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中國碳纖維產(chǎn)業(yè)
5.1. 中國碳纖維企業(yè)理論產(chǎn)能
2018年,我們不統(tǒng)計僵尸企業(yè)(超過一年不運行,且裝置不穩(wěn)定)。統(tǒng)計全國的理論產(chǎn)能為26,800噸。
A. 產(chǎn)能千噸以上:8家公司。中簡科技擴(kuò)產(chǎn)千噸線一條、中復(fù)神鷹、精功科技、上海石化等公司擴(kuò)建的生產(chǎn)線沒有在2018年建成。 B. 產(chǎn)能在500-1000噸之間:4家公司 C. 產(chǎn)能在100-500噸之間:5家公司 D. 產(chǎn)能在100噸以下:2家公司
在26,800中,銷量大約是9,000噸,銷量/產(chǎn)能比為33.6%,對比去年的28.5%有提升,2018年全球的銷量/理論產(chǎn)能比為59.8%,去除中國因素,其他國家的銷量/理論產(chǎn)能比為65.3%。需要說明的是:中國整體產(chǎn)業(yè)的銷售/產(chǎn)能比較低,主要原因:一是好企業(yè)的老生產(chǎn)線沒有運行的經(jīng)濟(jì)效益而停產(chǎn),二是有些企業(yè)的生產(chǎn)線水平低,不能長期穩(wěn)定運行。
2018年,產(chǎn)業(yè)集中度在加速,8家千噸級碳纖維企業(yè)的理論產(chǎn)能已經(jīng)占到全國的86.9%,產(chǎn)業(yè)集中度的趨勢會越來越強(qiáng)。
5.2. 中國碳纖維產(chǎn)業(yè)新發(fā)展
光威復(fù)材,已經(jīng)成為行業(yè)楷模:盈利能力強(qiáng),航空航天與工業(yè)市場并舉,不僅是中國最大的航空航天市場碳纖維供應(yīng)商,也已成為世界最大的工業(yè)碳纖維中間制品制造商之一,光威的民品業(yè)務(wù)快速發(fā)展,成為新的業(yè)務(wù)支撐和利潤增長點,形成了軍民品并重的健康可持續(xù)發(fā)展能力。2019年3月,中簡科技IPO成功過會,碳纖維行業(yè)第二家上市公司已經(jīng)出現(xiàn)。兩家企業(yè)的初步成功,把碳纖維產(chǎn)業(yè)從“情懷時代”帶入了“盈利時代”,盈利將成為評估碳纖維優(yōu)劣的最重要的標(biāo)準(zhǔn)。
中國工業(yè)級碳纖維原絲兩大重要基地:吉林化纖集團(tuán)(吉林碳谷)在2018年實現(xiàn)原絲銷售超過8,000噸,同比增長60%多,實現(xiàn)了多個國家的批量出口,預(yù)計2019年有望實現(xiàn)12,000-13,000噸原絲銷售,增長迅猛;中石化上海公司在2018年啟動了3,000噸原絲及1,500噸碳化的擴(kuò)建,在2019年又啟動了24,000噸(12,000噸碳纖維)的大絲束碳纖維項目,上海石化厚積薄發(fā),如以提升效率為目標(biāo)的機(jī)制改革取得重大進(jìn)展后,必將迅速崛起而成為中國碳纖維重要力量。
在全球碳纖維產(chǎn)業(yè)中,我國的腈綸基礎(chǔ)非常雄厚的,由此而形成的“腈綸基因”的原絲也具有強(qiáng)大的競爭優(yōu)勢。這是中國碳纖維產(chǎn)業(yè)可以依賴并在其基礎(chǔ)上形成碳纖維產(chǎn)業(yè)的國際競爭優(yōu)勢的優(yōu)質(zhì)資源。
中復(fù)神鷹作為完全市場競爭中的碳纖維銷售的領(lǐng)頭羊,繼續(xù)在高性能小絲束碳纖維產(chǎn)銷上領(lǐng)跑全國,2019年2月份宣布了投資50億元、在西寧建設(shè)20,000噸碳纖維的重大擴(kuò)建工程。
