碳纤维第二增长曲线成色几何？
风电抢装潮过后，部分碳纤维生产企业业绩有所下滑，但市场需求依然旺盛，行业高景气度仍将持续。
胡楠/文
7月12日，横跨军用与民用两大领域的碳纤维生产企业光威复材发布了2022年半年度业绩预告，报告期内，公司实现营业收入13.14亿元，同比增长约为2%。
其中，碳纤维（含织物）业务实现收入8.02亿元，同比增长约为10%；风电碳梁业务实现收入3.21亿元，同比增长约为3%；预浸料业务实现收入1.35亿元，同比下降约为32%；先进复合材料业务实现收入2897万元，同比增长约为5%；机械装备业务实现收入1424万元，同比增长约为12%。
从收入结构上看，与风电相关的碳纤维产品收入下降是导致光威复材营业总收入增速放缓的主要原因。
景气周期仍在
据2021年年报，光威复材产能建设项目中有两个项目与风电有关。具体而言，内蒙古光威碳纤维项目主要为公司碳梁业务提供碳纤维原材料保障，其规划年产一万吨碳纤维，远期可扩展至两万吨。
其中，一期年产4000吨工程于2020年8月份启动，目前项目一期包含的24个建筑单体中23个全部竣工，由于包头和威海相继发生疫情，生产线设备的准备和安装工程稍有延迟，计划年内投产。
第二个项目为扩建碳梁产能，2021年，光威复材完成10条合计年产170万米碳梁生产线，并新增10条合计170万米碳梁产能建设项目，建成后公司将拥有70条碳梁生产线，合计年产1190万米碳梁生产能力。
按道理来说，光威复材风电相关产能在持续扩张，但其相关收入增速却明显下滑，难道风电行业景气周期已过？
据首创证券研报，2021年，中国风电新增并网装机4757万千瓦，同比下降33.60%，装机量下降的主要原因在于2020年陆上风电出现抢装潮，装机量达到7167万千瓦的历史高点。随着抢装潮结束，2021年陆上风电新增装机量高位回落，而回落最直观的表现就是相关企业业绩出现明显的下滑。
不过，需要指出的是，装机量的波动主要受抢装潮影响，而非实际需求的剧烈下降。GWEC（全球风能理事会）发布的2021年全球风电行业发展报告显示，2021年，全球新增风电装机容量93.6GW，同比增长-1.80%，其中中国新增装机容量为47.7GW，占总装机容量的比例为51%，美国占总装机容量的比例为14%，巴西占总装机容量的比例为4%。
从分布来看，总装机容量中，72.5GW来自陆上风电场，占比约为77%；21.1GW来自海上风电场，占比约为23%。GWEC预测未来5年，全球风电装机容量将达到557GW，年均复合增长率为6.60%。
针对陆上风电，2021年，中国陆上风电新增装机量约为3007万千瓦，仍是全球陆上风电新增装机量最高的国家。美国位居第二，2021年新增陆上风电并网装机容量为1270万千瓦。
而对于海上风电，2021年，全球海上风电新增并网量达到2110万千瓦，中国占全球新增总量的80%，首次成为全球海上风电累计装机最多的国家。
从风电对碳纤维需求来看，2020年，按重量计，风电叶片是碳纤维需求的最大下游，2020年占比为28.60%。不过，出于成本考虑，风电叶片使用的碳纤维是低成本的大丝束工艺产品，因此按金额计2020年占比约为16.40%。
赛奥发布的《2021年全球碳纤维复合材料市场报告》显示，2021年，全球风电叶片的碳纤维需求为3.3万吨，2025年将增长至8.06万吨，年均复合增速25%。对于中国而言，“十四五”期间中国规划风电项目投产约2.9亿千瓦，2025年规划风电总装机达5.36亿千瓦，年均增加超过5000万千瓦。
由此可见，风电对于碳纤维的需求依然旺盛，行业内相关企业的业绩短期波动大概率为抢装潮结束影响。
另外，据民生证券研报，国内企业面临历史性机遇。2020年，全球碳纤维龙头日本东丽开始对中国限（禁）售；另一方面，工业端需求上量带动大丝束碳纤维需求爆发，大丝束是可以批量化且国内目前具备产业链自主化能力的产品类型，且大多需求将由国内驱动，给国内碳纤维产业链企业提供发展机遇。
