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IM0094 2021全球碳纤维复合材料市场报告(一)
时间:2022年05月17日 来源:赛奥碳纤维技术  作者:林刚 浏览次数:

林  刚
广州赛奥碳纤维技术股份有限公司总经理

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1  前言

2021的中国碳纤维产业,可以用“灿烂”一词来表述:市场需求旺盛,持续超高速增长,碳纤维企业销售人员俨然成为“最佳职业”,大笔一挥,下游企业感激涕零,与几年前背着小包到处求订单的情形对比,简直是“改天换地,天上人间”;各家碳纤维企业生意红火、利润节节攀升,企业要么已经获批上市、要么走在上市的路上;资本市场中也出现众多“关心”行业发展人士,“摇旗呐喊、把脉问诊”的文章充斥各类媒体或坊间;多家碳纤维企业积极扩产、大干快上;数家产业链企业,正在或即将奋不顾身投入其中;还有几家八竿子打不着的单位宣布巨资进入….好一派“春暖花开、阳光灿烂的日子”!

中国碳纤维学术及工业发展史,无论是1960年代由李仍元、张名大教授开启的60年学术技术研究历史,还是从2000年左右开启的20年的工业化进程,对于行内人士,最为熟悉的感觉,莫过于“寂寞”二字,如同中复神鹰去年微信朋友圈的“央视十七秒,奋斗十七年”的感慨,我们就是习惯于黑暗中苦苦攻坚的“寂寞”人群!只是最近三年多光景,以风电为代表的市场需求突飞猛进,而相应的有效供给又相对不足,加上日本的禁售,导致较为严重的供需失衡,碳纤维价格大幅上涨且一丝难求。行业进入了“灿烂”状态,这种幸福的眩晕感觉,让我们部分从业者亢奋,也让行业外一些企业激动,纷纷大手笔扩产或投资。

行内人士可能还记得,笔者与申屠年先生在2012年发表过《对中国碳纤维及其复合材料产业链现状的反思》一文,抨击当时产业“超过40家投入碳纤维、简单技术重复建设、狂飙猛进”的混乱局面。之后的十年,通过市场的“优胜劣汰”与行业的自省,行业解决了“从无到有”的问题,大步跨入“从有到优、稳质增效” 有序向善的良性发展轨道;我们也从一个“行业批评者”转为了“行业鼓劲者”。

2021年的行业数据整理与分析中,我们没有了前两年的信心,忧患再次进入我们的大脑而挥之不去。《百年孤独》书中的一句话“生命中曾经有过的所有灿烂,终究都需要用寂寞来偿还”总是进入我的脑海,从感情上,我并不希望我们的行业再次进入痛苦的“寂寞期”, 甚至希望我的一些预判成为笑话。我们都希望行业有序发展,生态圈健康成长。我们不是行业的旁观者,更不是算命人,而是行业的建设者。我们有责任对现实做理性思考,并分享给大家。

所有的忧虑中感觉最沉重的是:2021及2022年全国的产能扩建速度过快,远超需求的增长;扩建的产品,并不具备国际竞争优势,不是有效供给产品;市场已经出现利用资源限制下游发展的苗头;不少新建与扩建项目,从构建国际竞争优势看,技术进步幅度并不大,这些产能在国际上释放空间有限,很可能会形成残酷的价格战……如果行业不重视这些问题,依然我行我素,我们这三年多的“灿烂”很可能会从今年开始,用数年的“寂寞”去偿还,而这个寂寞期中与之前的对比,还会掺杂着血腥的同行及产业链之间的厮杀!


特别鸣谢


感谢碳纤维全行业的参与企业的高度关注与支持,大家对我们的数据与结论均作出了非凡的贡献;感谢中国化纤协会各位领导的支持;感谢中国复合材料集团前董事长张定金先生、中石化上海石化副总经理黄翔宇先生、中国化纤陈宇航先生等一批业界同仁无私分享行业信息与思想。

2  全球碳纤维市场

2.1. 全球碳纤维市场需求-年份


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对比2020年的106,900吨,2021年的全球需求数据为118,000吨,同比增长10.4%,这个数据的获得,我们有三个参考,一是多年来,国际需求的规律,大致是在10%的正常增长;第二个参考是了解各应用行业的发展情况,比如商用航空的低迷,波音与空客在2021年的交付量(尤其是复合材料飞机)依然未回暖,体育企业生意火爆。

除了这两个多年使用的参考,今年,我们新增了一种方法,就是根据中国应用市场来判断。首先,我们对中国市场需求的数据是精准的(不仅仅是可信),其次,中国市场已经在全球占据举足轻重的地位(占据全球52.9%的份额)。再者,我们对中国应用市场在全球的地位,也有较清晰的认识,通过这个办法,我们估算出各个应用的数量,然后汇总成为全球年度需求量。比如,体育、光伏用碳碳复材,是中国的独特优势,通过看中国,基本能看到全球80-95%的市场情况,又比如,压力容器依然还是欧美厂家为主体,尽管中国这些年压力容器发展喜人,在国际份额也只是最多三成的比例。

