基于從中遠(yuǎn)期碳纖維及其復(fù)合材料市場(chǎng)預(yù)測(cè)探析企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)及策略

夏建明 夏炎

摘要：全球碳纖維及其復(fù)合材料市場(chǎng)將迎來(lái)大發(fā)展時(shí)期，預(yù)計(jì)到2030年，全球丙烯腈基碳纖維市場(chǎng)將擴(kuò)張至2015年的3.4倍，復(fù)合碳纖維材料市場(chǎng)擴(kuò)張程度要更高。汽車產(chǎn)業(yè)、5G通信、國(guó)防領(lǐng)域的飛速發(fā)展產(chǎn)生巨大的碳纖維需求，國(guó)內(nèi)企業(yè)積極開展技術(shù)創(chuàng)新及產(chǎn)品研發(fā)活動(dòng)，高端、低價(jià)成為未來(lái)碳纖維及其復(fù)合材料產(chǎn)品的主要特征。碳纖維生產(chǎn)制造企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)變化頻繁，本文基于以上背景，預(yù)測(cè)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)發(fā)展形勢(shì)，緊抓大發(fā)展機(jī)遇，積極參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)成為企業(yè)管理的關(guān)注重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：碳纖維;碳纖維復(fù)合材料;市場(chǎng)預(yù)測(cè)

中圖分類號(hào)：F416.7 ?文獻(xiàn)識(shí)別碼：A ?文章編號(hào)：2096-3157（2020）07-0142-02

一、引言

碳纖維及其復(fù)合材料具備耐高溫、耐腐蝕、強(qiáng)度高、可塑性大、質(zhì)量輕等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于航天、交通、通信、休閑等領(lǐng)域。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，我國(guó)碳纖維研發(fā)及生產(chǎn)系統(tǒng)性平臺(tái)初步成熟，核心技術(shù)國(guó)外壟斷的局面被逐漸打破。相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展推動(dòng)碳纖維及其復(fù)合材料市場(chǎng)即將進(jìn)入又一發(fā)展高潮，2019年6月，第八屆國(guó)際碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會(huì)在蘇州吳江召開，與會(huì)代表明確指出，我國(guó)企業(yè)碳纖維及其復(fù)合材料的發(fā)展與發(fā)達(dá)國(guó)家間還存在一定距離，如何順應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)，通過(guò)管理優(yōu)化搶占市場(chǎng)發(fā)展先機(jī)，成為碳纖維制造企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。

二、我國(guó)碳纖維及其復(fù)合材料市場(chǎng)行情分析

1.需求分析

2018年，我國(guó)碳纖維需求總量達(dá)到31000噸，相較于2017年的23487噸，同比上漲32%，需求增長(zhǎng)速度迅猛?？傂枨笾?，71%的碳纖維產(chǎn)品依靠進(jìn)口，總量為22000噸，同比上漲36.8%，其余29%來(lái)自國(guó)內(nèi)碳纖維生產(chǎn)制造企業(yè)。從整體上看，我國(guó)碳纖維市場(chǎng)依然存在供不應(yīng)求的現(xiàn)象。自2015年起，我國(guó)碳纖維總需求穩(wěn)步增長(zhǎng)，從2015年的13.4%發(fā)展至2018年的32%，之后的幾年，這一速度將被穩(wěn)定保持，碳纖維市場(chǎng)已成為國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的新興產(chǎn)業(yè)[1]。

單從我國(guó)碳纖維的供應(yīng)上看，2017年，我國(guó)生產(chǎn)碳纖維的需求量為7400噸，到2018年增長(zhǎng)30%。該數(shù)據(jù)間接表明國(guó)內(nèi)碳纖維生產(chǎn)制造企業(yè)技術(shù)水平、產(chǎn)品質(zhì)量上升明顯，受認(rèn)可程度顯著增加，進(jìn)口替代率也表現(xiàn)出穩(wěn)定的上升趨勢(shì)。

從單一應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的貢獻(xiàn)率上看，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)成為碳纖維總需求上升的主要貢獻(xiàn)者，排除該領(lǐng)域之后，碳纖維總需求增加量下降至12.3%。該現(xiàn)象足以說(shuō)明，相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展給碳纖維市場(chǎng)增長(zhǎng)帶來(lái)翻天覆地的變化。

2.區(qū)域發(fā)展

從碳纖維及其復(fù)合材料內(nèi)需上看，目前碳纖維年用量達(dá)千噸級(jí)別的省份有7個(gè)，山東、江蘇和廣東位列前三，其中前兩省因風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展導(dǎo)致碳纖維需求顯著上升，取代之前長(zhǎng)期居于首位的廣東省，但在碳纖維消費(fèi)總額上，廣東省依然排名全國(guó)第一。山東省雖然在碳纖維用量上遠(yuǎn)高于其他省份，但主要消耗對(duì)象為低成本碳纖維。

