(報(bào)告出品方/作者:廣發(fā)證券,孟祥杰)一、碳纖維:性能優(yōu)異工業(yè)材料,制造全環(huán)節(jié)技術(shù)為先(一)聚丙烯晴碳化及石墨化處理而得,原絲端及復(fù)合材料或?yàn)殛P(guān)鍵碳纖維是由有機(jī)纖維(主要是聚丙烯腈纖維)經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料纖維。碳纖維的含
(報(bào)告出品方/作者:廣發(fā)證券,孟祥杰)
一、碳纖維:性能優(yōu)異工業(yè)材料,制造全環(huán)節(jié)技術(shù)為先
(一)聚丙烯晴碳化及石墨化處理而得,原絲端及復(fù)合材料或?yàn)殛P(guān)鍵
碳纖維是由有機(jī)纖維(主要是聚丙烯腈纖維)經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石 墨材料纖維。碳纖維的含碳量在90%以上,具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、比模量高、耐腐 蝕、耐疲勞、熱膨脹系數(shù)小、耐高低溫等優(yōu)越性能,是軍民用重要基礎(chǔ)材料,應(yīng)用于 航空航天、體育、汽車、建筑及其結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)等領(lǐng)域。樹脂基碳纖維模量高于鈦合金等 傳統(tǒng)工業(yè)金屬材料,強(qiáng)度通過設(shè)計(jì)可達(dá)到高強(qiáng)鋼水平,明顯高于鈦合金,在性能和 輕量化兩方面優(yōu)勢(shì)都較為明顯。碳纖維成本也相對(duì)較高,雖然目前在航空航天等高 精尖領(lǐng)域已部分取代傳統(tǒng)材料,但對(duì)力學(xué)性能要求相對(duì)不高的傳統(tǒng)行業(yè)則更看重經(jīng) 濟(jì)效益,傳統(tǒng)材料依然為主力軍。
全產(chǎn)業(yè)鏈看,制造碳纖維產(chǎn)品的上游原絲端與中游復(fù)合材料均是碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈的核 心環(huán)節(jié),整個(gè)制造的全環(huán)節(jié)技術(shù)壁壘均高。作為碳纖維的前驅(qū)體,高質(zhì)量的PAN原 絲是制備高性能碳纖維的前提條件,但其中的聚合、紡絲、碳化、氧化等工藝并非朝夕能夠達(dá)成,其產(chǎn)業(yè)化工藝以及反應(yīng)裝置核心技術(shù)是關(guān)鍵。

(二)大小絲束分類易于區(qū)分下游市場(chǎng),質(zhì)量過關(guān)的原絲是產(chǎn)業(yè)化前提
處于上游的碳纖維分類方式較多,可按照絲束大小分為小絲束和大絲束,該分類方 式易于區(qū)分其下游市場(chǎng)。小絲束主要是指24K以下(指碳纖維絲束中單絲數(shù) 量,1K=1000根),因其性能較為優(yōu)異,常用于航空航天等領(lǐng)域。大絲束目前常為36K、 48K,因其碳纖維粘連、斷絲等現(xiàn)象較多,使強(qiáng)度、剛度受到影響,所以性能相對(duì)較 低、分散性也較大。但大絲束碳纖維生產(chǎn)成本較低,部分性能優(yōu)于小絲束,48K大絲 束最大的優(yōu)勢(shì),生產(chǎn)和應(yīng)用效率高,可以大幅度實(shí)現(xiàn)低成本的目標(biāo),從而打破碳纖維高昂價(jià)格帶來的應(yīng)用局限。故大絲束碳纖維被稱為"工業(yè)級(jí)"碳纖維,主要應(yīng)用于汽 車、風(fēng)電等工業(yè)領(lǐng)域。
碳纖維制備過程中,質(zhì)量過關(guān)的原絲是產(chǎn)業(yè)化的前提。碳纖維的強(qiáng)度顯著地依賴于 原絲的致密性和微觀形態(tài)結(jié)構(gòu),質(zhì)量過關(guān)的原絲是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的前提,是穩(wěn)定生產(chǎn) 的基礎(chǔ)。目前,比較常用的紡絲工藝是濕法紡絲、干濕法(干噴濕紡)紡絲。在致密 性方面,干噴濕紡紡絲工藝是高性能碳纖維原絲的主流制備方法,且成本相比于濕 法較低。
(三)高模高強(qiáng)為碳纖維技術(shù)發(fā)展方向,復(fù)合材料為下游應(yīng)用主要形式
碳纖維技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)歷三代變遷,同時(shí)實(shí)現(xiàn)高拉伸強(qiáng)度和彈性模量是目前碳纖 維研制過程中的技術(shù)難點(diǎn)。近年來日美從兩條不同技術(shù)路徑在第三代碳纖維上取得技術(shù)突破, 并有望在未來5-10年內(nèi)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),對(duì)于提高戰(zhàn)機(jī)、武器的作戰(zhàn)能力意義重大。 東麗利用傳統(tǒng)的PAN溶液紡絲技術(shù)使碳纖維強(qiáng)度和彈性模量都得到較大提升:通過 精細(xì)控制碳化過程,在納米尺度上改善碳纖維的微結(jié)構(gòu),對(duì)碳化后纖維中石墨微晶 取向、微晶尺寸、缺陷等進(jìn)行控制。以東麗較為先進(jìn)的T1100G為例,T1100G的拉 伸強(qiáng)度和彈性模量分別為6.6GPa和324GPa,比T800提高12%以及 10%,正進(jìn)入產(chǎn) 業(yè)化階段。美國(guó)佐治亞理工學(xué)院從原絲制備工藝入手,利用創(chuàng)新的PAN基碳纖維凝膠紡絲技術(shù),通過凝膠把聚合物聯(lián)結(jié)在一起,產(chǎn)生強(qiáng)勁的鏈內(nèi)力和微晶取向的定向 性,保證在高彈性模量所需的較大微晶尺寸情況下,仍具備高強(qiáng)度,將碳纖維拉伸 強(qiáng)度提升至5.5~5.8GPa,拉伸彈性模量達(dá)354~375GPa。
碳纖維復(fù)合材料是下游市場(chǎng)的應(yīng)用形式。復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的 材料,通過物理或化學(xué)的方法,在宏觀上組成具有新性能的材料。各種材料在性能 上互相取長(zhǎng)補(bǔ)短,產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng),使復(fù)合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料以滿足各 種不同的要求。復(fù)合材料根據(jù)不同物相在空間上的連續(xù)性,可以將其分為基體與增 強(qiáng)材料。一般而言,碳纖維不單獨(dú)應(yīng)用于下游領(lǐng)域,常作為增強(qiáng)材料形成復(fù)合材料。
碳纖維復(fù)合材料的制備難度,一方面在于基體樹脂材料的選擇,另一方面在于成型 技術(shù)。基體樹脂材料的性能以及相對(duì)應(yīng)的與碳纖維的配套體系,決定的是材料設(shè)計(jì) 環(huán)節(jié)。但在該環(huán)節(jié)完成之后,無(wú)論制作試樣還是量產(chǎn),都離不開成型以及相關(guān)技術(shù), 雖然實(shí)際上兩個(gè)環(huán)節(jié)不能完全分開。成型加工過程賦予材料一定的形態(tài),使之體現(xiàn) 出必要的特性,與此同時(shí),碳纖維復(fù)合材料成型中部分技術(shù)的成功 實(shí)現(xiàn),是碳纖維在商業(yè)航空領(lǐng)域得以規(guī)模化應(yīng)用的前提。用于航空航天領(lǐng)域的CFRP構(gòu)件此前大多使用預(yù)浸料工 藝,但是預(yù)浸料工藝的成本較高,因預(yù)浸料的裁減和鋪疊過程是人工成本和工藝時(shí) 間消耗最大的環(huán)節(jié)。為改進(jìn)這一情況,飛機(jī)制造商與材料供應(yīng)商共同研究開發(fā)出了 自動(dòng)鋪放成型技術(shù),達(dá)到了通過自動(dòng)化和高速化完成對(duì)大型復(fù)合材料部件的成型、 提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本的目的。通常使用鋪放成型技術(shù)可以比其他的成型工 藝減少成本至少30%~50%。正是由于自動(dòng)鋪放成型技術(shù)的出現(xiàn),CFRP在商用客機(jī) 上的規(guī)模化應(yīng)用才能夠成為現(xiàn)實(shí)。
國(guó)內(nèi)自動(dòng)復(fù)合材料自動(dòng)鋪放技術(shù)取得進(jìn)展。飛機(jī)復(fù)合材料主承力構(gòu)件主要 采用預(yù)浸料成形技術(shù)制造,而自動(dòng)鋪放成形是替代人工鋪疊、提高質(zhì)量和生產(chǎn)效率 的關(guān)鍵,在制造大型復(fù)合材料構(gòu)件時(shí)優(yōu)勢(shì)極為突出。國(guó)外自動(dòng)鋪放技術(shù)雖已成熟, 但仍在不斷發(fā)展和進(jìn)步,并通過開發(fā)新技術(shù)來實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料構(gòu)件低成本高效益制造; 中國(guó)國(guó)內(nèi)自動(dòng)鋪放技術(shù)起步10多年,已有了長(zhǎng)足進(jìn)步,技術(shù)成熟度在不斷提高。中航復(fù) 材材料有限責(zé)任公司“在國(guó)內(nèi)率先將數(shù)字化下料、激光投影和自動(dòng)鋪帶技術(shù)應(yīng)用于 型號(hào)產(chǎn)品的研制和批量生產(chǎn),降低了成本,縮短了制造周期,保證了產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn) 定性和一致性,縮短了與發(fā)達(dá)國(guó)家的水平差距”。綜合來看,國(guó)內(nèi)在基體樹脂材料、 成型工藝技術(shù)方面仍有較大的進(jìn)步空間。
二、市場(chǎng):高端領(lǐng)域重性能,中低端領(lǐng)域成本競(jìng)爭(zhēng)
(一)商業(yè)模式:市場(chǎng)需求差異下高低端市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)力不同
高端市場(chǎng)對(duì)碳纖維及其復(fù)合材料有高性能要求,尤其在航空航天等高端裝備領(lǐng)域, 而中低端領(lǐng)域成本競(jìng)爭(zhēng)較為激烈。具體看,航空航天領(lǐng)域高端裝備及民航碳纖維商 業(yè)模式及驅(qū)動(dòng)力存在一定差異。航空高端裝備對(duì)碳纖維的需求更注重性能因素,而 民用航空領(lǐng)域關(guān)注直接及間接成本因素。但因技術(shù)難度大、客戶綁定深,航空航天 領(lǐng)域總體仍體現(xiàn)為高毛利率特征。中低端領(lǐng)域?qū)μ祭w維性價(jià)比要求高,成本競(jìng)爭(zhēng)較 為激烈。成本競(jìng)爭(zhēng)一方面體現(xiàn)為下游客戶議價(jià)權(quán)較強(qiáng)。在常用的領(lǐng)域如風(fēng)電、建筑 材料等,碳纖維復(fù)合材料制造工藝相對(duì)簡(jiǎn)單,且下游風(fēng)電整機(jī)廠商客戶較為集中, 買家議價(jià)權(quán)較強(qiáng),可在碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈中的不同環(huán)節(jié)選定不同供應(yīng)商。如風(fēng)電廠商維 斯塔斯幫助光威復(fù)材協(xié)調(diào)部分碳纖維從臺(tái)塑進(jìn)口,體現(xiàn)對(duì)成本以及分散上游供應(yīng)商 集中度的考量。成本競(jìng)爭(zhēng)的另外一方面常體現(xiàn)為碳纖維生產(chǎn)商主動(dòng)綁定大客戶。碳 纖維整體具有顯著的規(guī)模效應(yīng),產(chǎn)量的增加利于提高碳纖維制造商的盈利能力,綁 定大客戶利于借助其市場(chǎng)需求較為穩(wěn)定的增長(zhǎng)充分發(fā)揮規(guī)模優(yōu)勢(shì)。此外,雖然碳纖 維具有較優(yōu)異性能,但由于多數(shù)客戶仍出于對(duì)“新事物”的擔(dān)憂,以及碳纖維復(fù)合材 料的可設(shè)計(jì)性導(dǎo)致需要與客戶進(jìn)行深度綁定以最大化發(fā)揮碳纖維性能,碳纖維應(yīng)用 范圍現(xiàn)階段仍然受一定限制。
