资及资金构成18十二、 资金筹措方案19十三、 项目预期经济效益规划目标19十四、 项目建设进度规划19主要经济指标一览表20第二章 市场分析22一、 碳纤维产业应用场景广阔，需求持续扩容22二、 碳纤维工艺流程复杂，
2、资本开支较高23三、 国内市场情况25第三章 项目建设背景及必要性分析28一、 碳纤维：备受瞩目的轻量化材料28二、 碳纤维产业链分析32三、 碳纤维国际市场情况33四、 加强科技创新平台建设35五、 壮大立市主导产业36六、 项目实施的必要性37第四章 项目承办单位基本情况38一、 公司基本信息38二、 公司简介38三、 公司竞争优势39四、 公司主要财务数据41公司合并资产负债表主要数据41公司合并利润表主要数据41五、 核心人员介绍42六、 经营宗旨43七、 公司发展规划44第五章 选址方案46一、 项目选址原则46二、 建设区基本情况46三、 推动数字经济和实体经济融合发展48四、 积
3、极融入新发展格局和成渝地区双城经济圈建设49五、 项目选址综合评价51第六章 产品方案53一、 建设规模及主要建设内容53二、 产品规划方案及生产纲领53产品规划方案一览表54第七章 建筑工程方案分析55一、 项目工程设计总体要求55二、 建设方案57三、 建筑工程建设指标58建筑工程投资一览表58第八章 工艺技术分析60一、 企业技术研发分析60二、 项目技术工艺分析62三、 质量管理63四、 设备选型方案64主要设备购置一览表65第九章 原辅材料分析66一、 项目建设期原辅材料供应情况66二、 项目运营期原辅材料供应及质量管理66第十章 节能可行性分析68一、 项目节能概述68二、 能源消
4、费种类和数量分析69能耗分析一览表69三、 项目节能措施70四、 节能综合评价70第十一章 组织机构管理72一、 人力资源配置72劳动定员一览表72二、 员工技能培训72第十二章 环境保护方案75一、 编制依据75二、 建设期大气环境影响分析76三、 建设期水环境影响分析77四、 建设期固体废弃物环境影响分析78五、 建设期声环境影响分析78六、 环境管理分析79七、 结论80八、 建议80第十三章 进度规划方案82一、 项目进度安排82项目实施进度计划一览表82二、 项目实施保障措施83第十四章 安全生产分析84一、 编制依据84二、 防范措施87三、 预期效果评价92第十五章 投资方案分析
5、93一、 投资估算的编制说明93二、 建设投资估算93建设投资估算表95三、 建设期利息95建设期利息估算表96四、 流动资金97流动资金估算表97五、 项目总投资98总投资及构成一览表98六、 资金筹措与投资计划99项目投资计划与资金筹措一览表100第十六章 经济收益分析102一、 基本假设及基础参数选取102二、 经济评价财务测算102营业收入、税金及附加和增值税估算表102综合总成本费用估算表104利润及利润分配表106三、 项目盈利能力分析107项目投资现金流量表108四、 财务生存能力分析110五、 偿债能力分析110借款还本付息计划表111六、 经济评价结论112第十七章 招标、投
6、标113一、 项目招标依据113二、 项目招标范围113三、 招标要求114四、 招标组织方式114五、 招标信息发布114第十八章 风险评估分析115一、 项目风险分析115二、 公司竞争劣势118第十九章 项目综合评价119第二十章 补充表格121营业收入、税金及附加和增值税估算表121综合总成本费用估算表121固定资产折旧费估算表122无形资产和其他资产摊销估算表123利润及利润分配表124项目投资现金流量表125借款还本付息计划表126建设投资估算表127建设投资估算表127建设期利息估算表128固定资产投资估算表129流动资金估算表130总投资及构成一览表131项目投资计划与资金筹措