总体上,2021年度,风电、体育器材、碳碳复材及压力容器是市场需求保持增长的主力。

2.2. 全球碳纤维市场需求-应用(千吨)

                                                                                                        总量:118,000吨
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龙头依然是风电市场,然而,对比2020年仅仅增长了7.8%,增长率从前些年超过20%的增长大幅度回落。这个原因将在后面风电分市场详细阐述。
 
体育市场对比2020年有强劲的增长,增幅高达20%,回到了全球第二大市场地位。疫情之下,人们的旅行与旅游悬崖式下降,这些时间与金钱很多支付给了体育运动。
 
压力容器,主要得益于氢气瓶(尽管很多是试用或小批量需求),依然保持了25%的高速增长。
 
碳碳复材(包括保温毡)主要受中国的光伏行业驱动,依然保持70%超高速增长。
 
航空航天与去年持平,其他应用市场按照既有的规律在平稳增长。
 
2021年,汽车行业对比2020年有较大幅度的下滑:对比2020年有高达24%的降低:其主要依据是:全球唯一两款大面积采用碳纤维的宝马I8与I3,分别在2020年底与2021年中停产。我们预测这个影响量为3500-4000吨;而其他的碳纤维在汽车中应用,保持着平稳增长。

2.3. 全球碳纤维市场需求-应用(美元)


                                                                                           总量:3,400.9百万美元

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全球碳纤维的销售金额为34亿美元,主要原因是我们根据市场情况,将碳纤维的价格总体调高了20%。

2.4. 全球碳纤维市场需求-产品(千吨)


                                                                                                          总量:118,000吨
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模量的定义:
标准模量是指拉伸模量为230-265GPa
中等模量是指拉伸模量为270-315GPa
高模量是指拉伸模量超过315GPa
 
小丝束Small Tow(或常规丝束Regular Tow)1-24K(含)
大丝束Heavy Tow:大于等于48K(东丽的定义是大于40K)
巨丝束Giant Tow:大于100K

2021年大丝束产品份额与小丝束相当,均为大约43%。2021年民用航空市场依然疲软,而风电市场依然增长(这其中包含了部分24K合股丝和部分25K)。总体上,对于碳纤维工业应用,成本是永恒追求,从目前人类的技术水平,大丝束(巨丝束) 是主要的降低成本的思路,所以,它不仅会通过低成本扩大工业方面的应用,也会不断吞噬成本较敏感的小丝束传统市场。

3  全球碳纤维供应

3.1.全球碳纤维理论产能-制造商


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2021年,尽管我们依然采用了“运行产能”的概念,其中也挤出了不少水分,但依然存在“产能核算”的问题。这些问题主要存在于兼顾生产1K-6K的单位中,他们会把产线按照12K来核算。
 
通过对大部分厂家的了解,“产销率”在2021年的中国是不成问题的。绝大部分厂家的产线,是按照设计产能(含改造)90%以上生产。
 
2021年,全世界主要增加的产能是:吉林化纤集团增长近16,000吨(含收购江城的产能);常州新创碳谷新入行,新建产能6,000吨;卓尔泰克在墨西哥增加的3,000吨;中复神鹰增加的8,000吨(老厂有产能调整),宝旌增加2,000吨; 东邦增加了1,900吨。
 
全球十强厂家中,包含了吉林化纤集团,中复神鹰与宝旌三家中国大陆企业。
 
2022年已经宣布并在进行中的扩产有:吉林27,000吨(2022年完成),宝旌 21,000吨 (2023年完成) ,中复神鹰14,000吨(2023年完成),上海石化12,000吨(2023年完成),新创碳谷12,000吨(2022年完成),光威包头4,000吨(2022年完成), ZOLTEK 6,000多吨(2023年完成),DOWAKSA 1,800吨(2022年完成), 韩国晓星2,500吨(2022年完成)。

3.2.全球碳纤维运行产能-区域

                                                                                                  总量:207,600吨
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2019年,我们分析了不同国家对碳纤维制造的吸引力,主要取决于该国的综合投资环境及产业生态链的吸引力。2020年,我们分析了各大碳纤维巨头主要国家及地区的布局情况。
 
2021年,中国大陆地区首次超过美国,成为全球最大产能国。尽管我国运行产能数据还是有水分的,但根据去年中国实际销售量29,250吨,以及几家企业在2021年底才形成的近20,000吨产能,中国产能排名世界第一是不争的客观事实。而且,从各家碳纤维企业公布的扩产情况看,中国将在产能上较长期成为第一。
 
同时,我们也必须清晰地认识到:我们已经建设的产能,与世界发达国家还存在相当大的差距。最直观的数据是:2021年,我们还有超过国产数量的进口量33,129吨,同时,国产碳纤维出口寥寥无几。这就说明:无论在性能、质量水平及成本水平上,进口碳纤维依然有强大的优势。所以,下一步,中国碳纤维产业面临的艰巨任务是:形成国际竞争优势的运行产能!