浙江精功集碳纖維,與吉林碳谷進(jìn)行碳化與原絲分工協(xié)作,2018年新擴(kuò)建一條1,500噸碳化線,2019年中即將開車運行,發(fā)展迅速。
江蘇恒神在2019年初獲得陜煤集團(tuán)25億元的戰(zhàn)略投資,這將極大改變恒神的財務(wù)現(xiàn)狀,支撐恒神的“全產(chǎn)業(yè)鏈”理想繼續(xù)推進(jìn)。
2018年,行業(yè)內(nèi)也出現(xiàn)一些負(fù)面的情況,康得集團(tuán)旗下的中安信陷入了財務(wù)困境,目前處于停產(chǎn)狀態(tài);計劃投資500億元,6.6萬噸碳纖維的榮成碳谷項目,已經(jīng)陷入停滯狀態(tài)。
還有一些企業(yè)傳出破 產(chǎn)清算的消息。整個2018年的中國碳纖維,真應(yīng)了“大浪淘沙始于真金璀璨,滄海橫流方顯英雄本色”。
在2018年,中國碳纖維發(fā)展商業(yè)模式已經(jīng)基本形成:航空航天小絲束、工業(yè)用小絲束與工業(yè)用大絲束三大商業(yè)模式及發(fā)展模式已基本清晰。前兩者,有歐美日本現(xiàn)成之經(jīng)驗借鑒,產(chǎn)品型號與價值鏈有固有體系,我們的任務(wù)是緊跟與縮小差距。而工業(yè)用大絲束的發(fā)展時間不長,除了“低成本、大批量工業(yè)應(yīng)用”這個目標(biāo)是明確的,其他所有均是變量:如絲束大小定義、性能定義、檢驗檢測標(biāo)準(zhǔn)、制品或基礎(chǔ)復(fù)材工藝、成型工藝等。可以預(yù)測的是:量身定制、規(guī)模效應(yīng)及價值鏈低成本要求之下,纖維到應(yīng)用的價值鏈會高度集成。三大商業(yè)模式之間的相互影響與互動將是劇烈的,尤其是大小絲束的高性能技術(shù)與低成本技術(shù)的融合,將成為業(yè)界重要的潮流。
6、全球碳纖維復(fù)合材料市場
6.1. 全球樹脂基碳纖維復(fù)合材料需求-年份
樹脂基碳纖維復(fù)合材料的需求量,根據(jù)纖維在復(fù)材中65%的比例計算的,建立一個規(guī)模概念。
6.2. 全球樹脂基碳纖維復(fù)合材料需求-應(yīng)用(千噸)
總量:129.5千噸
6.3. 全球樹脂基碳纖維復(fù)合材料需求-應(yīng)用(10億美元)
總金額:139億美元
2018年,樹脂基復(fù)合材料的主要收入,依然是航空航天,其中,波音、空客與美國的軍用航空航天占據(jù)絕大部分市場。然后近幾年,航空航天軍工復(fù)材收入比例呈現(xiàn)逐步下降的趨勢,從2016年的73%,2017年的70.1%,降低到2018年的69.7%。其主要原因是,其他應(yīng)用市場的需求數(shù)量更快的增長。
航空航天軍工的復(fù)材工藝環(huán)節(jié)也比較復(fù)雜:從預(yù)浸料、自動鋪帶鋪絲、熱壓罐、裝配,每個環(huán)節(jié)的各類檢驗手段。這些均在碳纖維基礎(chǔ)上,增加了很多附加值。
而其他工業(yè)用復(fù)材,復(fù)雜的工藝及價值增加,就會增加成本與限制使用規(guī)模,所以,發(fā)展低成本的復(fù)合材料工藝至關(guān)重要。
對比風(fēng)電,汽車復(fù)材不僅有低成本要求,還需要高節(jié)拍、自動化的制造工藝,經(jīng)濟(jì)的維護(hù)要求等,其應(yīng)用難度可想而知。
6.4. 全球樹脂基碳纖維復(fù)合材料需求-區(qū)域(10億美元)
總金額:139億美元
從碳纖維復(fù)合材料市場的分布看:歐美、日本依然是強(qiáng)國,獲取了碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)最大的收入,這方面,其他國家與之的差距還非常大。