7、一览表132报告说明根据谨慎财务估算，项目总投资29889.26万元，其中：建设投资23733.57万元，占项目总投资的79.41%；建设期利息511.96万元，占项目总投资的1.71%；流动资金5643.73万元，占项目总投资的18.88%。项目正常运营每年营业收入52100.00万元，综合总成本费用41168.74万元，净利润7997.03万元，财务内部收益率19.35%，财务净现值11997.39万元，全部投资回收期6.13年。本期项目具有较强的财务盈利能力，其财务净现值良好，投资回收期合理。碳/碳复合材料（以下简称“碳/碳复材”）是在碳纤维基础上进行了石墨化增强处理的产品，主要应用在热
8、场部件、航天部件、刹车盘等领域。碳/碳复材能够耐受2000的高温，是极少数在高温下力学性能不降反升的材料。同时，碳/碳复材还具备良好的耐热性、耐腐蚀性、耐摩擦性，容易加工，强度是石墨材料的3-5倍。碳/碳复材的寿命是石墨材料的3倍以上，例如单晶硅生长炉热场使用寿命在50炉左右，多晶硅铸锭炉热场使用寿命在100炉左右，碳/碳复材单晶硅生长炉热场使用寿命在150炉以上。而价格方面，碳/碳复材的价格仅为石墨坩埚的2倍左右。在太阳能光伏热场领域，碳/碳复材可应用于直拉单晶硅炉和多晶硅铸锭炉中。本报告基于可信的公开资料，参考行业研究模型，旨在对项目进行合理的逻辑分析研究。本报告仅作为投资参考或作为参考范
9、文模板用途。第一章 总论一、 项目名称及建设性质（一）项目名称碳纤维光伏材料产业园建设项目（二）项目建设性质本项目属于新建项目二、 项目承办单位（一）项目承办单位名称xx投资管理公司（二）项目联系人孙xx（三）项目建设单位概况展望未来，公司将围绕企业发展目标的实现，在“梦想、责任、忠诚、一流”核心价值观的指引下，围绕业务体系、管控体系和人才队伍体系重塑，推动体制机制改革和管理及业务模式的创新，加强团队能力建设，提升核心竞争力，努力把公司打造成为国内一流的供应链管理平台。当前，国内外经济发展形势依然错综复杂。从国际看，世界经济深度调整、复苏乏力，外部环境的不稳定不确定因素增加，中小企业外贸形势依
10、然严峻，出口增长放缓。从国内看，发展阶段的转变使经济发展进入新常态，经济增速从高速增长转向中高速增长，经济增长方式从规模速度型粗放增长转向质量效率型集约增长，经济增长动力从物质要素投入为主转向创新驱动为主。新常态对经济发展带来新挑战，企业遇到的困难和问题尤为突出。面对国际国内经济发展新环境，公司依然面临着较大的经营压力，资本、土地等要素成本持续维持高位。公司发展面临挑战的同时，也面临着重大机遇。随着改革的深化，新型工业化、城镇化、信息化、农业现代化的推进，以及“大众创业、万众创新”、中国制造2025、“互联网+”、“一带一路”等重大战略举措的加速实施，企业发展基本面向好的势头更加巩固。公司将把
11、握国内外发展形势，利用好国际国内两个市场、两种资源，抓住发展机遇，转变发展方式，提高发展质量，依靠创业创新开辟发展新路径，赢得发展主动权，实现发展新突破。公司注重发挥员工民主管理、民主参与、民主监督的作用，建立了工会组织，并通过明确职工代表大会各项职权、组织制度、工作制度，进一步规范厂务公开的内容、程序、形式，企业民主管理水平进一步提升。围绕公司战略和高质量发展，以提高全员思想政治素质、业务素质和履职能力为核心，坚持战略导向、问题导向和需求导向，持续深化教育培训改革，精准实施培训，努力实现员工成长与公司发展的良性互动。经过多年的发展，公司拥有雄厚的技术实力，丰富的生产经营管理经验和可靠的产品质
12、量保证体系，综合实力进一步增强。公司将继续提升供应链构建与管理、新技术新工艺新材料应用研发。集团成立至今，始终坚持以人为本、质量第一、自主创新、持续改进，以技术领先求发展的方针。三、 项目定位及建设理由我国对碳/碳复材的需求巨大，这主要是由于近年来我国光伏产业进入快速发展期，光伏装机量增长强劲，为碳/碳复材的需求提供了广阔增长空间。根据国家能源局预测，我国光伏累计装机量将从2020年的253GW增长至2025年的693GW；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7400吨碳/碳复材
