碳纖維醫(yī)療設(shè)備部件行業(yè)前景

碳纖維行業(yè)未來發(fā)展趨勢（一）碳纖維原材料加速，推動國產(chǎn)碳纖維復(fù)合材料及制品在下游的廣泛應(yīng)用現(xiàn)階段，國內(nèi)碳纖維市場仍以進口碳纖維為主、國產(chǎn)碳纖維為輔，但國內(nèi)廠商已逐步實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)突破，國產(chǎn)碳纖維產(chǎn)品型號基本實現(xiàn)了對國際領(lǐng)先廠商主要碳纖維型號的對標(biāo)。賽奧碳纖維數(shù)據(jù)顯示，2021年國內(nèi)碳纖維需求量為6．24萬噸，國產(chǎn)碳纖維供應(yīng)量為2．93萬噸，若國產(chǎn)碳纖維全部供應(yīng)于國內(nèi)需求，國產(chǎn)化率約47．00%，較2020年增長9個百分點，趨勢明顯。未來，隨著我國碳纖維原材料加速，我國碳纖維行業(yè)整體亦將實現(xiàn)的突破，為碳纖維復(fù)合材料及制品在下游更廣泛的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。（二）碳纖維復(fù)合材料及制品應(yīng)用領(lǐng)域橫向拓展、縱向延伸，促進碳纖維全產(chǎn)業(yè)鏈高速發(fā)展長期以來，由于碳纖維應(yīng)用技術(shù)開發(fā)難度較高，研發(fā)設(shè)計時間長、研發(fā)投入大、生產(chǎn)成本高，我國碳纖維下游主要應(yīng)用于體育健康、風(fēng)電葉片、建筑加固等領(lǐng)域，在軌道交通及民用航空等新興領(lǐng)域涉足尚淺。而碳纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，一方面離不開碳纖維原材料的技術(shù)開發(fā)及生產(chǎn)制造能力，另一方面，將碳纖維原材料制作為預(yù)浸料等中間體及最終制品，將新材料開發(fā)與下游領(lǐng)域應(yīng)用需求結(jié)合，以進一步驗證材料性能，對于新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展亦至關(guān)重要。未來，隨著碳纖維國產(chǎn)進程加速，圍繞國產(chǎn)碳纖維適配的基體樹脂與中間材料的改性與賦能、碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)品的設(shè)計與制造技術(shù)的提升，國產(chǎn)碳纖維復(fù)合材料及制品的應(yīng)用將得到進一步拓展與深化，促進碳纖維全產(chǎn)業(yè)鏈的高速發(fā)展。中國碳纖維行業(yè)市場回顧碳纖維是含碳量在90%以上的高強度高模量纖維，在可量產(chǎn)纖維材料中性能最佳，是目前工程上可以大規(guī)模應(yīng)用的比強度最高的材料，其具有優(yōu)異的物理、化學(xué)性能，在及民用領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，被稱為21世紀(jì)的黑色黃金。2022年，在國內(nèi)新冠疫情反彈、國際地緣沖突等背景下，發(fā)展面臨的風(fēng)險挑戰(zhàn)不斷，原油價格高位大幅波動，下游需求持續(xù)低迷，化纖行業(yè)總體生產(chǎn)經(jīng)營形勢嚴(yán)峻。碳纖維產(chǎn)業(yè)受下游需求穩(wěn)定增長支撐，在風(fēng)電、光伏、氫能儲運等領(lǐng)域應(yīng)用不斷拓展，行業(yè)整體保持較好發(fā)展。碳纖維行業(yè)發(fā)展情況廣義的碳纖維行業(yè)包含碳纖維原材料、碳纖維復(fù)合材料以及碳纖維復(fù)合材料制品等細分領(lǐng)域，碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈則包含從天然能源到終端應(yīng)用的完整制造過程。