碳纤维产业的关键转折,始于2022年7月19日全球风电巨头维斯塔斯碳梁专利保护到期,这一事件打开了国产大丝束碳纤维在风电叶片领域规模化应用的空间;而在此前,国内企业已在2016—2020年间先后完成48K及以上大丝束原丝与碳纤维的技术突破,设备国产化与产能规模化共同推动降本,进而深刻影响了军工碳纤维供应链的格局——其中,中航复材作为外采纤维进行加工的核心环节,与军用领域对“宇航级”小丝束的稳定性和高强需求,共同构成了这一供应链的关键特征。
专利到期与大丝束技术突破
2022年维斯塔斯碳梁专利到期,意味着其他叶片厂商也可生产应用此类碳梁的产品,A股碳纤维板块当日集体收涨。但这一催化本质上是事件驱动,真正值得关注的是其背后的产业趋势——国产大丝束技术的日益成熟。
国内大丝束的突破有清晰的时间线:上海石化于2016年5月开展48K大丝束原丝工业化研究试验,2018年3月试制出国内真正意义上的48K大丝束碳纤维并贯通工艺全流程;吉林碳谷在2017年7月启动48K大丝束原丝研究,2018年7月形成千吨级48K原丝技术工艺包;2019年7月,吉林碳谷联合相关单位完成“25K~50K聚丙烯腈基原丝及碳纤维关键技术和产业化开发”项目鉴定,总体技术达到国际先进水平;2020年7月,兰州蓝星“千吨级NaSCN法50K大丝束碳纤维产业化关键技术及装备研究”通过鉴定,填补了国内50K碳纤维产品的市场空白。
设备国产化、产能规模化与降本逻辑
大丝束技术成熟的背后有两个方面:设备与产能。设备完成国产化、产能实现规模化后,必然会迎来后续的降本,而降本会拓宽下游应用领域。这一逻辑对新材料具有普遍适用性——先看设备国产化,再看产能放量,两者达成后,应用层面的放量便是水到渠成。
从分类看,碳纤维按一束中丝的数量分为小丝束与大丝束:小于24K为小丝束,48K以上为大丝束。小丝束因稳定性要求更高、更易调整,适合国防军工、航空航天等高精尖领域,被称为“宇航级”碳纤维;大丝束则面向风电、轨道交通等工业领域,被称为“工业级”碳纤维。未来走向上,大丝束在降本后持续拓宽民用应用,小丝束则因成本较高,主要服务于军用领域。
军工供应链格局与中航复材的角色
在军用碳纤维领域,主要供货企业为中航复材(中航高科)与中复神鹰,其中中航复材是大头,但其模式是外采纤维进行加工,因此不少研报不将其视为碳纤维公司;其纤维主要采自光威与中简两家企业。民用风电领域则以光威较为突出,其与维斯塔斯合作颇多,中复神鹰亦在此耕耘多年。
军工领域对碳纤维的需求特性与民用显著不同:军用碳纤维强度要求大于3.5GPa,采用T300以上等级的小丝束/中小丝束,用于装备的不同部位。小丝束在军用领域“乘风破浪”,大丝束则在民用领域不断拓宽下游,这一分工格局在国产化降本进程中将持续演进。
常见问题
维斯塔斯专利到期为什么能催化碳纤维板块?
专利到期意味着其他叶片厂商可以生产应用该碳梁工艺的产品,打开了国产大丝束碳纤维在风电叶片领域的应用空间。但该日期早在20年前就已确定,基本面不会在一天内突变,因此大涨本质上是事件驱动,背后真正的产业趋势是国内大丝束技术的成熟。
48K大丝束突破对军工供应链有什么影响?
大丝束技术突破主要影响风电等民用工业领域,而军工领域仍以小于24K的小丝束为主,强调稳定性与高强性能。不过,设备国产化与产能规模化带来的行业整体降本能力,为包括军工在内的下游应用提供了更坚实的供应链基础。
中航复材在军工碳纤维供应链中处于什么位置?
中航复材是军用碳纤维供货的大头,但其模式是外采纤维进行加工,纤维主要采自光威与中简两家企业,因此不少研报不将其归类为碳纤维公司。它在供应链中承担的是复材加工与集成环节,而非原丝或碳纤维生产环节。