13、需求量。当今世界正经历百年未有之大变局，新冠肺炎疫情全球大流行使这个大变局加速演进，国际环境日趋复杂，发展的不稳定性不确定性明显增加。当前和今后一个时期，我国加快转向高质量发展阶段，发展仍然处于重大战略机遇期，但机遇和挑战都有新的发展变化，立足新发展阶段、贯彻新发展理念、构建新发展格局，具有多方面优势和条件，同时面临新的矛盾和挑战。省委立足省情实际，科学研判新发展阶段形势和特征，以成渝地区双城经济圈建设为战略牵引，坚定扛牢建设“一极两中心两地”的使命担当，描绘了全面建设社会主义现代化四川的发展蓝图。今后五年，是巴中抢抓国省重大战略机遇、推动革命老区高质量发展的关键期，是深度融入新发展格局、全面
14、提升发展内生动能的突破期，也是激活后发优势、在新一轮区域发展中抢占先机的追赶期，动力压力同在、机遇挑战并存。外部机遇前所未有，“一带一路”、长江经济带、新时代推进西部大开发形成新格局等国家重大战略深入实施，新发展格局促进国内资源要素加快循环，成渝地区双城经济圈建设辐射带动，中央、省委明确支持革命老区加快发展，巴中有望纳入全国革命老区核心城市高质量发展试点，战略叠加释放的政策红利愈发凸显。内在发展积聚成势，现代综合交通体系构建推动巴中由边远山区向区域门户枢纽转变，“三个四”重点产业不断壮大强化发展支撑，绿色生态资源潜在价值显著，工业化、城镇化后发优势拓展投资增长空间，深化改革开放促进营商环境持续
15、优化，高质量发展具备基础和条件。困难挑战不容忽视，应该清醒看到，全市经济总量小、人均水平低、发展不平衡不充分的问题仍然十分突出，主导产业效益不高、市场竞争力不强，金融、科技和人才制约明显，基础设施、公共服务、民生领域存在不少短板弱项，基层社会治理和防范化解重大风险任务繁重。全市上下务必胸怀“两个大局”，辩证看待新机遇新挑战，深刻认识新特征新要求，把握发展规律，努力在危机中育先机、于变局中开新局。四、 项目实施的可行性（一）符合我国相关产业政策和发展规划近年来，我国为推进产业结构转型升级，先后出台了多项发展规划或产业政策支持行业发展。政策的出台鼓励行业开展新材料、新工艺、新产品的研发，促进行业加
16、快结构调整和转型升级，有利于本行业健康快速发展。（二）项目产品市场前景广阔广阔的终端消费市场及逐步升级的消费需求都将促进行业持续增长。（三）公司具备成熟的生产技术及管理经验公司经过多年的技术改造和工艺研发，公司已经建立了丰富完整的产品生产线，配备了行业先进的染整设备，形成了门类齐全、品种丰富的工艺，可为客户提供一体化染整综合服务。公司通过自主培养和外部引进等方式，建立了一支团结进取的核心管理团队，形成了稳定高效的核心管理架构。公司管理团队对行业的品牌建设、营销网络管理、人才管理等均有深入的理解，能够及时根据客户需求和市场变化对公司战略和业务进行调整，为公司稳健、快速发展提供了有力保障。（四）建
17、设条件良好本项目主要基于公司现有研发条件与基础，根据公司发展战略的要求，通过对研发测试环境的提升改造，形成集科研、开发、检测试验、新产品测试于一体的研发中心，项目各项建设条件已落实，工程技术方案切实可行，本项目的实施有利于全面提高公司的技术研发能力，具备实施的可行性。五、 报告编制说明（一）报告编制依据1、一般工业项目可行性研究报告编制大纲;2、建设项目经济评价方法与参数(第三版);3、建设项目用地预审管理办法;4、投资项目可行性研究指南;5、产业结构调整指导目录。（二）报告编制原则1、严格遵守国家和地方的有关政策、法规，认真执行国家、行业和地方的有关规范、标准规定；2、选择成熟、可靠、略带前
18、瞻性的工艺技术路线，提高项目的竞争力和市场适应性；3、设备的布置根据现场实际情况，合理用地；4、严格执行“三同时”原则，积极推进“安全文明清洁”生产工艺，做到环境保护、劳动安全卫生、消防设施和工程建设同步规划、同步实施、同步运行，注意可持续发展要求，具有可操作弹性；5、形成以人为本、美观的生产环境，体现企业文化和企业形象；6、满足项目业主对项目功能、盈利性等投资方面的要求；7、充分估计工程各类风险，采取规避措施，满足工程可靠性要求。（二） 报告主要内容1、项目背景及市场预测分析；2、建设规模的确定；3、建设场地及建设条件；4、工程设计方案；5、节能；6、环境保护、劳动安全、卫生与消防；7、组织