民用航天航空領(lǐng)域,兼顧性能及成本。一方面,民用航空由于安全性是首要考量的 因素,材料廠商需要在前期進(jìn)入飛機(jī)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),與飛機(jī)整機(jī)設(shè)計(jì)商與制造商共同接 受適航審查,無(wú)形中體現(xiàn)了卡位優(yōu)勢(shì),也加寬了民航產(chǎn)業(yè)鏈碳纖維制造企業(yè)護(hù)城河。 例如,日本東麗T700系 列碳纖維的研制,是針對(duì)波音公司對(duì)民機(jī)減重的要求下,對(duì)部分承力構(gòu)件進(jìn)行輕量 化設(shè)計(jì)的過程中所提出的要求而進(jìn)行開發(fā)的。另一方面,民航制造商因航油價(jià)格高 昂,達(dá)到輕量化目的的需求比其他領(lǐng)域更為強(qiáng)烈。當(dāng)成本端達(dá)到制造成本低于后期 節(jié)省燃油費(fèi)用時(shí),民用航空領(lǐng)域大規(guī)模使用碳纖維復(fù)合材料才成為可能。據(jù)上文所 述,航空用碳纖維預(yù)浸料自動(dòng)鋪疊技術(shù)的成功商業(yè)化,是民航規(guī)模化使用碳纖維復(fù) 合材料的前提。后期隨著碳纖維復(fù)合材料制備工藝的提升,民用航空上使用比例有 望逐步提高。
中低端產(chǎn)品以工業(yè)領(lǐng)域?yàn)橹?,性價(jià)比要求更高,成本競(jìng)爭(zhēng)激烈。由于技術(shù)壁壘,大 絲束碳纖維制造的核心技術(shù)基本上還是被美日壟斷把控,但國(guó)內(nèi)企業(yè)已逐漸重視大 絲束碳纖維領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化。
從成本結(jié)構(gòu)來看,原材料與能耗構(gòu)成碳纖維主要成本。能耗是PAN碳纖維總成本中最高 的部分,約占34%。而且碳纖維成本對(duì)于能源價(jià)格變動(dòng)最為敏感,能源價(jià)格每千瓦 時(shí)變動(dòng)0.01歐元,每千克碳纖維成本變動(dòng)0.83歐元。其次是前驅(qū)體所用原料成本,即 丙烯腈、甲基丙烯酸酯、衣康酸,占比約19%,其中丙烯腈每千克價(jià)格變動(dòng)0.01歐元?jiǎng)t碳纖維成本每千克變動(dòng)0.02歐元。最后是設(shè)備的攤銷成本占約18%。
發(fā)揮規(guī)模優(yōu)勢(shì)是短期降成本的主要路徑,尋找性價(jià)比高的前驅(qū)體(PAN原絲)、提 高轉(zhuǎn)化過程中的工藝技術(shù)以及垂直整合下游則屬于長(zhǎng)期降低成本的主要思路。(1) 通過擴(kuò)大工廠規(guī)模和生產(chǎn)線規(guī)??梢?顯著碳纖維制造降低成本;(2)尋找原材料替代品,比如以木質(zhì)素(硬木或軟木)作 為替代PAN原絲的資源可降低成本;(3)在原絲轉(zhuǎn)化成碳纖維的轉(zhuǎn)化過程,通過使 用先進(jìn)的氧化碳化設(shè)備和加工工藝,優(yōu)化表面處理過程可降低成本;(4)整合下游 產(chǎn)業(yè)從而減少中間環(huán)節(jié)成本,比如SGL集團(tuán)與德國(guó)寶馬公司共同投資建設(shè)低成本碳 纖維工廠,以及日本東麗集團(tuán)、三菱公司也與豐田汽車公司達(dá)成合作,希望開發(fā)新 一代低成本碳纖維復(fù)合材料直接運(yùn)用到下游汽車產(chǎn)業(yè)中,減少中間無(wú)謂損失以降低 最終產(chǎn)品的成本。
碳纖維行業(yè)具有明顯規(guī)模效應(yīng),擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模利于降低碳纖維主要制造環(huán)節(jié)的成本。 在碳纖維的制備過程中,相比于基準(zhǔn)產(chǎn)量,通過擴(kuò) 大產(chǎn)能各環(huán)節(jié)單位成本均有下降:原絲工序環(huán)節(jié)的單位成本可降低8%,穩(wěn)定化與氧 化降低36%,碳化、石墨化降低36%,表面整理降低11%,卷曲與包裝降低33%,其 中擴(kuò)產(chǎn)對(duì)氧化碳化高能耗工序降成本效果更為明顯,規(guī)模效益顯著。
以中簡(jiǎn)科技為例,其主營(yíng)業(yè)務(wù)的成本構(gòu)成中制造費(fèi)用占比較高,制造費(fèi)用主要為生 產(chǎn)環(huán)節(jié)的資產(chǎn)折舊與攤銷,以及燃料、動(dòng)力、蒸汽等支出。2018-2020年制造費(fèi)用占 主營(yíng)業(yè)務(wù)成本的比重分別為73.22%、76.28%及75.53%。主要原因是碳纖維生產(chǎn)具 有占地面積大、設(shè)備價(jià)值高的特點(diǎn),各期折舊攤銷較大,以及碳纖維生產(chǎn)所需的能 源消耗較大,導(dǎo)致制造費(fèi)用占比較高。因而在短期內(nèi),擴(kuò)大產(chǎn)能、提高產(chǎn)能利用率是 降低成本的重要途徑。
優(yōu)化原絲制造工藝可以提高生產(chǎn)效率,縮短工序耗時(shí)長(zhǎng)度,從而擴(kuò)大產(chǎn)量降低攤銷 成本,短期看干濕法紡絲仍然是主流,但長(zhǎng)期或被PAN基碳纖維原絲熔融紡絲工藝 等取代。美國(guó)的橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室從2007年開始一直致力于尋找低成本原材料,相 繼開發(fā)了聚烯烴和木質(zhì)素原料的碳纖維前驅(qū)體。但由于開發(fā)難度大,實(shí)現(xiàn)擴(kuò)產(chǎn)成熟 運(yùn)用還有一定難度。在同樣的紡絲裝備及能源消耗條件下,干濕法紡絲的綜合產(chǎn)量是濕法紡絲的2-8倍, PAN基碳纖維絲束的生產(chǎn)成本可降低75%。以中簡(jiǎn)科技2018年測(cè)算,除折舊外的一 切費(fèi)用與產(chǎn)量成比例增長(zhǎng),折舊費(fèi)暫且保持不變的情況下,全部用干濕法保守估計(jì) 有望使單位碳纖維成本下降15%-27%。參考Textile Study Center,熔紡紡織速度達(dá) 2500-3000ft/min,而濕紡速度僅為150-300ft/min,生產(chǎn)效率的優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)了熔紡工藝的 成本改進(jìn)。
注重制造設(shè)備的自研,提高設(shè)備和工藝匹配度從而提高產(chǎn)能利用率來降低成本。碳 纖維自研發(fā)以來一直被視為高端裝備用材料,因此西方國(guó)家對(duì)我國(guó)實(shí)行嚴(yán)格的技術(shù) 和設(shè)備禁運(yùn)。日系公司則通過對(duì)碳纖維關(guān)鍵產(chǎn)品的技術(shù)禁運(yùn),對(duì)通用型產(chǎn)品進(jìn)行低 價(jià)擠壓,從而壓制國(guó)內(nèi)碳纖維的研發(fā)進(jìn)展。據(jù)賽奧碳纖維技術(shù),2020年我國(guó)碳纖維 企業(yè)的產(chǎn)能利用率在50%左右,較2017年已有較大提升。中國(guó)目前已跨越了低達(dá)產(chǎn) 率的歷史階段,水平正趨近國(guó)際水平,但仍有提升空間。
與此同時(shí),國(guó)外龍頭企業(yè)大多形成全產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋,有利于降低成本,而國(guó)內(nèi)企業(yè)產(chǎn) 業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)較為分散。由于碳纖維行業(yè)具有高資本投入和高技術(shù)壁壘,國(guó)外龍 頭企業(yè)起步早、技術(shù)強(qiáng),設(shè)備、工藝、材料等大多屬于自主研發(fā),一般實(shí)現(xiàn)從原絲到 下游市場(chǎng)全產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋并形成部分產(chǎn)品內(nèi)銷降低周轉(zhuǎn)成本,并在產(chǎn)品上形成差異化 競(jìng)爭(zhēng),而國(guó)內(nèi)企業(yè)環(huán)節(jié)較為分散。碳纖維復(fù)合材料設(shè)備多由美國(guó)公司壟斷,如自動(dòng)鋪絲機(jī)、層合固化裝備等, 上述原因使得我國(guó)碳纖維復(fù)合材料整體上尚處于起步階段。國(guó)內(nèi)部分公司雖然具備一定生產(chǎn)復(fù)合材料的能力,但相比于全球領(lǐng)先企業(yè),仍然存在一定的差距。(報(bào)告來源:未來智庫(kù))
(二)市場(chǎng)空間:下游以 CFRP 應(yīng)用為主,因需求差異致天花板有別
CFRP應(yīng)用場(chǎng)景廣泛,應(yīng)用比例提高,市場(chǎng)空間廣闊。碳纖維復(fù)合材料是指至少有一 種增強(qiáng)材料是碳纖維的復(fù)合材料,其中最常見的是樹脂基碳纖維復(fù)合材料(CFRP)。 由于CFRP比強(qiáng)度、比彈性模量等機(jī)械性能,以及耐疲勞性、穩(wěn)定性等相比傳統(tǒng)材料 有明顯優(yōu)勢(shì),因此在很多領(lǐng)域內(nèi)對(duì)金屬材料,尤其是輕質(zhì)金屬材料形成競(jìng)爭(zhēng)取代的 局面。CFRP應(yīng)用場(chǎng)景廣泛,在航空航天和體育休閑領(lǐng)域率先形成大規(guī)模市場(chǎng),而隨 著21世紀(jì)以來碳纖維及其復(fù)合材料制造成本不斷下降,在汽車制造、風(fēng)力發(fā)電等領(lǐng) 域應(yīng)用比例在不斷提高。
CFRP下游市場(chǎng)差異化的需求和制造特征使得不同領(lǐng)域碳纖維的性能、成本均有所 差異,各個(gè)市場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)力及潛在天花板也有所不同。KSI是機(jī)械強(qiáng)度單位,表示單位 面積上所能承受的壓力。按成本效果分類,當(dāng)碳纖維處在500-750KSI,即30-35MSI 時(shí),稱其為中性類別,此時(shí)需要在材料的成本和表現(xiàn)之間相權(quán)衡;當(dāng)碳纖維處在250- 500KSI,即<30MSI時(shí),稱其為高量類別,材料對(duì)成本比較敏感。中性類別碳纖維可 應(yīng)用于壓力容器領(lǐng)域,例如氫氣、天然氣等的存儲(chǔ);高量類別碳纖維可用于汽車部 件,通過減重降低燃料消耗;兩種碳纖維還應(yīng)用于風(fēng)電葉片、油氣管道、電力傳輸?shù)?領(lǐng)域,目前用量受成本和制造方法等多因素制約。
航空材料發(fā)展至今歷經(jīng)四代變遷,復(fù)合材料將是未來飛機(jī)首選的航空結(jié)構(gòu)主要材料。 航空領(lǐng)域常常率先使用先進(jìn)材料以提高裝備性能,從鋼鐵到鋁合金到鈦合金到碳纖 維等復(fù)合材料,未來碳纖維等復(fù)合材料比重將不斷擴(kuò)大。第一代航空材料以木、布 為主,由于強(qiáng)度較低,很快轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙匿?、鋁金屬結(jié)構(gòu),鋁合金密度更小,有利 于提高飛機(jī)的強(qiáng)度和安全性;第三代航空材料加入了鈦合金材料,具有高耐熱性和 更高的強(qiáng)度,首先被應(yīng)用于耐高溫部件并向其他部件擴(kuò)展;第四代和第五代航空材 料始于碳纖維的成功制備,碳纖維復(fù)合材料具有高強(qiáng)度、高模量、輕量化的優(yōu)點(diǎn),不 斷廣泛運(yùn)用于飛機(jī)的部分部件,并對(duì)傳統(tǒng)金屬實(shí)現(xiàn)一定程度的替代。
