“黑色黃金”，觸底等反彈

在二級市場，主題投資的旋律尾聲，往往是從「過剩」的只言片語開始。

三年前，被譽為「黑色黃金」的碳纖維在新能源的爆發階段接住了潑天的富貴，當暴力擴產碰上了下游需求調整，技術升級尚無法適應新興領域要求時，碳纖維的故事也就暫時戛然而止。

從前兩年的供不應求很快進入到去年的內卷狀態，產能釋放後隨即歷經價格腰斬，庫存大量堆積，和綽號「白色石油」的鋰金屬頗有幾分類似。不過，部分龍頭上市公司表態樂觀，認為目前價格水已經見底。

近期化工股的大爆發，不少品種背著漲價邏輯，其中就包括碳纖維的主要原料——丙烯腈，漲價傳導或將加快消耗庫存。廣泛的應用場景還是給了碳纖維觸底反彈的希望，尤其是前兩年裝機量低迷的風電，以及未來潛力巨大的飛行汽車、人型機器人，都是碳纖維能夠發揮作用的對口領域。

黑色黃金的行情，才剛經過一段峽谷，正在蓄力上爬。

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碳纖維是由黏膠、腈綸、芳綸、聚醯亞胺等纖維在高溫下燒製而成，屬於化纖的高端品種。優點是抗拉力強，纖維柔軟可加工，質量輕於鋁，強度卻大於鐵，且具有高彈性模量、耐高低溫、耐腐蝕、耐疲勞等特性。因為性能優異被廣泛應用到風電產業、航空航太、汽車工業、建築業等領域，被譽為21 世紀的「新材料之王」。

從聚丙烯腈（PAN）原絲，碳纖維製品到終端複合材料，碳纖維的製備經歷PAN溶液製備、原絲製備、預氧化、炭化、預浸料等多個過程，工藝流程複雜，資金投入量較大，具有較高的進入障礙。

在製程上，原絲製備耗費大量丙烯腈聚合物材料；氧化步驟對設備能耗要求最高，決定了產出效率。

4月局部廠生產重啟時間的延後使得丙烯腈整體供應量下降，推動價格行情大幅走高，但碳纖維價格仍依舊維持在低位沒有啟動，下游需求清淡。

拉長時間線看，從2020年起，隨著供需力量變化，碳纖維逐漸成為了供應過剩的品種。 2020年投入興建的產能陸續投放，不斷堆積的庫存逼迫物價水準調整。根據百川盈孚，去年下半年開始產業已經陷入虧損，3月整體毛利率下降至4.96%。2023年，碳纖維的市場需求達到11.5萬噸，國內需求量佔60%。

需求情境上，全球與國內大同小異，往年用於風電葉片的碳纖維至少佔去1/4的用量，但去年航空航天取代其位置，佔比達到19.1%，價值量更佔到了將近一半的體量。

從2022年開始，供需關係就發生了翻天覆地的改變。2020年下游風電需求快速成長推動一輪碳纖維的大幅擴產，國內企業是那一輪擴產的主力，產能於21年底，22年集中釋放，兩年前新增產能分別達到2.96萬噸，2.65萬噸。

碳纖維較高的生產成本和單價阻礙了下游應用領域的推廣，作為碳纖維第一大市場的風電，2022年風電裝機不如預期，且招標價格明顯下降、整機廠降本訴求上升，嚴重限制了碳纖維滲透率提升。

從22年下半年開始出現快速累庫現象，同時伴隨著價格下降，目前各種規格的國產碳纖維均價在96.25元/公斤，較22年高點下滑了幾乎整整一半。去年碳纖維市場仍不樂觀，需求量比2022年的74429噸下降了7.2%，而運行產能比2022年的11.21萬噸增加了25.7%。

截至今年3月底，正式投產的產能達12.7萬噸。業內產能領先的幾家企業業績都遭受重創。中復神鷹歸母淨利年減47.45%，吉林碳谷下滑61.72%；光威複材從預浸料到下游碳纖維製品的營收均受到不同程度的下滑。

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碳纖維價格從高光步入低谷震蕩的經歷同光伏矽料有幾分相似，但不同於矽料的是，憑藉更豐富的應用場景，在長期的需求用量上，碳纖維材料的替代滲透率還有很大的上升空間。

碳纖維可以依照絲束纖維數量劃分，24K以下稱為小絲束，24K以上稱為大絲束。小絲束的機械性能更為出色，但製備成本也非常高，多用於航太軍工領域；而大絲束勝在以規模分攤成本，多用於風電、機電、交通運輸等工業領域。

風電葉片在主機零件成本中佔比最大，隨著風電大型化趨勢明確，葉片的長度、重量都會隨之迅速增大，對材料的強度和剛性要求提高。使用碳纖維複材能夠降低淨重，減少單位功率重量，最終起到節省成本的作用。與同級高模玻纖主梁相比，採用碳纖維可達到減重20-30%。

不過，風電裝置自21年底海風補貼取消後陷入低潮，招標量雖然大幅提高，但是新增裝置需求因為疫情、成本等因素影響無法釋放。大絲束碳纖維性能雖然不錯，但當時價格依然高企，廠商沒有意願去推廣，而且部分海外加工訂單向成本更低的區域轉移，使得去年這塊的滲透率無法繼續提高。

2023年全國風電新增裝置年增59.3%，離岸風機大型化趨勢更加明顯，去年增加了7.2GW，在前期積壓需求釋放和政策推動下，未來新增裝置量可望突破10GW。現在碳纖維價格下降，在風電領域的應用也有望加深。