19、机构与人力资源配置；8、项目招标方案；9、投资估算和资金筹措；10、财务分析。六、 项目建设选址本期项目选址位于xx（以选址意见书为准），占地面积约70.00亩。项目拟定建设区域地理位置优越，交通便利，规划电力、给排水、通讯等公用设施条件完备，非常适宜本期项目建设。七、 项目生产规模项目建成后，形成年产xx吨碳纤维光伏材料的生产能力。八、 原辅材料及设备（一）项目主要原辅材料该项目主要原辅材料包括xx、xx、xxx、xx。（二）主要设备主要设备包括：xxx、xxx、xx、xx等。九、 建筑物建设规模本期项目建筑面积82018.64，其中：生产工程60329.22，仓储工程8858.29，行政办
20、公及生活服务设施7274.49，公共工程5556.64。十、 环境影响本项目将严格按照“三同时”即三废治理与生产装置同时设计、同时施工、同时建成使用的原则，贯彻执行国家和地方有关环境保护的法规和标准。积极采用先进而成熟的工艺设备，最大限度利用资源，尽可能将三废消除在工艺内部，项目单位及时对生产过程中的噪音、废水、固体废弃物等都要经过处理，避免造成环境污染，确保该项目的建设与实施过程完全符合国家环境保护规范标准。十一、 项目总投资及资金构成（一）项目总投资构成分析本期项目总投资包括建设投资、建设期利息和流动资金。根据谨慎财务估算，项目总投资29889.26万元，其中：建设投资23733.57万元
21、，占项目总投资的79.41%；建设期利息511.96万元，占项目总投资的1.71%；流动资金5643.73万元，占项目总投资的18.88%。（二）建设投资构成本期项目建设投资23733.57万元，包括工程费用、工程建设其他费用和预备费，其中：工程费用20641.90万元，工程建设其他费用2384.76万元，预备费706.91万元。十二、 资金筹措方案本期项目总投资29889.26万元，其中申请银行长期贷款10448.05万元，其余部分由企业自筹。十三、 项目预期经济效益规划目标（一）经济效益目标值（正常经营年份）1、营业收入（SP）：52100.00万元。2、综合总成本费用（TC）：41168
22、.74万元。3、净利润（NP）：7997.03万元。（二）经济效益评价目标1、全部投资回收期（Pt）：6.13年。2、财务内部收益率：19.35%。3、财务净现值：11997.39万元。十四、 项目建设进度规划本期项目按照国家基本建设程序的有关法规和实施指南要求进行建设，本期项目建设期限规划24个月。十四、项目综合评价通过分析，该项目经济效益和社会效益良好。从发展来看公司将面向市场调整产品结构，改变工艺条件以高附加值的产品代替目前产品的产业结构。主要经济指标一览表序号项目单位指标备注1占地面积46667.00约70.00亩1.1总建筑面积82018.641.2基底面积29400.211.3投资
23、强度万元/亩331.762总投资万元29889.262.1建设投资万元23733.572.1.1工程费用万元20641.902.1.2其他费用万元2384.762.1.3预备费万元706.912.2建设期利息万元511.962.3流动资金万元5643.733资金筹措万元29889.263.1自筹资金万元19441.213.2银行贷款万元10448.054营业收入万元52100.00正常运营年份5总成本费用万元41168.746利润总额万元10662.717净利润万元7997.038所得税万元2665.689增值税万元2237.8510税金及附加万元268.5511纳税总额万元5172.0812
24、工业增加值万元17894.6213盈亏平衡点万元18620.17产值14回收期年6.1315内部收益率19.35%所得税后16财务净现值万元11997.39所得税后第二章 市场分析一、 碳纤维产业应用场景广阔，需求持续扩容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。根据赛奥碳纤维统计数据，2020年中国碳纤维总需求量为4.89万吨，占全球总需求量的45.7%。2020年我国碳纤维需求量同比增长29%，需求增速远高于全球碳纤维需求3%的增速。我国碳纤维的对外依存度较高，2020年我国碳纤维进口量为3.04万吨，约占总需求的62.2%，同比增长17.5%，国产量为1.85万吨，同比