航空航天材料逐步邁入碳纖維復(fù)合材料時(shí)代,復(fù)合材料應(yīng)用不斷擴(kuò)大。碳纖維復(fù)合 材料具有高強(qiáng)度、高模量、輕量化的優(yōu)點(diǎn),目前逐步運(yùn)用于飛機(jī)部件并對(duì)傳統(tǒng)金屬 實(shí)現(xiàn)一定替代。在航空航天領(lǐng)域,為達(dá)到飛行器輕量化的目標(biāo),實(shí)現(xiàn)增加有效載荷, 降低燃料費(fèi)用,以CFRP為代表的先進(jìn)復(fù)合材料的使用量逐年擴(kuò)大。近年來,無(wú)論是 在單機(jī)上所占的比例還是總使用量,CFRP應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)張,在飛機(jī)上使用CFRP 等先進(jìn)復(fù)合材料,不僅是由于其可以大幅減輕機(jī)身重量,而且在耐腐蝕以及抗疲勞 性能等方面與傳統(tǒng)合金金屬相比也有較大的優(yōu)勢(shì)。
CFRP的大范圍應(yīng)用通常是由航空高端裝備引導(dǎo),民用客機(jī)領(lǐng)域空客、波音先行。先進(jìn)復(fù)合材料在F-15戰(zhàn)斗機(jī) 上首次實(shí)現(xiàn)應(yīng)用時(shí),其在整個(gè)飛機(jī)結(jié)構(gòu)材料中所占的重量比例不過2%,但是到了F/A18E/F戰(zhàn)斗機(jī),其比例已經(jīng)達(dá)到了19%。此外,F(xiàn)-22戰(zhàn)斗機(jī)單機(jī)使用了350個(gè)以上的 碳纖維復(fù)合材料零部件,達(dá)到了機(jī)身空重的25%,其中纖維增強(qiáng)熱固性樹脂為24%, 另有1%的纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂材料。單機(jī)使用碳纖維總量接近4t,其中強(qiáng)度在 5.08GPa以上的產(chǎn)品占到80%以上,主要用于機(jī)翼中間梁和后梁、垂直尾翼邊緣和 方向舵、水平穩(wěn)定器、升降舵、機(jī)身框架、壁板、加強(qiáng)框、油箱框架等關(guān)鍵位置和部件。使用的碳纖維全部來源于Cytec和Hexcel兩家美國(guó)公司,樹脂基體材料主要是環(huán) 氧樹脂和雙馬來酰亞胺樹脂。通過使用RTM的先進(jìn)成型方法,F(xiàn)-22戰(zhàn)斗機(jī)成功證明 了CFRP部件不僅可以在性能上滿足要求,而且在成本控制上也具有可行性和很大的 潛力。
高性能碳纖維政策加碼,利于推進(jìn)國(guó)內(nèi)碳纖維產(chǎn)業(yè)建設(shè)。高強(qiáng)度、高模量、低比重 特點(diǎn)的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料成為各類軍、民裝備最重要的候選材料之一,已成為航 空以及國(guó)防裝備的關(guān)鍵材料。復(fù)合材料的用量是衡量高端裝備先進(jìn)性的重要標(biāo)志。 目前中國(guó)軍事裝備數(shù)量仍處于較快速發(fā)展階段,在國(guó)防支出穩(wěn)增長(zhǎng)、裝備費(fèi)占國(guó)防 費(fèi)比例提高等背景下,預(yù)計(jì)高端裝備領(lǐng)域碳纖維市場(chǎng)有望實(shí)現(xiàn)穩(wěn)健增長(zhǎng)。國(guó)家政策 持續(xù)推動(dòng)碳纖維行業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和下游應(yīng)用拓展, 有利于推動(dòng)我國(guó)碳纖維行業(yè)邁向國(guó)際水平。
民機(jī)上,NASA研究表明飛機(jī)上使用CFRP的制造成本不會(huì)超過其節(jié)省的運(yùn)行成本。 民用飛機(jī)在保證乘客乘坐體驗(yàn)的同時(shí),要盡可能地提高飛機(jī)的經(jīng)營(yíng)效率,飛機(jī)空重 的減少可以提高燃油效率從而降低直接運(yùn)行成本。世界領(lǐng)先民用飛機(jī)制造商波音和 空客在碳纖維應(yīng)用上引領(lǐng)著行業(yè)方向。波音公司B787客機(jī)機(jī)體構(gòu)造的50%使用了碳 纖維復(fù)合材料,每架約為35噸。波音公司在該產(chǎn)品手冊(cè)中表示,應(yīng)用碳纖維相比同 體積傳統(tǒng)材料的飛機(jī)減重了40000磅,B787也因此將燃油效率提高了20%,減少了 20%的廢氣排放。緊接著空客公司對(duì)A350進(jìn)行重新設(shè)計(jì),將新飛機(jī)改名為A350XWB, 其主翼、機(jī)身、尾翼全部使用復(fù)合材料,占機(jī)身重量的53%。
遠(yuǎn)期看,國(guó)產(chǎn)飛機(jī)民航市場(chǎng)有望成為國(guó)內(nèi)高性能碳纖維企業(yè)的潛在增長(zhǎng)點(diǎn)之一。民 用飛機(jī)在保證乘客乘坐體驗(yàn)的同時(shí),要盡可能地提高飛機(jī)的經(jīng)營(yíng)效率,飛機(jī)空重的 減少可以提高燃油效率從而降低直接運(yùn)行成本。世界領(lǐng)先民用飛機(jī)制造商波音和空 客在碳纖維應(yīng)用上引領(lǐng)著行業(yè)方向。根據(jù)波音公司官網(wǎng),波音公司B787客機(jī)機(jī)體構(gòu) 造的50%由碳纖維復(fù)合材料構(gòu)成,主體結(jié)構(gòu)的絕大部分由復(fù)合材料構(gòu)成,尤其是機(jī) 身部分??湛凸続350F也使用了大量的碳纖維復(fù)合材料,機(jī)翼,中央翼箱和機(jī)身面 板主要由復(fù)合材料制成。這些材料選擇使飛機(jī)更輕、更硬、更堅(jiān)固、更有能力和更具 成本效益,同時(shí)提高了耐腐蝕性和抗疲勞性,從而降低了維護(hù)要求??湛凸居?jì)算 得出,應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料使得A350F在起飛時(shí)的重量減少了約28噸,飛行燃料消 耗減少了約20%,并且降低了著陸和導(dǎo)航費(fèi)用。
風(fēng)力發(fā)電建設(shè)刺激碳纖維需求,大絲束契合低成本特性。CFRP 與使用傳統(tǒng)玻璃纖維增強(qiáng)材料相比,可以達(dá)到20%-30%的減重效果,同時(shí)剛性和強(qiáng) 度更加優(yōu)異,通過采用氣動(dòng)效率更高的薄翼型和增加葉片長(zhǎng)度,能提高風(fēng)能利用率 和年發(fā)電量,從而降低綜合使用成本。由于大絲束性價(jià)比高的優(yōu)勢(shì)使得其主要運(yùn)用 于工業(yè)風(fēng)電,降價(jià)放量成為領(lǐng)域的驅(qū)動(dòng)力。目前風(fēng)電機(jī)組正朝著大型化、輕量化的 方向發(fā)展,超長(zhǎng)的葉片對(duì)材料的強(qiáng)度和剛度提出了更高的要求,使得碳纖維及其復(fù) 合材料在風(fēng)電葉片領(lǐng)域使用廣泛。
“雙碳”目標(biāo)成為風(fēng)電下游應(yīng)用市場(chǎng)需求重要驅(qū)動(dòng)力。2020年風(fēng)電葉片首次超過體育休閑市場(chǎng) 成為全球碳纖維需求份額最高的細(xì)分市場(chǎng)。隨著“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的確定,推 動(dòng)風(fēng)電行業(yè)發(fā)布《風(fēng)能北京宣言》:“在‘十四五’規(guī)劃中,須為風(fēng)電設(shè)定與碳中和 國(guó)家戰(zhàn)略相適應(yīng)的發(fā)展空間:保證年均新增裝機(jī)5000萬(wàn)千瓦以上。2025年后,中國(guó) 風(fēng)電年均新增裝機(jī)容量應(yīng)不低于6000萬(wàn)千瓦,到2030年至少達(dá)到8億千瓦,到2060 年至少達(dá)到30億千瓦?!苯Y(jié)合2020年的需求量,可見下游風(fēng)電應(yīng)用市場(chǎng)需求的拉動(dòng) 力量較強(qiáng),疫情沖擊一定程度被中和。
以風(fēng)電為代表新能源行業(yè)景氣度可期。政策端給予鼓勵(lì),據(jù)《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)2030 年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案的通知》,2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案中“重點(diǎn)任務(wù)”指出,“大 力發(fā)展新能源。全面推進(jìn)風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電大規(guī)模開發(fā)和高質(zhì)量發(fā)展,堅(jiān)持集中式 與分布式并舉,加快建設(shè)風(fēng)電和光伏發(fā)電基地。加快智能光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新升級(jí)和特色 應(yīng)用,創(chuàng)新“光伏+”模式,推進(jìn)光伏發(fā)電多元布局。堅(jiān)持陸海并重,推動(dòng)風(fēng)電協(xié)調(diào)快 速發(fā)展,完善海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈,鼓勵(lì)建設(shè)海上風(fēng)電基地。積極發(fā)展太陽(yáng)能光熱發(fā)電, 推動(dòng)建立光熱發(fā)電與光伏發(fā)電、風(fēng)電互補(bǔ)調(diào)節(jié)的風(fēng)光熱綜合可再生能源發(fā)電基地。 到2030年,風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到12億千瓦以上?!?/p>
平價(jià)進(jìn)程再提速、需求中樞抬產(chǎn)值。大型化加速疊加零部件價(jià)格 回落,21年風(fēng)機(jī)招標(biāo)價(jià)格快速下行,平價(jià)進(jìn)程全面提速。受益21年風(fēng)機(jī)招標(biāo)價(jià)格快 速下降,項(xiàng)目收益率大幅提升使得平價(jià)范圍擴(kuò)大,風(fēng)機(jī)招標(biāo)規(guī)模高速增長(zhǎng)。風(fēng)機(jī)交 付周期約為一年,上年招標(biāo)規(guī)??勺鳛橄刃兄笜?biāo)預(yù)測(cè)新增裝機(jī)規(guī)模。根據(jù)金風(fēng)科技 統(tǒng)計(jì),2021年1-9月國(guó)內(nèi)風(fēng)機(jī)招標(biāo)規(guī)模約為41.9GW,同比+115%,其中陸上新增招 標(biāo)規(guī)模40.9GW,海上新增招標(biāo)規(guī)模1GW,21年全年招標(biāo)規(guī)模有望達(dá)50GW,奠定風(fēng) 電新增裝機(jī)高增長(zhǎng)基礎(chǔ)。預(yù)計(jì)2022年底風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模在2021年3.3億千瓦的基礎(chǔ)上增 長(zhǎng)至3.8億千瓦。陸風(fēng)已實(shí)現(xiàn)平價(jià),海風(fēng)平價(jià)在即,風(fēng)電項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性提升有望進(jìn)一步 提高需求成長(zhǎng)中樞,待大宗原材料價(jià)格平穩(wěn)后,風(fēng)電產(chǎn)值空間將進(jìn)一步打開。