3.需求結(jié)構(gòu)

長(zhǎng)期以來(lái)，體育器材行業(yè)都是我國(guó)碳纖維產(chǎn)品的主要消耗渠道，但近年來(lái)，風(fēng)電行業(yè)發(fā)展迅速，風(fēng)電葉片生產(chǎn)帶來(lái)巨大的碳纖維消費(fèi)需求。不同于其他市場(chǎng)，碳纖維及其復(fù)合材料市場(chǎng)變動(dòng)靈活，碳纖維價(jià)格變動(dòng)也會(huì)引發(fā)市場(chǎng)劇烈波動(dòng)，因此在分析碳纖維市場(chǎng)時(shí)，需從動(dòng)態(tài)發(fā)展的角度出發(fā)。在之后的一段時(shí)間內(nèi)，體育器材依然在碳纖維消費(fèi)市場(chǎng)占半壁江山，但風(fēng)電、航空航天、汽車等領(lǐng)域的發(fā)展會(huì)逐漸改變碳纖維需求結(jié)構(gòu)。例如，僅VESTAS一家企業(yè)的碳纖維需求就能讓國(guó)內(nèi)碳纖維市場(chǎng)需求成倍擴(kuò)張，進(jìn)而影響世界碳纖維市場(chǎng)格局。在航空航天領(lǐng)域，碳纖維及其復(fù)合材料主要應(yīng)用于無(wú)人機(jī)、軍工等方面，汽車行業(yè)則以高端汽車零部件廠商為消費(fèi)主體。

4.來(lái)源變化

觀察2018年我國(guó)碳纖維產(chǎn)品需求供應(yīng)情況，本土碳纖維生產(chǎn)制造企業(yè)貢獻(xiàn)率達(dá)到29%，發(fā)展迅速，在很大程度證明了我國(guó)生產(chǎn)制造企業(yè)的生產(chǎn)能力及技術(shù)水平不斷增強(qiáng)，但當(dāng)前最大的碳纖維供應(yīng)商依然為日本，其供應(yīng)量達(dá)到13000噸。我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)、土耳其碳纖維銷售量均保持明顯的增長(zhǎng)率，主要得益于風(fēng)電行業(yè)。由我國(guó)碳纖維生產(chǎn)制造企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品總量已經(jīng)超過(guò)日本，但在銷售額上還存在顯著差別，這主要是由于我國(guó)碳纖維價(jià)格核算依然使用18美元/公斤的單價(jià)，高低價(jià)碳纖維產(chǎn)品采用同樣的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。前文提到，風(fēng)電葉片在2017年～2018年碳纖維需求增加上發(fā)揮主要作用，但由于風(fēng)電葉片多采用低價(jià)碳纖維產(chǎn)品，因此其也成為2018年碳纖維價(jià)格走低的主要原因。此外，受關(guān)稅及增值稅的影響，進(jìn)口碳纖維產(chǎn)品價(jià)格中含有36.3%的稅收成本，因此進(jìn)口碳纖維價(jià)格要普遍高于國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品。

三、中遠(yuǎn)期碳纖維及其復(fù)合材料市場(chǎng)預(yù)測(cè)

1.市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)

無(wú)論在國(guó)內(nèi)或國(guó)際市場(chǎng)，中遠(yuǎn)期內(nèi)碳纖維及其復(fù)合材料市場(chǎng)大發(fā)展趨勢(shì)已定。

（1）國(guó)內(nèi)市場(chǎng)

我國(guó)西北地區(qū)能源優(yōu)勢(shì)明顯，電能、勞動(dòng)力、土地等資源價(jià)格相對(duì)較低，西北地區(qū)將成為國(guó)內(nèi)碳纖維生產(chǎn)制造企業(yè)擴(kuò)大發(fā)展的首選陣地。例如中復(fù)神鷹、威海光威、中科北投等企業(yè)分別在西寧、包頭、沈陽(yáng)等地建廠，生產(chǎn)碳纖維及配套PAN絲，推進(jìn)PAN基及瀝青基碳纖維西部及東北部大發(fā)展計(jì)劃的實(shí)施。另有不少碳纖維生產(chǎn)廠家也將規(guī)?；l(fā)展及產(chǎn)業(yè)鏈擴(kuò)張作為未來(lái)一段時(shí)期內(nèi)的發(fā)展重點(diǎn)。例如，上海石化自2012年起建立1500噸/年小絲束原絲及500噸/年聚丙烯腈基碳纖維生產(chǎn)線，預(yù)計(jì)到2025年，該項(xiàng)目總投資額將達(dá)到25億元;江蘇恒神找到新股東，企業(yè)發(fā)展勢(shì)態(tài)基本可保證，且其生產(chǎn)的部分碳纖維及復(fù)合材料已經(jīng)達(dá)到航空級(jí);光威復(fù)材及江蘇中簡(jiǎn)兩家碳纖維生產(chǎn)企業(yè)已完成上市，之后將有更多碳纖維制造企業(yè)走上上市之路[2]。