25、增长53.8%。随着下游各应用领域的不断发展壮大，我国碳纤维需求有望进一步增长。根据赛奥碳纤维预测，到2025年，我国碳纤维需求总量将达到14.95万吨，五年CAGR高达25.1%。碳纤维复合材料凭借其优异性能，在航空航天、武器装备、风电叶片、轨道交通等领域具有无可替代的地位。当前，我国碳纤维的下游应用（销量口径）主要集中在风电叶片和体育休闲领域，其中风电叶片领域发展势头强劲，2020年风电叶片领域的碳纤维需求量首次超过体育休闲领域的需求量。由于新冠疫情冲击，2020年航空航天领域的碳纤维需求增速有较大幅度下降。我国碳纤维在航空航天与汽车领域的应用规模远低于全球相应的规模，因而我国碳纤维在这些
26、领域的应用同样具备较大的发展潜力。值得注意的是，在碳纤维的各下游应用中，航空航天用碳纤维复合材料技术壁垒高，工艺流程繁琐，需经过碳纤维-预浸料-分切-自动铺放-热压罐检验-机加工-装配等步骤，且需要至少十年的研发周期，因此具备最高的附加值。根据赛奥碳纤维数据，2020年我国航空航天领域的碳纤维需求量仅占需求总量的3.5%，但是收入规模占比最大，约占碳纤维下游各应用的总收入规模的37.4%。二、 碳纤维工艺流程复杂，资本开支较高碳纤维生产流程较长，同时各个制备环节的时间、精度和温度会对成品质量产生较大影响，因而在完整的工艺流程中存在很多控制点，对企业的生产设备、技术要求很高。生产企业需要在生产中
27、不断探索每个控制点的精确参数，最终将各个控制点都调试到最佳状态，才能制造出高性能的碳纤维产品。碳纤维生产技术整体上存在三大壁垒，分别为配方、工艺及工程壁垒，突破难度依次提升，从壁垒突破周期来看三大壁垒分别为1-2年、3-5年、5年以上。以碳纤维原丝的预氧化、碳化环节为例，生产过程中的温度需要得到精确的控制，以保障碳纤维产品的拉伸强度。预氧化环节的温度在200300之间，通过在氧化性气氛中施加一定压力，对PAN原丝进行缓慢温和的氧化，在PAN直链的基础上形成大量环状结构，从而达到可以耐受更高温度的目的。碳化过程则需在惰性气氛中进行。碳化初期PAN直链断裂，开始进行交联反应；随着温度逐渐上升，热分
28、解反应开始，释放出大量小分子气体，石墨结构开始形成；温度进一步上升后，碳元素含量迅速提高，碳纤维开始成型。碳纤维生产工艺流程复杂，技术壁垒突破周期长，并伴随着长期、高额的资本投入。例如上海石化“1.2万吨/年48K大丝束碳纤维（配套2.4万吨/年原丝）”项目，总投资额35亿元，碳纤维成品每万吨产能的投资额达29.2亿元。新进入企业除了要通过漫长的积淀突破高筑的技术壁垒，还要承担巨大的投资支出，这对企业的资本实力、筹资能力都带来了相当的挑战。不少拟建、在建碳纤维企业因此放弃了涉足碳纤维产业的计划。“高投入高回报”，由巨大资本投入支撑的碳纤维产业链具有高额的产品附加值，产品价值沿着产业链自上而下逐
29、级跃升。根据恒神股份招股说明书披露，同一品种的原丝售价约为40元/公斤，碳纤维约为180元/公斤，预浸料约为600元/公斤，民用复合材料约在1000元以下/公斤，而汽车复合材料约3000元/公斤，至于航空复合材料更是达到8000元/公斤。碳纤维产业链的上游初产品经过每一级的深加工，其价值都会呈现几倍的提升。因此，率先进入碳纤维产业实现技术突破的领先公司，不仅在技术壁垒中稳固立足，还可以基于先发优势逐渐向产业链下游延伸获取高额的回报，显著放大盈利空间，围绕“技术水平、投资门槛和盈利空间”构筑长期市场竞争力，打造深厚的企业护城河。三、 国内市场情况（一）我国碳纤维工业起步早，历经磨砺终迎来曙光我国
30、碳纤维工业的起步可以追溯到20世纪60年代，国家大力扶持碳纤维产业发展。自进入21世纪以来，我国重新启动碳纤维国产化进程，并取得重大突破，成功打破国外技术装备封锁，解决了碳纤维领域的“卡脖子”问题。目前，我国碳纤维品种的丰富和质量的不断提高，碳纤维生产及应用成本不断下降。我国已经建立起从CCFM-550（M55J级）、CCF-4（T800级）、CCF-3（T700级）、CCF-1（T300级）的聚丙烯腈碳纤维的制备技术研发到工程化，再到千吨级产业化的完整的产业体系，具有产业化能力的碳纤维产品已经涵盖高强、高强中模、高模、高强高模四个系列。中国的T300级碳纤维系列性能基本达到国际水平，航空领域