行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中下游的碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用環(huán)節(jié)，直接上游為碳纖維原材料及樹脂材料，下游應(yīng)用領(lǐng)域包括交通裝備及其他工業(yè)、醫(yī)療健康、體育健康、民用航空及建筑加固等領(lǐng)域。復(fù)合材料一般由基體和增強材料兩部分組成。基體材料主要起支撐和保護增強材料的作用；增強材料作為復(fù)合材料的主要承力組分，是復(fù)合材料強度和剛度的主要來源，增強材料多為纖維材料。按基體材料的類別可分為無機非金屬基復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料和樹脂基復(fù)合材料，按增強纖維類別可分為玻璃纖維、芳綸纖維、碳纖維等復(fù)合材料。高性能纖維主要用作增強體來制造輕質(zhì)高強的高性能復(fù)合材料，在提高材料效率和節(jié)能減排上體現(xiàn)出巨大經(jīng)濟效益。根據(jù)《中國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告（2020）》，碳纖維復(fù)合材料是目前用得最多也是最重要的一種高性能纖維復(fù)合材料，隨著碳纖維生產(chǎn)工藝技術(shù)持續(xù)提升，碳纖維產(chǎn)業(yè)日趨成熟，在今后較長的時間內(nèi)，其主導(dǎo)地位仍不可能被替代。與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料相比，碳纖維復(fù)合材料具有耐腐蝕、抗疲勞、耐高溫、膨脹系數(shù)小、可設(shè)計性強、易于大面積整體成型加工等優(yōu)點。因而，碳纖維增強的樹脂基復(fù)合材料是當(dāng)代先進復(fù)合材料發(fā)展主流。樹脂材料在復(fù)合材料中作用是將碳纖維粘結(jié)，固定纖維位置并提升復(fù)合材料層間剪切性能，同時傳遞纖維應(yīng)力并保護纖維避免磨損和腐蝕。樹脂的性能會直接影響碳纖維復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)強度與剛度、使用溫度、斷裂韌性和耐濕熱老化等制品使用性能；另一方面，應(yīng)用需求的升級，對樹脂材料也提出了更高的阻燃、低溫快速固化等新要求，將進一步推動樹脂功能化改性與技術(shù)創(chuàng)新，對碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用與發(fā)展起著重要作用。碳纖維復(fù)合材料行業(yè)特點（一）碳纖維復(fù)合材料技術(shù)密集碳纖維復(fù)合材料行業(yè)的技術(shù)難點主要體現(xiàn)在配方研發(fā)、結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝技術(shù)積累等方面。在復(fù)合材料配方研發(fā)方面，復(fù)材產(chǎn)品定制化程度較高，不同部件通常需單獨研發(fā)，隨著下游應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，復(fù)合材料制造廠商必須通過持續(xù)的研發(fā)創(chuàng)新，以滿足客戶在產(chǎn)品性能、成本、輕量化等方面的需求；在結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝技術(shù)方面，復(fù)合材料制品整體制造方案的設(shè)計依賴于企業(yè)自身長期的工藝摸索和經(jīng)驗積累，不是短期的大額資本投入所能彌補。（二）碳纖維復(fù)合材料集中度低從全產(chǎn)業(yè)鏈看，制造碳纖維產(chǎn)品的上游碳纖維材料和中游復(fù)合材料均是產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié)，全環(huán)節(jié)技術(shù)壁壘較高。