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大丝束碳纤维发展现状及我国技术瓶颈和发展建议摘要：本文概述了大丝束碳纤维的简介、发展和当前的发展状况，并分析了与大丝束碳纤维的实际制造中面临的技术瓶颈，以及未来的发展建议。
大丝束碳纤维以低成本的专用聚丙烯腈长丝为原料纤维，已经指出它具有较高的性价比，广泛用于休闲运动器材、基础设施、工业应用等等。
我国的碳纤维生产主要是小丝束碳纤维。
大丝束碳纤维在展纱过程中的应用和渗透效果仍需要技术上的进步。
未来的丝束碳纤维应从建立大丝束碳纤维的生产标准，改善展纱分布器和改善浸渍性开始。
由于树脂体系的粘度和大丝束碳纤维的相容性，产品质量从而提高。
关键词：大丝束碳纤维；发展现状；技术瓶颈大丝束碳纤维通常是指具有多于48 000（即48 K）碳纤维的。
1K、3K、6K、12 K和24 K碳纤维称为小丝束碳纤维。
在90年代中期之前，大丝束碳纤维的拉伸强度始终为2000 MPa，因此比强度较低，无法大规模使用。
在90年代中后期，大丝束碳纤维技术取得了重大进步，拉伸强度达到3600 MPa，不仅超过了它们，而且降低了成本。
同时，在大束碳纤维预浸料的生产中已经取得了重大进展。
大丝束碳纤维将成为碳纤维行业中最有前途的品种，并将逐步取代原始的小丝束碳纤维的某些应用。
近年来，中国在大规模牵引碳纤维制造技术上取得了长足进步，但与日本和美国的碳纤维发电厂相比，发展水平仍存在较大差距，还有很长的路要走。
1.大丝束碳纤维简介碳纤维是一种高性能纤维材料，在高温环境下会被有机纤维分解并碳化，从而形成碳含量超过90％的碳主链结构。
它具有优异的性能，例如重量轻、强度高、弹性模量高、耐腐蚀性、低膨胀性和耐疲劳性。
新一代的增强材料（通常是碳纤维）不能直接使用，而应与基质结合使用，形成复合材料。
由于其优异的性能，碳纤维复合材料被广泛用于该国的各个生产领域，例如航空航天、武器、运动、休闲、建筑加固和运输。
当前，世界上可以以工业规模生产的聚丙烯纤维（PAN）基碳纤维有三种：沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维，其中PAN基碳纤维占绝对优势。
国产大丝束碳纤维产业发展现状及面临的问题摘要：我们将主要介绍大丝束碳纤维的特点，以及大丝束碳纤维的发展状况和问题，在预氧化过程中，由于缺乏相应的技术标准，控制技术不成熟，展纱技术薄弱，油剂质量差，上浆剂主要是进口和上下游产业链脱节等问题。
最后，给出了相应的建议。
提供政策支持，加强上下游产业链之间的沟通，提高产品配套性，加强产学研合作，积极推动技术创新，形成大规模动力，加快碳纤维技术标准的制定。
关键词：大丝束碳纤维；发展现状；面临的问题前言：大丝束碳纤维通常是指具有多于48 000（即48 K）碳纤维的碳纤维。
1 K，3 K，6 K，12 K和24 K碳纤维称为经线丝束碳纤维。
在1990年代中期之前，大丝束碳纤维的拉伸强度始终为2000 MPa，因此比强度较低，因此无法大规模使用。
在1990年代中后期，大丝束碳纤维技术取得了重大进展。
拉伸强度达到3600 MPa，不仅超过了它，而且降低了成本。
同时，在大丝束碳纤维预浸料的生产中已经取得了重大进展。
大丝束碳纤维将成为碳纤维行业中最有前途的品种，并将逐步取代原始的小丝束碳纤维的某些应用。
一、大丝束碳纤维的特点与小丝束碳纤维相比，大丝束碳纤维有很多特点，主要包括以下两个方面：1.采用成本较低的民用聚丙烯腈（PAN）丝作为原丝。
碳纤维原丝的制备是碳纤维开发和生产中最重要的技术之一。
只有高性能的原丝才能生产出高质量的碳纤维。
大丝束碳纤维使用低成本的专用PAN细丝作为原丝。
用于制造小丝束碳纤维的特殊原丝几乎相同。
但是，价格大约是小丝束碳纤维特殊原丝的四分之一，并且原丝的价格通常约占碳纤维制备成本的60％。