輕量化是賽車和乘用車發(fā)展方向之一。CFRP應(yīng)用于汽車領(lǐng)域,可以實(shí)現(xiàn)車體大幅度 的輕量化;由于材料具有良好的耐沖擊性能,提高了乘員的安全性。如在賽車領(lǐng)域, 對(duì)于一般的大獎(jiǎng)賽賽道,車 體重量每增加20kg,會(huì)使得賽車的單圈成績(jī)下降0.4s,對(duì)F-1排位賽而言意味著落后 幾個(gè)身位,而對(duì)正賽而言意味著落后半圈。通過大量使用復(fù)合材料,賽車的性能得 到了顯著的提高。在乘用車領(lǐng)域,在應(yīng)對(duì)全球變暖和油價(jià)提高背景下,各國(guó)對(duì)廢氣 排放和燃油效率都提出了要求,如我國(guó)《節(jié)能減排新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》要求 2020年乘用車平均燃料消耗量降低到5L/百公里。對(duì)于最常見的小型乘用車(車身重 量1t-1.5t),200kg的輕量化就可以提高燃油效率約2.5km/L。輕量化是國(guó)內(nèi)外汽車 廠商應(yīng)對(duì)能源環(huán)境挑戰(zhàn)的共同選擇,也是汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。
目前由于成本較高,乘用車還未實(shí)現(xiàn)碳纖維的大規(guī)模應(yīng)用,碳纖維性價(jià)比不敵鋁合 金。從各項(xiàng)基本力學(xué)性能指標(biāo)來看,即便是通用型的碳纖維復(fù)合材料也遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于高 強(qiáng)度鋼、鋁合金、鈦合金、鎂合金。因此CFRP在以F-1為代表的賽車及其他高級(jí)跑 車領(lǐng)域獲得了大量的使用。但碳纖維的原料成本和制造成本過高,在過去很多年一 直局限在單值較高且產(chǎn)量較少的領(lǐng)域,沒有拓展到普通乘用車。在汽車領(lǐng)域,主要采用T300和T700級(jí)別碳纖維 小絲束,同時(shí)之后還需要將其打造成為碳纖維復(fù)合材料,附加值又繼續(xù)增加,制備 工藝難度大及原絲成本高,使得碳纖維的生產(chǎn)成本遠(yuǎn)高于鋼鐵。隨著技術(shù)進(jìn)步、低 成本碳纖維和成型方法取得進(jìn)展,CFRP開始出現(xiàn)在底盤和車身框架等主承力部件。 例如2013年領(lǐng)先上市的寶馬i3電動(dòng)汽車車身全部使用碳纖維復(fù)合材料,帶來了顯著 的輕量化效果。大型汽車制造商紛紛與復(fù)合材料制造商締結(jié)聯(lián)盟,美國(guó)能源部下屬 橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室也聯(lián)合陶氏化學(xué)開發(fā)低成本碳纖維技術(shù),這些合作將促進(jìn)CFRP在 汽車領(lǐng)域的應(yīng)用。
汽車輕量化確實(shí)是碳纖維長(zhǎng)期機(jī)遇,但短期發(fā)展桎梏于性價(jià)比。寶馬i3在2013年推 出后,到2017年該款車型仍然是市場(chǎng)上唯一真正意義上大規(guī)模使用碳纖維、產(chǎn)量在 10000輛/年的汽車。德國(guó)汽車研究中心的研究表明,減重所帶來的能源節(jié)省效應(yīng)沒 有達(dá)到預(yù)期,除此之外較長(zhǎng)的生產(chǎn)周期和較高的成本均限制了車用碳纖維的發(fā)展。 由于生產(chǎn)周期長(zhǎng)和產(chǎn)量低,碳纖維應(yīng)用范圍限制在高端汽車上。
體育休閑是國(guó)內(nèi)碳纖維最早規(guī)模商用、用量最大的領(lǐng)域之一,較早實(shí)現(xiàn)碳纖維產(chǎn)業(yè) 化,成本競(jìng)爭(zhēng)或降低市場(chǎng)毛利。高爾夫球桿最初由木材制成,后來發(fā)展到不銹鋼和鋁合金。1972年美國(guó)莎士比亞公 司和阿爾迪拉公司率先使用CFRP制作球桿,該材料的球桿扭曲剛性小,擊球方向穩(wěn) 定,桿體重量減輕還增加了球的飛行距離。在釣魚竿上,CFRP材料的應(yīng)用減輕了竿 體的重量,同時(shí)提高了剛性和減振性,使得釣魚竿的單手操作變得更加容易,減輕 垂釣者的疲勞,數(shù)十年來市場(chǎng)需求穩(wěn)定增長(zhǎng)。使用碳纖維制造的自行車可實(shí)現(xiàn)輕量、 高模量和優(yōu)良的沖擊吸收能力,可以緩解由于路面不平帶來的輕微振動(dòng),使騎行過 程更為舒適。
碳纖維使體育用品輕量化、提升了機(jī)械性能、改善了用戶的使用體驗(yàn),在主要應(yīng)用 場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn)了需求的穩(wěn)定增長(zhǎng)。從2017年到2020年,體育應(yīng)用碳纖維市場(chǎng)全球需求量從13,200 噸提高到了15,400噸,國(guó)內(nèi)需求量從12,000噸提高到了的14,600噸。不過,近年來 體育休閑市場(chǎng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)激烈,已然從最初的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)向了成本競(jìng)爭(zhēng)。國(guó)內(nèi)低端碳 纖維高成本導(dǎo)致高價(jià)格,在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力有待提升。
三、格局:日美主導(dǎo)全球市場(chǎng),國(guó)內(nèi)高端領(lǐng)域多寡頭
(一)財(cái)務(wù)指標(biāo)看,外企長(zhǎng)期技術(shù)積淀造就其產(chǎn)品性能與成本控制優(yōu)勢(shì)
國(guó)際巨頭在核心技術(shù)上領(lǐng)先,形成了產(chǎn)品性能和成本控制兩方面優(yōu)勢(shì)。從產(chǎn)品性能 來看,國(guó)際巨頭高性能碳纖維產(chǎn)品長(zhǎng)期領(lǐng)先國(guó)內(nèi),國(guó)內(nèi)企業(yè)處于追趕階段。例如國(guó) 外巨頭東麗在1971年就研發(fā)并能穩(wěn)定生產(chǎn)T300型碳纖維,國(guó)內(nèi)直到2000年以后才有 中復(fù)神鷹、光威復(fù)材等企業(yè)能夠生產(chǎn)類似性能的產(chǎn)品。從生產(chǎn)成本來看,碳纖維生 產(chǎn)設(shè)備能否穩(wěn)定高效運(yùn)行是決定產(chǎn)線成本的關(guān)鍵因素。據(jù)中復(fù)神鷹官網(wǎng),中復(fù)神鷹 碳纖維負(fù)責(zé)人張國(guó)良介紹,整個(gè)碳纖維的生產(chǎn),中間控制的有三千多個(gè)工藝點(diǎn),每 一個(gè)工藝點(diǎn)都要進(jìn)行嚴(yán)格的穩(wěn)定控制,哪個(gè)工藝點(diǎn)的參數(shù)發(fā)生了變動(dòng),碳纖維質(zhì)量 就會(huì)下降。國(guó)外巨頭擁有較為成熟的制造技術(shù),能夠自行研發(fā)改進(jìn)相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備, 較好地適配生產(chǎn)工藝并加快產(chǎn)品迭代,配合生產(chǎn)的規(guī)模效應(yīng),從而降低成本,在中 低端產(chǎn)品領(lǐng)域壓縮了我國(guó)碳纖維企業(yè)生存空間。相比之下,國(guó)內(nèi)大部分企業(yè)沒有生 產(chǎn)設(shè)備的設(shè)計(jì)、研發(fā)能力,通過復(fù)雜管制手續(xù),用高昂代價(jià)購(gòu)買的相關(guān)設(shè)備,在性能 上不如巨頭自研設(shè)備,在工藝上與自身工藝匹配度較差,且難以調(diào)整優(yōu)化,導(dǎo)致生 產(chǎn)成本居高不下。
國(guó)際巨頭處于企業(yè)發(fā)展成熟階段,國(guó)內(nèi)企業(yè)處于早期產(chǎn)能爬坡階段,因此內(nèi)外資總 營(yíng)業(yè)成本結(jié)構(gòu)差異較大。外資期間費(fèi)用率對(duì)凈利率的影響較大,而內(nèi)資則是折舊、 攤銷、利息、稅費(fèi)等對(duì)凈利率影響較大。對(duì)于國(guó)外企業(yè),直接人工和直接材料占營(yíng)業(yè) 成本占比較大,而國(guó)內(nèi)企業(yè)營(yíng)業(yè)成本構(gòu)成中制造費(fèi)用占比較高。比如中簡(jiǎn)科技高性 能碳纖維產(chǎn)品成本構(gòu)成中制造費(fèi)用占比較高,約占各年度平均成本的70%以上。以 2018年為例,中簡(jiǎn)科技主營(yíng)業(yè)務(wù)成本中,折舊費(fèi)占制造費(fèi)用比重達(dá)42%,占營(yíng)業(yè)成 本達(dá)30.51%,高于直接材料占比11.50%近20pct,主要原因是碳纖維的生產(chǎn)本身具 有占地面積大、設(shè)備價(jià)值高的特點(diǎn),從而各期折舊攤銷較大。同時(shí)由于設(shè)備和技術(shù) 工藝不及國(guó)外,產(chǎn)量上升不及預(yù)期,不能很好減少單位產(chǎn)品的折舊和攤銷。此外,國(guó) 內(nèi)企業(yè)EBITDA較高的主要原因是由于營(yíng)業(yè)外收入較高。
國(guó)內(nèi)企業(yè)產(chǎn)能相對(duì)國(guó)際平均水平,呈現(xiàn)三多三少態(tài)勢(shì):低端產(chǎn)能多,高端產(chǎn)能少; 理論產(chǎn)能多,實(shí)際銷量少;市場(chǎng)需求多,國(guó)產(chǎn)供應(yīng)少。(1)產(chǎn)能分布看,國(guó)際碳纖 維產(chǎn)能主要集中在航空航天等高端領(lǐng)域,我國(guó)碳纖維產(chǎn)能主要集中在體育休閑等低 端領(lǐng)域,低端產(chǎn)能相對(duì)飽和。(2)產(chǎn)能產(chǎn)量看,2020年我國(guó)碳纖維實(shí)際銷量和運(yùn)行產(chǎn)能之比為 51%,實(shí)際碳纖維的生產(chǎn)銷售與運(yùn)行產(chǎn)能之間有較大差距。(3)供需關(guān)系看,國(guó)內(nèi) 有效產(chǎn)量不能滿足整體需求,需要進(jìn)口。三多三少特點(diǎn)并非孤立形成,產(chǎn)能錯(cuò)配、外 部壓力、產(chǎn)線技術(shù)穩(wěn)定性低等是主要原因,產(chǎn)能銷量矛盾、供應(yīng)需求矛盾是結(jié)果。產(chǎn) 能錯(cuò)配導(dǎo)致低端碳纖維市場(chǎng)飽和,高端產(chǎn)能建設(shè)不足。國(guó)外巨頭在民用領(lǐng)域直接和 國(guó)內(nèi)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng),形成較大外部壓力。同時(shí)國(guó)內(nèi)企業(yè)自身生產(chǎn)線水平有限,無(wú)法長(zhǎng)期 穩(wěn)定運(yùn)行,或是生產(chǎn)成本偏高,導(dǎo)致國(guó)內(nèi)實(shí)際產(chǎn)量與銷量偏低,國(guó)內(nèi)需求部分依賴 進(jìn)口。
(二)性能與成本差異,致大小絲束在競(jìng)爭(zhēng)格局存在較大差異
大絲束、小絲束碳纖維有四大相同特質(zhì):重資產(chǎn)、高投入、上下游協(xié)同設(shè)計(jì),合作 關(guān)系不易變更。前兩點(diǎn)商業(yè)模式部分中已經(jīng)說明,后兩點(diǎn)則是碳纖維行業(yè)相對(duì)傳統(tǒng) 材料行業(yè)的主要區(qū)別。大絲束碳纖維和小絲束碳纖維都屬于復(fù)合材料大類,復(fù)合材 料的最大特征是產(chǎn)品可設(shè)計(jì)性強(qiáng),下游組件的開發(fā)難度較高,作為復(fù)合材料基體和 增強(qiáng)體的樹脂和碳纖維需要有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)支撐,因此處于上游的碳纖維生產(chǎn)商和處 于下游的結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)商一般需要協(xié)同設(shè)計(jì)。同時(shí),一旦合作關(guān)系建立,由于產(chǎn)品設(shè) 計(jì)測(cè)試流程較長(zhǎng),也不會(huì)輕易更換。
