2016全球碳纖維復合材料市場報告(一)

1.前言
記得在2012年8月在香山飯店舉辦的“碳纖維PAN原絲關鍵技術研討會”上,師昌緒老先生談到在推動以碳纖維復合材料為重點的新材料重大專項的工作。到2016年底,成立了以馬凱副總理為組長的“新材料產業發展領導小組”,在2017年初,成立了干勇副院長領銜、48位專家組成的“新材料產業發展專家咨詢委員會”。師老已經仙逝,行業感謝他的卓越貢獻。
一次與幾位做前沿新材料的教授聊天,他們說:“你們碳纖維太幸福了!”整個碳纖維行業依然在虧損與茫然中,怎么會幸福呢?他們解釋:“對比石墨烯、碳納米管、超材料等前沿材料,你們碳纖維行業有實實在在的市場應用,且不斷擴大;工業技術相對成熟,成本也基本能為工業接受;國際上有盈利的企業做榜樣,這些均是我們前沿材料不可比擬的。”言之有理啊,碳纖維復合材料本是一條光明大道。
“一代材料,一代制造”,碳纖維復合材料完全有實力去擔當新一代先進制造業,尤其是先進裝備制造業的創新基石。引用一段美國能源局在規劃汽車輕量化的報告中對現有碳纖維產業的評價,“現有的從PAN原絲生產碳纖維的碳化技術,并非汽車復材的優化技術。迄今為止,碳纖維的制造技術主要是根據航空航天應用去優化發展的,其價值鏈與制造設施建設相當完善。而汽車復合材料依然處于嬰兒期,這條價值鏈上的環節需要演化發展。”碳纖維在以新能源汽車、大直徑風電葉片為代表的工業領域的應用,必須要經歷從“貴族材料”到“平民化”的轉化。低成本碳纖維復合材料到“應用價值鏈”的構建,無疑需要“市場引導,政府推動”和“產學研用”的社會協作機制的發力。
《2015碳纖維復合材料市場報告》以中英文版本在發行,得到國內外廣泛的關注。我們需要向發出我們的聲音與主張,也需要向去推介優秀企業,更需要融合到碳纖維復合材料及應用的價值鏈中。這個報告,我們會持續做下去。
2016年,我們跟蹤了國際各大行業的市場調研與咨詢公司的研究成果,感謝這些國際同行。同時,我們的工作也得到國內碳纖維復合材料行業的高度關注與支持,大家對我們的數據與結論均作出了非凡的貢獻,特別要感謝恒天創投公司白雪垠先生和陳宇航先生,復合材料集團董事長張定金先生。
值撰寫報告之時,驚聞恒神碳纖維錢云寶董事長與光威集團陳光威董事長辭世,整個行業悲拗不已,行業經歷了一個“黑色的四月”。錢先生與陳先生作為碳纖維產業的開拓者,十多年來情懷于此,執著于此,奮斗于此,我們懷念他們。愿他們在天之靈,佑我國碳纖維事業健康發展!
2.碳纖維市場
2.1. 碳纖維市場需求-年份

2016年的需求數據是本公司根據各個應用分市場的數據統計而來,我們也參考了國際相關資訊公司數據,吸取了我們認為比較接近市場情況的數據。經統計,2016年的需求為76,500噸,比上年增長11.8%.
引用CCeV 及JEC發布的材料對照圖,碳纖復材主要競爭對手是鋁合金,當前,鋁合金是碳纖維復材500-600倍的用量,而價值比大約50倍。這既是發展空間,也是挑戰。

2.2. 碳纖維市場需求-應用(千噸)
總量:76,500噸

賽奧公司的年度數據來源于應用分市場的統計,下面簡要介紹這些分市場數據的合理性:
航空航天(包含軍工):今年的數據比去年增加10%,由于航空航天是碳纖維復合材料的主要關注點,國際市場結構對這個分市場的數據統計相對一致。
風電葉片:在2012年,國際市場結構對該市場的需求的數據差異很大,這幾年逐步趨向一致,無論是對國際6大巨頭用戶的統計,還是對ZOLTK、SGL、三菱及臺塑的出貨量統計,我們認為:18,000噸是符合實際的,且增長趨勢迅猛。
汽車:我們今年統計為9100噸,其中主要的用戶是BMW,I3的銷售情況不是很樂觀,但7系車的“Carbon Core”填補了部分需求。對比8700的需求,總體上,我們對2016表示了謹慎樂觀。
壓力容器:2016年,市場需求是活躍與旺盛的,CNG車載與運輸氣瓶需求是平穩增長的,氫氣瓶的放量可以期盼。
風電葉片已經成為碳纖維大的需求分市場,且發展潛力巨大。
總量:2,116.6百萬美元