根據機構，23-25年全球風機葉片碳纖維總使用量將達2.7/4.9/8.3萬噸，複合成長超過60%。小絲束規格的碳纖維製品，最廣泛的應用場景體現在航空航太領域。前段時間因為開放飛行試點區域廣受關注的飛行汽車eVTOL，作為小型載人飛行器，續航時間、飛行速度、安全性的要求推動eVTOL製造盡量去減輕自重。碳纖維的密度要遠低於金屬製品，也就意味著相同體積的重量也要遠低於它們，並且自身抗拉力強又耐腐蝕耐高溫，同樣能夠滿足eVTOL的要求。

去年用於飛行汽車僅200噸的量，佔全球航空航太領域不到1%。隨著下游eVTOL使用情境的拓寬，可望增加航空航太這一應用領域裡頭碳纖維的用量。照機構估算，24-30年eVTOL碳纖維需求超過8,000噸，平均每年帶來1,200噸的量。

高強度的小絲束碳纖維有替代金屬材料的可行性已經具備，有較大成長空間的潛在場景還包括，人性機器人。碳纖維系汽車、機器人等下游應用輕量化的理想材料。和飛行車一樣，減重意味著更好的續航，外觀耐腐蝕耐磨的特性有助於延長機器人的使用壽命。

碳纖維既可以用於製造機械手臂和外科，還可以用於製造感測器和電池。假若人形機器人的銷售規模最終能達到百萬之巨，每台機器人消耗10-15kg的碳纖維，那麼一年的用量可以突破萬噸，拉動超過10億元的市場。

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國內碳纖維產業發展與日美同時起步，目前高性能碳纖維技術以日本東麗保持領先，而國內依靠自主研發打破了技術壟斷，率先在大絲束碳纖維的產業化上取得突破。

但從2022年起，國內吉林化纖、中復神鷹等企業紛紛將產能規模提升至萬噸以上，國內碳纖維企業新增產能落地及技術迭代，國產替代不斷提速，徹底改變了全球供應格局。隨著國產碳纖維供應增加，進口比例也逐漸降低。

2023年，我國碳纖維的運作產能為140830噸，年成長25.7%，在全球的佔比達到47.7%，位居全球第一；國產碳纖維在國內市場的佔有率達到76.7%，創下歷史新高。

從價值來看，碳纖維產業鏈條長，中間經過複雜的工藝流程，資金投入和技術壁壘都很高，所以從原絲製備到下游碳纖維製品，複合材料，平均單價和毛利率是越來越高的。

國內產業鏈上目前存在幾類玩家。吉林係是碳纖維產業中的主力。吉林市的碳纖維是龍頭產業，整個產業鏈由國資委牽頭重組，其中，吉林碳谷主要負責原絲的開發，形成以大絲束為主，中小絲束全覆蓋的產品矩陣。中游吉林化纖承接了吉林碳谷的原絲並加工成碳纖維複材，用於以風電葉片為主的工業領域。

在小絲束上，國外東麗、帝人、Hexcel的產能領先，國內公司產能以中復神鷹和光威複材為主，與國外有一定差距，但產品範圍、性能方面已逐漸靠攏，高端產品品質和規模與下游應用的適配上仍有待進步。

由於國內小絲束碳纖維生產技術有限，無法大量供應T800 強度以上的小絲束碳纖維。這也是碳纖維需求朝航太高端領域拓展的關鍵，這塊目前國內佔比僅11.6%，和全球市場有7.5個百分點的差距。

目前需求尚未全面復甦，價格築底，庫存堆積，產能利用率還較低的情況下，成本控制能力是企業堅持下來必需的技能。但成本結構上，不同環節影響因素大同小異。例如，丙烯腈的價格波動會影響上游原絲生產成本，直接材料在吉林碳谷的單噸成本中有著接近六成的比重，需要藉助製程端優化和規模化生產降低單噸消耗。

但在中游，製造費用變成了大頭。根據中復神鷹成本拆分，以丙烯腈為主的直接材料成本佔比約30%，而製造費用佔比約50%。細拆之下，電力成本佔比最高，約佔總成本的15-19%，其次折舊成本佔比總成本的12-14%。

從生產流程來看，除了原絲製備（54%），碳化和預氧化這兩項中間環節合計佔了33%的成本。透過調整用電結構和升級工藝，製造費用還有很大的降本空間。

下游廣闊的需求可望透過不斷降低生產成本來釋放，但碳纖維計畫的初始投入非常高，從各碳纖維頭部企業生產線投入成本來看，每萬噸投資額動輒幾十、上百億，除了丙烯腈材料成本和製程改造，設備也是壓縮成本的關鍵。

因此，国产设备存在较大的替代空间，设备国产化有利于降低前期投入和后续折旧成本。精工科技为国内碳纤维生产设备龙头，具备千吨级碳纤维成套生产线供应能力，单套碳纤维生产线均价约为1.36-1.83亿元，显著低于进口设备造价。

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經歷了前幾年供不應求的大好行情後，連漲多年的碳纖維價格顯露疲態，擴建速度過快遠超需求增長，庫存的堆積可能使得行業調整期更加漫長。這些令碳纖維企業的經營普遍承壓，不過整體還處於獲利狀態，同樣是幾十、上百億的產能投資項目，業內還尚未有一家龍頭企業市值達到曾經通威、中環的高度。

從遠期市場前景來看，國產碳纖維產業有巨大的想像空間。這種價格調整將透過產業技術進步，設備本土化來降低產業鏈成本，再次打開下游應用的大門。