其中，上游碳纖維生產(chǎn)流程復(fù)雜、前期投入巨大，從全球范圍及國內(nèi)市場來看均呈現(xiàn)集中度較高的競爭格局；碳纖維最主要的應(yīng)用形式是形成碳纖維復(fù)合材料進行實際應(yīng)用，由于終端應(yīng)用場景豐富，聚焦于中游碳纖維復(fù)合材料開發(fā)及下游應(yīng)用的廠商眾多，碳纖維復(fù)材制品行業(yè)整體集中度較低，呈現(xiàn)分散化特點。根據(jù)公開披露信息，目前碳纖維復(fù)合材料制品相關(guān)收入規(guī)模均較小，處于小企業(yè)、大市場的發(fā)展階段，在交通裝備、醫(yī)療健康、體育健康、民用航空等領(lǐng)域具有一定先發(fā)優(yōu)勢，隨著行業(yè)的進一步發(fā)展擴大，行業(yè)未來將擁有充足的市場空間。碳纖維行業(yè)發(fā)展面臨的機遇與挑戰(zhàn)（一）碳纖維行業(yè)發(fā)展面臨的機遇1、碳纖維復(fù)合材料受到產(chǎn)業(yè)政策的大力支持，已成為國家發(fā)展的關(guān)鍵戰(zhàn)略材料先進復(fù)合材料對國民經(jīng)濟發(fā)展有極為重要的作用，以碳纖維為增強材料的先進復(fù)合材料，近年來在全球快速發(fā)展，包括航空航天、風(fēng)電、軌道交通、汽車等行業(yè)已經(jīng)廣泛應(yīng)用。我國已推出了諸多政策以促進碳纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標(biāo)綱要》中將碳纖維作為高端新材料納入制造業(yè)核心競爭力提升范疇，指出要加強碳纖維等高性能纖維及其復(fù)合材料的研發(fā)應(yīng)用等。碳纖維下游高端裝備應(yīng)用方面，國家發(fā)改委將航空航天用新型材料開發(fā)生產(chǎn)、城市軌道交通車體、轉(zhuǎn)向架、齒輪箱及車內(nèi)裝飾材料輕量化應(yīng)用、高端放射治療設(shè)備等列為鼓勵類產(chǎn)業(yè)；《交通強國建設(shè)綱要》提出推進裝備技術(shù)升級，推廣新能源、清潔能源、智能化、數(shù)字化、輕量化、環(huán)保型交通裝備及成套技術(shù)裝備。國家支持性的產(chǎn)業(yè)政策將助力碳纖維產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)長期良好發(fā)展。2、碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域廣闊，并將廣泛運用于戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)碳纖維復(fù)合材料具有高比強度、高比模量、可設(shè)計性好、可大面積整體成型、耐腐蝕、抗疲勞性能好、特殊電磁性能等一系列的優(yōu)異性能，既可作為承載負荷的結(jié)構(gòu)材料，又可作為防熱、防燒蝕、防腐蝕的功能性材料。在民用航空、軌道交通、電動汽車、能源、海洋工程等領(lǐng)域的尖端技術(shù)發(fā)展中，特別是在裝備結(jié)構(gòu)輕量化上具有無可替代的地位，碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用水平和應(yīng)用比例已成為衡量新一代裝備先進性的重要標(biāo)志。目前，我國碳纖維復(fù)合材料正處于高速發(fā)展的關(guān)鍵時期。其中，在軌道交通領(lǐng)域，以碳纖維復(fù)合材料為主要發(fā)展趨勢的先進復(fù)合材料，對車輛輕量化、提速、降噪、降低能源消耗具有重要的意義。目前，雖然碳纖維復(fù)合材料在軌道交通領(lǐng)域的應(yīng)用仍處于量產(chǎn)早期，但隨著我國碳纖維復(fù)合材料上下游產(chǎn)業(yè)的成熟發(fā)展，原材料及工藝制造成本下降將加快推動軌道交通車輛碳纖維復(fù)合材料工程化應(yīng)用進程，提升碳纖維復(fù)材制品的滲透率。