1、輕量化材料

（1）碳纖維：核心生產(chǎn)技術(shù)集中在日本、美國(guó)，我國(guó)龍頭企業(yè)正逐步打破國(guó)外技術(shù)壟斷

碳纖維是比強(qiáng)度和比剛度最高的高性能纖維，用途十分廣泛。碳纖維(Carbon Fiber)是由聚丙烯腈(PAN)(或?yàn)r青、粘膠)等有機(jī)纖維在高溫環(huán)境下裂解碳化形成的含碳量高于90%的碳主鏈結(jié)構(gòu)無(wú)機(jī)纖維，是實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)的高性能纖維中具有最高比強(qiáng)度（強(qiáng)度比密度）和最高比剛度（模度比密度）的纖維。碳纖維材料以其出色的性能被用于航空航天、風(fēng)電、體育休閑、汽車等多個(gè)領(lǐng)域，是新材料領(lǐng)域用途最廣泛、市場(chǎng)化最高的材料。

碳纖維生產(chǎn)工藝流程長(zhǎng)，技術(shù)壁壘極高。按原絲類型分，碳纖維可分為聚丙烯腈(PAN)基碳纖維、瀝青基碳纖維和粘膠基碳纖維。其中，PAN基碳纖維占市場(chǎng)份額的90%以上。PAN基碳纖維是以丙烯腈為原材料進(jìn)行聚合反應(yīng)生成聚丙烯腈，聚丙烯腈經(jīng)過(guò)紡絲得到聚丙烯腈原絲，再通過(guò)對(duì)原絲進(jìn)行預(yù)氧化、碳化、表面處理等工藝而得。碳纖維生產(chǎn)工藝流程長(zhǎng)，整個(gè)過(guò)程連續(xù)走絲，需要對(duì)參數(shù)精確控制，每個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)影響到碳纖維成品的質(zhì)量和性能。原絲制備是碳纖維生產(chǎn)的核心環(huán)節(jié)，原絲的質(zhì)量直接決定著最終碳纖維產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量和生產(chǎn)成本，原絲成本占整個(gè)碳纖維生產(chǎn)成本的五成以上。

? 碳纖維國(guó)產(chǎn)替代情況

近年來(lái)我國(guó)碳纖維產(chǎn)能快速擴(kuò)張，產(chǎn)能利用率快速提升。近年來(lái)受下游需求拉動(dòng)，我國(guó)碳纖維產(chǎn)能快速擴(kuò)張，2021年我國(guó)碳纖維運(yùn)行產(chǎn)能6.35萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)75.41%，占全球碳纖維運(yùn)行產(chǎn)能的30.5%，產(chǎn)能規(guī)模全球第一。過(guò)去我國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)“有產(chǎn)能無(wú)產(chǎn)量”的現(xiàn)象較為嚴(yán)重，產(chǎn)能利用率遠(yuǎn)低于國(guó)際平均水平，近年來(lái)隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)不斷實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，產(chǎn)能利用率快速提升，從2016年的14.94%增長(zhǎng)至2020年的51.1%，但較65%-85%的國(guó)際普遍水平仍有一定提升空間。

我國(guó)碳纖維市場(chǎng)國(guó)產(chǎn)替代趨勢(shì)明顯。近年來(lái)我國(guó)碳纖維市場(chǎng)需求不斷提升，2021年我國(guó)碳纖維市場(chǎng)需求量達(dá)6.24萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)27.7%。國(guó)產(chǎn)化率從2016年的18.4%提升至2021年的46.9%，國(guó)產(chǎn)替代趨勢(shì)明顯。主要原因一是受疫情影響碳纖維進(jìn)口難度增加；二是日本、美國(guó)等國(guó)限制碳纖維對(duì)華出口，國(guó)內(nèi)需求缺口增加；三是國(guó)內(nèi)碳纖維新產(chǎn)能投放，產(chǎn)量增加。

我國(guó)碳纖維產(chǎn)品需求結(jié)構(gòu)存在進(jìn)一步升級(jí)的空間。我國(guó)碳纖維應(yīng)用以風(fēng)電葉片和體育休閑為主，而高附加值的航空航天應(yīng)用占比不到5%，與全球水平存在顯著差距。從單價(jià)來(lái)看，應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域的碳纖維單價(jià)達(dá)7.2萬(wàn)美元/噸，價(jià)格水平為其他領(lǐng)域碳纖維價(jià)格的 2.5 倍以上。