碳纤维因为给国防军工和国民经济都提供了巨大的帮助,所以一直被称作“新材料之王”。它把碳纤维这种东西给石油化工提炼出来,变成了比钢铁还强很多倍的材料,因为它非常轻又很坚固。这个过程看起来好像很神奇,其实就像化学变化一样复杂。从原油到最终变成复合材料,这中间要经过好几个步骤。首先原油要炼成丙烯,然后变成丙烯腈,再经过聚合变成溶液,最后纺丝得到碳纤维原丝。这道工序是最基本的原材料供应环节,要是供应不上就会影响成本。接下来就要把原丝变成碳纤维,这个过程中要经历预氧化、低温碳化、高温碳化还有表面处理。这时候需要给这些工序提供不同的材料基质,比如树脂、金属或者陶瓷,这样才能让碳纤维发挥出最大的效果。之后下游市场就会把这种材料给利用起来,比如做钓鱼竿、高尔夫球杆还有风力发电的叶片。这个领域里科技进步得很快,所以附加值很高。 为什么碳纤维这么贵?主要是因为原材料和设备成本占了大头。以50K碳纤维为例,原丝生产就要花掉45%的钱,设备折旧也要吃掉37%。而且氧化环节时间最长占全流程90%,固定资产占比22.6%,是降低成本的主要战场。规模越大成本就越能被摊薄。国外的经验是设备和能源双轮驱动降成本。1986年的时候每吨成本42.8美元,2000年后基本保持在18到25美元之间。这期间设备和能源成本大幅跳水后趋于稳定了,但人力成本还在涨。环节上看原丝占比提升了,氧化、碳化这些步骤占比下降了。 国产优势主要在于大丝束、低电价还有宽炉幅。国内以前主流是小丝束但现在大丝束T700G/48K扩产潮已经起来了。2020年丙烯腈进口量创下五年新低国内自给率快到80%了。内蒙古和青海西宁的电价只有0.35元到0.4元一度,光威复材和中复神鹰都把产能投到这里来了。碳化炉幅每加宽1米产能就能提升15%左右氧化炉也有类似效果。以前因为“有产能没产量”导致高库存现在落后产能出清产销率逼近国际水平。 用Z公司为例假设产能翻倍到1.45万吨加上西宁的1.1万吨还有二期在建国内主要企业产能翻倍原材丙烯腈均价回落14%人工单耗持平电价西宁0.35元一度蒸汽同步下降设备取近年最低折旧1.09万元每吨其他产品结构不变测算结果2025年国产碳纤维单价较2021年下半年下探约19.7%其中原料贡献14%折旧贡献10%能源贡献34%。 当原材料自给率抬升低电价园区抢滩设备加宽魔法上线技术迭代持续摊薄成本国产碳纤维已经站上了“价格—性能”曲线的新甜点区下一轮竞争不再是单纯降价而是谁能把高端性能做得更极致谁率先把T700G/60K做到70美元/公斤以下谁就能锁定全球高端风电与航天订单国产替代的大幕已拉开真正的较量才刚刚开始。