泉州碳纤维航空航天材料项目招商引资方案模板参考.docx

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1、泓域咨询/泉州碳纤维航空航天材料项目招商引资方案报告说明碳纤维复合材料从20世纪60年代起开始用于航空领域,经历了从仅应用于非承力构件阶段到受力、尺寸较大的次承力结构件,再到主承力或复杂受力构件三阶段的发展。根据谨慎财务估算,项目总投资14882.38万元,其中:建设投资12235.08万元,占项目总投资的82.21%;建设期利息297.55万元,占项目总投资的2.00%;流动资金2349.75万元,占项目总投资的15.79%。项目正常运营每年营业收入29000.00万元,综合总成本费用23754.59万元,净利润3831.50万元,财务内部收益率18.72%,财务净现值2634.26万元,全

2、部投资回收期6.16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。经分析,本期项目符合国家产业相关政策,项目建设及投产的各项指标均表现较好,财务评价的各项指标均高于行业平均水平,项目的社会效益、环境效益较好,因此,项目投资建设各项评价均可行。建议项目建设过程中控制好成本,制定好项目的详细规划及资金使用计划,加强项目建设期的建设管理及项目运营期的生产管理,特别是加强产品生产的现金流管理,确保企业现金流充足,同时保证各产业链及各工序之间的衔接,控制产品的次品率,赢得市场和打造企业良好发展的局面。本报告为模板参考范文,不作为投资建议,仅供参考。报告产业背景、市场分析、技术方案

3、、风险评估等内容基于公开信息;项目建设方案、投资估算、经济效益分析等内容基于行业研究模型。本报告可用于学习交流或模板参考应用。目录第一章 市场分析8一、 碳纤维产业应用场景广阔,需求持续扩容8二、 碳纤维工艺流程复杂,资本开支较高9第二章 项目总论12一、 项目名称及项目单位12二、 项目建设地点12三、 可行性研究范围12四、 编制依据和技术原则12五、 建设背景、规模13六、 项目建设进度14七、 环境影响14八、 建设投资估算14九、 项目主要技术经济指标15主要经济指标一览表15十、 主要结论及建议17第三章 项目承办单位基本情况18一、 公司基本信息18二、 公司简介18三、 公司竞

4、争优势19四、 公司主要财务数据21公司合并资产负债表主要数据21公司合并利润表主要数据21五、 核心人员介绍22六、 经营宗旨23七、 公司发展规划23第四章 背景、必要性分析25一、 碳纤维:备受瞩目的轻量化材料25二、 航空航天产品附加值最高,需求稳步恢复29三、 国内市场情况32四、 全面优化产业结构,加快构建现代产业体系34五、 提高国际贸易和投资水平38六、 项目实施的必要性39第五章 项目选址可行性分析40一、 项目选址原则40二、 建设区基本情况40三、 把科技创新作为第一动力源,全面建设创新型城市42四、 项目选址综合评价44第六章 建设内容与产品方案45一、 建设规模及主要

5、建设内容45二、 产品规划方案及生产纲领45产品规划方案一览表45第七章 发展规划47一、 公司发展规划47二、 保障措施48第八章 法人治理结构50一、 股东权利及义务50二、 董事54三、 高级管理人员59四、 监事62第九章 技术方案64一、 企业技术研发分析64二、 项目技术工艺分析66三、 质量管理68四、 设备选型方案69主要设备购置一览表69第十章 组织机构、人力资源分析71一、 人力资源配置71劳动定员一览表71二、 员工技能培训71第十一章 劳动安全73一、 编制依据73二、 防范措施74三、 预期效果评价80第十二章 节能说明81一、 项目节能概述81二、 能源消费种类和数

6、量分析82能耗分析一览表83三、 项目节能措施83四、 节能综合评价84第十三章 投资方案分析85一、 投资估算的编制说明85二、 建设投资估算85建设投资估算表87三、 建设期利息87建设期利息估算表88四、 流动资金89流动资金估算表89五、 项目总投资90总投资及构成一览表90六、 资金筹措与投资计划91项目投资计划与资金筹措一览表92第十四章 经济效益及财务分析94一、 经济评价财务测算94营业收入、税金及附加和增值税估算表94综合总成本费用估算表95固定资产折旧费估算表96无形资产和其他资产摊销估算表97利润及利润分配表99二、 项目盈利能力分析99项目投资现金流量表101三、 偿债

