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1、泓域咨询/孝感碳纤维风电叶片项目商业计划书孝感碳纤维风电叶片项目商业计划书xxx(集团)有限公司目录第一章 项目绪论9一、 项目名称及投资人9二、 项目建设背景9三、 结论分析11主要经济指标一览表13第二章 建设单位基本情况15一、 公司基本信息15二、 公司简介15三、 公司竞争优势16四、 公司主要财务数据17公司合并资产负债表主要数据17公司合并利润表主要数据18五、 核心人员介绍18六、 经营宗旨20七、 公司发展规划20第三章 行业、市场分析23一、 碳纤维产业应用场景广阔,需求持续扩容23二、 碳纤维:备受瞩目的轻量化材料24第四章 项目背景、必要性29一、 国内市场情况29二、
2、 碳纤维国际市场情况31三、 风电叶片是我国碳纤维第一大应用领域33四、 推进全面深化改革,增强发展新动能36第五章 法人治理结构38一、 股东权利及义务38二、 董事40三、 高级管理人员45四、 监事47第六章 SWOT分析说明50一、 优势分析(S)50二、 劣势分析(W)51三、 机会分析(O)52四、 威胁分析(T)53第七章 创新驱动59一、 企业技术研发分析59二、 项目技术工艺分析61三、 质量管理62四、 创新发展总结63第八章 运营模式分析65一、 公司经营宗旨65二、 公司的目标、主要职责65三、 各部门职责及权限66四、 财务会计制度69第九章 发展规划73一、 公司发
3、展规划73二、 保障措施74第十章 风险评估77一、 项目风险分析77二、 公司竞争劣势82第十一章 建筑工程说明83一、 项目工程设计总体要求83二、 建设方案83三、 建筑工程建设指标84建筑工程投资一览表84第十二章 产品规划与建设内容86一、 建设规模及主要建设内容86二、 产品规划方案及生产纲领86产品规划方案一览表86第十三章 项目进度计划88一、 项目进度安排88项目实施进度计划一览表88二、 项目实施保障措施89第十四章 投资计划方案90一、 投资估算的依据和说明90二、 建设投资估算91建设投资估算表95三、 建设期利息95建设期利息估算表95固定资产投资估算表97四、 流动
4、资金97流动资金估算表98五、 项目总投资99总投资及构成一览表99六、 资金筹措与投资计划100项目投资计划与资金筹措一览表100第十五章 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106项目投资现金流量表108四、 财务生存能力分析109五、 偿债能力分析110借款还本付息计划表111六、 经济评价结论111第十六章 项目综合评价说明113第十七章 附表115建设投资估算表115建设期利息估算表115固定资产投资估算表116流动资金估算表117
5、总投资及构成一览表118项目投资计划与资金筹措一览表119营业收入、税金及附加和增值税估算表120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123项目投资现金流量表124报告说明风电叶片是国内碳纤维的主要应用领域,也将是“十四五”期间碳纤维下游需求增长最快的领域,未来发展空间广阔。近年来,随着风电叶片大型化、风电机组装机量稳步增加,装机方向逐步从陆上小功率机组向海上大功率机组转移,碳纤维在风电领域的用量大幅增长。根据赛奥碳纤维统计数据,2020年中国碳纤维下游应用中,风电叶片需求量占比最大,达40.9%;2020年全球风电叶片碳纤维的
6、总需求量为3.06万吨,同比增长20%,我国风电叶片碳纤维需求量约为2万吨,同比增长45%。预计2025年全球风电叶片碳纤维的需求量将增至9.34万吨,2020-2025年间的CAGR为25%,风电叶片市场空间较为广阔。根据谨慎财务估算,项目总投资14971.71万元,其中:建设投资12089.85万元,占项目总投资的80.75%;建设期利息177.50万元,占项目总投资的1.19%;流动资金2704.36万元,占项目总投资的18.06%。项目正常运营每年营业收入24500.00万元,综合总成本费用21326.22万元,净利润2304.56万元,财务内部收益率9.02%,财务净现值-1781.