31、应用渐趋成熟，民用市场也逐步开拓；T700级高性能碳纤维突破了干喷湿纺工艺，产业化生产及应用正在加速。此外，中国创新性开发了湿法纺丝T700级碳纤维制备工艺，产品已应用于航空领域。在实验室条件下，T1000级、T1100级、M55J级高性能碳纤维已经突破关键制备技术。我国碳纤维及其复合材料行业正处于快速发展期，技术水平和产业化程度逐步提升。（二）碳纤维供不应求，产能集中于核心龙头企业我国碳纤维市场正处于供不应求的态势。2020年中国碳纤维总需求量为4.89万吨。2020年国产碳纤维销量仅为1.85万吨，其余依赖进口，供不应求，国产替代空间较大。根据百川盈孚数据，截至2021年10月，中国碳纤维
32、产能虽达4.18万吨/年，但是由于技术水平等的制约，行业总体产能的开工率并不高，行业长期以来存在着“有产能而无产量”的现象，目前我国碳纤维库存量已降至低位。我国碳纤维行业市场集中度较高，产能主要集中于头部企业。我国现有超过30家碳纤维企业，数量较多，但大部分企业规模较小，单线名义产能仅为百吨级，远小于市场化生产规模。目前我国碳纤维行业产能的CR5约77%。头部企业主营细分市场有所区别，例如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，而吉林碳谷主营原丝。我国碳纤维产能正逐步扩张，国产替代道路光明。随着我国碳纤维生产企业在高性能碳纤维
33、领域不断取得技术突破，我国碳纤维的进口替代步伐有望进一步加速。“十四五”期间，我国碳纤维及原丝的有效产能将快速扩张。据不完全统计，我国已规划及在建的碳纤维产能共计14.07万吨/年，数量十分可观，且产能利用率稳步提升，预计未来我国碳纤维供需紧张的格局将逐渐缓和。第三章 项目建设背景及必要性分析一、 碳纤维：备受瞩目的轻量化材料（一）碳纤维属于新一代增强纤维，百年发展铸就高技术壁垒碳纤维（CarbonFiber）是由有机纤维在高温环境下裂解碳化形成碳主链结构，含碳量高于90%的无机高性能纤维，具体含碳量随种类不同而不同。碳纤维是一种力学性能优异的新材料，一方面其具有碳材料的固有本性特征，如耐高温
34、、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等，另一方面其又兼备纺织纤维的柔软可加工性，属于新一代增强纤维。回顾碳纤维技术百余年的发展历史，碳纤维材料的研发初期进展缓慢，成果寥寥，但中期取得重大技术突破后便迎来了快速发展期。碳纤维最早萌芽于1880年爱迪生等人发明的碳丝，直至20世纪中期高性能碳纤维才正式在美国问世。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，更多企业尝试将碳纤维应用于体育休闲、航空航天产业，获得了良好的市场反响。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。（二）碳纤维性能优异，下游应用场景多元在力学
35、性能方面，碳纤维较金属、塑料和玻璃纤维有更高的拉伸模量和拉伸强度，其拉伸模量一般是玻璃纤维的3倍、钛合金的2倍，拉伸强度至少是铝合金的9倍、钢材的6倍。同时，碳纤维的密度仅约为钢的25%，钛合金的40%。因此碳纤维属于性能优越的轻量化材料，将其应用在风电、航空航天等领域中不仅可以提升产品的强度，还可以实现显著的减重。在极端环境的适应力方面，碳纤维同样有出色的性能表现。碳纤维耐超高温，非氧化气氛条件下可在2000时使用，在3000的高温下不会发生熔融软化。碳纤维也耐低温，在-180低温下钢铁会变得比玻璃脆，而碳纤维依旧具有弹性。此外，碳纤维耐浓盐酸、磷酸等介质侵蚀，耐腐蚀性超过黄金和铂金，同时也