因此，大丝束碳纤维的价格仅为小丝束碳纤维价格的50％至60％。
2.具有较高的性能价格比。
在国外，碳纤维的性能通常通过其价格性能比来衡量，即每美元的强度，模量，比强比模量。
与小丝束碳纤维相比，大丝束碳纤维的性价比高得多。
二、产业发展现状和存在问题近年来，大丝束碳纤维比小丝束碳纤维便宜得多，因此受到了国外公司的广泛关注，并得到了飞速发展。
证券研究报告作者：行业评级：行业报告| 强于大市维持2022年03月26日（评级）分析师孙潇雅SAC 执业证书编号：S1110520080009行业深度研究核心观点：1、碳纤维下游需要多而分散，但展望未来，增速快、占比提升高、有前景的三个细分赛道分别系风电、碳碳复材和压力容器。
以2020年为例，全球需求10.7万吨，其中风电3.1万吨，占比29%；碳碳复材0.5万吨，占比5%；压力容器0.88万吨，占比8%。
但这三个市场对产品参数和性能要求不同，其中风电对成本较为敏感，主流产品为T300-25K/50K（代表词，也可能是24k/49k），一方面产品技术壁垒不算高成本要求高，另一方面由于风电在碳纤维占比之高，几乎成为各家碳纤维企业必争之地。
针对风电市场的碳纤维产能快速扩张，而短期产能增量上，原丝小于碳丝，原丝供不应求。
因此，需求端，在风电碳纤维全产业链，我们更加关注原丝的投资机会。
2、而供给端，原丝竞争要素-技术/工艺和成本：其中技术和工艺上，复盘海外大丝束龙头的成长路径，腈纶生产经验较为重要，欧洲蒙特、土耳其阿克萨以及美国卓尔泰克，均有一定的腈纶经验积淀。
腈纶生产工艺与大丝束原丝较为接近，能够缩短技术突破时间，降低投产难度。
成本上，同样复盘海外巨头，既有腈纶产能的溶剂回收体系可以提升原丝的溶剂回收效率，降低溶剂回收成本。
此外，原料耗量管控、单线产能优势以及设备国产化和自产的差距都构成了较强的成本壁垒。
需求端从总量角度看，预计到2025年全球碳纤维需求量22.7万吨，CAGR16.2%。
分下游看，风电的占比最高，增速最快。
2020年全球风电碳纤维需求量3.1万吨，预计到2025达到9.3万吨，CAGR25%。
2020年全球风电碳纤维需求占比29%（第二名航空航天15%），到2025年预计风电需求占比40%以上（第二名航空航天12%）。
风电需求高增的原因：1、风机大型化趋势明显，近期招标，陆上最大单机容量6MW，海上最大单机容量11MW。
燕京理工学院《高分子材料》论文题目碳纤维及其复合材料学号 120120085班级高材1204姓名包骏基日期：2014年12月29日碳纤维及其复合材料摘要碳纤维极其复合材料作为当今一种高科技材料，具有比强高、比模量高等特性，并广泛应用于航空航天、电子、高速列车、工程建筑等领域。
因其优异的特性，国际上的技术封锁使我国碳纤维产业发展速度缓慢。
关键词：性能优异，应用广泛，前景广阔，国内技术落后CARBON FIBER AND ITS COMPOSITE MATERIALABSTRACTCarbon fiber composite material as a high-tech materials today, than high strength and high modulus than characteristics, and is widely used in aerospace, electronics, high-speed train,engineering construction and other fields.Because of their excellent characteristics, international technology blockade make carbon fiber industry in China development is slow.KEY WORDS：performance, wide applicationed, prospect, domestic technology lag behind第1章绪论一.碳纤维及其复合材料的物理结构特性碳纤维（Carbon fiber，简称CF）是含碳量高于90%的无机高分子纤维，是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。