7、55万元,全部投资回收期7.44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。经初步分析评价,项目不仅有显著的经济效益,而且其社会救益、生态效益非常显著,项目的建设对提高农民收入、维护社会稳定,构建和谐社会、促进区域经济快速发展具有十分重要的作用。项目在社会经济、自然条件及投资等方面建设条件较好,项目的实施不但是可行而且是十分必要的。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文模板用途。第一章 项目绪论一、 项目名称及投资人(一)项目名称孝感碳纤维风电叶片项目(二)项目投资人xxx(集团)有限公司(三)
8、建设地点本期项目选址位于xxx。二、 项目建设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。 经济发展取得新成效。全市经济总量跨越3000
9、亿元台阶。新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化加快推进,科技创新全面加强,现代产业体系基本建立,孝汉同城化走在武汉城市圈前列,市域协同发展格局基本形成。改革开放激发新动能。重要领域和关键环节改革取得重大进展,经济发展方式加快转变,市场主体更有活力,公平竞争制度更加健全。开放型经济加快发展,营商环境市场化法治化便利化水平显著提升,整体水平进入全省前列。中华孝文化名城焕发新活力。社会主义核心价值观深入人心,人民思想道德素质、科学文化素质和身心健康素质明显提高,公共文化服务体系和文化产业体系更加健全,中华孝文化的价值与自信更加彰显,初步建成具有国际影响力的中华孝文化名城。美丽宜居孝感展现新风貌。国
10、土空间开发保护格局得到优化,大气、水、土壤等环境综合治理取得决定性成果,资源集约利用水平大幅提升,生态环境持续向好,生态安全屏障更加牢固,城乡人居环境明显改善,打造天蓝、地绿、水清、景秀的美丽宜居孝感。民生福祉达到新水平。更高质量更充分就业加快实现,居民收入增长与经济增长基本同步,基本公共服务均等化水平明显提高,社会保障体系更加健全,教育现代化水平有效提升,公共卫生和疾控体系加快形成,居民住房条件全面改善,脱贫攻坚成果巩固拓展,乡村振兴战略有效推进。三、 结论分析(一)项目选址本期项目选址位于xxx,占地面积约34.00亩。(二)建设规模与产品方案项目正常运营后,可形成年产xx套碳纤维风电叶片
11、的生产能力。(三)项目实施进度本期项目建设期限规划12个月。(四)投资估算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14971.71万元,其中:建设投资12089.85万元,占项目总投资的80.75%;建设期利息177.50万元,占项目总投资的1.19%;流动资金2704.36万元,占项目总投资的18.06%。(五)资金筹措项目总投资14971.71万元,根据资金筹措方案,xxx(集团)有限公司计划自筹资金(资本金)7726.97万元。根据谨慎财务测算,本期工程项目申请银行借款总额7244.74万元。(六)经济评价1、项目达产年预期营业收入(SP):2450
12、0.00万元。2、年综合总成本费用(TC):21326.22万元。3、项目达产年净利润(NP):2304.56万元。4、财务内部收益率(FIRR):9.02%。5、全部投资回收期(Pt):7.44年(含建设期12个月)。6、达产年盈亏平衡点(BEP):12474.59万元(产值)。(七)社会效益此项目建设条件良好,可利用当地丰富的水、电资源以及便利的生产、生活辅助设施,项目投资省、见效快;此项目贯彻“先进适用、稳妥可靠、经济合理、低耗优质”的原则,技术先进,成熟可靠,投产后可保证达到预定的设计目标。本项目实施后,可满足国内市场需求,增加国家及地方财政收入,带动产业升级发展,为社会提供更多的就业
13、机会。另外,由于本项目环保治理手段完善,不会对周边环境产生不利影响。因此,本项目建设具有良好的社会效益。(八)主要经济技术指标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38611.101.2基底面积14506.881.3投资强度万元/亩332.782总投资万元14971.712.1建设投资万元12089.852.1.1工程费用万元10325.382.1.2其他费用万元1494.252.1.3预备费万元270.222.2建设期利息万元177.502.3流动资金万元2704.363资金筹措万元14971.713.1自筹资金万元7726.973.2
14、银行贷款万元7244.744营业收入万元24500.00正常运营年份5总成本费用万元21326.226利润总额万元3072.747净利润万元2304.568所得税万元768.189增值税万元842.0010税金及附加万元101.0411纳税总额万元1711.2212工业增加值万元6502.6813盈亏平衡点万元12474.59产值14回收期年7.4415内部收益率9.02%所得税后16财务净现值万元-1781.55所得税后第二章 建设单位基本情况一、 公司基本信息1、公司名称:xxx(集团)有限公司2、法定代表人:程xx3、注册资本:1060万元4、统一社会信用代码:xxxxxxxxxxxxx
15、5、登记机关:xxx市场监督管理局6、成立日期:2013-9-57、营业期限:2013-9-5至无固定期限8、注册地址:xx市xx区xx9、经营范围:从事碳纤维风电叶片相关业务(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、 公司简介企业履行社会责任,既是实现经济、环境、社会可持续发展的必由之路,也是实现企业自身可持续发展的必然选择;既是顺应经济社会发展趋势的外在要求,也是提升企业可持续发展能力的内在需求;既是企业转变发展方式、实现科学发展的重要途径,也是企业国际化发展的战略需要。遵循