小絲束和大絲束碳纖維在相同特質(zhì)的基礎(chǔ)上,在外部競(jìng)爭(zhēng)壓力與內(nèi)部驅(qū)動(dòng)因素上有 所不同。小絲束碳纖維多用于高端領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)外技術(shù)存在差距,市場(chǎng)格局主要驅(qū)動(dòng) 因素是技術(shù)。小絲束碳纖維相對(duì)大絲束碳纖維應(yīng)用更加廣泛,體育、建筑補(bǔ)強(qiáng)、汽 車、航空航天等領(lǐng)域均可以使用小絲束。其中航空航天用小絲束對(duì)可靠性、穩(wěn)定性 要求更為嚴(yán)苛,但受到國(guó)外出口限制。大絲束碳纖維多用于中低端領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)產(chǎn)品 直接與國(guó)際巨頭競(jìng)爭(zhēng),產(chǎn)品性能、制造成本、下游渠道等綜合因素驅(qū)動(dòng)格局變化。大 絲束產(chǎn)品以風(fēng)電、汽車、建筑加強(qiáng)等工業(yè),國(guó)內(nèi)企業(yè)需要直接與國(guó)外相關(guān)公司展開 競(jìng)爭(zhēng)。同時(shí),由于國(guó)內(nèi)過去一段時(shí)間對(duì)大絲束產(chǎn)品認(rèn)識(shí)不到位,國(guó)內(nèi)大絲束產(chǎn)品的 工業(yè)應(yīng)用相比小絲束較晚,且從技術(shù)難度上比較大絲束不亞于小絲束的研制。(報(bào)告來源:未來智庫(kù))
1. 小絲束:先發(fā)優(yōu)勢(shì)、產(chǎn)業(yè)支持、固有格局,強(qiáng)者愈強(qiáng)或延續(xù)
國(guó)內(nèi)小絲束碳纖維主要聚焦填補(bǔ)國(guó)內(nèi)高性能產(chǎn)品空白,產(chǎn)品技術(shù)性能指標(biāo)是核心驅(qū) 動(dòng)力,頭部企業(yè)容易將先發(fā)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品卡位優(yōu)勢(shì)。國(guó)外巨頭如日本東麗、美國(guó) 赫氏已建立不同強(qiáng)度、不同模量的完整產(chǎn)品序列,產(chǎn)品質(zhì)量成熟穩(wěn)定且性能不斷迭 代改進(jìn)。國(guó)內(nèi)碳纖維產(chǎn)業(yè)仍然處于初級(jí)階段,光威復(fù)材穩(wěn)定量產(chǎn)T300級(jí)碳纖維,中 簡(jiǎn)科技穩(wěn)定量產(chǎn)T700級(jí)碳纖維。中簡(jiǎn)科技和光威復(fù)材的共同特征是較早進(jìn)入小絲束 領(lǐng)域,在進(jìn)入行業(yè)初期便有先發(fā)優(yōu)勢(shì)。中簡(jiǎn)科技技術(shù)班底為中科院T700碳纖維團(tuán)隊(duì), 擁有T700技術(shù)上的先發(fā)優(yōu)勢(shì);光威復(fù)材是中國(guó)領(lǐng)先民營(yíng)碳纖維生產(chǎn)企業(yè)之一,進(jìn)入 領(lǐng)域后深耕T300工程化相關(guān)技術(shù),擁有時(shí)間上的先發(fā)優(yōu)勢(shì)。兩家頭部企業(yè)利用先發(fā) 優(yōu)勢(shì),成功填補(bǔ)相應(yīng)產(chǎn)品的國(guó)內(nèi)空白,成為對(duì)應(yīng)產(chǎn)品的穩(wěn)定供應(yīng)商??紤]到高性能 碳纖維產(chǎn)品的應(yīng)用需要碳纖維制造企業(yè)與下游廠商緊密合作,一旦下游產(chǎn)品批量生 產(chǎn),在一定時(shí)期內(nèi)上游碳纖維無(wú)法輕易取代,因此未來市場(chǎng)格局仍將保持穩(wěn)定。
市場(chǎng)及外部支持助力小絲束企業(yè)發(fā)展。擁有特定先發(fā)優(yōu)勢(shì)的相關(guān)企業(yè),往往能夠參 與更多國(guó)家或地方層面的研發(fā)項(xiàng)目,獲得更多的科研補(bǔ)貼,進(jìn)而確定技術(shù)上更多的 優(yōu)勢(shì)。從市場(chǎng)層面來看,頭部的上市公司相對(duì)非上市公司擁有更多的資金優(yōu)勢(shì),便 于產(chǎn)能擴(kuò)張與產(chǎn)業(yè)延伸,形成正向反饋,不斷從資本市場(chǎng)獲得更多支持。因此,從項(xiàng) 目承接和資本市場(chǎng)層面來看,頭部企業(yè)都將獲得更多卡位優(yōu)勢(shì),未來碳纖維領(lǐng)域或 出現(xiàn)強(qiáng)者愈強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)格局。
航空航天用碳纖維材料是頭部企業(yè)生存與發(fā)展重要組成部分,未來競(jìng)爭(zhēng)格局或較為 穩(wěn)定。國(guó)外對(duì)高性能高端航空航天碳纖維產(chǎn)品的出口封鎖,也是國(guó)內(nèi)相關(guān)公司的發(fā) 展機(jī)遇之一。頭部企業(yè)中,中簡(jiǎn)科技、光威復(fù)材等都對(duì)航空航天高端裝備業(yè)務(wù)有較 大的依賴。航空航天業(yè)務(wù)由于自身對(duì)可靠性、安全性的高要求,高性能碳纖維產(chǎn)品 的應(yīng)用需要碳纖維制造企業(yè)與下游廠商緊密合作,一旦下游產(chǎn)品批量生產(chǎn),在一定 時(shí)期內(nèi)上游碳纖維無(wú)法輕易取代。尤其針對(duì)航空航天高端裝備領(lǐng)域,碳纖維復(fù)合材 料的頭部特征更為明顯。據(jù)上文,碳纖維復(fù)合材料除原絲制備難度大外,與基體樹 脂的結(jié)合從工藝及設(shè)備上也是較大難關(guān)。中航復(fù)材作為國(guó)內(nèi)航空工業(yè)集團(tuán)下屬單位, 因需求的緊迫性長(zhǎng)期得到諸多外部的人力資本及資金投入,護(hù)城河較為穩(wěn)固。
我國(guó)航空用碳纖維產(chǎn)業(yè)與國(guó)外存在顯著不同:航空央企集團(tuán)多有對(duì)應(yīng)復(fù)合材料研發(fā) 與制造子公司,上游碳纖維企業(yè)難以延伸至航空用復(fù)合材料。國(guó)外巨頭如東麗等, 具有全產(chǎn)業(yè)鏈布局能力,從碳纖維上游的原絲生產(chǎn)、中游的碳纖維和織物、下游的 航空航天用碳纖維復(fù)合材料等都有對(duì)應(yīng)生產(chǎn)能力。但是國(guó)內(nèi)企業(yè)涉及下游復(fù)合材料 業(yè)務(wù)的較少,主要原因在于下游存在技術(shù)成熟、實(shí)力雄厚的航空類央企下屬?gòu)?fù)合材 料公司。最典型的如中航高科,其通過中航復(fù)材的資產(chǎn)注入,繼承了中航工業(yè)集團(tuán) 的復(fù)合材料設(shè)計(jì)能力與過往經(jīng)驗(yàn)積累,在航空用碳纖維預(yù)浸料、復(fù)合材料組件等方 面具有強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力。因此上游碳纖維制造企業(yè)一般作為碳纖維材料供應(yīng)商,難以 將產(chǎn)業(yè)鏈延伸到航空用復(fù)合材料領(lǐng)域。
2. 大絲束:直面國(guó)際巨頭競(jìng)爭(zhēng),擴(kuò)產(chǎn)能、降成本是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)鍵
大絲束碳纖維的制備難度較大,從而導(dǎo)致目前全球大絲束碳纖維產(chǎn)量低于小絲束碳 纖維。大絲束 碳纖維應(yīng)用的主要技術(shù)問題是在制造預(yù)浸料時(shí),因絲束較粗不宜展開,導(dǎo)致單層厚 度增加,不利于設(shè)計(jì)調(diào)整鋪層。據(jù)中簡(jiǎn)科技招股說明書,2014年全球PAN基碳纖維 產(chǎn)能約為12.8萬(wàn)噸,其中小絲束碳纖維約占72%,大絲束碳纖維約占28%。就工業(yè)所 用大絲束生產(chǎn)而言,國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)能力差距較大,我國(guó)大絲束大部分依靠進(jìn)口。大絲 束市場(chǎng),日本企業(yè)所擁有的市場(chǎng)份額占全球產(chǎn)能的52%,美日兩國(guó)合計(jì)能夠有全球 76%的大絲束生產(chǎn)能力。
相對(duì)小絲束碳纖維,大絲束產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域?qū)π阅芤蟛桓撸M管大絲束生產(chǎn)難度更 大,但是小絲束生產(chǎn)工藝能夠成為大絲束生產(chǎn)工藝有效參考。當(dāng)前大絲束產(chǎn)品的主 要應(yīng)用領(lǐng)域包括建筑補(bǔ)強(qiáng)、風(fēng)電、汽車等領(lǐng)域。建筑補(bǔ)強(qiáng),以T300型大絲束產(chǎn)品為 主;風(fēng)電、汽車等領(lǐng)域,T300、T700均有使用。單從產(chǎn)品性能來看,國(guó)內(nèi)小絲束碳 纖維產(chǎn)品性能已可覆蓋同類型大絲束產(chǎn)品,因此大絲束產(chǎn)品對(duì)產(chǎn)品性能要求不高。 但大絲束產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)相對(duì)小絲束產(chǎn)品難度更高,成本較低。
大絲束產(chǎn)品要求直面國(guó)外競(jìng)爭(zhēng),在性能達(dá)標(biāo)的情況下,主要是成本驅(qū)動(dòng),區(qū)位優(yōu)勢(shì) 成為需要考量的主要影響因素之一。碳纖維的重工業(yè)行業(yè)屬性,導(dǎo)致土地、能源、 原材料、運(yùn)輸?shù)壬a(chǎn)要素對(duì)成本影響較大。小絲束碳纖維主要用于高端裝備,對(duì)成 本不敏感,因此廠區(qū)位置不是重要考量因素。但是大絲束碳纖維對(duì)成本敏感,廠區(qū) 位置、當(dāng)?shù)刂С帜軌驑O大影響生產(chǎn)成本,因此區(qū)位優(yōu)勢(shì)成為主要競(jìng)爭(zhēng)力。
大絲束碳纖維領(lǐng)域看好下游擴(kuò)展,下游競(jìng)爭(zhēng)格局與小絲束不同。目前,阻礙碳纖維 材料大規(guī)模應(yīng)用的主要問題在于上游高性能碳纖維產(chǎn)能的不足、下游相關(guān)企業(yè)復(fù)合 材料設(shè)計(jì)、應(yīng)用技術(shù)儲(chǔ)備不夠等。同時(shí),全產(chǎn)業(yè)鏈布局企業(yè)有碳纖維預(yù)浸料、碳纖維 制品的加工經(jīng)驗(yàn),方便承接相關(guān)業(yè)務(wù),能夠進(jìn)一步加強(qiáng)與下游加工制造企業(yè)的深度 合作。如光威復(fù)材與Vestas的合作,光威復(fù)材直接向維塔斯提供碳纖維進(jìn)一步深加 工后的風(fēng)電碳梁產(chǎn)品,二者的合作促進(jìn)了光威復(fù)材近年民用碳纖維業(yè)務(wù)營(yíng)收的快速 增長(zhǎng)。
四、海外巨頭:技術(shù)是基因,產(chǎn)能促成長(zhǎng),政策控環(huán)境
(一)日本東麗&美國(guó) HEXCEL 多領(lǐng)域領(lǐng)先