7、能力分析102借款还本付息计划表103第十五章 项目招标、投标分析105一、 项目招标依据105二、 项目招标范围105三、 招标要求106四、 招标组织方式108五、 招标信息发布108第十六章 项目综合评价109第十七章 附表附录111营业收入、税金及附加和增值税估算表111综合总成本费用估算表111固定资产折旧费估算表112无形资产和其他资产摊销估算表113利润及利润分配表114项目投资现金流量表115借款还本付息计划表116建设投资估算表117建设投资估算表117建设期利息估算表118固定资产投资估算表119流动资金估算表120总投资及构成一览表121项目投资计划与资金筹措一览表122

8、第一章 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CAG

9、R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

10、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

11、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、

12、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

13、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。第二章 项目总论一、 项目名称及项目单位项目名称:泉州碳纤维航空航天材料项目项目单位:xxx有限责任公司二、 项目建设地点本期项目选址位于xx(以最终选址方案为准),占地面积约34.00亩。项目拟定建设区域地理位置优越,交通便利,规

14、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。三、 可行性研究范围本报告对项目建设的背景及概况、市场需求预测和建设的必要性、建设条件、工程技术方案、项目的组织管理和劳动定员、项目实施计划、环境保护与消防安全、项目招投标方案、投资估算与资金筹措、效益评价等方面进行综合研究和分析,为有关部门对工程项目决策和建设提供可靠和准确的依据。四、 编制依据和技术原则(一)编制依据1、本期工程的项目建议书。2、相关部门对本期工程项目建议书的批复。3、项目建设地相关产业发展规划。4、项目承办单位可行性研究报告的委托书。5、项目承办单位提供的其他有关资料。(二)技术原则按照“保证生产,简化辅助”的

15、原则进行设计,尽量减少用地、节约资金。在保证生产的前提下,综合考虑辅助、服务设施及该项目的可持续发展。采用先进可靠的工艺流程及设备和完善的现代企业管理制度,采取有效的环境保护措施,使生产中的排放物符合国家排放标准和规定,重视安全与工业卫生使工程项目具有良好的经济效益和社会效益。五、 建设背景、规模(一)项目背景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

16、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。 (二)建设规模及产品方案该项目总占地面积22667.00(折合约34.00亩),预计场区规划总建筑面积37445.28。其中:生产工程26153.05,仓储工程4997.12,行政办公及生活服务设施3455.38,公共工程2839.73。项目建成后,形成年产xx吨碳纤维航空航天材料的生产能力。六、 项目建设进度结合该项目建设的实际工作情况,xxx有限责任公司将项目工程的建设周期确

17、定为24个月,其工作内容包括:项目前期准备、工程勘察与设计、土建工程施工、设备采购、设备安装调试、试车投产等。七、 环境影响本项目建成后产生的各项污染物如能按本报告提出的污染治理措施进行治理,保证治理资金落实到位,保证污染治理工程与主体工程实行“三同时”,且加强污染治理措施和设备的运行管理,实施排污总量控制,则本项目建成后对周围环境不会产生明显的影响,从环境保护角度分析,本项目是可行的。八、 建设投资估算(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14882.38万元,其中:建设投资12235.08万元,占项目总投资的82.21%;建设

18、期利息297.55万元,占项目总投资的2.00%;流动资金2349.75万元,占项目总投资的15.79%。(二)建设投资构成本期项目建设投资12235.08万元,包括工程费用、工程建设其他费用和预备费,其中:工程费用10446.38万元,工程建设其他费用1491.75万元,预备费296.95万元。九、 项目主要技术经济指标(一)财务效益分析根据谨慎财务测算,项目达产后每年营业收入29000.00万元,综合总成本费用23754.59万元,纳税总额2553.48万元,净利润3831.50万元,财务内部收益率18.72%,财务净现值2634.26万元,全部投资回收期6.16年。(二)主要数据及技术指

19、标表主要经济指标一览表序号项目单位指标备注1占地面积22667.00约34.00亩1.1总建筑面积37445.281.2基底面积13146.861.3投资强度万元/亩340.762总投资万元14882.382.1建设投资万元12235.082.1.1工程费用万元10446.382.1.2其他费用万元1491.752.1.3预备费万元296.952.2建设期利息万元297.552.3流动资金万元2349.753资金筹措万元14882.383.1自筹资金万元8810.043.2银行贷款万元6072.344营业收入万元29000.00正常运营年份5总成本费用万元23754.596利润总额万元5108