36、拥有较好的耐油性能。碳纤维还具有热膨胀系数小、导热系数大的特征，可以耐急冷急热，即使从3000的高温突然降到室温也不会炸裂。优异的力学性能加之出色的环境适应力，使碳纤维成为众多生产、生活领域不可替代的新材料。比如，以碳纤维增强材料的树脂基复合材料（CFRP）既能应用于宇宙飞行器等尖端领域，也在风电叶片、体育休闲和建筑结构补强等方面发挥了重要作用。碳/碳复合材料（碳纤维及其制品制成的增强复合材料，C/C）以其低密度、耐烧蚀、高导热的优异性能在导弹、火箭、航天飞机等产品中得到了有效运用。伴随着社会经济的发展，碳纤维的应用场景有望持续拓宽，市场潜力有望进一步提升。（三）碳纤维分类标准多样，大小丝束碳
37、纤维技术逐个突破碳纤维可以根据原丝类型、力学性能和单丝数量进行分类。依据原丝类型的不同，碳纤维可以分为聚丙烯腈（PAN）基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维。聚丙烯腈基碳纤维成品性能优异，工艺简单，是碳纤维市场的主力产品，在世界碳纤维总产量中的占比约为90%；沥青基碳纤维虽然原料来源丰富，但产品性能较差，目前应用规模较小；粘胶基碳纤维技术难度大，制备成本高，但具有耐高温的性能，主要用于耐烧蚀材料等领域。依据拉伸强度和拉伸模量两大力学性能指标，碳纤维可以分为通用型碳纤维（强度在1000MPa、模量在100GPa左右）和高性能型碳纤维。而高性能型碳纤维又分为高强型（拉伸强度大于2000MPa）和高
38、模型（拉伸模量大于300GPa），其中拉伸强度大于4000MPa的称作超高强型，拉伸模量大于450GPa的为超高模型。碳纤维在应用时多是作为增强材料而利用其优良的力学性能，因而在实践中拉伸强度及模量是国际碳纤维分类的主要标准，多采用日本东丽（TORAY）的分类法。按照每束碳纤维中的单丝根数，碳纤维可以分为小丝束和大丝束两大类别。一般按照碳纤维中单丝根数与1000的比值命名，例如，12K指单束碳纤维中含有12000根单丝的碳纤维。通常将24K及以下型号的碳纤维归为小丝束。小丝束碳纤维早期以1K、3K、6K等型号为主，而后逐渐发展出12K和24K的品种。小丝束碳纤维性能优异但价格较高，一般用于航天
39、军工等高科技领域，同时产品附加值较高的体育用品中也有所使用。小丝束碳纤维常见的下游产品包括有飞机、导弹、火箭、卫星和钓鱼杆、高尔夫球杆、网球拍等。一般48K及以上型号的碳纤维属于大丝束，包括48K、50K、60K等型号。早期大丝束碳纤维产品性能与小丝束差距较大，没有得到广泛运用，但临近21世纪大丝束碳纤维技术取得重大突破，拉伸强度可达到3600MPa，随后大丝束产业迎来了高速发展期，生产成本和售价也不断降低。2020年国际市场大丝束碳纤维的售价约为13.5-14.5美元/千克，而小丝束碳纤维的售价则约为20-22美元/千克。大丝束产品往往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
40、。如果以“性能价格比（每美元的拉伸强度和拉伸模量）”这一指标来衡量，大丝束产品通常更具优势。以ZOLTEK的大丝束碳纤维产品PANEX3348K为例，它每美元的拉伸强度和拉伸模量分别达到205MPa和13GPa；而小丝束碳纤维T300-12K每美元的拉伸强度和拉伸模量仅为107MPa和7GPa。近年来大丝束产品的性能不断提升，性能价格比的优势愈发凸显，应用领域持续拓宽。在国际碳纤维产业发展初期，由于小丝束碳纤维的性能普遍优于大丝束碳纤维，率先开拓了碳纤维的下游应用场景，因此制备小丝束的生产技术更早成熟，我国碳纤维产业也遵循类似的发展路径。目前我国企业已掌握多种小丝束碳纤维的生产工艺，但在大丝束
41、产品方面起步较晚，产业实力与美国、日本的国际碳纤维巨头仍有一定差距。在攻克大丝束技术难关时，国内企业往往面临缺乏标准、CV值（条干不匀变异系数）不稳定、毛丝占比高和碳化环节毛丝凸显四大挑战。直到2017年后，吉林碳谷等少数企业才实现了大丝束碳纤维的技术突破。二、 碳纤维产业链分析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。原油经过精炼、裂解等一系列工艺得到丙烯，再通过氨氧化获得丙烯腈，丙烯腈（ACN）经过聚合、纺丝之后得到聚丙烯 腈（PAN）原丝。原丝经过预氧化、低温和高温碳化、表面处理、上浆等环节得 到碳纤维，同时可制造碳纤维织物和碳纤维预浸料。最终，将碳纤维与
