碳纖維行業研究：風電等新能源勢起，碳纖維前景廣闊1、碳纖維綜合性能超群，被譽為“材料之王”碳纖維是一種含碳量在

90%以上的碳主鏈結構無機纖維，通過高溫分解法去除

除碳以外絕大多數元素，由有機纖維（聚丙烯腈基（PAN）、瀝青基、粘膠基纖維等）

在

1000℃高溫以上的惰性氣體中裂解碳化制成，其中全球

90%以上的碳纖維是由

PAN制成。碳纖維具有出色的力學性能和化學穩定性，強度高（強度約為鋼的10倍）、

模量高、密度小（密度為鋼的

1/5、鋁合金的

1/2）造就其輕量化的特點。除此之外，

碳纖維還具備耐腐蝕、耐疲勞、熱膨脹系數小、耐高溫、電及熱導性高等特點。因

為碳纖維擁有超群的綜合性能，被譽為“材料之王”和“黑色黃金”。作為現代工業

中不可或缺的高科技新型材料，碳纖維被廣泛應用于航空航天、新能源裝備、汽車、

體育用品、交通運輸、工程器械、醫療器械、建筑及其結構補強等領域。碳纖維有諸多分類標準，通常按照原絲類型、力學性能、絲束大小這三種維度

進行分類。按照原絲類型分類：（1）瀝青基碳纖維：以瀝青為原料，提高瀝青的使用

價值，尺寸穩定性好。瀝青基碳纖維與氰酸酯樹脂制成的復合材料熱膨脹

系數小，可以用作人造衛星材料或其他精密材料；（2）粘膠基碳纖維：由

含纖維素的粘膠纖維組成，石墨化程度低、導熱系數小，適合作為隔熱材料；（3）聚丙烯腈基碳纖維：以聚丙烯腈（PAN）為原料，是所有碳纖維

中用途最廣、用量最大、性能最好的品種。聚丙烯腈碳纖維占據主流地位，

其產量占碳纖維總產量的

90%以上。按照力學性能分為通用型和高性能型：（1）通用型碳纖維強度一般在

1000MPa、模量一般在

100GPa左右；（2）高性能型碳纖維還可以細分成高

強型、高模量型、超高強型及超高模型。拉伸強度及模量是國際碳纖維的

主要分類標準，行業內一般采用日本東麗（TORAY）分類法，而全國纖維

增強塑料標準化技術委員會在

2020

年正式發布了我國的碳纖維分類標準。按照絲束大小分類：碳纖維可以按照每束含有的纖維數量來劃分成小絲束

和大絲束。單束纖維數量通常在

48K以上的是大絲束碳纖維（1K意味著

1

束碳纖維含有

1000

根絲），因為性能及制備成本相對較低，也被稱為工業級碳纖維，包括

48K、

50K、60K、80K等，主要應用于紡織、醫藥衛生、機電、土木建筑、交通運輸和能

源等領域；小絲束碳纖維工藝要求嚴格，綜合性能更為優異，但生產成本較高，也

被稱為宇航級碳纖維，一般包括

1K、3K、6K、12K和

24K等產品，主要應用領域

包括國防工業、高技術以及體育休閑用品，如飛機、衛星、高爾夫球桿等。2、需求端：雙碳政策刺激下游需求，市場空間具有擴張前景2.1、

國內需求結構有別于海外，新能源將是主要驅動力從全球的角度來看，2020

年全球碳纖維需求總量為

10.69

萬噸，風電葉片、航

空航天及體育休閑為碳纖維需求量前三的應用領域，需求量分別為

3.06、1.65、15.4

萬噸。2020

年初，全球范圍內爆發新冠疫情，對實體經濟產生了巨大沖擊，民用航

空首當其中。由于疫情影響，航空公司受到重挫，考慮到未來近幾年旅客數量急劇

減少，隨即減少飛機的訂單數量，直接導致碳纖維航空復材的需求急劇下滑，同比

增速為-30%。與此同時，風電葉片、壓力容器、碳碳復合材料（單晶硅熱場材料）

等應用領域不受疫情的影響，依然保持了高速增長，同比增速為

20%、19%、79%。

總的來說，在航空航天、體育休閑等傳統應用領域受到疫情影響導致需求大幅下滑

之時，憑借風電葉片、壓力容器、碳碳復材等領域的高速增長，2020

年全球碳纖維

需求總量同比增速依然為正，達到了

3%。未來隨著疫情影響邊際減弱，下游需求將

會全面開花，行業空間具有擴張前景，2025

年全球碳纖維需求量預計將會達到

20

萬噸，2020

年-2025

