附加值高的航空航天領(lǐng)域碳纖維需求有望回暖
2022-11-17
隨著復(fù)合材料的快速發(fā)展，輕量化結(jié)構(gòu)成為航空飛行器發(fā)展的重要方向，飛機復(fù)合材料 應(yīng)用占比逐漸提高，復(fù)合材料用量占比已成為衡量航空飛行器先進(jìn)性的重要標(biāo)志之一。 起初，碳纖維復(fù)合材料主要應(yīng)用于非承力結(jié)構(gòu)(艙門、口蓋、整流罩等)及飛機內(nèi)飾， 如早期的波音 757、波音 767，碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用占比僅 4%左右;隨著碳纖維復(fù)合材 料技術(shù)的發(fā)展，逐步開始在次承力結(jié)構(gòu)(垂尾、鴨翼、平尾、副襟翼舵面等)上應(yīng)用， 波音 777 在垂尾、平尾等多處部件中應(yīng)用了碳纖維復(fù)合材料，合計使用 9.9 噸，占總結(jié) 構(gòu)重量的 11%;此后，隨著高性能碳纖維技術(shù)的成熟，碳纖維復(fù)合材料開始應(yīng)用于機翼、 機身等主承力結(jié)構(gòu)，以波音最新研制的波音 787 夢想客機為例，其復(fù)合材料用量占比約 50%左右。
隨著我國復(fù)合材料技術(shù)水平及大飛機制造技術(shù)水平的提高，國產(chǎn)飛機的復(fù)合材料用量逐 漸提高。2003 年研制的 ARJ21 機型復(fù)合材料用量僅 2%，主要應(yīng)用于次承力結(jié)構(gòu);2015 年研制的 C919 機型復(fù)材用量已達(dá) 12%，應(yīng)用范圍擴展至機翼、機身等主承力結(jié)構(gòu)，2017 年已完成首飛;目前我國與俄羅斯聯(lián)合研制的 CR929 遠(yuǎn)程寬體客機的復(fù)材用量將突破 50%，在機身、機翼等部位將大量使用復(fù)合材料。
航空航天領(lǐng)域的附加值極高，國內(nèi)航空航天領(lǐng)域碳纖維需求提升空間廣闊。根據(jù)賽奧碳 纖維《2021 全球碳纖維復(fù)合材料市場報告》，2021年全球航空航天領(lǐng)域碳纖維均價為 72 美元/公斤，是體育休閑領(lǐng)域的 2.5 倍、風(fēng)電葉片領(lǐng)域的 4 倍;航空航天領(lǐng)域碳纖維的市場規(guī)模達(dá) 11.88 億美元，占比 35%，超過風(fēng)電葉片及體育休閑領(lǐng)域之和，位居第一。2021年全球航空航天領(lǐng)域碳纖維需求量僅次于風(fēng)電葉片和體育休閑，占全球碳纖維需求比例 為 13.94%，主要應(yīng)用在商用飛機、無人機、軍用飛機等領(lǐng)域;而國內(nèi)需求占比僅 3.21%， 遠(yuǎn)低于全球水平，具有很大的提升空間。
2020 年全球航空航天領(lǐng)域碳纖維需求量為 1.65 萬噸，較 2019 年下降 30%，主要是由于 2020 年全球新冠疫情對航空業(yè)造成不利影響，民用客機生產(chǎn)廠家對碳纖維的需求有一定 幅度的下降。隨著疫情好轉(zhuǎn)，飛機訂單也在逐步改善，2021 年新增運輸飛機 151 架，同 比增加 78%;且伴隨國產(chǎn)大飛機 C919 的逐步量產(chǎn)(根據(jù)中國商飛官網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，目前 C919 訂單量超 800 架)和 CR929 的研發(fā)推進(jìn)，航空航天領(lǐng)域的碳纖維用量有望進(jìn)一步 增長。 根據(jù)賽奧碳纖維《2017-2021 全球碳纖維復(fù)合材料市場報告》，2021 年國內(nèi)航空航天領(lǐng)域 碳纖維需求量約為 0.2 萬噸，2017-2021 年的 CAGR 為 22%，同比增速為 17.6%，而 2021 年全球航空航天領(lǐng)域碳纖維需求量約為 1.65 萬噸，2025 年預(yù)計全球航空航天領(lǐng)域碳纖維 需求量約為 2.06 萬噸。國內(nèi)航天航空領(lǐng)域碳纖維需求相較于全球有較大空間，2025 年全 球航空航天領(lǐng)域碳纖維增速為 12%，我們假設(shè)國內(nèi) 2021-2025 年間的 CAGR 為 15%，預(yù) 計 2025 年國內(nèi)航空航天領(lǐng)域碳纖維需求量約為 0.35 萬噸，假設(shè)碳纖維單價維持 48.7 萬 元/噸(按 72 美元/kg，美元/人民幣匯率為 6.76 換算)，2025 年我國航空航天領(lǐng)域碳纖維 市場規(guī)模將達(dá) 17.04 億元。
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