亞太地區(qū),主要是中國大陸,中國臺灣與韓國。這個區(qū)域的基礎(chǔ)的應(yīng)用是體育器材,鞏固與發(fā)展體育器材、在航空航天軍工、風(fēng)電、汽車、壓力容器等方面做出更大的發(fā)展,在全球復(fù)合材料收入中多分一杯羹,這是亞太區(qū)域的重大課題。
碳纖維復(fù)合材料作為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),歐美日本均不會像傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)一樣去做產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。這是發(fā)達(dá)國家的“命根子”,是先進(jìn)制造業(yè)的基礎(chǔ)。所以,“借鑒為輔、自主發(fā)展”,就成了必然的選擇。在全球碳纖維的發(fā)展歷程中,從來就沒有一家企業(yè)因為全套引進(jìn)生產(chǎn)線而獲取成功的,利用雄厚資本、便宜生產(chǎn)要素與市場機(jī)遇、引進(jìn)生產(chǎn)線就印錢的時代已亡;全球碳纖維的發(fā)展歷程中,沒有一家可以不經(jīng)歷多年和海量工程經(jīng)驗的積累,就可以取得成功的先例,這個行業(yè)沒有破空而出的新星,只有多年磨礪中閃耀的淚與汗水;在全球碳纖維的發(fā)展歷程中,也沒有什么“彎道超車”的傳奇故事發(fā)生,卓越及超越只能依靠一步一個腳印的更多的踏實與艱辛,絕大多數(shù)媒體報道的碳纖維的“超英趕美”的神奇故事,大都是摻水或忽悠;在全球碳纖維的發(fā)展歷程中,更沒有受惠于“后發(fā)優(yōu)勢”,反而,因各國對技術(shù)的嚴(yán)控及產(chǎn)業(yè)價值鏈的牢固,“后發(fā)劣勢”愈加顯著。中華民族從來沒有因缺乏“聰明靈巧”吃過小虧,卻因這個而屢屢“欲速則不達(dá)”!
6.5. 全球樹脂基碳纖維復(fù)合材料需求-制造工藝
總量:142.5千噸
樹脂基復(fù)合材料成型工藝,每年均有大量的工藝創(chuàng)新產(chǎn)生,無論是樹脂配方,纖維形態(tài),預(yù)成型方式,層合方法,固化方式,均可以做出創(chuàng)新。復(fù)合材料成型工藝,概括而論:將一維纖維固結(jié)成三維形狀的過程。
以預(yù)浸料為材料、以自動鋪放為層合工藝、以熱壓罐為固結(jié)工藝的航空航天復(fù)合材料工藝是基礎(chǔ),其核心優(yōu)勢是“高纖維含量”、“均勻浸潤”與“低孔隙率”,體育器材及超豪華汽車依然繼承了這類成型工藝的核心優(yōu)勢, 同時根據(jù)產(chǎn)品特點及成本要求發(fā)展了模壓、氣囊模壓等工藝。總體上,這類都屬于預(yù)浸鋪放工藝類,占全球工藝數(shù)量的40.1%。
纏繞與拉擠,是復(fù)合材料的經(jīng)典工藝,其主要優(yōu)點是工藝簡潔,從原料到制品,一步到位;主要缺點是只能制作回轉(zhuǎn)體及型材,不能制造型面復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。纏繞工藝的重大發(fā)展方向是:從濕法工藝到干法工藝,采用絲束預(yù)浸帶做纏繞,具有很多優(yōu)勢:更大的纖維力學(xué)性能的釋放、精密纏繞利于進(jìn)一步減重,纏繞設(shè)備工作速度高,工作環(huán)境整潔等,唯一的缺點是成本較高,隨著用量的增加及技術(shù)的進(jìn)步,絲束預(yù)浸帶/公斤完全可以達(dá)到碳纖維/公斤的成本,這將推進(jìn)各類氣瓶的迅猛發(fā)展。弧形拉擠工藝及更多拉擠思想工藝的發(fā)展,將是低成本工藝的重要方向。
今后幾年,低成本復(fù)合材料成型工藝將是行業(yè)的發(fā)展重點,任何碳纖維的批量應(yīng)用,均需要低成本碳纖維與低成本復(fù)合材料工藝的并行,只有大幅度地提升性價比,增加系統(tǒng)及全壽命周期的減重效益,才是規(guī)模應(yīng)用的王道。