（2）國(guó)際市場(chǎng)

一份來(lái)自日本的經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)在2030年，全球聚丙烯腈基碳纖維復(fù)合材料市場(chǎng)量擴(kuò)大至4.9058×1012日元，較2015年翻四番，其中以熱固性碳纖維復(fù)合材料為主。預(yù)計(jì)在2025年，熱塑性碳纖維復(fù)合材料將進(jìn)入市場(chǎng)需求急劇擴(kuò)張的階段，主要受汽車行業(yè)發(fā)展的影響。發(fā)展至2030年，熱塑性碳纖維復(fù)合材料市場(chǎng)將達(dá)到2015年的116.9倍，發(fā)展勢(shì)頭非常迅猛，與熱固性碳纖維復(fù)合材料市場(chǎng)接近。從目前看，80%的熱固性碳纖維復(fù)合材料被航空、風(fēng)電、汽車等領(lǐng)域生產(chǎn)活動(dòng)所消耗，消金額占總金額的90%。到2030年，熱塑性碳纖維復(fù)合材料制品將顯著增加，約達(dá)到全部聚丙烯腈基碳纖維市場(chǎng)的30%，其中用于航空領(lǐng)域的高價(jià)碳纖維產(chǎn)品金額產(chǎn)比超過(guò)40%，成為碳纖維行業(yè)主要發(fā)展動(dòng)力之一。國(guó)際市場(chǎng)機(jī)構(gòu)指出，預(yù)計(jì)在2026年，全球碳纖維市場(chǎng)總額將達(dá)到8×109美元，綜合增長(zhǎng)率在10.8%左右。

2.材料生產(chǎn)技術(shù)預(yù)測(cè)

中長(zhǎng)期內(nèi)，我國(guó)碳纖維及其復(fù)合材料生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展可總結(jié)為以下特點(diǎn)：第一，產(chǎn)業(yè)鏈逐漸延長(zhǎng)，碳纖維及其復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)鏈的上游及下游擁有更多主動(dòng)權(quán)及話語(yǔ)權(quán)，位于產(chǎn)業(yè)鏈中游的企業(yè)更被動(dòng)，產(chǎn)業(yè)鏈越短企業(yè)越被動(dòng)，因此國(guó)內(nèi)碳纖維及其復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)鏈必定逐漸延長(zhǎng)。第二，技術(shù)體系逐漸發(fā)展完善、成熟。碳纖維技術(shù)體系將被大致劃分為制備技術(shù)、輔助材料制備技術(shù)、裝備制造技術(shù)、碳纖維評(píng)價(jià)表征技術(shù)、碳纖維應(yīng)用服務(wù)技術(shù)等，如制備技術(shù)將被細(xì)化為丙烯腈聚合、聚丙烯腈紡絲、預(yù)氧化碳化及石墨化表面處理等模塊。第三，碳纖維及其復(fù)合材料產(chǎn)品種類不斷豐富，出現(xiàn)更多高強(qiáng)高模、高強(qiáng)中模、高強(qiáng)、高模等碳纖維產(chǎn)品種類。第四，生產(chǎn)滿足各個(gè)領(lǐng)域使用需求的碳纖維產(chǎn)品。碳纖維產(chǎn)品逐步從航空航天領(lǐng)域向生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域過(guò)渡，預(yù)計(jì)在2030年，全球碳纖維需求將達(dá)到29萬(wàn)噸，其中9.6萬(wàn)噸為國(guó)內(nèi)市場(chǎng)所需。

四、碳纖維生產(chǎn)制造企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)及應(yīng)對(duì)策略

碳纖維及其復(fù)合材料市場(chǎng)迅猛發(fā)展對(duì)于我國(guó)碳纖維生產(chǎn)制造企業(yè)來(lái)說(shuō)，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，辯證看待市場(chǎng)發(fā)展前景，對(duì)企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略做出針對(duì)性的調(diào)整，才能將挑戰(zhàn)化為機(jī)遇，提高生產(chǎn)技術(shù)自主性及市場(chǎng)占有率，

