“21世纪新材料之王”提前进入战略反攻

       作者：泰罗，编辑：小市妹

重量只有钢的1/4，强度却是钢的7到10倍，非凡的天赋注定了碳纤维的非凡价值，“21世纪新材料之王”绝非浪得虚名。

1880年，“发明大王”爱迪生在寻找灯丝材料时偶然发现了碳纤维，不过它不是理想的灯丝材料，所以在当时并未引起足够的重视。1959年，美国UCC公司研制成功了世界上最早上市的黏胶基碳纤维Thornel-25，产业化历程正式拉开帷幕。

如同液晶显示技术一样，碳纤维由美国人发明，但被日本抢先点了科技树，相继打开了民用和军用市场。到目前为止，日本依然是全球最大的碳纤维生产国，无论质量还是数量，均处世界领先地位，东丽与东邦、三菱在全球丙烯腈基碳纤维市场的市占率高达50%以上。

施舍性供给，通知性涨价；持久性封锁，间歇性打压。过去几十年，在美日联合绞杀下，碳纤维的国产化之路走的踉踉跄跄，师夷长技未遂，只能反求诸己、自力更生。

2020年下半年开始，美、日加强了碳纤维对华出口的政策管控，到12月，日本经产省对东丽子公司发出行政警告，紧接着，东丽便暂停了对中国出口碳纤维业务。

上游被掐断，下游嗷嗷待哺，中国碳纤维的这场“持久战”必须提前进入战略反攻阶段。

中国新能源革命的一日千里，正迫切需要碳纤维的火线支援。

为降低度电成本，风电叶片必将走向大型化和轻量化，从2010到2019年，叶片长度从100米稳步提升至125米，业内预计还将增长到150米甚至更高。拥有更低的密度和更高的强度，碳纤维是玻璃纤维的不二替代者。

单从数量来看，风电已是碳纤维第一大应用市场，2020年全球风电叶片消耗了30600吨碳纤维，占碳纤维总市场的28.64%，而在中国市场，风电叶片占了40.90%。

光伏产业同样需要碳纤维的加持。

从目前来看，传统石墨材料很难满足光伏直拉硅单晶炉和多晶铸锭炉生产设备大型化的需要，而以碳纤维及其织物或碳毡增强的C/C复合材料最具替代价值。

低密度、高强度、高导热性、低膨胀系数，C/C复合材料是当今能在1650°C以上环境中应用的少数备选材料之一，最高理论温度高达2600°C，相比石墨材料有巨大的性能和性价比优势。

碳纤维的触角还伸进了氢能源。

国内氢燃料电池汽车领域应用的储氢瓶大多是35MPa的铝内胆纤维全缠绕储氢瓶，而这种储氢瓶制造的核心技术就是碳纤维全缠绕工艺，碳纤维重量占比最多可达50%。

碳纤维应用价值高，但中国却慢了半拍，尤其在应用占比最大的风电和航空领域均有体现。

当风力发电机功率高于3MW时，对应叶片长度将超过40m，此时玻璃纤维已无法满足叶片的使用要求，碳纤维成了“卡脖子”的一环。全球风电龙头Vestas2020年超过4MW的订单比例为63%，而国内风机领军者金风科技2020年超过3MW的产品销售占比只有不到15%。

航空领域的差距更加明显。

目前国外军机上碳纤维复合材料用量约占机重的20%—50%，而我国最先进的战斗机歼-20的含碳量也仅在20%左右，低代机型的碳纤维含量就更低了。而在民用飞机领域，波音787和空客A350中的碳纤维复合材料用量占比已经达到50%以上，我国国产客机C919的碳纤维复合材料占比则只有约12%。

中国在碳纤维的应用上落后，根本原因还是在自主生产能力上。

按照丝束大小分类，碳纤维可分为大丝束和小丝束，一般来说，24K以下的为小丝束，24K以上的为大丝束（1K代表一束纤维丝里包含了1000根单丝），小丝束碳纤维在工艺的要求上更严格。中国化学纤维工业协会的统计数据显示，到目前为止，日本企业占据了小丝束碳纤维市场产能的半壁江山，而在大丝束碳纤维市场上，美国企业拥有近90%的市场份额。

2005年之前，军需和民用碳纤维100%依赖进口，直到2020年，对外依存度仍然高达60%以上，风电领域用的碳丝大约有85%依赖进口，这显然是一颗“定时炸弹”。

日本断供之后，碳纤维价格的飙升直接扰动了下游生产。

2017年4月，陈光威和钱云宝这两位中国碳纤维领域最能打的企业家在十天之内相继离世，不甘看到产业落后的他们在中年之际纷纷投身碳纤维，分别创立了光威集团和恒神股份，在企业最艰难的时候压上了全部身家，房子，股份，能卖的就卖，能抵押就抵押。

时至今日，光威和恒神已经成为中国碳纤维的绝对领军企业，这是企业家精神的胜利。

先发企业显然不想看到后来者起势。

2009年，国内已经有20多家企业具备了碳纤维T300系列的生产能力，但为了打压中国的新生势力，日本发动低价倾销，碳纤维T300开始大幅降价，本土企业受到重创。

2005年之前，中国军用和民用碳纤维几乎全部依赖进口，而现在，国内基本能够满足40%的市场需求。

踉踉跄跄，跌跌撞撞，但终究还是完成了从无到有、从有到大的突破。

这是最好的时代，技术、资金和市场，中国都有了。

技术层面，几十年的积累把曾经不可逾越的鸿沟基本填平了。

中国在2005年基本实现了CCF-1级碳纤维（相当于日本东丽T300）的自主工业化生产，完成从0到1，随后渐进突破，实现从1到10。先后攻克了T700级碳纤维和M40石墨纤维的工程化和应用问题，解决了国产T800级碳纤维和国产M40J石墨纤维的关键制备技术，突破了国产T1000碳纤维和M50J、M55J、M60J石墨纤维实验室制备技术，并且具备开展下一代纤维研发的基础。工艺层面，头部企业已经突破并掌握了先进的干喷湿纺工艺，虽和美、日、德等发达国家仍有差距，但技术剪刀差在不断收敛。

资金更不是问题。

推行注册制，设立科创板，开办北交所，一个多层次、市场化、国际范的中国资本市场已经颇具雏形。只要是与国家战略并行的硬科技公司，必定能得到资本的助力。一个最典型的例子，中芯国际IPO从获受理到上会仅耗时18天，募集资金总额超过520亿元。

光威复材、中简科技、中复神鹰等碳纤维企业已经上市，吉林碳谷前不久也已在精选层挂牌。像钱云宝和陈光威等一批企业家靠变卖家产来发展事业的时代一去不复返了。

庞大的潜在市场需求是中国碳纤维向上发展的最大动力。

2015年-2020年，中国碳纤维总需求由16808吨增长至48851吨，期间CAGR达23.79%，绝对算得上高成长性赛道，但未来增速会更快。

抓大放小，重点扶持，如钢铁、能源等行业，碳纤维产业也需要一场供给侧改革，淘汰落后产能，推动头部做大做强。

宝旌生产的碳纤维以吉林碳谷生产的原丝为原材料，所以两家合起来计算，2020年生产原丝40000吨，碳纤维8500吨，紧随其后的是中复神鹰、江苏恒神、光威复材等，这些企业是未来碳纤维国产替代的急先锋，也是受益者。

作为追赶者，现阶段中国碳纤维产业依然需要埋头苦干，“速胜论”不可取，但迫于环境的变化，这场“持久战”恐怕要提前进入战略反攻阶段了。

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