20、.667净利润万元3831.508所得税万元1277.169增值税万元1139.5710税金及附加万元136.7511纳税总额万元2553.4812工业增加值万元8873.8713盈亏平衡点万元11573.57产值14回收期年6.1615内部收益率18.72%所得税后16财务净现值万元2634.26所得税后十、 主要结论及建议由上可见,无论是从产品还是市场来看,本项目设备较先进,其产品技术含量较高、企业利润率高、市场销售良好、盈利能力强,具有良好的社会效益及一定的抗风险能力,因而项目是可行的。第三章 项目承办单位基本情况一、 公司基本信息1、公司名称:xxx有限责任公司2、法定代表人:孙xx3

21、、注册资本:520万元4、统一社会信用代码:xxxxxxxxxxxxx5、登记机关:xxx市场监督管理局6、成立日期:2014-8-287、营业期限:2014-8-28至无固定期限8、注册地址:xx市xx区xx9、经营范围:从事碳纤维航空航天材料相关业务(企业依法自主选择经营项目,开展经营活动;依法须经批准的项目,经相关部门批准后依批准的内容开展经营活动;不得从事本市产业政策禁止和限制类项目的经营活动。)二、 公司简介公司不断建设和完善企业信息化服务平台,实施“互联网+”企业专项行动,推广适合企业需求的信息化产品和服务,促进互联网和信息技术在企业经营管理各个环节中的应用,业通过信息化提高效率和

22、效益。搭建信息化服务平台,培育产业链,打造创新链,提升价值链,促进带动产业链上下游企业协同发展。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。三、 公司竞争优势(一)工艺技术优势公司一直注重技术进步和工艺创新,通过引入国际先进的设备,不断加大自主技术研发和工艺改进力度,形成较强的工艺技术优势。公司根据客户受托产品的品种和特点,制定相应的工艺技术参数,以满足客户需求,已经积累了丰富的工艺技术。经过

23、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综合服务。(二)节能环保和清洁生产优势公司围绕清洁生产、绿色环保的生产理念,依托科技创新,注重从产品结构和工艺技术的优化来减少三废排放,实现污染的源头和过程控制,通过引进智能化设备和采用自动化管理系统保障清洁生产,提高三废末端治理水平,保障环境绩效。经过持续加大环保投入,公司已在节能减排和清洁生产方面形成了较为明显的竞争优势。(三)智能生产优势近年来,公司着重打造 “智慧工厂”,通过建立生产信息化管理系统和自动输送系统,将企业的决策管理层、生产执行层和设备运作层

24、进行有机整合,搭建完整的现代化生产平台,智能系统的建设有利于公司的订单管理和工艺流程的优化,在确保满足客户的各类功能性需求的同时缩短了产品交付期,提高了公司的竞争力,增强了对客户的服务能力。(四)区位优势公司地处产业集聚区,在集中供气、供电、供热、供水以及废水集中处理方面积累了丰富的经验,能源配套优势明显。产业集群效应和配套资源优势使公司在市场拓展、技术创新以及环保治理等方面具有独特的竞争优势。(五)经营管理优势公司拥有一支敬业务实的经营管理团队,主要高级管理人员长期专注于印染行业,对行业具有深刻的洞察和理解,对行业的发展动态有着较为准确的把握,对产品趋势具有良好的市场前瞻能力。公司通过自主培

25、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。公司管理团队对公司的品牌建设、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、 公司主要财务数据公司合并资产负债表主要数据项目2020年12月2019年12月2018年12月资产总额5722.524578.024291.89负债总额2892.572314.062169.43股东权益合计2829.952263.962122.46公司合并利润表主要数据项目2020年度2019年度2018年度营业收入16382.9713106.3