碳纤维的微观结构类似人造石墨，是乱层石墨结构，也是目前已大量生产的高性能纤维中具有最高的比强度和最高的比模量的纤维。
大丝束碳纤维展宽关键技术碳纤维作为一种先进的复合材料，在航空、航天、汽车、体育器材等多个领域都有广泛应用。
而大丝束碳纤维更是在保证碳纤维优良性能的基础上，实现了更高的生产效率和更低的成本，因此备受关注。
在大丝束碳纤维的生产过程中，展宽技术是一个关键环节，下面将对其进行详细的技术分析。
一、技术原理大丝束碳纤维展宽技术，顾名思义，是将大丝束碳纤维在宽度方向上进行扩展的技术。
这一技术的原理主要基于碳纤维的柔韧性和可拉伸性。
通过特定的机械装置和工艺参数，将碳纤维束在宽度上均匀拉伸，使其达到所需的宽度。
这一过程需要确保碳纤维的均匀受力，避免出现断裂或变形等缺陷。
二、实现过程大丝束碳纤维展宽的实现过程主要包括以下几个步骤：准备阶段：选择适当的大丝束碳纤维原料，检查其质量和规格是否符合要求。
预处理阶段：对碳纤维进行必要的预处理，如清洁、干燥等，以去除表面的杂质和水分。
展宽阶段：将碳纤维束送入展宽装置，通过调整装置中的拉伸速度和温度等参数，使碳纤维在宽度方向上均匀拉伸。
后处理阶段：对展宽后的碳纤维进行必要的后处理，如冷却、定型等，以确保其尺寸和形状的稳定性。
三、技术难点在大丝束碳纤维展宽过程中，存在以下几个技术难点：拉伸均匀性：确保碳纤维在拉伸过程中受力均匀，避免出现局部过度拉伸或未拉伸到位的情况。
温度控制：拉伸过程中的温度控制对于碳纤维的性能有很大影响，需要找到最佳的温度范围。
装置设计：展宽装置的设计需要考虑到碳纤维的柔韧性和可拉伸性，以及生产效率和成本等因素。
四、应用场景与潜在优势大丝束碳纤维展宽技术可广泛应用于各种需要碳纤维增强复合材料的领域。
例如，在航空航天领域，可用于制造飞机和航天器的结构件；在汽车领域，可用于制造轻量化车身和零部件；在体育器材领域，可用于制造高性能的自行车车架和球拍等。
该技术的潜在优势包括：提高生产效率：通过展宽技术，可以一次性生产出更宽的碳纤维布，从而提高生产效率。
降低成本：大丝束碳纤维的生产成本相对较低，展宽技术进一步提高了其利用率，有助于降低成本。
2008年中国碳纤维行业市场研究与发展预测《2008年中国碳纤维行业市场研究与发展预测》据统计，2006年全球碳纤维产量总计为2.7万吨，折合金额为130亿美元。
按消费情况地区划分，欧洲占30%，北美洲占35%，日本占15%，世界其它地区占20%.近年来，国际市场对碳纤维需求急剧上升，价格从几年前的5美元一磅上涨到现在的20美元一磅，提高了近4倍，驱动碳纤维市场增长的产业，包括民用航空航天工业、风力发电机叶片工业及天燃气汽车压缩气体储瓶等。
为了适应碳纤维增长市场的需要，各碳纤维厂商都在实施扩产计划，但这需要时间。
因而，碳纤维价格将会持续在高位运行。
据预测，到2008年，小丝束（1K～24K）碳纤维产能将扩至4万吨，而大丝束（40K及以上）碳纤维产能到2010年也将达到1.8万吨，沥青基碳纤维产能增加到2480吨。
这样将缓解目前供应紧张的局面，并开辟汽车、民用工程及永久性结构等新应用途径，刺激碳纤维二次增长。
《2008年中国碳纤维行业市场研究与发展预测》是在中心碳纤维行业研究组课题研究成果基础上撰写而成，为企业把握整个行业发展趋势以及选择基于趋势上的发展策略提供指导。