16、“奉献能源、创造和谐”的企业宗旨,公司积极履行社会责任,依法经营、诚实守信,节约资源、保护环境,以人为本、构建和谐企业,回馈社会、实现价值共享,致力于实现经济、环境和社会三大责任的有机统一。公司把建立健全社会责任管理机制作为社会责任管理推进工作的基础,从制度建设、组织架构和能力建设等方面着手,建立了一套较为完善的社会责任管理机制。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(
17、一)公司具有技术研发优势,创新能力突出公司在研发方面投入较高,持续进行研究开发与技术成果转化,形成企业核心的自主知识产权。公司产品在行业中的始终保持良好的技术与质量优势。此外,公司目前主要生产线为使用自有技术开发而成。(二)公司拥有技术研发、产品应用与市场开拓并进的核心团队公司的核心团队由多名具备行业多年研发、经营管理与市场经验的资深人士组成,与公司利益捆绑一致。公司稳定的核心团队促使公司形成了高效务实、团结协作的企业文化和稳定的干部队伍,为公司保持持续技术创新和不断扩张提供了必要的人力资源保障。(三)公司具有优质的行业头部客户群体公司凭借出色的技术创新、产品质量和服务,树立了良好的品牌形象,
18、获得了较高的客户认可度。公司通过与优质客户保持稳定的合作关系,对于行业的核心需求、产品变化趋势、最新技术要求的理解更为深刻,有利于研发生产更符合市场需求产品,提高公司的核心竞争力。(四)公司在行业中占据较为有利的竞争地位公司经过多年深耕,已在技术、品牌、运营效率等多方面形成竞争优势;同时随着行业的深度整合,行业集中度提升,下游客户为保障其自身原材料供应的安全与稳定,在现有竞争格局下对于公司产品的需求亦不断提升。公司较为有利的竞争地位是长期可持续发展的有力支撑。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6757.395405.91
19、5068.04负债总额3341.382673.102506.03股东权益合计3416.012732.812562.01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18033.9014427.1213525.43营业利润2842.902274.322132.18利润总额2602.352081.881951.76净利润1951.761522.371405.27归属于母公司所有者的净利润1951.761522.371405.27五、 核心人员介绍1、程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
20、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。2、汪xx,中国国籍,无永久境外居留权,1959年出生,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、吴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。4、苏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。
21、2002年11月至今任xxx总经理。2017年8月至今任公司独立董事。5、彭xx,1974年出生,研究生学历。2002年6月至2006年8月就职于xxx有限责任公司;2006年8月至2011年3月,任xxx有限责任公司销售部副经理。2011年3月至今历任公司监事、销售部副部长、部长;2019年8月至今任公司监事会主席。6、崔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
22、董事长、总经理。7、高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、秦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、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。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
23、益,取得更好的社会效益和经济效益。七、 公司发展规划根据公司的发展规划,未来几年内公司的资产规模、业务规模、人员规模、资金运用规模都将有较大幅度的增长。随着业务和规模的快速发展,公司的管理水平将面临较大的考验,尤其在公司迅速扩大经营规模后,公司的组织结构和管理体系将进一步复杂化,在战略规划、组织设计、资源配置、营销策略、资金管理和内部控制等问题上都将面对新的挑战。另外,公司未来的迅速扩张将对高级管理人才、营销人才、服务人才的引进和培养提出更高要求,公司需进一步提高管理应对能力,才能保持持续发展,实现业务发展目标。公司将采取多元化的融资方式,来满足各项发展规划的资金需求。在未来融资方面,公司将根
24、据资金、市场的具体情况,择时通过银行贷款、配股、增发和发行可转换债券等方式合理安排制定融资方案,进一步优化资本结构,筹集推动公司发展所需资金。公司将加快对各方面优秀人才的引进和培养,同时加大对人才的资金投入并建立有效的激励机制,确保公司发展规划和目标的实现。一方面,公司将继续加强员工培训,加快培育一批素质高、业务强的营销人才、服务人才、管理人才;对营销人员进行沟通与营销技巧方面的培训,对管理人员进行现代企业管理方法的教育。另一方面,不断引进外部人才。对于行业管理经验杰出的高端人才,要加大引进力度,保持核心人才的竞争力。其三,逐步建立、完善包括直接物质奖励、职业生涯规划、长期股权激励等多层次的激
25、励机制,充分调动员工的积极性、创造性,提升员工对企业的忠诚度。公司将严格按照公司法等法律法规对公司的要求规范运作,持续完善公司的法人治理结构,建立适应现代企业制度要求的决策和用人机制,充分发挥董事会在重大决策、选择经理人员等方面的作用。公司将进一步完善内部决策程序和内部控制制度,强化各项决策的科学性和透明度,保证财务运作合理、合法、有效。公司将根据客观条件和自身业务的变化,及时调整组织结构和促进公司的机制创新。第三章 行业、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
26、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
