碳纤维的下游需求结构呈现明显的“丝束分层”:飞机与军工领域主要使用强度大于3.5GPa的小丝束(含中小丝束),风电与轨道交通以大丝束为主,汽车、建筑、体育则小丝束到大丝束兼有。综合应用广度与国产化降本趋势来看,风电叶片是工业级大丝束最具潜力的增量场景——大丝束下游应用本就更为广泛,随着国产化推进,其占比还将进一步提升。
各下游场景的需求特征
从丝束类型与强度要求看,不同场景的分工较为清晰:
| 应用领域 | 强度要求 | 丝束类型 | 主要用途 |
|---|---|---|---|
| 飞机 | >3.5GPa | 小丝束/中小丝束 | 机身、机翼、整流罩、地板及地板梁等 |
| 军工 | >3.5GPa | 小丝束/中小丝束 | 装备的不同部位 |
| 风电 | >3.5GPa | 大丝束 | 叶片、梁 |
| 轨道交通 | >3.5GPa | 大丝束 | 车体 |
| 汽车 | >3.5GPa | 小丝束—大丝束 | 车身、底盘、保险杠、电池、氢气燃料罐等 |
| 建筑 | >3.5GPa | 小丝束—大丝束 | 提升大型建筑物的强度与耐腐蚀性 |
| 体育 | >3.5GPa | 小丝束—大丝束 | 钓鱼杆、球杆球拍等器材 |
小丝束稳定性更高、更易调整,适合国防军工、航空航天等高精尖领域,因此被称为“宇航级”碳纤维;大丝束面向风电、轨道交通等工业领域,被称为“工业级”碳纤维。
为什么风电是最大增量场景
其一,应用面更宽。大丝束的下游覆盖风电、轨道交通等工业领域,本身场景数量就多于小丝束。其二,降本打开空间。随着国内大丝束原丝及碳纤维关键技术相继突破,设备国产化与产能规模化推动降本,而降本会进一步拓宽下游应用领域,风电叶片正是其中的主战场。其三,小丝束的定位相对收敛。小丝束成本较高,仍需进一步降本,主要在高附加值领域发挥作用。
从全球碳纤维销量结构看,标模-大丝束与标模-小丝束合计占据主要份额,中模量、高模量占比较小,反映工业级应用已是需求基本盘。
常见问题
风电叶片为什么主要用大丝束而不是小丝束?
风电叶片、梁属于工业级应用场景,对成本敏感度更高,因此以大丝束为主。小丝束稳定性更高、更易调整,更适合国防军工、航空航天等高精尖领域。
军工和飞机用碳纤维有什么共同点?
两者都要求强度大于3.5GPa,且都采用小丝束或中小丝束。区别在于用途:飞机主要用于机身、机翼、整流罩、地板及地板梁等,军工则运用于装备的不同部位。
汽车领域用大丝束还是小丝束?
汽车属于小丝束到大丝束兼有的场景,强度要求同样在3.5GPa以上,主要用于车身、底盘、保险杠、电池、氢气燃料罐等部位。