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。