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1、泓域咨询/怀化碳纤维风电叶片项目建议书怀化碳纤维风电叶片项目建议书xx集团有限公司报告说明从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。根据谨慎财务估算，项目总投资8513.71万元，其中：建设投资6715.1
2、0万元，占项目总投资的78.87%；建设期利息190.51万元，占项目总投资的2.24%；流动资金1608.10万元，占项目总投资的18.89%。项目正常运营每年营业收入15700.00万元，综合总成本费用13003.71万元，净利润1969.15万元，财务内部收益率16.57%，财务净现值783.44万元，全部投资回收期6.46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。本期项目技术上可行、经济上合理，投资方向正确，资本结构合理，技术方案设计优良。本期项目的投资建设和实施无论是经济效益、社会效益等方面都是积极可行的。本报告为模板参考范文，不作为投资建议，仅供参考。报
3、告产业背景、市场分析、技术方案、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 项目基本情况9一、 项目名称及项目单位9二、 项目建设地点9三、 可行性研究范围9四、 编制依据和技术原则9五、 建设背景、规模10六、 项目建设进度11七、 环境影响11八、 建设投资估算11九、 项目主要技术经济指标12主要经济指标一览表12十、 主要结论及建议14第二章 项目投资背景分析15一、 风电叶片是我国碳纤维第一大应用领域15二、 碳纤维产业链分析18三、 碳纤维产业应用场景广阔，需求持续扩容19四、 加快构建现代
4、产业体系，着力壮大实体经济20五、 坚持创新引领，建设国家创新型城市23第三章 行业、市场分析26一、 碳纤维：备受瞩目的轻量化材料26二、 国内市场情况30三、 碳纤维工艺流程复杂，资本开支较高32第四章 项目选址35一、 项目选址原则35二、 建设区基本情况35三、 全面融入新发展格局37四、 项目选址综合评价38第五章 建筑工程方案分析39一、 项目工程设计总体要求39二、 建设方案39三、 建筑工程建设指标40建筑工程投资一览表41第六章 法人治理43一、 股东权利及义务43二、 董事45三、 高级管理人员48四、 监事51第七章 运营模式分析53一、 公司经营宗旨53二、 公司的目标
5、、主要职责53三、 各部门职责及权限54四、 财务会计制度57第八章 进度规划方案64一、 项目进度安排64项目实施进度计划一览表64二、 项目实施保障措施65第九章 劳动安全评价66一、 编制依据66二、 防范措施67三、 预期效果评价71第十章 节能说明73一、 项目节能概述73二、 能源消费种类和数量分析74能耗分析一览表74三、 项目节能措施75四、 节能综合评价76第十一章 技术方案78一、 企业技术研发分析78二、 项目技术工艺分析81三、 质量管理82四、 设备选型方案83主要设备购置一览表84第十二章 投资计划方案86一、 编制说明86二、 建设投资86建筑工程投资一览表87主
6、要设备购置一览表88建设投资估算表89三、 建设期利息90建设期利息估算表90固定资产投资估算表91四、 流动资金92流动资金估算表93五、 项目总投资94总投资及构成一览表94六、 资金筹措与投资计划95项目投资计划与资金筹措一览表95第十三章 经济效益评价97一、 经济评价财务测算97营业收入、税金及附加和增值税估算表97综合总成本费用估算表98固定资产折旧费估算表99无形资产和其他资产摊销估算表100利润及利润分配表102二、 项目盈利能力分析102项目投资现金流量表104三、 偿债能力分析105借款还本付息计划表106第十四章 风险防范108一、 项目风险分析108二、 项目风险对策1
7、10第十五章 项目招标及投标分析113一、 项目招标依据113二、 项目招标范围113三、 招标要求113四、 招标组织方式114五、 招标信息发布114第十六章 总结说明115第十七章 附表附件118主要经济指标一览表118建设投资估算表119建设期利息估算表120固定资产投资估算表121流动资金估算表122总投资及构成一览表123项目投资计划与资金筹措一览表124营业收入、税金及附加和增值税估算表125综合总成本费用估算表125固定资产折旧费估算表126无形资产和其他资产摊销估算表127利润及利润分配表128项目投资现金流量表129借款还本付息计划表130建筑工程投资一览表131项目实施进