年

CAGR為

13.36%。從我國的角度來看，2020

年我國碳纖維需求總量為

4.9

萬噸，同比增速高達

28.97%。盡管

2020

年年初，全球都陷入新冠疫情爆發的恐慌當中，但憑借行之有效

的管理措施，中國率先擺脫疫情，各項生產經營活動有序恢復，從而保證了碳纖維

下游需求的穩定增長。細分需求結構來看，2020

年我國碳纖維下游需求主要來源于

風電葉片以及體育休閑，需求量分別為

2、1.46

萬噸，其中風電葉片領域的需求增速

達到了

44.93%，貢獻主要需求增量。在“2030

年碳達峰、2060

年碳中和”的“雙碳”

背景下，國家將采取強有力的政策，著手優化能源結構，提高清潔能源的比重。風

電、氫能、光伏均迎來發展機遇，葉片對于輕量化的要求將是碳纖維需求的關鍵引

擎。由于西方國家加強了高端碳纖維及生產設備對我國的限制，我國碳纖維在航空

航天領域的應用占比僅為

3.48%，現如今民用碳纖維需求高增將會積極推動國內企業

實現制造工藝和生產設備的自主化，進而為今后具備生產高端碳纖維的能力創造先

決條件。2.2、

風電領域：海上風電迎機遇，未來增長空間廣闊2.2.1、

碳中和頂層設計政策落地，清潔能源發展力度加碼碳達峰具體行動方案出臺，清潔能源長期發展目標明確。雙碳目標發布以來，

關于碳達峰的各種具體政策持續出臺，風光等清潔能源長遠發展目標明確。2021

年

10

月

24

日，中共中央、國務院正式印發《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳

達峰碳中和工作的意見》，要求：（1）到

2025

年，非化石能源消費比重達到

20%左右；

（2）到

2030

年，非化石能源消費比重達到

25%左右，風電、太陽能發電總裝機容

量達到

12

億千瓦以上；（3）到

2060

年，非化石能源消費比重達到

80%以上。2021

年

10

月

26

日，國務院關于印發《2030

年前碳達峰行動方案的通知》，提出堅持陸海

并重，推動風電協調快速發展，完善海上風電產業鏈，鼓勵建設海上風電基地;推進

退役風電機組葉片等新興產業廢物循環利用，以及“海上風電+海洋牧場”等低碳農

業模式。大基地項目規劃，托底風光行業發展?！笆奈濉逼陂g規劃九大清潔能源基地和

五大海上風電基地，2021

年

3

月公布的《“十四五”規劃和

2035

年遠景目標綱要》

提出，要建設九大清潔能源基地和五大海上風電基地。九大清潔能源基地包括金沙

江上游、金沙江下游、雅礱江流域、黃河上游、黃河幾字灣、河西走廊、新疆、冀

北、松遼等清潔能源基地；五大海上風電基地為廣東、福建、浙江、江蘇、山東等

海上風電基地。大基地建設規劃將成為“十四五”期間風光新增裝機的重要源頭。大基地拉開序幕，百萬、千萬千瓦基地項目浮出水面。目前九大清潔能源基地

和五大海上風電基地所涉及的相關省份均已出臺“十四五”期間風電和光伏的規劃，

不少地區規劃了百萬千瓦乃至千萬的新能源大基地項目。根據北極星太陽能光伏網

統計，目前各?。▍^/市）規劃百萬千瓦大基地項目

46

個，千萬千瓦大基地項目

41

個。首批

100GW風光大基地項目有序開工建設，預計風光各占一半。目前，首批

100GW風光大基地項目已經有序開工，預計風光各占一

半。根據北極星太陽能光伏網統計，自

2021

年

10

月中旬以來，全國已有超過

46.34GW風光大基地項目陸續開工建設，已公布的總投資達

2068

億元。2.2.2、

全球風電蓬勃發展，海上風電裝機量持續高增全球風電累計裝機規模穩步增長，海上風電始終維持高速增長。根據全球風能

理事會（GWEC）發布的數據，過去十年間全球風電累計裝機規模由

2010

年的

198GW增長至

2020

年的

743GW，C