碳纤维工艺路线的分化,本质上是下游需求分层的结果:大丝束以两步法、DMAC湿法工艺路线主打低成本工业场景,干喷湿纺则面向航空等高端领域,两类路线各自对应不同的增量来源,共同构成碳纤维市场规模扩张的核心驱动。 从国内厂商布局看,吉林碳谷以两步法、DMAC湿法工艺专注大丝束原丝,中复神鹰以一步法、DMSO溶剂专攻干喷湿纺,恒神股份、光威复材、中简科技则湿纺与干喷湿纺兼有,覆盖多类市场。需要说明的是,两条路线各自能带来多大的具体增长空间,目前尚无统一口径的量化结论,需以官方后续公布及第三方实测数据为准。
大丝束:低成本工业场景的放量逻辑
大丝束的核心竞争力在于成本与供给效率。在聚合环节,两步法工艺的聚合釜生产能力较大,聚合热移除效率也较高,适合生产大丝束,腈纶厂生产常用此方法。吉林碳谷正是这一路线的代表:其以DMAC为溶剂的湿法两步法专有技术起步,此后逐步实现大丝束24/25/48K的技术路线,碳化后可达到T700水平。
从产能格局看,2021年国内主要原丝厂商中,吉林碳谷原丝产能60000吨、扩产产能145000吨,规模明显领先。下游方面,其客户涵盖精功系列、宏发系列、恒神股份、国兴碳纤维等,产品以大丝束为主,对应风电、工业等对成本敏感的领域。大丝束的增量来源,正是这类工业应用对低成本碳纤维的持续需求。
干喷湿纺:高端需求的技术壁垒
干喷湿纺是在传统湿法基础上结合干法纺丝技艺,成型时相比湿法多出一个空气层,可阻止大孔洞产生,均匀性更好。纺丝方法的选择,也是原丝环节最大的壁垒。
中复神鹰是这一路线的专注者:2013年率先突破千吨级碳纤维原丝干喷湿纺制造技术,2015年稳定运行,2019年百吨级超高强度QZ6026(T1000G级)碳纤维生产线实现连续运行。光威复材、中简科技、恒神股份则在湿纺与干喷湿纺上兼有布局——光威复材2016年末干喷湿纺工艺T700S级碳纤维已小批量试生产,中简科技2015年采用湿法纺丝技术研制成功T1000级碳纤维。干喷湿纺对应的增量,来自航空等对性能一致性要求更高的高端场景。
两条路线的共同支撑:设备与国产化
无论哪条路线,碳化环节的设备价值量都远高于原丝环节。一条千吨级碳丝生产线的投资中,设备约占6000万元;而原丝每万吨投资约2—3亿元,且原丝与碳丝折算比例约为2:1。设备端,精功科技是国内唯一可提供碳化整线设备的企业,其订单大部分来自吉林化纤系公司。原丝端的核心设备国产化仍有空间:以吉林碳谷为例,四个核心设备中仅纺丝线已率先国产化,聚合釜、收丝机、喷丝板仍以进口为主,并按计划推进国产化。设备国产化进程,将直接影响两条路线后续的扩产节奏与成本曲线。
常见问题
大丝束和干喷湿纺是互斥的路线吗?
不是。两者分属不同维度:大丝束/小丝束是产品分类,湿法与干喷湿纺是纺丝工艺。吉林碳谷以大丝束为主,中复神鹰专注干喷湿纺,而恒神股份、光威复材、中简科技则湿纺与干喷湿纺兼有,覆盖多类市场。
两条路线各自的增长驱动来自哪里?
大丝束的驱动来自风电、工业等对低成本碳纤维的需求,其两步法工艺适合大丝束生产;干喷湿纺的驱动来自航空等高端领域对材料均匀性和性能一致性的要求,技术壁垒也更高。
原丝和碳化环节,哪个更值得关注国产化进展?
碳化环节设备价值量明显更高,一条千吨级碳丝生产线设备投入约6000万元;原丝环节每万吨投资约2—3亿元,且核心设备中仅纺丝线已率先国产化,聚合釜、收丝机、喷丝板的国产化仍在推进中。