8、度计划一览表132主要设备购置一览表133能耗分析一览表133第一章 项目基本情况一、 项目名称及项目单位项目名称：怀化碳纤维风电叶片项目项目单位：xx集团有限公司二、 项目建设地点本期项目选址位于xxx（以最终选址方案为准），占地面积约25.00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。三、 可行性研究范围按照项目建设公司的发展规划，依据有关规定，就本项目提出的背景及建设的必要性、建设条件、市场供需状况与销售方案、建设方案、环境影响、项目组织与管理、投资估算与资金筹措、财务分析、社会效益等内容进行分析研究，并提出研究结论。四、
9、 编制依据和技术原则（一）编制依据1、承办单位关于编制本项目报告的委托；2、国家和地方有关政策、法规、规划；3、现行有关技术规范、标准和规定；4、相关产业发展规划、政策；5、项目承办单位提供的基础资料。（二）技术原则1、立足于本地区产业发展的客观条件，以集约化、产业化、科技化为手段，组织生产建设，提高企业经济效益和社会效益，实现可持续发展的大目标。2、因地制宜、统筹安排、节省投资、加快进度。五、 建设背景、规模（一）项目背景碳纤维性能优异，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
10、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、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。（二）建设规模及产品方案该项目总占地面积16667.00（折合约25.00亩），预计场区规划总建筑面积28398.70。其中：生产工程16570.24，仓储工程8037.17，行政办公及生活服务设施2871.67
11、，公共工程919.62。项目建成后，形成年产xxx套碳纤维风电叶片的生产能力。六、 项目建设进度结合该项目建设的实际工作情况，xx集团有限公司将项目工程的建设周期确定为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
12、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8513.71万元，其中：建设投资6715.10万元，占项目总投资的78.87%；建设期利息190.51万元，占项目总投资的2.24%；流动资金1608.10万元，占项目总投资的18.89%。（二）建设投资构成本期项目建设投资6715.10万元，包括工程费用、工程建设其他费用和预备费，其中：工程费用5732.31万元，工程建设其他费用802.78万元，预备费180.01万元。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15700.00万元，综合总成本费用13003.71万元，纳税总
13、额1316.81万元，净利润1969.15万元，财务内部收益率16.57%，财务净现值783.44万元，全部投资回收期6.46年。（二）主要数据及技术指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16667.00约25.00亩1.1总建筑面积28398.701.2基底面积9500.191.3投资强度万元/亩256.802总投资万元8513.712.1建设投资万元6715.102.1.1工程费用万元5732.312.1.2其他费用万元802.782.1.3预备费万元180.012.2建设期利息万元190.512.3流动资金万元1608.103资金筹措万元8513.713.1自筹资金万元4
14、625.703.2银行贷款万元3888.014营业收入万元15700.00正常运营年份5总成本费用万元13003.716利润总额万元2625.537净利润万元1969.158所得税万元656.389增值税万元589.6710税金及附加万元70.7611纳税总额万元1316.8112工业增加值万元4550.7413盈亏平衡点万元6705.19产值14回收期年6.4615内部收益率16.57%所得税后16财务净现值万元783.44所得税后十、 主要结论及建议经分析，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，
15、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。第二章 项目投资背景分析一、 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
16、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、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
17、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CAGR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（
18、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