成本有望降低
依据原丝类型的不同，碳纤维可以分为聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维。聚丙烯腈基碳纤维成品性能优异，工艺简单，是碳纤维市场的主力产品，在世界碳纤维总产量中的占比约为90%；沥青基碳纤维虽然原料来源丰富，但产品性能较差，目前应用规模较小；粘胶基碳纤维技术难度大，制备成本高，但具有耐高温的性能，主要用于耐烧蚀材料等领域。
也就是说，聚丙烯腈基碳纤维为行业的主流，一条完整的碳纤维产业链包含从原油到终端应用的完整制造过程。
首先，产业链上游企业先从石油、煤炭、天然气等化石燃料中制得丙烯，并经氨氧化后得到丙烯腈；丙烯腈经聚合和纺丝之后得到聚丙烯腈（PAN）原丝；然后，产业链中下游企业再经过预氧化、低温和高温碳化后得到碳纤维；碳纤维可制成碳纤维织物和碳纤维预浸料；碳纤维与树脂、陶瓷等材料结合，可形成碳纤维复合材料，最后由各种成型工艺得到下游应用需要的最终产品。
从成本的角度看，在碳纤维全产业链中，原丝生产、预氧化、碳化是生产成本占比较高的环节。根据美国橡树林国家实验室发布的数据分析得出，原丝占产业链总成本的比例约为50%至60%，高温碳化占产业链总成本的比例约为19%至23%，而预氧化占产业链总成本的比例约为13%至16%。
另外，据民生证券研报，在原丝生产中，成本占比最高的是直接材料（包括丙烯腈（占比约80%）和油剂），占生产成本的比例约为60%至65%；其次是制造费用（含折旧），占成本的比例约为18%至19%。
对于碳丝而言，其是原丝经过碳化后的产物，目前最主要的成本是原丝。根据光威复材的公告，其1万吨年产能的项目总投资约20亿元，每年生产成本约8.25亿元，其中原丝成本约占56.40%，能源成本约17.60%，折旧成本约14.70%，其他成本包括人工费、维修费共计占11.40%。
由此可见，原丝或者说丙烯腈是决定碳纤维生产企业成本高低的关键所在。
从历史上看，世界碳纤维巨头大都曾是丙烯腈工业的巨头，原丝制备技术就是源于腈纶工业。例如，东丽旗下的卓尔泰克在墨西哥和匈牙利拥有9万吨丙烯腈装置，已经基本改造成原丝装置。三菱的丙烯腈装置因为亏损而关闭了一些，目前仅剩下4万吨/年的产能，一直向SGL集团供货。
据天风证券研报，国内丙烯腈行业龙头同样积极向碳纤维转型。具体而言，吉林化纤旗下包括吉林吉盟、吉林奇峰、河北艾科瑞共36万吨/年丙烯腈产能，而上海石化具有12万吨/年丙烯腈产能。
丙烯腈的上游主要为原油，其由原油裂解得到丙烯后聚合而成，因此，丙烯腈的价格波动与原材料丙烯以及上游原油的价格呈现极强的关联性。
中国丙烯腈产能仍低于需求，需要大量进口来满足生产需要。2021年，在国际原油价格上涨以及叠加全球运费上涨的背景下，丙烯腈价格出现了较大幅度的上涨，从2022年来看，随着东方盛虹26万吨丙烯腈产能在2021年年底投产，全国丙烯腈产能将达到316万吨/年，足以支撑国内的需求。
对于未来的供求关系，利华益有26万吨/年的丙烯腈在建产能，而天辰齐翔有13万吨/年的丙烯腈在建产能，未来产能供给充足，一旦国际原油价格改变上升趋势，那么丙烯腈的价格将有望下降，光威复材、中复神鹰等碳纤维生产企业的生产成本将会得到明显的改善。
从吉林碳谷的数据来看，大丝束的成本具有明显的规模效应，随着产量的攀升，单位成本得到了有效摊薄。具体而言，12K和24K丝束产品的成本下降趋势较为明显，2018-2021年上半年，12K丝束产品成本下降了40%，24K丝束产品成本下降了35%。
由此可见，丙烯腈产能的增加、生产的规模效应，以及国际原油供求关系的缓解，都有利于碳纤维生产企业成本的下降。