碳纤维产业链：技术壁垒高、市场竞争激烈的制造过程

行业动态 / 2024-01-20 20:32:20

碳纤维产业链是一个庞大且复杂的制造过程，涵盖了从一次能源到终端应用的整个过程。预氧化、炭化、预浸料等多个工艺步骤构成了碳纤维的生产过程。然而，由于碳纤维的工艺复杂性和相关设备的多样性，整个过程中涉及的技术参数控制点高达3000-5000个。中游环节是碳纤维产业链的核心，因此技术、资金、设备以及产品质量门槛都很高。

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目前，碳纤维产业链上中游行业的集中度相对较高。我国的丙烯腈、原丝和碳纤维产能都集中在少数几家企业手中，2020年和2021年CR5产能集中度均超过了75%。丙烯腈生产主要集中在上海赛科、斯尔邦和吉林石化等企业，而原丝和碳纤维的产能则主要由吉林化纤、中复神鹰、宝旌碳纤维和恒神股份等制造商掌握。由于存在技术和资金壁垒，大量企业很难进入该行业。

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在碳纤维的制备过程中，PAN原丝的成本占据了一半以上。制备碳纤维的工艺包括丙烯腈聚合物溶液制备、PAN原丝制备、PAN纤维预氧化及热稳定化、PAN预氧纤维碳化和表面处理等多个环节。通过规模化生产，可以在相同时间和能耗的情况下增加丝束通过量，从而降低总体生产成本。根据中科院宁波材料所特种纤维事业部的数据，通过扩大生产规模，碳纤维的生产成本可以从9.88美元/千克降低至2.03美元/千克，降幅约为20.5%。

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在碳纤维产业链中，下游环节（碳纤维制品和碳纤维复合材料）的附加值相对较高。以工业领域高端应用的碳纤维产业链为例，上游碳纤维产品的平均价格为80~140元/千克，预浸料的平均价格为120~200元/千克，而下游碳纤维制品的平均价格则达到了500~1000元/千克。

根据头部企业的毛利率来看，碳纤维、预浸料和碳纤维制品的毛利率逐渐提高。

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