我們大幅度調整了各分市場的平均碳纖維單價,讓這些數字更加符合當前市場情況。由于這個調整,使得整個碳纖維需求的金額比去年的數據(2,426.2百萬美元)有較大地下降。經過近十年的發展,可以斷定:對于碳纖維絕大部分品種,價格過山車的歷史不可能重演,已經進入產業不斷成熟、成本不斷走低的正常軌道。
2.4. 碳纖維市場需求-產品(千噸)
總量:76,500噸

我們次以產品類別來統計需求量。
先做一個定義:
標準模量是指拉伸模量為230-265GPA
中等模量是指拉伸模量為270-315GPA
高模量是指拉伸模量超過315GPA
上述的市場份額是根據各應用市場的使用情況,做出的大致估計,所以,只是一個定性的份額。
上述的定義是碳纖維產業發展至今的一個廠家約定俗成的方法,從科學原理上,碳纖維是可以根據應用做量身定制的,比如拉伸強度3.5GPA、模量290GPA,這個品種就不是現在市場所稱的中模碳纖維。碳纖維的魅力就是根據應用而定制,希望上述統計不會誤導大家。
從任何應用來講,高性能碳纖維總是被歡迎的,然而,在一定的技術條件下,在追求性價比的商業環境中,合適性價比會勝過高性能。這如同汽車領域一樣,法拉利、勞斯萊斯等頂級豪車固然好,但是掙大錢的還是大眾、通用等大眾車款。從產業整體角度,沒有“大眾”的碳纖維品種(標模)的扎實工業化、商業化基礎,要產生源源不斷的頂級碳纖維商業品種,也是無根之木。
3.1.碳纖維理論產能-制造商

2016年,碳纖維理論產能為139,000噸:其中東麗的6000噸擴產產能已經建成,而ZOLTEK去掉產能1900噸(根據CCEV的報告),2016明底,東麗宣布將ZOLTEK的產能擴大到20,000噸;SGL在美國的第三期的3000噸已經完成,CYTEC(現屬于蘇威集團)的3000噸擴產已經完成;韓國曉星增加了一條500噸的生產線,并宣布到2020年建成14,000碳纖維的宏偉擴產計劃。
美國著名自行車運動員LEMOND 先生創辦的LEMONT composites,宣布與美國橡樹嶺實驗室合作,生產低成本的碳纖維。主要思路是采用紡織級原絲,和橡樹嶺的微波加熱預氧化、碳化的低成本技術。
區,總的理論產能為23,800噸,中安信與精功集團在2016年各自建成了1500噸碳纖維生產線,成為行業的新銳企業。吉林化纖集團的原絲產能從5000噸擴展到8000噸,并進行擴產1萬噸原絲的建設。
新興(、俄羅斯、土耳其、韓國、印度)的碳纖維企業運營十來年,直到現在,對碳纖維傳統8巨頭沒有形成基本的威脅。
總量:139,000噸

日本三大巨頭的市場壟斷地位在增強,依然是碳纖維發展的主力。尤其是東麗收購ZOLTEK,三菱加大大絲束碳纖維的投入后,日本企業在工業級碳纖維的抱負是明顯的。日本的能源及人工成本均比較高,但目前的技術上的巨大優勢完全可以彌補這兩個短板,將來,隨著技術的成熟與市場競爭的加大,日本企業在大用戶的周邊建廠,或到綜合成本相對較低的美國建廠,將會加大力度。碳纖維的敏感性、政治關系的不穩定性以及綜合成本的不斷攀升,不太可能成為日本碳纖維產業轉移的接收地。
亞洲(除日本)正日益成為碳纖維生產重鎮,承接東麗產業轉移的韓國東麗及韓國曉星、泰光,對碳纖維有很大的戰略安排,他們是化纖的行家,隨著技術的日漸熟練,會成為碳纖維的重要廠家。臺塑擁有產業鏈優勢,從業歷史悠久且經驗豐富,作為大地區的領頭羊企業,理應發揮更大的技術與市場領導作用。大陸在化工與化纖具有傳統優勢的,理應成為國際碳纖維的重要生產基地。然而,我們正在系統性錯誤中痛苦掙扎。只有解決好這個系統性問題,整理戰略與思路,重新出發!
美國的應用優勢及制造業成本優勢,將會吸引更多的碳纖維企業投資建廠。美國的大短板是人工,缺乏精細操作、熟練技能且具成本優勢的生產人員。但能源、稅收及智能制造優勢,讓美國回到制造大國的趨勢已經不可阻擋。碳纖維能耗成本能否降低90%,技術上非常艱難,但是當美國能源價格是我國10%的時候,這就做到了。這并非神話,而是已經接近現實。
歐洲在工業級碳纖維應用上,擁有不可比擬的競爭優勢,主要體現在風電葉片、汽車及壓力容器上。除了圍繞航空需求的就地生產,對于工業領域的應用,必然在國際成本洼地制造碳纖維,而高昂的能源成本與人工的雙短板,以及嚴格的環保政策,歐洲在碳纖維制造上難以有重大作為。(作者:林剛)










































