文本描述
证券研究报告·行业动态
中国碳纤维往事:风云六十化学纤维
载
行业背景
维持强于大市
1960-1970s,动荡的起步。中国几乎与海外同期开启碳纤维的研
究,中科院、吉化院等科研院所先后投入碳纤维的研发,但在卢昊
1966-1976十年文革期间,研发被严重拖累。luhaobj@csc
1980-1990s,引进与停滞。国内以引进为主,吉化工业、北化等
18800299360
陆续引进英国RK的氧化设备,但开工不甚理想,期间国内大量
SAC执证编号:S1440521100005
项目停止研发,与国外技术差距进一步拉大,碳纤维成为无人敢
碰的“烫手山芋”。发布日期:2022年12月05日
2000-2010s,力挽狂澜,国士无双。在江泽民主席的支持和师昌
绪院士的呼吁下,科技部设置专项,支持碳纤维产业发展。院所市场表现
开始大规模转让技术,众多企业介入,一批明星企业脱颖而出,
9%
但大多陨落。同期,押宝民航产业超过30年的日本东丽开始发
-1%
威,奠定全球霸主地位。
-11%
,新能源浪潮,碳纤维二十年不遇的产业机遇来临!以风
2020s-21%
光氢为代表的新能源带动碳纤维需求快速增长,中国本土市场占-31%
全球半壁江山,以吉林化纤、吉林碳谷、中复神鹰为代表的民企
2022/2/62022/3/62022/4/62022/5/62022/6/62022/7/62022/8/62022/9/6
盈利快速增长,以精功科技为代表的国内独立设备厂商横空出2022/1/6
2021/12/62022/10/62022/11/6
化学纤维沪深
世,国内碳纤维产业借此东风大幅扩张。300
相关研究报告
大风起兮,群星闪耀
光威复材(300699):中国碳纤维产业先驱。公司创始人陈光威
先生以钓鱼竿起家,通过长期研发和资金投入,完成了国内首条
10吨级碳纤维产线的工程化,后通过师昌绪院士的引荐,成功参
军,并完成国内首条百吨级产线的开车,为国内碳纤维“从0到
1”走出了坚实的一步。
中简科技(300777):学者转型企业家,军用碳纤维的后起之秀。
公司创始人杨永岗先生曾任山西煤化所研究员,作为技术专家率
领团队打破日美对国内航空级T700的封锁,使公司成为国内军
用碳纤双龙头之一。
恒神股份(832397):也曾壮志未酬,有望拨云见日。创始人钱
云宝先生创办恒神之初就确立“全产业链”战略,投入全部身家
押宝碳纤维,17年其子接班,其后陕煤注资成为公司第一大股东,
公司逐步发展扩大,经营逐年好转。
康得新(002450,已退市):影响力最大、最值得复盘的失败案
例。创始人钟玉先生出身航空部厂长,康得新上市之后转型光学
膜,业绩6倍增长。2013年,公司雄心勃勃陆续投资上百亿元介
本报告由中信建投证券股份有限公司在中华人民共和国(仅为本报告目的,不包括香港、澳门、台湾)提供。在遵守适用的法律法规情况下,
本报告亦可能由中信建投(国际)证券有限公司在香港提供。同时请参阅最后一页的重要声明。
化学纤维
行业动态研究报告
入碳纤维产业,但盲目扩张最后引发了公司的财务问题和退市。
中复神鹰(688295):十年磨一剑,终有腾飞时。创始人张国良先生起家为纺织厂厂长,通过引入中建材得到雄
厚资金支持。公司“敢为天下先”,于国内率先攻破干喷湿纺工艺、以及国内第一条千吨线并果敢地陆续投建千
吨级T800、万吨级T700等大规模产线,而后将目标瞄准壁垒最高的航空领域。
吉林化纤(000420)+吉林碳谷(836077):行业黑马!大丝束碳纤维龙头,中国卓尔泰克。吉林化纤董事长宋
德武从基层做起,掌舵集团后率领公司从小丝束出发,依托强大的腈纶工业专攻国内空缺的大丝束原丝领域,
而后通过与精功的合作打通氧化、碳化环节,逐步完成“原丝+碳丝+复材”全产业链布局。
精功科技(002006):群雄争霸,设备先行。2016年精功科技北上合资成立吉林精功,与吉林化纤集团合力攻
关大丝束。2020年精功实现首条千吨级碳纤维生产线国产化,核心设备和零部件全部自给。公司成为国内唯一
的独立碳纤维设备厂商,提供全套设备和调试开车的一条龙服务。
请参阅最后一页的重要声明
1
化学纤维
行业动态研究报告
行业背景
自1959年日本近藤昭男发明PAN基碳纤维制备技术以来,全球碳纤维产业发展了63年,中国的碳纤维发
展几乎与海外同步,但发展过程一波三折,长期落后海外,直到最近3年产业快速崛起。本文尝试梳理中国碳
纤维的产业发展史,记录为产业发展做出过卓越贡献的伟大的人物和企业。
1960-1970s动荡的起步
1962年开始,中科院长春应化所的李仍元先生和沈阳金属研究所的张名大先生先后开始了碳纤维的基础研
究;到70年代初,基于国防需要,国内中科院化学所、上海合成纤维研究所、化工部吉林化工研究院等多家研
究机构都投入了对碳纤维的研发,原丝最先取得突破。1972年,化工部吉林化工研究院成功使用硝酸一步法研
制PAN基碳纤维原丝,年产3吨,交付给下游的山西燃化所进行下一步预氧化和碳化试验。1975年,上海合