1.放長(zhǎng)發(fā)展眼光，降低生產(chǎn)成本

節(jié)能環(huán)保、成本低廉的碳纖維及其復(fù)合材料生產(chǎn)工藝是碳纖維生產(chǎn)制造企業(yè)技術(shù)研發(fā)的重點(diǎn)，其中，大絲束PAN原絲及PAN-CF是最基本的成本控制方式，在原絲預(yù)氧化時(shí)間上依然存有一定優(yōu)化空間，也成為不少企業(yè)的研發(fā)重點(diǎn)。然而考慮長(zhǎng)期化發(fā)展及參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需求，PAN高速紡絲及高倍拉伸技術(shù)的研發(fā)更為緊迫。在卷速800～900米/分鐘、燒成碳纖維卷速為16米/分鐘的技術(shù)水平下，所生產(chǎn)碳纖維的質(zhì)量可達(dá)到T300～T2000，成本較傳統(tǒng)工藝降低25%以上[3]。碳纖維復(fù)合材料的生產(chǎn)除研發(fā)能夠?qū)⒊尚蜁r(shí)間降低至1min的快速成型固化劑外，生產(chǎn)成本的控制也是一個(gè)重點(diǎn)。例如，在原料配比中添加中空微納米陶瓷粉體，提高汽車用熱塑性及熱固性碳纖維復(fù)合材料性能的同時(shí)，進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本。該工藝已經(jīng)在華晨寶馬汽車塑料部件生產(chǎn)中得到有效證實(shí)。在56種汽車塑料部件生產(chǎn)原料中添加10%～30%不等的中空微納米陶瓷粉粒，所形成的零部件具備更高的耐高溫、耐腐蝕、阻燃隔熱性能及機(jī)械強(qiáng)度，且生產(chǎn)成本降低明顯。

2.加強(qiáng)協(xié)同創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)

第八屆國(guó)際碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會(huì)上指出，中上游協(xié)同發(fā)展為我國(guó)碳纖維生產(chǎn)制造企業(yè)的打破當(dāng)前發(fā)展限制、擺脫碳纖維及其復(fù)合材料過(guò)度依賴進(jìn)口現(xiàn)狀、實(shí)現(xiàn)碳纖維產(chǎn)業(yè)升級(jí)的核心方式。我國(guó)碳纖維生產(chǎn)制造企業(yè)的總產(chǎn)能達(dá)到23810噸，約占全球產(chǎn)能的18%，我國(guó)生產(chǎn)碳纖維及其復(fù)合材料產(chǎn)品內(nèi)需不斷擴(kuò)張，但仍有70%左右的進(jìn)口需求[4]。我國(guó)龍頭性碳纖維生產(chǎn)企業(yè)逐漸發(fā)展成熟，產(chǎn)業(yè)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)張，形成集群化的碳纖維產(chǎn)業(yè)模式，然而在碳纖維及其復(fù)合材料生產(chǎn)的核心技術(shù)及裝備上，自主化程度依然不夠，若無(wú)法實(shí)現(xiàn)上下游產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新，這一局面還將繼續(xù)僵持，嚴(yán)重阻礙我國(guó)碳纖維行業(yè)的向前發(fā)展。預(yù)計(jì)到2035年，我國(guó)高性能碳纖維及其復(fù)合材料的生產(chǎn)技術(shù)將達(dá)到世界領(lǐng)先水平，生產(chǎn)技術(shù)不再受制于人，行真正實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)、自主生產(chǎn)。

3.政企相結(jié)合，掌握發(fā)展命脈

從碳纖維及其復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域能夠看出，碳纖維產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，在發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)我國(guó)出口管制形勢(shì)日益嚴(yán)峻的狀態(tài)下，碳纖維及其復(fù)合材料生產(chǎn)技術(shù)自主研發(fā)及創(chuàng)新需要得到政府、行業(yè)及企業(yè)的協(xié)調(diào)與配合。例如，由政府部門主導(dǎo)，打造跨企業(yè)、礦行業(yè)協(xié)同發(fā)展平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)資源在社會(huì)系統(tǒng)中的優(yōu)化配置，提高我國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力;要求企業(yè)加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研融合，與高校及第三方科研單位相合作，推進(jìn)核心生產(chǎn)技術(shù)及設(shè)備自主研發(fā)，促進(jìn)碳纖維生產(chǎn)朝向高性能、低成本發(fā)展。

五、結(jié)論

碳纖維及其復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展任重而道遠(yuǎn)，在肯定行業(yè)發(fā)展成果的同時(shí)，詳細(xì)分析產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展趨勢(shì)，客觀認(rèn)識(shí)我國(guó)碳纖維生產(chǎn)制造企業(yè)存在的發(fā)展不足，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新、促進(jìn)協(xié)同發(fā)展、進(jìn)行社會(huì)范圍內(nèi)的資源優(yōu)化配置。逐步完善碳纖維及其復(fù)合材料生產(chǎn)技術(shù)體系及配套方案，更好滿足國(guó)家航天、風(fēng)電、汽車等領(lǐng)域的發(fā)展需求。

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作者簡(jiǎn)介：

1.夏建明，供職于浙江精功碳纖維有限公司。

2.夏炎，供職于浙江精功碳纖維有限公司。