26、812287.23营业利润3565.212852.172673.91利润总额3324.192659.352493.14净利润2493.141944.651795.06归属于母公司所有者的净利润2493.141944.651795.06五、 核心人员介绍1、孙xx,中国国籍,1976年出生,本科学历。2003年5月至2011年9月任xxx有限责任公司执行董事、总经理;2003年11月至2011年3月任xxx有限责任公司执行董事、总经理;2004年4月至2011年9月任xxx有限责任公司执行董事、总经理。2018年3月起至今任公司董事长、总经理。2、高xx,中国国籍,无永久境外居留权,1959年出

27、生,大专学历,高级工程师职称。2003年2月至2004年7月在xxx股份有限公司兼任技术顾问;2004年8月至2011年3月任xxx有限责任公司总工程师。2018年3月至今任公司董事、副总经理、总工程师。3、许xx,中国国籍,无永久境外居留权,1961年出生,本科学历,高级工程师。2002年11月至今任xxx总经理。2017年8月至今任公司独立董事。4、陆xx,中国国籍,无永久境外居留权,1970年出生,硕士研究生学历。2012年4月至今任xxx有限公司监事。2018年8月至今任公司独立董事。5、沈xx,中国国籍,1978年出生,本科学历,中国注册会计师。2015年9月至今任xxx有限公司董事

28、、2015年9月至今任xxx有限公司董事。2019年1月至今任公司独立董事。6、贾xx,中国国籍,无永久境外居留权,1971年出生,本科学历,中级会计师职称。2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事。2003年11月至2011年3月任xxx有限责任公司财务经理。2017年3月至今任公司董事、副总经理、财务总监。7、邹xx,中国国籍,无永久境外居留权,1958年出生,本科学历,高级经济师职称。1994年6月至2002年6月任xxx有限公司董事长;2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事长;2016年11月至今任xxx有限公司董事、经理;2019年3月至今任公司董事。8

29、、张xx,中国国籍,1977年出生,本科学历。2018年9月至今历任公司办公室主任,2017年8月至今任公司监事。六、 经营宗旨根据国家法律、法规及其他有关规定,依照诚实信用、勤勉尽责的原则,充分运用经济组织形式的优良运行机制,为公司股东谋求最大利益,取得更好的社会效益和经济效益。七、 公司发展规划(一)战略目标与发展规划公司致力于为多产业的多领域客户提供高质量产品、技术服务与整体解决方案,为成为百亿级产业领军企业而努力奋斗。(二)措施及实施效果公司立足于本行业,以先进的技术和高品质的产品满足产品日益提升的质量标准和技术进步要求,为国内外生产商率先提供多种产品,为提升转换率和品质保证以及成本降

30、低持续做出贡献,同时通过与产业链优质客户紧密合作,为公司带来稳定的业务增长和持续的收益。公司通过产品和商业模式的不断创新以及与产业链企业深度融合,建立创新引领、合作共赢的模式,再造行业新格局。(三)未来规划采取的措施公司始终秉持提供性价比最优的产品和技术服务的理念,充分发挥公司在技术以及膜工艺技术的扎实基础及创新能力,为成为百亿级产业领军企业而努力奋斗。在近期的三至五年,公司聚焦于产业的研发、智能制造和销售,在消费升级带来的产业结构调整所需的领域积极布局。致力于为多产业的多领域客户提供中高端技术服务与整体解决方案。在未来的五至十年,以蓬勃发展的中国市场为核心,利用中国“一带一路”发展机遇,利用

31、独立创新、联合开发、并购和收购等多种方法,掌握国际领先的技术,使得公司真正成为国际领先的创新型企业。第四章 背景、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、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

32、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

33、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

34、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

35、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

36、,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

37、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。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

38、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

39、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、 航空航天产品附加值最高,需求稳步恢复碳纤维树脂基复合材料比强度和比模量高,材料的可剪裁性好,成型工艺具有多选择性,且可以整体成型,从而使结构设计成本和制造成本大幅降低。碳纤维复合材料还具备良好的耐疲劳性能和抗腐蚀性能、保证不损失强度或刚度,且能起到良好的减重作用,能够满足航空工业对于飞行器安全性、经济性、舒适性和环保性的各项需求,同时节省燃油消耗。碳纤维复合材料从20世纪60年代起开始用于航空领域,经历了从仅应用于非承力构件阶段到受力、尺寸较大的次承力结构件,再到主承力或复杂受力构件三阶段的发展。传统