6.6. 中國樹脂基碳纖維復(fù)合材料需求-應(yīng)用(噸)
總量:47,692噸
本章內(nèi)容是根據(jù)國內(nèi)企業(yè)需求,新增的一項內(nèi)容,其主要目的是給行業(yè)一個總量的概念。國內(nèi)的碳纖維復(fù)合材料行業(yè)的產(chǎn)量不足50,000噸,在材料行業(yè),是個極小的行業(yè),但在新材料行業(yè),算是初具規(guī)模的產(chǎn)業(yè)。
更為可喜的是:碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展迅速,這幾年均是兩位數(shù)的高速增長,而且,增長率在逐年增加,今年已經(jīng)達(dá)到30%的超高增長率。
體育復(fù)材是經(jīng)典應(yīng)用,復(fù)材的產(chǎn)量為20,769噸;這兩萬噸碳纖維復(fù)合材料(體育領(lǐng)域稱之為碳素材料)無疑是支撐體育器材的最廣泛、最強(qiáng)大的先進(jìn)材料。
風(fēng)電復(fù)材是超級新星,復(fù)材的產(chǎn)量已經(jīng)12,307噸,我們預(yù)計,在2019或2020年,風(fēng)電復(fù)材會超過體育器材,成為最大的分市場。
6.7. 中國樹脂基碳纖維復(fù)合材料需求-應(yīng)用(億元)
總金額:195.35億元
2018年,全國的碳纖維復(fù)合材料的產(chǎn)值為195.35億元;
體育器材的產(chǎn)值為66.88億元,請注意,這些只是復(fù)合材料的產(chǎn)值,基本可以看成是預(yù)浸料的產(chǎn)值。而不是體育器材的產(chǎn)值,體育器材的產(chǎn)值(按OEM價格),應(yīng)該為這個數(shù)字的3-4倍,200-270億元的規(guī)模。
航空航天復(fù)材的產(chǎn)值,我們是按結(jié)構(gòu)件來估算的,大約有107億元人民幣產(chǎn)值。
風(fēng)電市場,我們是根據(jù)拉擠板和織物來估算的,大約有13.19億元的產(chǎn)值。
6.8. 全球碳纖維復(fù)合材料需求-不同基體(10億美元)
總額:172億美元
需要特別說明的是:碳碳不屬于樹脂基,是碳基復(fù)材,為了便于統(tǒng)計,我們之前一直把碳基復(fù)材算到了樹脂基類別。
其他如陶瓷基、金屬基或混雜基體,因為數(shù)量很少,我們暫時不做詳細(xì)統(tǒng)計。但我們需要去關(guān)注一些新的動向:比如碳纖維氈本身或與一些基體結(jié)合后,在能源領(lǐng)域的廣闊潛在應(yīng)用。
熱塑復(fù)材在2018年同樣是熱點領(lǐng)域,國際展覽會上,也有很多熱塑碳纖維產(chǎn)品展出,不少業(yè)界朋友也在咨詢這個材料的前景。我們的觀點如下:
目前產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的主要熱塑復(fù)材,依然是短切碳纖維增強(qiáng)塑料,還有一部分長纖維增強(qiáng)塑料;連續(xù)碳纖維增強(qiáng)塑料,主要是航空航天、運動鞋底、高檔人工骨骼及筆記本外殼。
先不論連續(xù)碳纖維復(fù)合材料的市場應(yīng)用前景,首先:目前能批量銷售的、帶熱塑漿料的碳纖維品種就極少;其次,熱塑性預(yù)浸料的技術(shù)也非常復(fù)雜,要做好類似熱固預(yù)浸料均勻的樹脂含量及品質(zhì)絕非易事;另外當(dāng)前熱塑預(yù)浸的制造成本也會遠(yuǎn)高于熱固性預(yù)浸料;后續(xù)的成型加工,除非做加強(qiáng)筋,要成型復(fù)雜零件,絕不只是模壓就行。 |