低空经济系列报告之七：碳纤维复材：“起飞”的关键材料

　　低空经济为碳纤维复材带来新的增长驱动力，在eVTOL结构中的使用占比远超传统飞行器1）碳纤维复合材料是一种低密度、高强度、高模量的轻量化材料，在同等重量下拉伸强度可达到钢、铝合金、钛合金的9倍以上，弹性模量可以达到钢、铝合金、钛合金的5倍以上，使用碳纤维复合材料可以大量减少飞行器的重量，并且增强结构的强度和安全性，因而广泛应用于航空航天领域。
　　2）低空经济的飞行器主要有小型无人机、直升机、固定翼轻型飞机和eVTOL（电动垂直升降飞行器）等。由于eVTOL是由电机驱动，对轻量化的要求更高，因此碳纤维复合材料在eVTOL中的使用占比远超传统航空器，占到机身结构重量的70%以上。当前，低空经济被定义为国家大力发展的新质生产力，有望在持续的政策驱动下加速产业化。我们预测，若eVTOL在政策催化下加速落地，到2030年，航空航天领域碳纤维需求中来自eVTOL的部分，占比将超过24.2%，eVTOL将成为航空航天碳纤维需求量的重要来源。
　　碳纤维生产流程复杂、技术壁垒高，目前我国已打破美日垄断，实现了工艺的完全国产化碳纤维下游应用广阔，国产替代空间大，航空航天将成为其未来几年最重要的一条赛道1）2023年，不同于往年的全球10%的增长规律，碳纤维全球需求为11.5万吨，对比2022年的13.5万吨同比降低了14.8%。需求结构中，最大的变化是22年排第一的风电叶片占比由25.7%下滑到17.4%，下滑为第二应用，绝对值由3.5万吨下滑至2万吨，同比下降42.4%。体育休闲用品由第二应用下滑为第三，绝对值由2.4万吨下滑至1.9万吨，同比下降21.7%。
　　2)航空航天军工是全球需求较大的应用领域之一，占比为19.1%，绝对值同比增加9.5%。预计随着低空经济、国产航空飞机、全球商用航天及宇航探索活动的繁荣发展，有望加速增长。若风电叶片的需求情况没有好转，航空航天有望占据更重要的地位。
　　3）2023年，中国碳纤维的总需求为6.9吨，对比2022年的7.4万吨同比降低了7.2%。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%), 2022(19.3%), 2023(-7.2%)。市场第一次出现负增长。其中，国产碳纤维由4.5万吨增加至5.3万吨，同比增长17.8%，进口碳纤维由2.9万吨大幅下滑至1.6万吨，同比下滑45.4%，国产化率由60.5%提升至76.7%。可以说虽然短期行业总的需求下滑，但国产化率持续不断提升，表明随着成本、性能持续优化，国产碳纤维竞争力不断加强，有望不断取得更高的市场份额。虽然增速下滑至2017年水平，但仍不低。
　　4）近年来国内碳纤维企业不断扩产， 2023年，国内运行产能达到14.1万吨，同比增长了25.7%，是当年总需求6.9万吨的接近两倍 ，短期已经产能过剩。
　　5）国内碳纤维厂商应放缓产能建设，避免过度内卷、盲目扩张。但产能的提升有望进一步加强规模效应，碳纤维成本、价格的不断下降有望打开许多新的下游市场，如汽车、轨道交通、深海油田、各种拉索、各类高速旋转件、高速往复零件等。同为轻质化材料，玻璃纤维每年的市场容量为1000万吨，铝合金的市场容量为7000多万吨，木材的用量数亿吨，塑料用量也是数亿吨。如此纷繁复杂的产业体系中，有太多可以采用碳纤维复合材料的领域。
　　6）航空航天领域使用的碳纤维复合材料在价值量上远超其它领域，由于安全性要求高、技术壁垒深、认证周期长等特点，航空航天碳纤维相对独立，不太受”量升价降“的影响。我国当前航空航天领域碳纤维的应用与全球相比仍有巨大差距。随着低空经济、国产大飞机、卫星互联网的发展以及国产碳纤维成本、性能的优化，国产替代空间巨大。
　　低空经济eVTOL的发展有望带动航空航天碳纤维需求据StratviewResearch预测，eVTOL行业对复合材料的需求将在未来六年内大幅增长，预计将从2024年的约110万磅（约500吨）激增至2030年的2590万磅（约11750吨），增长幅度约22.5倍，年化增长率69%。我们预测，若eVTOL在政策催化下加速落地，到2030年，航空航天领域碳纤维需求中来自eVTOL的部分，占比将超过24.2%，eVTOL将成为航空航天碳纤维需求量的重要来源。
　　碳纤维价格去年一路下探，年初触底反弹，当前已企稳。碳纤维行业格局有望不断优化，头部公司的盈利能力有望逐渐回升。
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　　风险提示
　　低空经济政策落地不及预期；碳纤维的国产替代不及预期；国产碳纤维性能提升不及预期；国内碳纤维厂商继续盲目扩产，毛利率大幅下滑
【免责声明】本文仅代表第三方观点，不代表和讯网立场。投资者据此操作，风险请自担。

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