本研究报告依据国家统计局、国家海关总署、商务部和国家经济信息中心等权威管道资料，同时采用本中心大量产业数据库，综合运用定量和定性的分析方法对中国碳纤维行业进行了论证。
在报告的成稿过程中得到业内的专家、领导的耐心指导，在此一并表示感谢。
本报告主要面向碳纤维相关企业和研究单位，同时对研究产业发展规律、产业政策制定和欲进入的金融投资集团具有重要的参考价值。
（报告全文共八章125页，9余万字，其中图表62个，2008年3月出品）目录第一章碳纤维行业概述 (1)第一节碳纤维行业定义及概况 (1)一、碳纤维定义 (1)二、碳纤维分类和性能 (1)三、碳纤维原丝——碳纤维生产的核心 (3)四、碳纤维主要应用领域 (4)五、碳纤维主要参数 (5)第二节碳纤维理化性质 (7)第三节短切碳纤维(P AN) (8)第四节世界碳纤维的发展史 (9)第五节碳纤维生产工艺技术进展及当前发展趋势 (10)第二章碳纤维的应用状况 (13)第一节碳纤维的应用概况 (13)第二节碳纤维的应用 (16)一、在航天航空领域的应用 (16)二、在体育娱乐休闲方面的应用 (18)三、在工业领域的应用 (19)四、在医疗卫生方面的应用 (19)五、在土木建筑方面的应用 (19)六、在汽车制造领域的应用 (20)七、在交通运输领域的应用 (20)八、在能源领域的应用 (20)九、电子工业 (21)十、碳纤维对环境保护污水处理的新技术 (21)第三节碳纤维在土木建筑方面的应用 (23)一、碳纤维增强混凝土 (23)二、复合材料棒材 (23)三、纤维增强胶接层板 (23)四、碳纤维复合材料片 (24)五、其它应用 (24)第四节碳纤维远红外复合电热板发展前景 (25)一、产品的技术性能与特点 (25)二、前景及开发领域 (26)第五节PNA基碳纤维年增长率的展望 (27)第六节竹碳纤维概况 (28)第三章碳纤维生产技术及发展状况 (29)第一节碳纤维的开发基本概况 (29)一、碳纤维的生产工艺 (29)二、碳纤维特性 (29)三、碳纤维的产品形式及制造工艺 (30)第二节国外碳纤维技术和产品开发进展状况 (33)一、碳纤维导电面料 (33)二、碳纤维软质复合材料 (33)三、耐磨的碳纤维增强酚醛树脂 (34)四、碳纤维增强聚合物机器人 (34)第三节中国碳纤维技术和产品开发进展状况 (35)一、高性能原丝制备技术通过鉴定 (35)二、T300碳纤维及原丝实现自主生产 (35)三、航天级高纯粘胶基碳纤维研制成功 (36)四、碳纤维复合材料应用研究 (36)五、碳纤维加固补强织物 (37)六、新型活性碳纤维杀菌效果神奇 (37)七、新型碳纤维复合芯导线 (37)第四节碳纤维技术含量高 (37)第五节碳纤维表面处理技术的研究进展 (38)一、常用的表面处理方法 (39)二、复合表面处理法 (42)第六节国产碳纤维存在的主要问题 (44)第七节碳纤维技术革新及发展状况 (44)一、尽快掌握核心技术 (45)二、降低生产成本 (45)三、加强应用研究和市场开发 (45)第四章世界碳纤维市场发展现状与进展 (46)第一节碳纤维国外市场概述 (46)一、碳纤维国外市场概述 (46)二、碳纤维全球消费量概述 (46)第二节国际碳纤维供不应求 (47)一、国际碳纤维供给难以满足旺盛的需求 (47)二、对碳纤维供不应求的看法 (49)第三节世界碳纤维生产能力和市场分析 (54)一、世界碳纤维生产能力 (55)二、世界各地区碳纤维的生产与消耗 (57)三、世界碳纤维生产能力总结 (58)第四节世界碳纤维的需求 (60)一、世界碳纤维按地区需求的统计和预测 (60)二、世界碳纤维按应用领域需求的统计和预测 (60)三、东丽集团碳纤维的发展策略 (61)第五节碳纤维产能增长前景预测 (62)一、碳纤维产能大幅增长 (62)二、碳纤维未来产能预测 (64)第六节推动碳纤维需求量增长的因素 (65)一、航空、风力发电推动碳纤维需求增长 (65)二、海上钻井平台、汽车等领域值得期待 (65)第五章中国碳纤维市场现状分析 (66)第一节国内碳纤维市场状况分析 (66)第二节中国碳纤维的生产能力 (68)第三节中国对碳纤维的需求 (71)第四节碳纤维在制造大型飞机中的应用 (72)第五节碳纤维盈利能力分析 (78)一、国内碳纤维价格现状 (78)二、碳纤维供应短缺导致价格暴增 (78)第六节碳纤维市场需求的发展趋势 (79)第七节对我国碳纤维发展的建议 (81)第六章国内外碳纤维生产厂家分析 (83)第一节不同品种及级别碳纤维性能及国内外生产单位 (84)一、聚丙烯腈基碳纤维 (84)二、粘胶基碳纤维 (87)三、沥青基碳纤维 (88)四、纳米碳纤维 (89)第二节安徽华皖碳纤维集团 (91)第三节山东天泰新材料股份有限公司 (91)第四节嘉兴中宝碳纤维有限责任公司 (91)第五节日本生产碳纤维的公司 (92)第六节美国Hexcel公司 (94)第七节氰特工业(Cytec Industries)公司 (94)第七章2008年中国碳纤维市场的发展前景及趋势 (95)第一节碳纤维供求前景 (95)一、碳纤维需求急增 (95)二、碳纤维扩产热潮 (102)三、碳纤维供需状况将趋于缓和 (105)第二节中国碳纤维工业未来发展的预测 (108)第三节发展开发碳纤维市场的几点看法 (110)一、价格是开发碳纤维市场的关键因素 (110)二、大丝束碳纤维是碳纤维发展方向 (110)三、近期碳纤维的生产能力将获得很大发展 (111)第八章2008年碳纤维产业投资机会分析 (113)第一节碳纤维企业发展的宏观环境因素分析 (113)一、政治法律环境 (113)二、经济环境 (113)三、社会环境 (114)四、科学技术环境 (114)第二节碳纤维行业环境分析 (115)一、产业竞争对手 (115)二、供货商争价能力 (115)三、买方争价能力 (116)四、潜在加入竞争者 (116)五、替代产品和服务的威胁 (116)第三节碳纤维企业组织内部环境分析 (117)一、优势 (117)二、劣势 (117)三、机遇 (118)四、威胁 (118)第四节碳纤维企业发展策略分析与预测 (119)第五节中国碳纤维工业未来发展的预测 (120)第六节碳纤维行业发展对策及当前应对措施 (121)一、坚持自主创新 (121)二、坚持应用中改进提高 (121)三、坚持产、研、用密切配合 (122)四、采取替代材料、混杂技术等措施 (122)第七节对我国碳纤维未来发展的建议 (123)一、研制高纯度原丝 (123)二、提高PAN 原丝质量 (123)三、扩大生产线规模 (124)附表表1.1 碳纤维与金属材料的主要性能比较 (1)表1.2 各种材质碳纤维的主要性能 (3)表1.3 碳纤维应用领域及增长率 (4)表1.4 碳纤维主要参数 (5)表1.5 2005、2006年世界碳纤维生产能力 (11)表1.6日本东丽、东邦公司碳纤维扩产计划 (12)表1.7 2008年国外PAN基碳纤维消费结构预测 (12)表2.1 我国碳纤维下游应用比例 (16)表2.2 2005～2010年欧美投入使用的民航和运输机复合材料应用情况 (18)表2.3 21世纪碳纤维应用增长预测 (27)表3.1 国内外碳纤维中金属杂质含量比较 (44)表4.1 世界PAN基碳纤维生产能力分布 (47)表4.2 世界碳纤维按应用领域需求的统计和预测 (50)表4.3 世界碳纤维生产能力 (51)表4.4 截止2003年12月31日世界碳纤维生产能力 (56)表4.5 2001～2005年按地区世界高性能碳纤维的需求 (60)表4.6 日本碳纤维的生产动向 (62)表4.7 世界PAN基碳纤维的需求 (62)表4.8 世界PAN基碳纤维的各地区需求 (63)表4.9 世界PAN基碳纤维（普通丝束）的生产能力（2006年末） (64)表5.1 我国碳纤维企业产能情况 (66)表5.2 我国目前从事碳纤维产业发展的主要企业 (68)。