碳纖維在體育健康領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)過半世紀(jì)的發(fā)展，憑借其輕質(zhì)高強的優(yōu)勢成為高端器械的最優(yōu)選擇，滲透率不斷提高。隨著運動健康理念的普及以及人均消費能力的提升，將持續(xù)驅(qū)動體育器械市場長期平穩(wěn)增長。在民用航空領(lǐng)域，碳纖維復(fù)合材料是大型整體化結(jié)構(gòu)的理想材料，與常規(guī)材料相比，碳纖維復(fù)合材料可使機體減重約20~40%，并能夠克服金屬材料容易出現(xiàn)疲勞和被腐蝕的缺點，增強其耐用性。隨著碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，未來更多高性能、低成本的碳纖維復(fù)合材料將被投入使用。3、國產(chǎn)碳纖維工藝技術(shù)持續(xù)突破，產(chǎn)能釋放驅(qū)動應(yīng)用拓展我國碳纖維研究雖起步較早，但由于工藝基礎(chǔ)薄弱、裝備技術(shù)落后等原因，聚丙烯腈基碳纖維國產(chǎn)化技術(shù)長期徘徊在較低水平。步入21世紀(jì)后，我國碳纖維產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展，國內(nèi)廠商先后實現(xiàn)技術(shù)突破、釋放產(chǎn)能，碳纖維國產(chǎn)化率持續(xù)提升。此外，國產(chǎn)碳纖維工藝技術(shù)提升及產(chǎn)能釋放所推動的規(guī)模化成本效應(yīng)將進一步降低碳纖維制造成本。隨著國產(chǎn)碳纖維供給增加、成本下降，碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用將延伸至更多領(lǐng)域，下游應(yīng)用場景逐漸拓寬。（二）碳纖維行業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)隨著碳纖維復(fù)合材料及制品下游應(yīng)用需求的不斷增長，部分碳纖維生產(chǎn)企業(yè)將通過往下游產(chǎn)業(yè)鏈延伸，進入碳纖維復(fù)合材料及制品制造領(lǐng)域，行業(yè)競爭將不斷增加。同時，大多數(shù)碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)品需要進行定制化生產(chǎn)，不同的解決方案適用的場景、效果需要較長時間檢驗，部分新進入企業(yè)為獲取訂單，將可能利用其產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢進行價格競爭，一定程度上影響行業(yè)的健康發(fā)展。碳纖維下游需求占比從碳纖維下游需求量來看，2021年我國對碳纖維需求占比較高的領(lǐng)域是風(fēng)電葉片與體育休閑，需求量占比分別是36%、28%，在航空航天領(lǐng)域占比僅為3%。未來隨著我國碳纖維技術(shù)的提升以及航空航天的發(fā)展，碳纖維需求量將會進一步擴大。碳纖維產(chǎn)業(yè)迎來大規(guī)模發(fā)展碳纖維是制造先進復(fù)合材料的重要增強材料，強度高、抗摩擦、耐腐蝕，可廣泛應(yīng)用于航空航天、能源裝備、交通運輸、體育休閑等領(lǐng)域。自誕生以來，高端碳纖維復(fù)合材料技術(shù)長期掌握在發(fā)達國家手中。為了擺脫核心技術(shù)受制于人的局面，我國在2000年后開始大力發(fā)展碳纖維產(chǎn)業(yè)，并將其列為國家重點發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，十四五規(guī)劃和2035年遠景目標(biāo)綱要更是將在碳纖維復(fù)合材料領(lǐng)域開展協(xié)同應(yīng)用試點示范和加強碳纖維及其復(fù)合材料的研發(fā)應(yīng)用列入其中。在雙碳目標(biāo)引領(lǐng)下，碳纖維產(chǎn)業(yè)將迎來大規(guī)模發(fā)展，市場應(yīng)用不斷拓展。