40、的飞机零部件以铝、钛合金材料为主,近年来碳纤维复合材料在航空航天领域的应用占比不断提升。2020年碳纤维复合材料在商用飞机的使用量占航空航天领域总使用量的52.9%,在军用飞机、公务机、直升机、无人机等应用场景的使用量占比分别为15.8%、12.8%、9.1%、4.6%。根据国内外碳纤维复合材料及结构供应与制造现状(周震著),2018年碳纤维复合材料在小型商务飞机和直升机上的使用量已占总复合材料的70%-80%,在军用飞机上占30%-45%,在大型客机上占35%-52%,在无人机上占90%以上。在航天领域,碳纤维复合材料广泛应用于人造卫星、固体火箭发动机壳体和喷管、卫星构架、天线、太阳能翼片底

41、板、航天飞机机头、机翼前缘和舱门等制件。航天飞行器的重量每减少1公斤,就可使运载火箭减轻500公斤,减重效果十分显著。目前卫星的微波通信系统、能源系统和各种支撑结构件等已经基本做到了复合材料化。在航空领域,军用飞机和民用飞机是碳纤维的传统应用领域,其中军用领域对飞机的性能要求更高,碳纤维在军用飞机中的应用占比呈现逐年递增的趋势。以美国为例,1969年,美国F14A战机碳纤维复合材料用量仅有1%,到美国F-22和F35为代表的第四代战斗机上碳纤维复合材料用量达到24%和36%,而在美国B-2隐身战略轰炸机上,碳纤维复合材料占比更是超过了50%,碳纤维复合材料的用量与日俱增。我国的军用飞机已在多个

42、部件使用碳纤维复合材料,如在歼-11B的机翼外翼段、水平尾翼和垂尾,直10和直19武装直升机的机身框架结构、直升机旋翼、机翼蒙皮和直升机尾翼部件,J-20战机碳纤维增强树脂基复合材料的用量也接近20%。随着碳纤维复合材料在国防航空航天领域应用比例的提升、装备列装数量增加以及装备换代更新的需要,未来我国国防事业对碳纤维的需求还将进一步增加。在运载火箭和战略导弹方面,碳纤维也先后成功用于“飞马座”、“德尔塔”运载火箭、“侏儒”导弹等型号,美国的战略导弹MX洲际导弹,俄罗斯战略导弹“白杨”M导弹均采用先进复合材料发射筒。民用航空领域除了有对飞机性能的要求,其经营活动还受经济效益指标和碳排放限制的影响

43、。而碳纤维不仅具有提升飞机性能的优势,还可通过降低重量减少油耗,进而降低碳排放,在契合“双碳”目标中减排要求的同时为民用航空带来可观的经济效益。世界两大飞机制造巨头波音和空客公司先后推出了以先进的碳纤维增强树脂基复合材料为主受力结构件的商用飞机波音787和空客A-350。波音787机体的碳纤维增强树脂基复合材料用量占比高达50%,采用T800级别碳纤维增韧环氧树脂制作机身和机翼,飞机质量得以减轻而刚度和强度不降低。空客A-350中碳纤维增强树脂基复合材料结构件的质量超过了53%,而空客A380后机身蒙皮壁板所采用的碳纤维增强树脂基复合材料质量占20%。我国飞机零部件与组装制造领域的碳纤维复合材

44、料用量也在快速增长,商用飞机有限责任公司研发生产的C919客机的中央翼、襟翼等部件均采用碳纤维增强树脂基复合材料,碳纤维使用量占总质量的12%。自2010年以来,全球航空航天领域对碳纤维的需求量一直呈现上升趋势。虽然2020年民用航空方面受疫情影响需求量明显下滑,但提高飞机性能、减少碳排放和增加经济效益等为大势所趋,碳纤维在机身材料中的占比有望维持不断扩大的趋势,未来航空航天领域对碳纤维产品的需求也有望恢复增长。航空航天领域对碳纤维的需求主要来自两大方面,一是新研制的飞机不断提升碳纤维复合材料的应用占比,二是新增的飞机订单,包括军用飞机的规模扩大和更新换代、商用飞机量产以及民用无人机的大规模普

45、及等。根据碳纤维复合材料的应用现状与发展趋势,预计2021-2025年我国商用机、军用飞机、民用无人机年均新增碳纤维复合材料需求量为572吨。碳纤维有着较为广阔的市场空间。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(T

46、700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

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