42、树脂、金属和陶瓷等基体材料结合可生产碳纤维复合材料，再通过相应成型工艺制成不同终端客户需要的工业产品。对于碳纤维生产企业而言，丙烯腈是其首要的原材料，它由丙烯和氨经氨氧化反应和精炼工艺制成。目前国内丙烯腈主要用于生产ABS树脂/塑料、AS树脂、丙烯酰胺、聚丙烯腈纤维（腈纶）等，同时还是丁腈橡胶、聚醚多元醇等许多石化产品必不可少的原料或中间体。丙烯腈的下游产品广泛应用于家电、服装、汽车、医药等国民经济中的各个领域。2016年之前，中国丙烯腈进口依存度长期保持在28%以上，随着斯尔邦丙烯腈装置于2016年投产，我国丙烯腈的进口依存度有所下降。之后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
43、，2021年1-11月丙烯腈总进口量仅为18.7万吨，已经低于丙烯腈出口数量。截至2021年10月，国内丙烯腈前四大厂商均具备45万吨以上的年产能，其中斯尔邦、上海赛科石化和浙江石化均拥有52万吨的年产能，居国内前列。斯尔邦、利华益集团和天辰齐翔等均有丙烯腈在建产能。其中，斯尔邦二期丙烷产业链项目共包含两套26万吨/年丙烯腈装置，其中一套预计2022年投产，届时总产能将达到78万吨；两套装置全部投产后，公司丙烯腈总年产能将达到104万吨，进一步巩固其行业龙头地位。三、 碳纤维国际市场情况（一）全球碳纤维需求稳健增长，风电占比最高自2010年以来，全球碳纤维需求量保持稳健增长，从2010年的不足
44、5万吨攀升至2020年的10.7万吨，主要得益于碳纤维的下游应用场景不断丰富，同时在很多领域对传统材料的替代程度日益提升。2020年，虽然部分下游行业受疫情冲击，但全球碳纤维的整体需求量较2019年仍有提升，增长势头未减。从碳纤维应用领域来看，2020年风电叶片对碳纤维的需求量占比最高，且较2019年有3pct的增长，是需求占比增长幅度最大的应用领域。民用航空方面受疫情严重影响，致使航空航天领域碳纤维用量明显下滑，其需求量占比从23%下降至15%，但由于航空航天级的碳纤维材料价格高昂，其碳纤维产品需求金额仍然占据首位，高达38%。从碳纤维产品类型来看，2020年大丝束产品需求量占比增长最为显著
45、，从41%提升到45%，原因是大丝束产品在风电市场驱动下需求增长强劲。（二）美日碳纤维产能久居前列，中国碳纤维发展驶入快车道从2020年世界碳纤维产能的区域分布来看，美国、中国大陆和日本位列前三甲，合计拥有全球总产能的60%。根据赛奥碳纤维数据，美国运行产能为37300吨，占全球总运行产能的21.7%，主要为赫氏及部分日资企业（如东丽）。中国近年来在整体产能方面取得了长足进步，其中大陆碳纤维运行产能已占到全球总运行产能的21%，相关生产企业以吉林碳谷、中复神鹰等内资碳纤维企业为主。日本碳纤维运行产能为29200吨，东丽、帝人、三菱三大本土巨头是供应主力。从2020年全球碳纤维企业产能排名来看，
46、日本东丽（Toray）、德国SGL碳纤维、日本三菱（MCCFC）、日本帝人（Teijin）和美国赫氏（Hexcel）位居前五，日资企业实力显赫。2020年日本东丽、日本三菱和日本帝人合计碳纤维运行产能约为5.6万吨，而同年日本国内运行产能仅为2.92万吨，原因是日本碳纤维企业在世界多地开展投资并购活动，在北美、欧洲等区域均有布局，其中日本东丽在美国的产能规模甚至超过本土。无论是自建产能还是并购产能，日本东丽（Toray）都位居首位。日本东丽1926年创立之初从人造丝制造起步，随后根据市场需求不断丰富自身产品体系，陆续研发出了合成纤维、树脂、薄膜等尖端材料，并将产品推广至全球，成为世界材料领域无可争议的“领头羊”。2020年全球新增的碳纤维产能中，中国大陆企业表现出色，吉林碳谷、中复神鹰、光威复材三家企业共增加产能6000吨，是世界新增产能的主要贡献者。四、 加强科技创新平台建设立足资源禀赋、产业特征、区位优势，突出绿