日本東麗(TORAY)株式會(huì)社是目前碳纖維產(chǎn)量的全球領(lǐng)導(dǎo)者。東麗株式會(huì)社成立 于1926年,是世界著名的以有機(jī)合成、高分子化學(xué)、生物化學(xué)為核心技術(shù)的高科技 跨國(guó)企業(yè),在全球19個(gè)國(guó)家和地區(qū)擁有200家附屬和相關(guān)企業(yè)。1971年,東麗開始 生產(chǎn)并銷售TORAYCA碳纖維。2005年,公司與空客公司簽訂供應(yīng)碳纖維預(yù)浸材料 的長(zhǎng)期基本供貨合同,2015年,公司與波音公司簽署全面的長(zhǎng)期合同,向其供應(yīng)制 造新型波音777X飛機(jī)的碳纖維預(yù)浸材料,同時(shí)也擴(kuò)展了波音787的現(xiàn)有供貨協(xié)議, 公司碳纖維業(yè)務(wù)在獲得波音、空客等航空航天領(lǐng)域大客戶訂單的基礎(chǔ)上,仍在逐步 擴(kuò)大產(chǎn)能布局。據(jù)2020財(cái)年數(shù)據(jù),公司營(yíng)收達(dá)192.36億美元,纖維與紡織品占39.74%, 高性能化學(xué)品36.40%,碳纖維復(fù)合材料占11.33%,環(huán)境與工程 9.13%。其中,碳 纖維復(fù)合材料業(yè)務(wù)包含碳纖維、預(yù)浸料、碳纖維織物、聚丙烯腈基碳纖維復(fù)合材料, 以及樹脂基碳纖維復(fù)合材料(CFRP)的全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品生產(chǎn)。
碳纖維復(fù)合材料起始于赫氏的 HexTow? 碳纖維,是世界上航空航天和工業(yè)應(yīng)用的 優(yōu)質(zhì)碳纖維供應(yīng)商之一。赫氏(HEXCEL)公司于1946年成立,1980年在紐約證券 交易所上市,是碳纖維的領(lǐng)先生產(chǎn)商,在航天項(xiàng)目中擁有超過45年的經(jīng)驗(yàn),認(rèn)證最 廣泛,是第一家開發(fā)金屬膠粘劑、規(guī)?;a(chǎn)蜂窩并將其商業(yè)化、幫助研發(fā)了第一 批用于風(fēng)力葉片的預(yù)浸料的行業(yè)領(lǐng)先公司。2008年,赫氏贏得了其歷史上最大的合 同,為空客A350 XWB 提供主結(jié)構(gòu)預(yù)浸料-碳纖維和配方樹脂的結(jié)合。2018年,公司 銷售額增長(zhǎng)超過10%達(dá)21. 89億美元。其中商用航空增長(zhǎng)8%,航天國(guó)防增長(zhǎng)8%達(dá)3.7 億美元,工業(yè)領(lǐng)域受風(fēng)電需求刺激增長(zhǎng)近34%達(dá)2.94億美元。2020年,受新冠肺炎 影響,公司銷售額由2019年的23.56億美元減少至15.02億美元,其中商用航空、航 天國(guó)防、工業(yè)領(lǐng)域分別由2019年的12.35億美元、3.18億美元、3.10億美元減少至6.61 億美元、2.98億美元、2.27億美元。
國(guó)際巨頭產(chǎn)銷量均領(lǐng)先,產(chǎn)能利用率充足。目前全球碳纖維市場(chǎng)被日本東麗、東邦、 三菱麗陽(yáng)及美國(guó)赫氏幾個(gè)主要公司壟斷。據(jù)2019年中簡(jiǎn)科技招股說明書,小絲束市 場(chǎng)東麗市場(chǎng)份額達(dá)26%,大絲束市場(chǎng)美國(guó)赫氏占58%,處于明顯主導(dǎo)地位。東麗和 赫氏都有預(yù)浸料、織物、短切纖維、夾層材料等中間成型物,產(chǎn)業(yè)鏈完整,生產(chǎn)線全 面覆蓋,可直接為客戶提供量身定制的復(fù)合材料解決方案和產(chǎn)品。同時(shí)具備相關(guān)設(shè) 備生產(chǎn)能力,生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定,易于解決碳纖維產(chǎn)品與樹脂匹配性問題。因此,國(guó)際巨 頭產(chǎn)能利用率較高,既有產(chǎn)能又有產(chǎn)量。
海外巨頭成長(zhǎng)路徑一:正確判斷、合理選擇市場(chǎng),綁定客戶、并購(gòu)擴(kuò)渠道
除了要準(zhǔn)確把握碳纖維市場(chǎng)發(fā)展機(jī)遇外,東麗、赫氏在企業(yè)不同成長(zhǎng)階段根據(jù)自身 特點(diǎn)合理布局市場(chǎng)。東麗與赫氏在進(jìn)入碳纖維業(yè)務(wù)之初都面對(duì)較大的航空航天市場(chǎng) 空間,但由于缺乏歐美高端裝備合作伙伴,東麗選擇從體育領(lǐng)域進(jìn)軍,而赫氏依靠 美國(guó)軍工集團(tuán)支持順利進(jìn)入航空航天高端裝備領(lǐng)域。在后期發(fā)展中,二者也根據(jù)自 己的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和客戶渠道選擇了不同市場(chǎng)路徑:東麗全面覆蓋航空航天、體育、一 般工業(yè)領(lǐng)域,進(jìn)行多層次市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng);而赫氏由高端裝備業(yè)務(wù)進(jìn)入行業(yè),著重發(fā)展民 航、航天國(guó)防高毛利領(lǐng)域,鎖定大客戶。
(1)把握市場(chǎng)、加強(qiáng)大客戶合作:善于把握市場(chǎng)機(jī)會(huì),綁定大客戶是東麗成長(zhǎng)的關(guān) 鍵手段。20世紀(jì)60年代,碳纖維興起初期,英國(guó)皇家航空研究所在日本近藤昭男技 術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),并授權(quán)給考陶爾茲、摩根坩堝、羅爾斯-羅伊斯三家公司。之后, 羅羅公司飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)因撞鳥事故失去洛克希德公司訂單,摩根坩堝并未進(jìn)一步開展 碳纖維業(yè)務(wù),由考陶爾茲等歐美公司主導(dǎo)美國(guó)高端裝備碳纖維市場(chǎng),日本等國(guó)企業(yè) 很難進(jìn)入。因此,東麗轉(zhuǎn)而由無(wú)人問津的體育用品碳纖維市場(chǎng)做起,并與美國(guó)聯(lián)合 碳化物公司達(dá)成合作,打開了東麗在美國(guó)的市場(chǎng)。積累了一定的技術(shù)和口碑之后, 陸續(xù)與波音、空客等大客戶達(dá)成合作,進(jìn)入民航市場(chǎng)。自2010年起,汽車市場(chǎng)為降 低成本、滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)開始使用碳纖維復(fù)合材料,公司相繼與戴姆勒、豐田合作共 同開發(fā)碳纖維結(jié)構(gòu)件。其中,與豐田的合作是全球首次將CFRTP(碳纖維增強(qiáng)熱塑 性塑料)用于汽車結(jié)構(gòu)件,公司又一次率先進(jìn)入新領(lǐng)域。
類似地,美國(guó)赫氏(Hexcel)作為美國(guó)碳纖維領(lǐng)先供應(yīng)商,同樣得益于穩(wěn)定的客戶 源——美國(guó)軍方、波音&空客。從全球碳纖維產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀看,航空航天和國(guó)防工業(yè)是 碳纖維最重要的應(yīng)用領(lǐng)域之一。航空航天領(lǐng)域碳纖維需求量2020年達(dá)16.45千噸,占全行業(yè)需求 總量的15%,但價(jià)值量達(dá)9.87億美元,占全行業(yè)的37.7%。赫氏的發(fā)展主要得益于軍 民用航空航天碳纖維復(fù)合材料的需求增長(zhǎng)。美國(guó)軍機(jī)F22機(jī)身碳纖維復(fù)材幾乎由赫氏 產(chǎn)品全覆蓋,且波音和空客等民航訂單逐年增加,受疫情影響,2019年至2020年民 航訂單有所下降。赫氏商業(yè)航空與國(guó)防領(lǐng)域復(fù)合材料營(yíng)業(yè)收入從2001年的6.82億美 元,增加至2020年的23.25億美元,兩大領(lǐng)域在該期間內(nèi)累計(jì)貢獻(xiàn)營(yíng)收占公司總營(yíng)收 的比重達(dá)83.83%。由此可見,在某些領(lǐng)域綁定大客戶不僅能夠打開市場(chǎng),還能進(jìn)一 步鎖定市場(chǎng)份額。
(2)垂直整合完善產(chǎn)業(yè)鏈,橫向拓展分銷渠道,吸收產(chǎn)業(yè)鏈新技術(shù),實(shí)現(xiàn)高效布局, 是國(guó)際巨頭全面推進(jìn)國(guó)際市場(chǎng)的重要方法。東麗與赫氏的并購(gòu)邏輯不完全相同,但 都由并購(gòu)及拓展戰(zhàn)略從技術(shù)、產(chǎn)業(yè)鏈、渠道、產(chǎn)能等多方面受益。東麗民用事業(yè)覆蓋 較廣,主要進(jìn)行產(chǎn)能布局、綁定大客戶:先后收購(gòu)ACE、PCC、CIT等各國(guó)制造和分 銷商,同時(shí),通過建立專門的汽車中心(AMC),建立自有的碳纖維原料(前驅(qū)體) 工廠等,或收購(gòu)處于產(chǎn)業(yè)鏈某環(huán)節(jié)的領(lǐng)先制造商(如TCAC預(yù)浸料制造商等),實(shí)現(xiàn) 碳纖維全產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)和供應(yīng)。而主要從事航空航天用復(fù)材的赫氏主要以產(chǎn)能擴(kuò)張、 拓寬上下游為主導(dǎo)整合相關(guān)資產(chǎn):如赫氏于1972年收購(gòu)世界第二大紡織廠Pierre Genin&Cie,將焦點(diǎn)轉(zhuǎn)到復(fù)合材料(碳纖維)和電子元器件等新興領(lǐng)域;1996年2月 份收購(gòu)Ciba-Geigy復(fù)材業(yè)務(wù),在樹脂及復(fù)合材料業(yè)務(wù)方面進(jìn)一步加強(qiáng),同年6月份收 購(gòu)Hercule復(fù)材業(yè)務(wù),獲取了關(guān)鍵的航空產(chǎn)品資格和重要的碳纖維能力(赫氏此前主 要為航天供應(yīng)復(fù)材)。在2011、2012、2015年間多次進(jìn)行產(chǎn)能擴(kuò)張。
海外巨頭成長(zhǎng)路徑二:產(chǎn)能高效布局降成本,產(chǎn)銷反饋機(jī)制促發(fā)展
總體戰(zhàn)略上,東麗將研發(fā)布局國(guó)內(nèi),鎖定技術(shù)優(yōu)勢(shì);產(chǎn)能布局低成本地區(qū)或靠近市 場(chǎng),降低成本;與客戶密切互動(dòng),形成產(chǎn)銷反饋機(jī)制。在東麗公布的“AP-G 2019中 期管理計(jì)劃”中,明確提出,公司的戰(zhàn)略是依靠境內(nèi)公司發(fā)展技術(shù)、創(chuàng)造高附加值產(chǎn) 品,同時(shí)向海外擴(kuò)張規(guī)模、綁定客戶,在全球市場(chǎng)所獲利潤(rùn)將重新用于支持本部研 發(fā),進(jìn)行產(chǎn)品升級(jí)、降低成本,從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)擴(kuò)張。公司將生產(chǎn)線向中國(guó)、東南亞 等生產(chǎn)成本相對(duì)較低的地區(qū)布局,同時(shí),也在歐洲等主要客戶市場(chǎng)前建立了完整的 供應(yīng)鏈。這種戰(zhàn)略導(dǎo)致東麗母公司的管理費(fèi)用較高,但也與日本制造業(yè)的“母工廠” 思維相契合。結(jié)合IFRS國(guó)際會(huì)計(jì)準(zhǔn)則對(duì)于G&A(general and administrative expense) 的規(guī)定,包括租金、保險(xiǎn)費(fèi)或歸屬于公司管理層的薪酬和福利以及任何法律人員也 被歸類為一般和管理費(fèi)用。
