维斯塔斯碳梁专利到期后,大丝束碳纤维在风电叶片领域的市场空间,核心逻辑在于专利放开叠加大丝束技术国产化成熟,将推动碳纤维在风电叶片中的渗透率快速提升。2022年7月19日,全球风电巨头维斯塔斯的碳梁专利保护到期,意味着其他叶片厂商也可以生产并应用此类碳梁产品,这为国内大丝束碳纤维打开了新的应用通道。

专利到期打开应用入口

维斯塔斯碳梁专利的到期,本质上是扫清了碳纤维用于风电叶片主梁的法律障碍。在此之前,拉挤成型碳梁工艺受专利保护,其他厂商难以涉足。专利到期后,国内叶片厂商可以合法采用该工艺,这为碳纤维在风电叶片领域的大规模应用提供了前提条件。

更值得关注的是事件背后的产业趋势——我国碳纤维大丝束技术的日益成熟。这一成熟体现在设备国产化和产能规模化两个维度,而这两者的达成必然会带来降本,降本则会进一步拓宽下游应用领域。从材料属性看,风电叶片属于典型的工业应用场景,采用大丝束碳纤维(48K及以上)更为适配。

国内大丝束技术突破与产能释放

国内大丝束碳纤维技术的突破有清晰的时间脉络。上海石化于2016年5月正式开展碳纤维48K大丝束原丝工业化研究试验,2018年1月成功开发大丝束碳纤维聚合、纺丝、氧化碳化工艺技术,形成千吨级聚丙烯腈基48K大丝束碳纤维成套技术工艺包;同年3月成功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。

吉林碳谷同样在2017年7月开始研究48K大丝束碳纤维原丝,2018年7月成功开发48K碳纤维原丝的聚合、纺丝工艺技术,形成千吨级48K碳纤维原丝技术工艺包。2019年7月,吉林碳谷联合吉林宝旌、长春工业大学的“25K~50K聚丙烯腈基原丝及碳纤维关键技术和产业化开发”项目通过鉴定,项目总体技术达到国际先进水平。此外,兰州蓝星于2020年7月完成“千吨级NaSCN法50K大丝束碳纤维产业化关键技术及装备研究”项目鉴定,填补了国内50K碳纤维产品的市场空白。

从全球格局看,大丝束已是碳纤维市场的主力。2020年全球碳纤维销量中,标模大丝束占比达45%,标模小丝束占比41%,中模量占比13%,高模量占比1%。大丝束下游应用更为广泛,随着国产化普及和应用场景拓宽,未来大丝束占比还将进一步提升。

市场空间测算逻辑

风电叶片用碳纤维的需求增量,可从渗透率提升的角度理解。碳纤维在风电叶片中主要应用于叶片和梁,其价值在于减重增效——叶片越长,对轻量化要求越高,碳纤维的刚度和轻质特性使其成为大型化叶片的优选增强材料。

维度现状与趋势
技术端48K大丝束技术国内已突破,形成千吨级产能
产能端上海石化、吉林碳谷等已具备规模化生产能力
成本端设备国产化+产能规模化驱动降本,拓宽下游应用
需求端风电叶片大型化趋势下,碳纤维渗透率有望提升

从投资视角看,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,而降本也会拓宽下游的应用领域。对于碳纤维在风电叶片领域的渗透率来说,下游的渗透率提升是最好的催化剂。

常见问题

大丝束和小丝束碳纤维有什么区别?

按一束材料中碳纤维的数量,小于24K的称为小丝束,48K以上称为大丝束。小丝束稳定性要求更高,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;大丝束主要面向风电、轨道交通等工业领域,被称为“工业级”碳纤维。

维斯塔斯碳梁专利到期意味着什么?

该专利保护的是拉挤成型碳梁工艺,到期后其他叶片厂商也可以生产应用此类碳梁的产品。这为国内碳纤维企业进入风电叶片供应链扫清了障碍,但更核心的产业趋势是国内大丝束技术的成熟——设备国产化与产能规模化将驱动降本,进而拓宽应用空间。

国内大丝束碳纤维技术突破到什么程度?

上海石化已形成千吨级聚丙烯腈基48K大丝束碳纤维成套技术工艺包,吉林碳谷形成千吨级48K碳纤维原丝技术工艺包,兰州蓝星填补了国内50K碳纤维产品的市场空白。整体看,国内大丝束碳纤维已从技术突破进入产能释放阶段,后续降本与应用拓宽是主要看点。

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