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碳纤维作为一种高性能材料，其广泛的应用领域，成为各国争抢的市场。

从世界格局上看，中日美三国在这一领域呈现出三足鼎立的局面。但是最近美国在碳纤维市场频频遇阻，日本趁机崛起，面对变幻莫测的碳纤维市场，中国会成为下一回合的主角嘛？

碳纤维的定义与分类

碳纤维是一种高性能材料，其含碳量高于90%，有机纤维在经过一系列的热处理后，会转化成为一种无机高性能的纤维材料。

处理后的纤维材料既保留了原有碳材料的强度高、耐腐蚀等特性，同时也兼具纺织纤维所特有的柔软，可加工的性能。

作为新一代增强纤维，由于其独特的优异性能，在同树脂、陶瓷等其他多种材料复合构成新的结构材料，在军工、航天以及交通等多个领域大放异彩，是名副其实的21世纪的“黑色黄金”。

国际上对于碳纤维有着多种多样的分类方法，其中提取原料作为分类，可分成三大种类：粘胶基、沥青基和聚丙烯腈基。他们各自有不同的应用场景，生产方式和方法也各不相同。

而在碳纤维生产中，碳收率越高，意味着工艺流程更复杂。例如，在三大碳纤维种类中，沥青基碳纤维碳收率居于最高，其碳收率可达到90%。

沥青基碳纤维主要是从沥青中获取，由于需要维持如此高的碳收率，因此在实际生产过程中，为了得到高品质的碳纤维，生产工作人员需要反复多次对沥青进行精修和调制。

如此操作自然会增加沥青基碳纤维的生产成本，很多朋友可能会认为沥青本身的价格并不高，但是再低廉的成本也经不起其反复提取中的损耗。价格上涨，生产效率不高，即便有再高的碳收率也难以供给给全球各大行业的碳纤维的使用量。

因此，聚丙烯腈基碳纤维以综合性能和价格优势，取代沥青基碳纤维，成为当前全球范围内应用最广，品类最繁富的碳纤维产品，每年的产量占据全球碳纤维总量的九成以上。

碳纤维的生产工艺

碳纤维既然能被誉为21世界的“黑色黄金”，自然有其道理。其中工艺的复杂性，让很多国家可望而不可求。碳纤维的生产工艺究竟有多复杂，我们以当前市场的主流碳纤维产品，即聚丙烯腈基碳纤维为例，对基碳纤维的产业链进行拆解。

完整的碳纤维产业链包含了上游主要是以原油化工为主导，中游的原丝加工、以及碳纤维加工所需的机械生产，同时通过上文我们可以知晓碳纤维有时候会与陶瓷、金属等组成复合材料，这一块生产也在碳纤维的中游产业链完成的。最后，下游市场即是碳纤维的应用市场。

聚丙烯腈基碳纤维第一道工序也是原材料加工，制备聚丙烯腈基原丝的原理是通过丙烯腈的单体聚合纺丝制成聚丙烯腈原丝，目前纺丝技法包含湿法以及干湿结合法两种。

得到的聚丙烯腈原丝还需要经过氧化、碳化以及石墨化层层处理，在这个过程中温度不断升高，线性的聚丙烯腈分子会发生氧化、热解等一系列的化学反应。相关的氢氧氮原子会被层层剥离，最终凝萃成为石墨形态的碳纤维。

这个阶段的碳纤维保留了碳本身的优势性，再利用气或者液态的方式进行氧化处理，使得其具有某些化学活动，如果需要与树脂相结合，工作人员会进行浆处理提升二者的亲和度。

包装之后，就进入下游的产业链，在这个阶段，工人会根据消费者或者经销商的需求，对碳纤维进行相应的编制、加工等，形成碳纤维产品出售。

从上述生产过程，大家可以发现碳纤维的生产需要经历高温、氧化等一系列的处理，他们的成本究竟是如何分布。根据《高科技纤维与应用》相关披露，聚丙烯腈基碳纤维的成本中，原丝就占据了51%，因此想要减少成本，降低原丝价格是关键。

其次，我们可以发现从原丝变成成品，需要经过一系列的处理，其中处理工序中预氧化和碳化分别占据了成本的16%和23%。因此，原丝加上预氧化和碳化三者加总起来，就占据了成本的九成。

根据美国落基山研究所所发布的碳纤维行业报告，各类碳纤维综合来看碳纤维的生产成本约占整个碳纤维的3成左右，而碳纤维主要运用的是机械生产，折旧也成为碳纤维生产制造的大头之一。