產(chǎn)能投入高、布局全面,多年領(lǐng)先國(guó)內(nèi)公司水平;生產(chǎn)線靠近市場(chǎng),有效降低成本。 2018年前,東麗的資產(chǎn)投資占營(yíng)收的比例多年領(lǐng)先國(guó)內(nèi)主要公司,注重產(chǎn)能投入是 其優(yōu)勢(shì)之一,國(guó)內(nèi)公司或需要進(jìn)一步提高產(chǎn)能投入。同時(shí),東麗產(chǎn)量在1981年已達(dá) 千噸。東麗在2017年年報(bào)中稱,通過擴(kuò)大匈牙利工廠的運(yùn)營(yíng),子公司卓爾泰克(Zoltek) 將把該工廠的生產(chǎn)能力提高50%,達(dá)到每年生產(chǎn)15000噸,2020年Zoltek的PX35碳纖維的全 球理論產(chǎn)能達(dá)到25. 4千噸。而2020年,我國(guó)相關(guān)公司產(chǎn)能與國(guó)際龍頭仍存在較大差 距。而相比之下,東麗在各個(gè)國(guó)家和地區(qū)的產(chǎn)能建設(shè)投入與相應(yīng)營(yíng)收占比及趨勢(shì)非 常接近,可以看出,生產(chǎn)線布局靠近市場(chǎng)是創(chuàng)收的關(guān)鍵手段之一。同時(shí),產(chǎn)線與市場(chǎng) 接近可以降低運(yùn)輸、匯率波動(dòng)、關(guān)稅等成本。當(dāng)前國(guó)內(nèi)萬(wàn)噸級(jí)產(chǎn)線還在建設(shè)過程中,
海外巨頭成長(zhǎng)路徑三:重視各環(huán)節(jié)技術(shù)研發(fā),產(chǎn)品持續(xù)領(lǐng)先升級(jí)
(1)搶先建立技術(shù)壁壘:東麗、赫氏碳纖維業(yè)務(wù)迅速發(fā)展,得益于較早進(jìn)入碳纖維 技術(shù)鏈,并持續(xù)推動(dòng)行業(yè)技術(shù)發(fā)展,確立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。1961年日本PAN基碳纖維研制 成功,東麗在1971年便開始制造并銷售T300高強(qiáng)度碳纖維,根據(jù)官網(wǎng)數(shù)據(jù),當(dāng)時(shí)產(chǎn) 能為12噸/年,為當(dāng)時(shí)世界上最大產(chǎn)能。東麗在碳纖維技術(shù)發(fā)展歷程中常常先行一步, 雖然我國(guó)已于2011年頒布了《聚丙烯腈(PAN)基碳纖維國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T26752- 2011)》,但日本東麗在全球碳纖維行業(yè)具有絕對(duì)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),國(guó)內(nèi)一般采用日本東 麗標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類。碳纖維復(fù)合材料起始于赫氏的 HexTow? 碳纖維,是世界上航空 航天和工業(yè)應(yīng)用的首選碳纖維。
(2)長(zhǎng)期關(guān)注研發(fā),持續(xù)產(chǎn)品升級(jí),是巨頭保持長(zhǎng)期市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的卓越成長(zhǎng)基因。 東麗碳纖維業(yè)務(wù)的成長(zhǎng)始于對(duì)技術(shù)的鉆研,在拓展市場(chǎng)后,社長(zhǎng)日覺昭廣仍然強(qiáng)調(diào) 堅(jiān)持實(shí)業(yè)技術(shù)路線的升級(jí)。①研發(fā)投入穩(wěn)定:為了確保研發(fā)投入,研究和開發(fā)費(fèi)用 不受經(jīng)濟(jì)波動(dòng)影響,一直呈現(xiàn)穩(wěn)步增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。據(jù)東麗2020年年報(bào),2017年到2020年 的4年內(nèi),東麗研發(fā)投入始終保持在600億日元以上,其中,2020年研發(fā)費(fèi)用為628 億日元。東麗始終堅(jiān)持綠色創(chuàng)新相關(guān)業(yè)務(wù)拓展,在2020年年報(bào)中公司明確表示將 2022年綠色創(chuàng)新業(yè)務(wù)收入目標(biāo)定為1萬(wàn)億日元,作為綠色創(chuàng)新相關(guān)業(yè)務(wù)(含用于飛機(jī)、 汽車、風(fēng)力、壓力容器等的碳纖維業(yè)務(wù)及鋰電子電池分離器)的主項(xiàng),碳纖維復(fù)合材 料相關(guān)業(yè)務(wù)直接受益。②東麗堅(jiān)持推進(jìn)橫向整合研究:東麗內(nèi)部有纖維研究所、薄 膜研究所、復(fù)合材料研究所等并在其之上成立單獨(dú)的技術(shù)中心,進(jìn)行橫向整合研究, 從而形成強(qiáng)大研發(fā)合力。
碳纖維及碳纖維復(fù)合材料相關(guān)技術(shù)水平全球領(lǐng)先,產(chǎn)業(yè)鏈完整,有效降低成本。
(1) 技術(shù)領(lǐng)先且全面:伴隨著領(lǐng)域的擴(kuò)展和技術(shù)的革新,東麗的T系列、M系列、MX系列 產(chǎn)品已經(jīng)幾乎可以覆蓋碳纖維的全部現(xiàn)有領(lǐng)域,并且性能優(yōu)越。
(2)先進(jìn)技術(shù)降成 本:根據(jù)東麗官網(wǎng),2018年?yáng)|麗成功開發(fā)用于CFRP的新型高壓釜(高溫高壓爐)技 術(shù)——據(jù)零件的形狀和尺寸,使用傳統(tǒng)的高壓釜和烤箱等為飛機(jī)制造大型CFRP零件 大約需要9個(gè)小時(shí),而新技術(shù)有望將制造時(shí)間減少到大約4個(gè)小時(shí);與傳統(tǒng)的制造方 法相比,由于不需要壓力和加熱介質(zhì)(如加熱的空氣),該技術(shù)可節(jié)省約50%的能源;由于改進(jìn)的制造尺寸精度,還有望在組裝過程中節(jié)省使用墊片的時(shí)間。同樣在 2018年,東麗宣布已開發(fā)同時(shí)實(shí)現(xiàn)更高的拉伸強(qiáng)度和拉伸模量的TORAYCA? MX系 列,該系列使用的NANAOLLOY?納米合金技術(shù)是Toray專有的創(chuàng)新微結(jié)構(gòu)控制技術(shù), 與傳統(tǒng)材料相比,它可以通過在納米級(jí)上精細(xì)分散多種聚合物來實(shí)現(xiàn)顯著的性能增強(qiáng);這項(xiàng)技術(shù)生產(chǎn)的聚合物材料具有高性能和功能性,而在常規(guī)微米級(jí)別(相當(dāng)于 百萬(wàn)分之一米的尺寸)的合金中是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的,基本專利以及主要制造和應(yīng)用專利 僅由Toray擁有。
(3)上游自研匹配客戶需求:赫氏HexTow? 碳纖維是通過對(duì)聚丙 烯腈(PAN)前體進(jìn)行一系列連續(xù)的精確控制加工工序而成。暴露在極高溫度下, 前體發(fā)生變化,通過氧化和碳化獲得高強(qiáng)度重量比和高剛度重量比;接下來的表面 處理和后處理工藝改進(jìn)了纖維的粘合及操作工藝。這樣的碳纖維比鋼強(qiáng)度高,比鋁 輕卻與鈦的剛度相同。針對(duì)客戶不同需求,赫氏采用自主研發(fā)的處理劑如G, GP 和 GS對(duì)碳纖維進(jìn)行后處理。HexTow? 碳纖維使用兩步專有工藝生產(chǎn),使產(chǎn)出的碳纖 維具有很高的強(qiáng)度和模量。
產(chǎn)品更新?lián)Q代快,性價(jià)比高,不斷提升在各領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力。據(jù)公司官網(wǎng),2014年?yáng)| 麗成功開發(fā)出T1100G高強(qiáng)度、高模量產(chǎn)品,應(yīng)用于高端體育、航空航天等高利潤(rùn)行 業(yè)。同時(shí),除了性能普通、價(jià)格偏低的大絲束產(chǎn)品及性能較好、價(jià)格昂貴的常規(guī)絲束 產(chǎn)品之外,2019年,東麗上市的Z600-24K是TORAY?GT系列全新碳纖維,該系列 同時(shí)具有實(shí)惠的價(jià)格和出眾的纖維品質(zhì),或?qū)_擊中端市場(chǎng)。
海外巨頭成長(zhǎng)路徑四:赫氏發(fā)展得益于碳纖維本土化政策,歷次重組聚焦復(fù)材經(jīng)營(yíng)
碳纖維行業(yè)重資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)、競(jìng)爭(zhēng)領(lǐng)域多維、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)苛,公司在成長(zhǎng)初期,必須依 靠政策優(yōu)惠和規(guī)范獲得資金支持,維持競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境暫時(shí)穩(wěn)定。(1)東麗:日本環(huán)保相 關(guān)政策,推動(dòng)碳纖維行業(yè)發(fā)展。日本政府高度重視高性能PAN基碳纖維及能源和環(huán) 境友好相關(guān)技術(shù)開發(fā),在包括“能源基本計(jì)劃”、“經(jīng)濟(jì)成長(zhǎng)戰(zhàn)略大綱”、“京都議定書” 等多項(xiàng)基本政策中,均將此作為戰(zhàn)略項(xiàng)目,并給予人力、經(jīng)費(fèi)上的支持;日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn) 業(yè)省提出了“節(jié)省能源技術(shù)研究開發(fā)方案”。(2)美國(guó):赫氏發(fā)展得益于美國(guó)國(guó)防部 制定的碳纖維本土化政策。美國(guó)從20世紀(jì)70年代先后贊助執(zhí)行了飛行能效(Aircraft Energy Efficiency, ACEE)計(jì)劃、先進(jìn)復(fù)合材料技術(shù)(Advanced Composite Technology, ACT)計(jì)劃和低成本復(fù)合材料計(jì)劃等,最終目的在于提供在制造成本上 有競(jìng)爭(zhēng)力的復(fù)合材料機(jī)翼和機(jī)身的制造技術(shù)。公司發(fā)展前期主要圍繞國(guó)防裝備領(lǐng)域, 后因國(guó)防開支削減進(jìn)行整改,退出不盈利的項(xiàng)目,逐步進(jìn)軍商用。上世紀(jì)八十年代, 美國(guó)的幾個(gè)碳纖維公司均采用外部治理模式,但由于碳纖維作為國(guó)家特殊的戰(zhàn)略物 資材料,受日本東麗等公司的制約,美國(guó)碳纖維企業(yè)均瀕臨倒閉。美國(guó)國(guó)防部適時(shí) 推出碳纖維等關(guān)鍵材料本土化的國(guó)家戰(zhàn)略。1988年,美國(guó)國(guó)會(huì)通過法令:軍用碳纖 維所用聚丙烯腈原絲要逐步實(shí)現(xiàn)自給,國(guó)防工業(yè)所需的重要材料都必須立足于本國(guó) 生產(chǎn),波音可以使用日本東麗的碳纖維,國(guó)防工業(yè)則必須采用赫氏或美國(guó)氰特的碳 纖維,同時(shí)對(duì)高端碳纖維產(chǎn)品和技術(shù)裝備出口進(jìn)行嚴(yán)格管控。由此扶持了赫氏、美 國(guó)氰特等本土碳、纖維企業(yè)的發(fā)展,最終擺脫了對(duì)日本碳纖維的依賴。
赫氏歷次重組后聚焦航空復(fù)合材料主業(yè),整體盈利能力逐步增強(qiáng),為2009年后期民 航市場(chǎng)大發(fā)展帶動(dòng)公司業(yè)績(jī)提升奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。2009年至今,是赫氏自1980s上市 后保持較快速且穩(wěn)定發(fā)展的最佳時(shí)期,2009-2018年10年間赫氏EPS(基本)從0.58 美元增至3.15美元,此期間主要受益于軍航穩(wěn)增長(zhǎng)、民航大發(fā)展的市場(chǎng)需求。但在此 前,赫氏曾進(jìn)行多次業(yè)務(wù)重組,如1994年出售或退出非核心資產(chǎn)、2002年裁員超30%、 2007年剝離歐美以建筑業(yè)務(wù)和美國(guó)電子等,以集中企業(yè)資本于碳纖維、復(fù)合材料及 蜂窩材料等,尤其以航空用為主。債務(wù)的改善,資產(chǎn)效率的提升,疊加復(fù)合材料本 身具有的高經(jīng)營(yíng)杠桿特性等(固定資產(chǎn)折舊攤銷等固定成本占比高,EBIT變化相比 于營(yíng)業(yè)收入等訂單變化更為敏感),在2009年以來民航市場(chǎng)逐步向好與軍航穩(wěn)支撐 下,赫氏公司的凈利潤(rùn)相比其營(yíng)業(yè)收入實(shí)現(xiàn)了更大幅度的增長(zhǎng),2018全年?duì)I業(yè)收入、 凈利潤(rùn)較2009年度增長(zhǎng)97.52%、378.15%。