19、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998.99万
20、千瓦。2021年11月23日所发布的“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，预计2021至2025年，我国新增海上风电装机规模可达3470万千瓦，因此2025年我国海上风电装机量可达4468.99万千瓦，2020-2025年间CAGR为35%。假设2021-2025年我国陆上新增风电装机量的CAGR为10%，假设2021-2025年陆上风电和海上风电的平均单机容量的CAGR与2017-2020年平均单机容量的CAGR一致。目前碳纤维主要应用在风机叶片的主梁结构，而主梁会采用碳纤维/玻璃纤维混合的方式实现性价比最大化，假设碳纤维的重量占主梁总重的6
21、0%。风机主梁结构质量超过叶片质量的一半，按50%计算，由此得到我国未来风电市场对碳纤维的需求量。预计2025年我国风电领域碳纤维的需求量将达6.06万吨，风电领域碳纤维需求有望持续提升。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
22、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，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
23、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%。20
24、20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领域，其中风电叶片领域发展势头强劲，2
25、020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，约占碳纤维下游各应用的总收入规模的3
26、7.4%。四、 加快构建现代产业体系，着力壮大实体经济坚持把发展经济着力点放在实体经济上，加快产业转型升级，构建市域制造业集聚发展“C”型走廊，着力推进电子信息、生物医药、先进桥隧装备制造、新材料（精细化工）、装配式建筑制造、军民融合特色产业“六大基地”建设，做大做强产业集群，提升产业发展质量效益和竞争力，建设武陵山片区高质量发展示范区。（一）推动制造业高质量发展稳步提升制造业比重，巩固壮大实体经济根基。实施战略性新兴产业培育工程，重点培育电子信息产业链和电子信息材料及元器件、光电子、智能终端等产业集群，建设湖南重要电子信息产业基地；推进中药材精深加工，加快中医药先进制造业和现代服务业融合发展
27、，支持侗苗医药研究和开发，引入知名医药企业，建设五省边区生物医药产业基地；发展桥梁及隧道挖掘成套装备、铁路养护设备、特大型桥梁设备、混凝土机械、轨道交通等装备产业，建设湖南先进桥隧装备制造产业基地；加快发展3D打印材料、生态板材、高精密超平铝板、镁合金、电极材料、钙基材料等新材料产业，建设新材料（精细化工）产业基地；发展混凝土结构、钢结构等装配式建筑，拓展装配式建筑应用范围，培育集研发、生产、施工为一体的产业集群，建设装配式建筑制造产业基地；支持怀化企业与军工企业在新材料、智能制造等领域开展合作，促进“军转民、民参军”协同发展，推动驻军后勤物资供应本地化，建设军民融合特色产业基地。提质改造传统
28、产业，推动能源、矿冶、食品加工、森工、化工、建材等传统产业智能化改造、生态化转型。（二）提升产业链供应链现代化水平聚焦先进制造业，以工业新兴优势产业链建设为重点，分行业做好产业链供应链战略设计和精准施策，围绕产业链部署创新链、围绕创新链布局产业链，安排资金链、吸引人才链、提升价值链，大力建链补链延链强链，建设自主可控、安全高效的产业链供应链。优化区域产业链布局，提升主导产业本地配套率。制定重点产业链企业梯次培育计划，鼓励龙头企业建立全国性交易平台，促进产业链大中小企业融通发展，培育一批产业链细分领域专精特新“小巨人”和制造业单项冠军企业。推进产业链战略联盟建设，优化产业链供应链发展环境，强化要
29、素支撑，提升产业链质量。制定实施园区产业发展规划和基础设施、公共服务设施扩能增效计划，推动产业园区专业化发展。（三）推动数字化发展推进数字产业化和产业数字化，推动数字经济和实体经济深度融合。实施数字科技+文旅融合样板工程，加快建设科技+文旅资源融合全国数据基地，推动工业制造、交通、商贸物流等典型应用场景的深度覆盖。深化智慧怀化建设，加快城市管理基础设施数字化和民生服务领域智慧化应用，加快建成数字社会和数字政府。扩大基础公共信息数据有序开放共享，加强数据资源开发利用。强化数字经济信息安全。五、 坚持创新引领，建设国家创新型城市坚持创新在现代化建设全局中的核心地位，深入实施创新驱动发展战略，推进以
