
碳纤维属于技术密集型、资金密集型产业,产业链长、工艺技术复杂,行业壁垒较高。碳纤维产业链上游原料供应主要为丙烯腈,上游厂商将原油、煤炭等化石燃料通过精炼、裂解等一系列工艺得到丙烯,再经过氨氧化获得丙烯腈。丙烯腈经过聚合、纺丝后得到聚丙烯腈(PAN)原丝,产业链中下游企业使用原丝经过预氧化、低温和高温碳化、表面处理、上浆等环节得到碳纤维,并制造碳纤维织物和碳纤维预浸料;将碳纤维与树脂、金属和陶瓷等结合生产碳纤维复合材料,通过相应成型工艺加工,最终制成下游各领域需要的终端产品。
碳纤维下游需求目前以风电叶片领域为主,电子领域对碳纤维的需求还有广阔发展空间。从全球范围来看,2022年对碳纤维的需求量最大的前三领域为风电叶片、体育休闲和航空航天,需求比例分别为25.7%、17.8%、14.9%。电子电气领域对碳纤维的需求量占比较小,仅为1.6%,有较大的市场发展空间。
碳纤维在消费电子领域的应用仍处于发展初期,轻量化趋势有望加速其在消费电子领域渗透率。近年来笔记本电脑、智能手机等消费电子产品技术升级换代较快,消费者对新产品的轻便性、美观性、性能等提出了更高的要求。碳纤维具有轻质、高强度等特性,使用碳纤维替代传统材料制造背板、支撑材料等相关结构件以实现轻量化是消费电子产品未来发展的一大趋势。1)笔记本电脑领域:目前已经有多个厂商的多个机型采用碳纤维材料制成的笔记本电脑背板来替代原有材料背板,使得笔记本电脑更为轻盈、耐用、坚固,其中以Dell和联想的Thinkpad机型为代表,两家品牌商占据了碳纤维笔记本电脑的主要份额。2)折叠屏手机领域:由于折叠屏手机需要具备更强的结构性能和抗压强度,以保证手机的稳定性和寿命,因此折叠屏手机在设计时采用了更多的钢化玻璃、钛合金等高强度材料,导致手机整体的重量相比传统的直屏手机更重,给用户带来不小负担。在手机构件上使用碳纤维可以在一定程度上减轻折叠屏手机的重量负担。华为2021年发布的Mate X2折叠屏旗舰手机,采用碳纤维复合材料铰链支撑门板,让重量减轻了75%。OPPO自Find N2开始采用碳纤维屏幕骨架,仅屏显结构较上代就减轻34%,同时在铰链设计上也通过使用高强度复合碳纤维斜板,进一步实现轻量化。