除此之外，对中日美各大知名碳纤维企业的生产实践上看，例如日本东丽公司热销的三款碳纤维，如相同丝束大小的T800和T700，后者的价格就略高于前者。

之所以会产生这样的价格差，本质原因在于二者在碳纤维拉伸强度的差异。根据行业普遍定律，衡量碳纤维性能好差，其所投入的研制成本也越大。因此，对于部分性能较好的碳纤维，前期的研制成本也会是一笔不小的费用。

碳纤维企业竞争格局：日美竞争优势明显，中国厚积薄发

从全球范围来看，目前的碳纤维市场主要由美国和日本占据了市场的大部分，而其中以日本和美国的竞争优势明显。在其中日美两国的巨头基本主导了当前的国际市场，但是两者在丝束大小上有所差异。

世界范围内对于碳纤维的需求量增加，源起于人们发现其在叶片、航空甚至体育器材等方面的应用。

自08年开始，全球范围内对于碳纤维的需求量从原来的3.64万吨，突飞猛进来到了2019年的10.19万吨，复合增长率达到了9.81%。

有需求自然会影响供方的产量和效率，和需求量相对应的，我们可以发现全球碳纤维的产能08年到19年，增长率达到了180%+。

而到了18年，世界碳纤维市场被美国和日本两国的巨头所掌控，年生产量占到了全球碳纤维总生产量的43%，其中龙头企业为日本的东丽和美国赫克塞尔两大公司。

正如前文所言，日本和美国在各自领域具有自己独特的优势性。例如日本除却东丽外，东邦和三菱也是高性能碳纤维领域的专业生产商，他们在小束丝更具优势。而其他企业在原料、合成，纺丝等多个领域也展现出自己独特的优势。

当然随着我国对该领域的不断突破和重视，我国生产碳纤维的水平和效率也在不断提高，但是相较于美日来说，有一定的差距，话语权会更强。之所以产生这样的问题，主要有以下几方面的原因：

首先，从上游来看，原料成为了竞争的关键。

我们所熟悉的碳纤维中，原料占据了三成左右的成本，而产量最大的聚丙烯腈基碳纤维，原材料的占比甚至达到了51%。此外生产还需要的电、油料等，由于巨头在这一行业多年，电力公司原材料公司已经形成多年的默契合作，价格会更低，竞争优势更大。

此外，已经形成优势的碳纤维企业，为他们提供原材料的公司会乐于与其合作，采用走量的方式换取长期的合作，这也加剧了这些巨头行业的优势。

其次，从下游来看，由于产业的快速发展，让这些行业巨头已经抢占了一波发展红利。并且，多年的发展让他们拥有了更加完备的产业链，在研制技术、品牌效应等方面具有中国等后起之秀国家所不具备的优势性。

如果说研制技术是看得见的东西，而品牌效应则是看不见摸不着的东西。其中最为明显的便是，在流动资产中应收占比较大，这便是长期积累和合作所积累的品牌效应。

这些都是国内公司所不具备的优势，也是未来我国在此方面需要着重加强的部分。

从国内市场上看，我们在产品上还是主要占据低端领域，和大部分的行业一样，低端领域的产品盈利本身就相对较小，同时在竞争上，我们不具备国外市场的价格优势，因此，国内碳纤维企业在客户议价能力和上游原料获取优势等方面，和日美国家均有一定差距。

下一回合中国是主角的自信在哪里？

面对被日美占据优势地位的碳纤维市场，为何我国有勇气说出我们是下一回合的主角。事实上，国内发展碳纤维产业包含以下几大优势：

第一，庞大的国内市场。近些年我国的风电、航天等领域全面发展，带动了碳纤维的需求量。从08年到19年的数据来看，我国的碳纤维的复合增长率达到了14%以上，远远高于国际水平。

但是，与之形成对比的便是我国供给方面不足，国产化率的不足给国内碳纤维生产商提供了良好的发展空间，即下游的客户端问题解决了一部分。

第二，由于碳纤维的重要性，我国近些年对于碳纤维产业的扶持力度也在不断增强。而这些政策强有力的影响了行业的总体发展，催生了一批优秀的碳纤维生产企业，在技术领域不断迭新换代，不少产品和技术已经可以比肩日美巨头企业了。

照此发展下去，我国碳纤维发展赶超日美指日可待。

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