高航空復(fù)材業(yè)務(wù)占比下,赫氏復(fù)材業(yè)務(wù)營(yíng)業(yè)利潤(rùn)率波動(dòng)性小于東麗。長(zhǎng)時(shí)間維度看, 東麗整體毛利率在2004年之前(除1997財(cái)年外),均高于赫氏。而赫氏在經(jīng)歷多次 重組調(diào)整經(jīng)營(yíng)重心后,毛利率穩(wěn)中有升,在2004年后逐漸優(yōu)于東麗。此外,由于赫 氏航空占比大,相比于體育、風(fēng)電等民品,航空配套關(guān)系的穩(wěn)固、飛機(jī)型號(hào)放量周期長(zhǎng)等原因,赫氏的復(fù)材業(yè)務(wù)毛利率在2007年后超過東麗并穩(wěn)中有升。同時(shí),航空復(fù) 材業(yè)務(wù)相比于其他消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品波動(dòng)性較小,不易受到全球金融危機(jī)等廣泛性事件影 響即抗周期性較為突出(其中高端裝備更為明顯)。例如,2009年因金融危機(jī)影響, 東麗碳纖維復(fù)合材料業(yè)務(wù)營(yíng)業(yè)收入較2008財(cái)年減少27.98%,營(yíng)業(yè)利潤(rùn)降幅擴(kuò)大至負(fù)值,從2008年財(cái)年的84億日元 減少至-62億日元。相比之下,赫氏2009年?duì)I業(yè)收入增速僅降至-16.35%,其中分領(lǐng) 域看商業(yè)航空、工業(yè)、航天及國(guó)防營(yíng)收增速分別為-21.70%、-19.19%、-0.83%,高 端裝備抗周期性突出。據(jù)上文,碳纖維原絲端相比于復(fù)材結(jié)構(gòu)件折舊費(fèi)用更高,較 高的固定成本以及經(jīng)營(yíng)杠桿下,營(yíng)收的下滑將加大對(duì)業(yè)績(jī)的消極影響。基于此,雖 然同期內(nèi)赫氏與東麗營(yíng)收增速均有較大幅度下滑,但對(duì)東麗業(yè)績(jī)端的消極影響因經(jīng) 營(yíng)杠桿因素而加大,其碳纖維復(fù)材業(yè)務(wù)營(yíng)業(yè)利潤(rùn)直接降為負(fù)值。(報(bào)告來源:未來智庫(kù))
(二)復(fù)盤啟示:中短期依托政策聚焦航空,長(zhǎng)期完善產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)升級(jí)
1. 國(guó)內(nèi)龍頭依托政策優(yōu)勢(shì),中短期聚焦國(guó)內(nèi)航空航天
碳纖維行業(yè)是重資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)、高研發(fā)投入行業(yè),需要強(qiáng)有力的資金、政策支持。東麗作為行業(yè)龍頭,碳纖維部門的折舊占總折舊達(dá)20%以上,而營(yíng)收占比卻低于20%。 然而,東麗起身于纖維及紡織品,深耕材料行業(yè),碳纖維業(yè)務(wù)占比不大,多依靠傳統(tǒng) 纖維及紡織品、高性能化學(xué)品等高營(yíng)收業(yè)務(wù)資金支撐。而我國(guó)碳纖維材料企業(yè)業(yè)務(wù) 結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,營(yíng)收規(guī)模不足;同時(shí),高端技術(shù)及設(shè)備受到國(guó)際禁運(yùn),參照美國(guó)“本 土化”政策對(duì)赫氏的扶持,行業(yè)政策需要適當(dāng)向保護(hù)國(guó)內(nèi)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境傾斜。由此, 東麗、赫氏已進(jìn)入研發(fā)投入穩(wěn)定階段,維持研發(fā)費(fèi)用率在2-3%,然而國(guó)內(nèi)企業(yè)研發(fā) 費(fèi)用率可達(dá)10%以上,若能較長(zhǎng)時(shí)間維持足夠研發(fā)費(fèi)用,或有望逐步在技術(shù)上獲得 突破。
技術(shù)封鎖、大客戶綁定等多項(xiàng)壁壘將在中短期內(nèi)限制國(guó)內(nèi)企業(yè)發(fā)展國(guó)際民航事業(yè), 中低端市場(chǎng)成本競(jìng)爭(zhēng)激烈,綁定國(guó)內(nèi)航空航天大客戶打開市場(chǎng)是關(guān)鍵。盡管碳纖維材料在航 空航天領(lǐng)域的業(yè)務(wù)需求受疫情重挫,但航空航天市場(chǎng)生命力仍然旺盛,碳纖維應(yīng)用 僅僅是由航空航天主要驅(qū)動(dòng)模式轉(zhuǎn)向“航空航天驅(qū)動(dòng)+工業(yè)用”的雙引擎驅(qū)動(dòng)模式。 然而由于航空航天對(duì)碳纖維材料有定制化需求,需要企業(yè)從設(shè)計(jì)開始與客戶一起研 發(fā),并且對(duì)碳纖維和樹脂等基材的復(fù)合質(zhì)量有很高的要求。國(guó)內(nèi)企業(yè)已錯(cuò)失綁定波 音、空客等國(guó)際民航大客戶已有型號(hào)的機(jī)會(huì),同時(shí)由于國(guó)際中低端市場(chǎng)已經(jīng)開始成 本競(jìng)爭(zhēng),國(guó)內(nèi)技術(shù)無(wú)法迅速降成本,因此需要瞄準(zhǔn)國(guó)內(nèi)民航大客戶。
2. 國(guó)內(nèi)復(fù)材尚有拓展空間,聯(lián)合客戶進(jìn)行系統(tǒng)化開發(fā)
近幾年我國(guó)碳纖維技術(shù)有了一定發(fā)展,但與之配套的碳纖維復(fù)合材料技術(shù)仍有待提 高,國(guó)內(nèi)缺乏能夠自主生產(chǎn)與碳纖維配套的基材樹脂的企業(yè)。首先,樹脂基碳纖維 復(fù)材開始主要用于高檔體育器材和高端裝備,特別是用于高端裝備的材料和技術(shù), 西方對(duì)我國(guó)嚴(yán)格封鎖。其次,我國(guó)碳纖維企業(yè)與碳纖維復(fù)材企業(yè)更多是分別發(fā)展。 目前我國(guó)國(guó)內(nèi)鮮有能夠研發(fā)、生產(chǎn)與自己碳纖維相匹配的基材樹脂的企業(yè),缺乏研 發(fā)與碳纖維匹配基材樹脂和漿料的團(tuán)隊(duì),且核心復(fù)材制造設(shè)備仍受到技術(shù)限制。但 在復(fù)材技術(shù)和設(shè)備方面,國(guó)內(nèi)部分企業(yè)在自動(dòng)化鋪放工藝的工程化應(yīng)用方面取得了 較大進(jìn)展;完成了國(guó)產(chǎn)預(yù)浸帶制備、鋪帶工藝等系列研究與相關(guān)工程化應(yīng)用驗(yàn)證, 已將自動(dòng)鋪帶用于新型飛機(jī)的機(jī)翼復(fù)合材料壁板;針對(duì)民機(jī)尾翼、機(jī)翼等課題需求, 完成了尾翼平尾蒙皮、機(jī)翼蒙皮的系列研究與驗(yàn)證試驗(yàn)。說明我國(guó)這方面短板有望 較快彌補(bǔ),拓展復(fù)材市場(chǎng)已有一定的技術(shù)基礎(chǔ)。
國(guó)內(nèi)碳纖維復(fù)材短期內(nèi)技術(shù)難趕超,成本競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)弱,但其可設(shè)計(jì)性決定了潛在客 戶仍有發(fā)掘空間。我國(guó)碳纖維技術(shù)比國(guó)際水平落后多年,同時(shí),面對(duì)國(guó)際產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng) 比較充分的中低端市場(chǎng),國(guó)內(nèi)企業(yè)短期內(nèi)難以在已有客戶和市場(chǎng)中取得技術(shù)和成本 優(yōu)勢(shì),必須主動(dòng)將國(guó)內(nèi)的行業(yè)“蛋糕”做大。傳統(tǒng)材料在出廠后性能比較固定,客戶可 以不參與前期設(shè)計(jì),而碳纖維復(fù)材的可設(shè)計(jì)性決定了客戶必須在產(chǎn)品研發(fā)期進(jìn)入, 并且客戶設(shè)計(jì)需求不同或?qū)Q定生產(chǎn)的投入和布局。此外,碳纖維復(fù)材應(yīng)用領(lǐng)域仍 有拓寬的空間,并且國(guó)內(nèi)許多客戶可能尚未意識(shí)到自身產(chǎn)品有用碳纖維替代的可行 性,這就需要碳纖維企業(yè)主動(dòng)與客戶合作,從零開始綁定客戶、開發(fā)產(chǎn)品,在實(shí)現(xiàn)某 個(gè)工業(yè)領(lǐng)域復(fù)合材料產(chǎn)品批量化生產(chǎn)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)碳纖維產(chǎn)業(yè)化,使得獲得穩(wěn)定 的長(zhǎng)期盈利。
3. 產(chǎn)能及產(chǎn)業(yè)鏈整合、市場(chǎng)戰(zhàn)略選擇是行業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展目標(biāo)
我國(guó)目前企業(yè)主要產(chǎn)品在產(chǎn)業(yè)鏈位置上比較割裂,此類模式不利于降低成本以及提 高碳纖維復(fù)材綜合質(zhì)量,長(zhǎng)期來看,產(chǎn)業(yè)鏈合作、整合是全行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。國(guó)際 巨頭幾乎都擁有從原材料到復(fù)合材料全產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)能力,并且充分利用自身產(chǎn)能降 低成本、匹配產(chǎn)品,如赫氏的PAN前驅(qū)體100%內(nèi)部銷售,赫氏、東麗的碳纖維材料 完全利用自產(chǎn)。而國(guó)內(nèi)光威復(fù)材等企業(yè),產(chǎn)業(yè)鏈比較完整,但原材料等部分仍需外 購(gòu),且主要銷售產(chǎn)品是預(yù)浸料等中游產(chǎn)品。碳纖維原絲占成本的51%,中下游利潤(rùn) 并不高。此外國(guó)內(nèi)企業(yè)大客戶多為高端裝備或民航企業(yè),定制化需求及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)高, 對(duì)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行整合促使上下游合作,才能提高產(chǎn)品適配性。
中短期國(guó)內(nèi)企業(yè)應(yīng)聚焦國(guó)內(nèi)航空航天,但體育、風(fēng)力、汽車等市場(chǎng)仍有長(zhǎng)足發(fā)展空 間。碳纖維產(chǎn)線的定制化、重資產(chǎn)性決定了碳纖維企業(yè)受下游景氣度影響明顯:如 東麗在2016-2018年持續(xù)受到原材料價(jià)格和下游產(chǎn)業(yè)需求、價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)影響,營(yíng)業(yè)利潤(rùn) 持續(xù)下降;東麗、赫氏多年間民航業(yè)務(wù)受空客、波音訂單影響明顯;東麗體育產(chǎn)品銷 售額比例收縮至8%左右,轉(zhuǎn)向?qū)で蟾吒郊又档漠a(chǎn)品;赫氏民航訂單增加,工業(yè)部 分受到擠壓至10%左右。因此,國(guó)內(nèi)企業(yè)在市場(chǎng)選擇時(shí)要與自身產(chǎn)能、技術(shù)結(jié)構(gòu)相 匹配,同時(shí)密切關(guān)注行業(yè)景氣度影響因素。
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