30、科技创新为核心的全面创新，着力推进关键技术攻关和成果转化、创新主体增量提质、创新平台建设、五溪人才行动、创新生态优化“五大计划”，加快科技创新体系建设。（一）加强关键技术攻关和成果转化坚持需求导向和问题导向，实施“新一轮加大全社会研发经费投入行动计划”“重大科技创新与成果转化专项”，发挥院士工作站和国省创新平台的创新引领作用，实施重点领域关键技术研发工程，力争在生物医药、种子种苗、绿色食品、电子信息、桥隧工程装备、新能源、新材料（精细化工）、智能制造等领域取得突破。强化“政产学研金用”一体化，支持创办科技成果转化基地和产业孵化基地，出台科技成果转化激励政策，提高本地转化率，引导更多科技成果实现
31、产业化、资本化、效益化。（二）提升企业创新能力强化企业创新主体地位，发挥企业家在技术创新中的重要作用。鼓励企业加大研发投入，加大财税金融政策支持力度，推动规模以上工业企业研发机构、科技活动全覆盖。实施“高新技术企业、高成长性企业、科技型中小微企业培育计划”“发明专利倍增计划”。引导市外高新技术企业在怀化建立研发基地、实训基地，支持怀化企业在长沙、深圳等城市建立“科创飞地”。加大区域科技协同创新力度，深入推进科研院所、高校、企业科研力量优化配置和资源共享。促进产业链上中下游、大中小企业融通创新，加快科技开放和技术开源，建设潇湘科技要素大市场怀化分中心。 （三）加快创新平台建设实施创新平台建设计划
32、，加大平台要素整合力度，在争取政策、资源和带动产业发展上发挥更大作用。以国家高新区为龙头，以院士工作站、企业研发中心、科研院所、高校等各类创新平台为重要支点，构建层次分明、布局合理、功能齐全的全域科技创新平台体系。突出抓好国家高新区高质量发展，着力推动国家广告产业园、国家农业科技园区、国家火炬特色产业基地、国家文化和科技融合示范基地建设和提质升级。鼓励龙头企业与高校院所建立一批产业研究院，推动市级研究机构、技术平台等向省级和国家级升级。培育建设一批创新型县市区。（四）激发人才创新活力坚持不求所有但求所用，健全完善柔性引才机制，提档升级“五溪人才行动计划”，编制全市中长期人才发展规划。建立关键技
33、术人才需求清单和靶向引才、专家荐才等机制，培育引进一批科技领军人才、产业技术创新人才、青年科技人才和创新团队，壮大高水平工程师和高技能人才队伍。完善高层次人才管理机制，探索建立年薪制度、竞争性人才使用机制、高端创新人才资源信息库和人才供需动态数据库。健全以创新能力、质量、实效、贡献为导向的科技人才评价体系。优化人才发展环境。大力弘扬科学家精神和工匠精神、劳模精神。加强学风建设，做好科普工作，提升公民科学素养和创新意识。（五）健全创新体制机制实施创新生态优化计划，推动重点领域项目、基地、人才、资金一体化配置，营造一流创新环境，推动创新资源进一步集聚。改进科技项目组织管理方式，实行“揭榜挂帅”等制
34、度。调整和优化科研投入结构，健全政府投入为引导、企业投入为主体、社会多渠道投入的机制。发展科技金融，完善金融支持创新体系。深化科研放权赋能改革，赋予高校、科研机构更大自主权。加强知识产权保护。建立市县与科研院所、高校结对合作长效机制。加大科技奖励力度，完善科技奖励制度。第三章 行业、市场分析一、 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、
35、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性
36、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，同时也拥
37、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，大小丝束碳纤
38、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）和高模
39、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，一般用于航天军
40、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。
41、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，但在大丝束产
42、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、 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
43、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
44、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
45、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。三、 碳纤维工
46、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、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