纤所用硫氰酸钠法制得2吨原丝,交付给上海碳素厂制备碳纤维。但1966-1976的十年文革期间,实际研发被
严重拖累,1975年,文革被迫害6年之久的张爱萍将军首次复出担任国防科委主任,狠抓国防尖端武器装备研
制,当年11月召开专题会议部署了碳纤维10年发展规划,国家计委出500万启动资金(1975年人均GDP仅
267元人民币),20多家科研单位和企业参与,包括负责原丝的吉林化纤工业研究院、上海合成纤维研究所,负
责碳丝研发的吉林、上海、兰州、抚顺4家碳素厂、山西煤化所等。从1975年到1981年,中国各部委合计投
入2600万元,建成PAN基原丝产能50吨/年,碳丝1.5-2吨/年。
图1:张爱萍将军照片图2:日本东丽
数据来源:中国军网,中信建投数据来源:新浪网,中信建投
国内动荡之际,海外碳纤维产业的发展却一日千里:1970年,日本东丽收购了本土先驱东海碳素和日本碳
素的专利,次年,T300诞生,碳纤维的中试线月产能达到1吨;1974年,随着体育市场的爆发,东丽的月产量
达到13吨;而中国百吨级T300产线的诞生则是30年以后的事了。到70年代末,东丽碳纤维又介入了民航产
业,开辟了第二个蓝海市场。
1980-1990s引进与停滞
80年代改革开放以后,“造不如买,买不如租”的思潮风行,大量国防项目下马,碳纤维也受波及。1984-1985
年,国防科委承诺给予资金支持引进海外先进技术。但因“巴黎统筹条约”的限制,中国难以获得全球主流的
请参阅最后一页的重要声明
2
cXdV9XxXqQnO7N9R9PmOoOtRpMlOoOoPkPsQoN9PrQuNvPpMuNMYnMpR
化学纤维
行业动态研究报告
碳纤维生产和设备厂商的技术,只有英国RK公司愿意转让技术。此时因为罗罗公司的失败,英国的碳纤维产
业已经衰落,中国能买的也只有二次甩卖的落后技术。1986年,吉林化学工业以450万美元购买了RK的年产
能100吨(12K)的氧化和碳化设备,以当时的购买力计算相当于今天的20亿人民币,到1990年氧化炉尚可,
炭化炉始终开不顺。到90年代,北化和北航研究所又出资56万美元委托RK制造了10吨级(12K)碳化线和
中试线,同样效果不理想。自此,碳纤维技术的引入基本宣告失败,大部分的研发机构也在九十年代停止了项
目研发,包括吉林化工研究院自主研发的一步硝酸法也在1998年停止生产。
这期间,随着全球体育和民航需求的增长,日本东丽1985年产量达到5000吨以上,1988年更是突破了1
万吨;九十年代东丽更高等级的高强中模T800S成功成为A380的主要承力件,为2010年以后东丽彻底成为全
球碳纤维的霸主奠定了基础。整个八九十年代,国内和海外碳纤维的技术和产业化的差距不仅没有缩小,反而
进一步拉大了。
2000-2010s力挽狂澜,国士无双
一而再再而三的失败使得碳纤维问题成为烫手山芋,大多数技术性官僚唯恐避之不及,到九十年代末,碳
纤维的发展彻底陷入停滞,无人再提。
2000年初,中国“材料科学之父”师昌绪院士注意到了碳纤维,彼时已是80高龄的他咨询了基金委材料
科学部原常务副主任李克健后,邀请相关部委组织了两次研讨会,并主动担任了碳纤维技术顾问和监督。2001
年春,师昌绪给江泽民主席写了一份《关于加快高性能碳纤维的请示报告》,信中提到“我国国防科技存在两个
隐患,一是微电子芯片落后,一是高性能碳纤维生产不能立足国内……碳纤维是先进歼击机和导弹所必须的复
合材料重要组成部分。”这封信引起了中央领导的重视,当年10月,科技部在863项目中专门增设了1亿元的
碳纤维专项(304专项),由中科院化学所副所长徐坚出任组长。在实施过程中,师先生吸取以前各自为政、重
复研发的教训,定了两条规矩:第一,统一领导,不管是哪个单位的,谁拿专项的钱,谁就归专项领导小组管;
第二,公平竞争,专项领导小组派人到申报单位现场取样,第三方单位统一测试。数据出来后,客观评比,优
胜劣汰。技术层面,也确定了以全球主流的聚丙烯腈碳纤维原丝作为突破口。至此,资金来源、领导方针、竞
争制度、技术路线均确定下来,师老亲自打造的这套赛马机制,为后面挖掘黑马光威做了准备。
图3:师昌绪院士&江泽民主席照片图4:师昌绪手稿
数据来源:中国工程院院士网,新华社,中信建投数据来源:中国科学院,中信建投
请参阅最后一页的重要声明
3
化学纤维
行业动态研究报告
(注:2014年11月10日,师昌绪因病在京逝世,享年96岁;2022年11月30日,江泽民主席因病在沪
逝世,享年96岁)
与此同时,伴随着中国经济发展的腾飞,国内碳纤维市场也快速增长,国内掀起了碳纤维投资热,越来越
多的企业开始介入碳纤维产业,相关碳纤维研究机构也大规模转让技术,如吉林化学(后中石油吉化公司)、北
京化工大学、中科院山西煤化所、山东大学、东华大学等;通过十多年的发展,国内涌现出了一大批明星企业:
光威、神鹰、恒神、康得新等。然而