4  中国碳纤维市场

4.1. 中国碳纤维需求-年份


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2021年中国碳纤维的总需求为62,379吨,对比2020年的48,851吨,同比增长了27.7%,其中,进口量为33,129吨(占总需求的53.1%,比2020增长了9.2%),国产纤维供应量为29,250吨(占总需求的46.9%,比2020年增长了58.1%)。2021年的中国市场的总体情况是:供不应求,无论是进口还是国产纤维。
 
中国市场需求历年增长率:2015(13.4%),2016(16.5%),2017(20%),2018(32%),2019 (22%), 2020 (29%), 2021(27.7%)。如果供给能充分保障,2021年是可以突破30%的增长率的。
 
国产销售历年增长率:2015(25%),2016(44%),2017(105.5%),2018(21.6%),2019 (33.3%), 2020 (54.2%),2021(58.1%)。之前我们预计2025年国产能超过进口,现在可以确认2022年就会提前完成。

4.2. 中国碳纤维需求-应用


                                                                                                                     总量:62,379吨
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上图主要是“应用能力”的对比,风电扣除了大量的来料加工,只是统计国内风电厂家的用量;碳碳复材(包含耐火保温毡)已经迅速跃升为我国第三大应用市场;风电叶片、航空航天、压力容器、混配模成型等应用市场,我国还有广阔的开拓与发展空间。

4.3. 中国碳纤维需求-省份

                                                                                                               总量:62,379吨
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          江苏、广东及山东依然是我国碳纤维万吨应用大省。

                                                                                                        总金额:1,588,133千美元
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从消费金额来看,广东在2021年赶超山东,全国四家亿美元应用大省的地位,难以撼动。

4.4. 中国碳纤维需求-来源


                                                                                                           总量:62,379吨
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国产碳纤维2021保持着进步,市场份额从2019年的31.7%,2020年的38%,继续攀升到46.9%,这充分表现了国产碳纤维的巨大进步。
 
2021年,日本、中国台湾地区、美国、墨西哥等对华出口均有不同程度降低,韩国有成倍增长、德国有巨大增长、匈牙利保持平稳小增长。我们认为:这主要是全球碳纤维紧缺而导致的对华供应减少。韩国的较大增长也有晓星公司的重大贡献;而德国的巨大增长,应该是西格里调整产品应用市场的结果。
 
从进口国别来看:日本及韩国主要是小丝束产品,美国、墨西哥、匈牙利、德国主要是大丝束产品,而中国台湾地区则是大小丝束兼顾。

                                                                                                     总金额:1,588,133千美元
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2021年,由于整个碳纤维市场的紧缺,价格行情在2020年基础上持续走高。进口碳纤维及其制品,数量同比仅仅增加了9.15%,而金额同比增加了26.02%,国产碳纤维“毫不示弱”,价格增加幅度不输进口产品,
 
大丝束市场,也同样面临紧缺。价格稍微提升,在13.5-14.5美元/公斤的水平上。这个价位是大批量的采购价格,对于小批量的用户,这些厂家经常报出17-18美元/公斤价格。

5  中国碳纤维产业

5.1. 中国碳纤维企业理论产能


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2021年,我们依然不能采用“实际产能”,主要原因是一些小丝束企业的生产线,尤其是服务于航空航天应用市场的企业,他们的生产线会在3K、6K与12K切换生产。所以,厂家通常根据12K报产能,而实际生产中,3K、6K可能是最大品种。假如按实际3-6K核算产能,我们预计整个中国的运行产能数据要扣除8,000-10,000吨。
 
2021的产能数据巨大,但市场依然紧张,这其中的主要原因:吉林化纤、中复神鹰、新创碳谷的产能建设完成是在下半年或年底,正常生产时间不足。这些产能在2022年就可以充分释放了。
 
上述绝大部分企业的原丝统计,只是用碳丝产能乘以2.5的估算数据,这个主要是说明:这些厂家具备全部或部分原丝供应能力,并非该企业的真实原丝产能。由于是自产自销,目前还无准确统计的意义。所有厂家中,吉林化纤的60,000吨产能是准确数据,除了自供,还向海内外市场销售原丝。
 
关于达产率,这曾经是中国碳纤维行业的痛,通过这几年的技术发展,绝大多数企业已经解决了这个问题,达产率已经趋近国际水平。当然,一条满负荷生产的产品性能与质量的稳定性,还有较大的提升空间。

5.2. 中国碳纤维产业新发展

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