报告摘要：●风机大型化推动大丝束碳纤维需求近年来风机厂商大功率机型占比明显提升，风机大型化能从摊薄风机制造成本、摊薄风机非制造成本、提升发电效率等角度降低度电成本。
风机大型化叠加海上风电兴起使叶片长度不断突破，而叶片大型化带来的轻量化与强度刚度要求带动碳纤维需求。
●玻纤为主流风电叶片增强材料风电叶片增强材料主要包括玻纤、碳纤维，密度、拉伸强度、模量为增强材料关键指标。
与传统材料相比，玻纤密度满足轻量化需求、模量强度满足刚度与强度需求，兼具经济性，为主流风电叶片增强材料，玻纤约占风电叶片材料成本的28%。
●碳纤维更适用海上大叶片碳纤维可减轻叶片质量、增强叶片刚度、提高叶片抗疲劳性能，拉挤法应用是近年来叶片需求增加的主因之一，但叶片大规模应用碳纤维仍受制于成本因素。
此外Vestas碳梁保护专利2022年7月到期，国内厂商有动力加速布局拉挤法碳纤维。
●风电叶片领域，玻纤与碳纤将长期共存碳纤维产能规模无法支持对玻纤的大面积替代；碳纤维成本下降非一日之功；玻纤不断更新换代，高模量玻纤将成为风电纱拳头产品。
●投资建议玻纤与碳纤有望共享风电增量。
全球风电碳纤维需求从2014年0.6万吨快速上升到2020年3.06万吨，CAGR31%，增速明显快于整体。
行业性能与成本动态匹配，部分时点不可兼得，当前玻纤性价比优势依然显著。
风电领域，玻纤建议重点关注中国巨石、中材科技，碳纤维关注吉林碳谷、吉林化纤、中复神鹰（未上市）。
●风险提示大丝束碳纤维产能投放进度不及预期；国产拉挤法工艺研发不及预期；海上风电项目进展不及预期。
[Table_ProfitDetail]盈利预测与财务指标代码重点公司现价EPS PE评级12月1日2020 2021 2022 2020 2021 2022600176.SH中国巨石17.700.69 1.40 1.56 28.9 12.7 11.3 - 002080.SZ中材科技36.90 1.22 2.16 2.39 19.8 17.1 15.5 - 资料来源：wind、民生证券研究院（未评级公司使用wind一致预期）[Table_Invest]推荐维持评级[Table_QuotePic]行业与沪深300走势比较资料来源：Wind，民生证券研究院分析师：李阳执业证号：S0100521110008邮箱：******************相关研究1.【民生建材】大国重材系列（一）：聚焦药玻，技术攻关与国产替代2.地产信贷边际放松，消费建材估值有望企稳—建筑材料行业周报202111283.【民生建材】本周观点211121：板块估值偏低，新材料应用提速建材行业研究/深度报告玻纤碳纤双骄，共享风电增量时代——大国重材系列（二）深度研究报告/建材2021年12月02日本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告1目录1. 风机大型化推动大丝束碳纤维需求 (3)1.1大功率风机占比明显提升 (3)1.2叶片大型化带动碳纤维需求 (5)2. 风电叶片材料：玻纤VS碳纤维 (6)2.1玻纤为主流风电叶片增强材料 (6)2.1.1 玻纤性价比高 (6)2.1.2 各类玻纤因性能差异应用于叶片不同结构 (7)2.2碳纤维更适用于海上大叶片 (8)2.2.1 碳纤维性能优异，短期大规模应用受制于成本 (8)2.2.2 风电叶片主要使用高性价比大丝束碳纤维 (10)2.2.3 拉挤法为风电叶片用碳纤维主要生产工艺 (12)2.3碳纤维产业链较长，生产工艺国产替代空间广阔 (14)3. 风电叶片领域，玻纤、碳纤将长期共存 (16)4. 风险提示 (17)插图目录 (18)表格目录 (18)1. 风机大型化推动大丝束碳纤维需求1.1 大功率风机占比明显提升风机厂商大功率机型占比明显提升。