27、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
28、,约占碳纤维下游各应用的总收入规模的37.4%。二、 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
29、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
30、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
31、(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
32、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,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(TO
33、RAY)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
34、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拉伸模量分别达到205MPa和13GPa;而小丝束碳纤维T300-12K每美
35、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
36、的技术突破。第四章 项目背景、必要性一、 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(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
37、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
38、.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
39、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。二、 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
40、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,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
41、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,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(
42、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
43、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。三、 风电叶片是我国碳纤维第一大应用领域碳纤维性能优异,被广泛应用于风电叶片。碳纤维具备低密度、高强度、高弹性、耐腐蚀、热膨胀系数低等优良特性。其轻便的特点使得风电叶片在长度增加的同时,重量更轻。轻量化还可以适当降低对涡轮和塔架组件强度的要求,节约其他部件成本,从而对冲碳纤维较高的生产成本。同时,碳纤维能够让风电机组更好地抗击恶劣气候条件。此外,碳纤维还能提高风能转化效率,且由于碳纤维叶片更薄更长更细,同时能够提高叶片动能的输出效率。但由于碳纤维价格目前仍旧较高,考虑到叶片的制造成本,碳纤维目前只应用到叶片主梁帽、蒙皮表面、叶片根部、
44、叶片前后缘防雷系统等关键部位,其中最主要的应用部位是主梁帽。风电叶片是国内碳纤维的主要应用领域,也将是“十四五”期间碳纤维下游需求增长最快的领域,未来发展空间广阔。近年来,随着风电叶片大型化、风电机组装机量稳步增加,装机方向逐步从陆上小功率机组向海上大功率机组转移,碳纤维在风电领域的用量大幅增长。根据赛奥碳纤维统计数据,2020年中国碳纤维下游应用中,风电叶片需求量占比最大,达40.9%;2020年全球风电叶片碳纤维的总需求量为3.06万吨,同比增长20%,我国风电叶片碳纤维需求量约为2万吨,同比增长45%。预计2025年全球风电叶片碳纤维的需求量将增至9.34万吨,2020-2025年间的C
45、AGR为25%,风电叶片市场空间较为广阔。中国风电装机容量增速显著,根据国家能源局统计,2017-2020年间,我国风电装机规模持续上行,新增风电装机规模逐年提高,利好风电用碳纤维需求提升。2020年我国累计风电装机规模达到281.7GW,同比增长34.1%,新增风电装机规模达71.7GW,同比增长179%。根据中国可再生能源学会风能专业委员会(CWEA)的统计,我国新增的风电机组的单机容量不断增大,因为大功率风电机组的风能利用率高,且风机的单位发电成本低。我国单机容量为2-2.9MW风电机组装机容量占比从2019年的72.1%下降至2020年的61.1%,而单机容量3.0MW及以上风电机组装
46、机容量从2019年的27.65%增长至2020年的37.9%。风电叶片大型化是风电的发展趋势,当前风轮直径已突破125m,未来正朝着长度为150m、250m的大型风电叶片前进。传统的风电叶片制造材料为玻璃纤维复合材料,全玻璃钢叶片已经无法满足风电叶片大型化的要求。而碳纤维在实现风电叶片大型化、轻量化时的主要优势是在满足一定强度要求的前提下,具有其他材料不具备的高比模量,因此碳纤维材料是更加理想的选择。例如,3MW的风机的叶片,使用碳纤维替代传统的玻璃纤维,叶片的重量将减少32%,成本下降约16%。我国风电市场高景气,风电装机规模有望进一步扩大。四百余家风能企业在2020年北京国际风能大会上联合发布的风能北京宣言指出:在“十四五”规划中,须为风电设定与“碳中和”国家战略相适应的发展空间,即保证年均新增装机5000万千瓦以上。2025年后,中国风电年均新增装机容量应不低于6000万千瓦,到2030年中国风电累计装机容量至少达到8亿千瓦,到2060年至少达到30亿千瓦。根据GWEC的数据,截至2020年年底我国海上风电装机量为998.9