根據(jù)賽奧碳纖維《2016—2021全球碳纖維復(fù)合材料市場報告》，我國碳纖維需求量從2016年的1．96萬噸增至2021年的6．24萬噸，年均復(fù)合增長率為26．06%，2021年同比增速達27．69%，預(yù)計2025年國內(nèi)需求量為15．93萬噸。國內(nèi)企業(yè)大規(guī)模擴產(chǎn)，碳纖維行業(yè)迎來爆發(fā)期國內(nèi)碳纖維龍頭大規(guī)模擴產(chǎn)，將改變世界碳纖維產(chǎn)能格局。從全球碳纖維企業(yè)的后續(xù)擴產(chǎn)計劃來看，碳纖維產(chǎn)能擴張主要以中國企業(yè)為主。未來幾年國內(nèi)碳纖維企業(yè)擴產(chǎn)計劃總量預(yù)計接近30萬噸，但需關(guān)注各企業(yè)的項目落地性以及落地時間和實際產(chǎn)能，在供給短缺的背景下，率先實現(xiàn)項目落地和產(chǎn)能擴大，并穩(wěn)定生產(chǎn)的企業(yè)將具備明顯的先發(fā)優(yōu)勢，搶占更多的市場份額。碳纖維行業(yè)屬于國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，在輕量化市場具有廣闊的發(fā)展前景，在國防安全、航空航天等板塊具有不可替代的優(yōu)勢。我國碳纖維市場規(guī)模一直保持增長趨勢，從2017年的38．1億元增長至2021年的106．4億元，年均復(fù)合增長率達29．3%，預(yù)計2023年中國碳纖維市場規(guī)模將達153．7億元。未來隨著航空航天、風(fēng)電葉片、碳復(fù)合材料等新興產(chǎn)業(yè)的需求帶動，我國對碳纖維的需求還有望進一步提高。進入碳纖維行業(yè)的主要壁壘（一）碳纖維行業(yè)技術(shù)壁壘碳纖維復(fù)合材料行業(yè)具有較高的技術(shù)壁壘。首先，復(fù)合材料產(chǎn)品制造是以設(shè)計為主導(dǎo)，材料為基礎(chǔ)，綜合成型制造、工藝檢測、結(jié)構(gòu)分析、實驗驗證等多學(xué)科知識的系統(tǒng)工程，具有跨專業(yè)、多技術(shù)融合的特點。其次，碳纖維復(fù)合材料用途廣泛，但客戶定制化程度高，需要依據(jù)豐富的專業(yè)經(jīng)驗在可實踐前提下及時響應(yīng)客戶需求。此外，在碳纖維復(fù)合材料及制品的應(yīng)用中，行業(yè)內(nèi)企業(yè)經(jīng)過長時間的積累形成了各自的復(fù)合材料數(shù)據(jù)庫及仿真應(yīng)用平臺，打造自身的研發(fā)體系和生產(chǎn)體系，構(gòu)建了獨特的競爭優(yōu)勢和準(zhǔn)入門檻，因此形成了較高的技術(shù)與經(jīng)驗壁壘。（二）碳纖維行業(yè)人才壁壘由于碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)品一般具有產(chǎn)品、工藝多樣化、單件加工、關(guān)鍵環(huán)節(jié)較多等特點，在生產(chǎn)制造過程中需要一批技術(shù)經(jīng)驗豐富、工藝操作嫻熟的生產(chǎn)型人才。同時，復(fù)合材料生產(chǎn)與應(yīng)用融合了材料學(xué)、機械制造、軟件分析等學(xué)科知識，培育具備多領(lǐng)域?qū)I(yè)知識、深度掌握核心技術(shù)的復(fù)合型人才也需要較長時間的積累。穩(wěn)定、高質(zhì)量的研發(fā)力量能夠有效保障企業(yè)日常研發(fā)工作有序開展、研發(fā)計劃如期執(zhí)行、研發(fā)成果滿足要求。此外，采購、銷售團隊的專業(yè)素質(zhì)、市場洞察力、與客戶及供應(yīng)商日常協(xié)調(diào)維護需較長時間的沉淀積累。行業(yè)新進入者較難在短時間內(nèi)獲得并積累一批具備豐富制造技術(shù)經(jīng)驗、擁有各類專業(yè)素養(yǎng)的優(yōu)秀人才，從而形成了較高的人才壁壘。（三）碳纖維行業(yè)客戶資源壁壘碳纖維復(fù)合材料下游客戶包含