压力容器碳纤维行业分析.docx

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1、压力容器碳纤维行业分析一、关系营销的具体实施（一）组织设计关系营销的管理，必须设置相应的机构。企业关系管理，对内要协调处理好部门之间、员工之间的关系，对外要向公众发布消息、征求意见、搜集信息、处理纠纷等。管理机构要代表企业有计划、有准备、分步骤地开展各种关系营销活动，把企业领导者从烦琐事务中解脱出来，使各职能部门和机构各司其职，协调合作。关系管理机构是企业营销部门与其他职能部门之间、企业与外部环境之间联系沟通和协调行动的专门机构。其作用是：收集信息资料,充当企业的耳目；综合评价各职能部门的决策活动，充当企业的决策参谋；协调内部关系，增强企业的凝聚力；向公众输送信息，沟通企业与公众之间的理解和信

2、任。（二）资源配置（1）人力资源调配。一方面实行部门间人员轮换，以多种方式促进企业内部关系的建立；另一方面从内部提升经理，可以加强企业观念并使其具有长远眼光。（2）信息资源共享。在采用新技术和新知识的过程中，以多种方式分享信息资源。如利用网络协调企业内部各部门及企业外部拥有多种知识与技能的人才的关系；制定政策或提供帮助以削减信息超载，提高电子邮件和语音信箱系统的工作效率；建立“知识库”或回复网络”，并入更庞大的信息系统；组成临时“虚拟小组”，以完成自己或客户的交流项目。（三）文化整合关系各方环境的差异会造成建立关系的困难，使工作关系难以沟通和维持。跨文化之间的人们要相互理解和沟通，必须克服不同

3、文化规范带来的交流障碍。文化的整合，是关系双方能否真正协调运作的关键。合作伙伴的文化敏感性非常敏锐和灵活，它能使合作双方共同有效地工作，并相互学习彼此的文化差异。文化整合是企业市场营销中处理各种关系的高级形式，不同企业有不同的企业文化。推行差别化战略的企业文化可能是鼓励创新、发挥个性及承担风险；而成本领先的企业文化，则可能是节俭、纪律及注重细节。如果关系双方的文化相适应，将能强有力地巩固企业与各子市场系统的关系并建立竞争优势。二、全球碳纤维需求持续增长（一）需求量风电占比最高，销售额航空航天占比第一根据赛奥碳纤维的测算，2021年全球碳纤维需求总量8,OOo吨,同比增长10.4%；销售额34亿

4、美元，同比增长30.1队主要是由于2021年碳纤维供不应求导致了价格上涨。需求量方面，排名前三位的领域分别为风电叶片33,000吨，体育休闲18,500吨，航空航天16,500吨，占比14.0%o销售额方面，前三位的领域分别为航空航天11.9亿美元，风电叶片5.5亿美元，体育休闲5.1亿美元。（二）各地区碳纤维的需求领域存在结构性差异根据东丽的测算，各地区碳纤维的需求领域存在一定的结构性差异。2021年，除日本以外的亚洲地区对碳纤维的需求量最高，为53,700吨，其中前两位的需求来自于风力发电及体育休闲领域；欧洲对碳纤维的需求量为33,100吨，前三位的需求领域分别是风力发电、汽车及航空航天；

5、北美对碳纤维的需求为23,600吨，前三位的需求分别为风力发电、压力容器及航空航天；日本需求量约为2,800吨，前三位需求来自复合材料、建筑及航空航天。（三）2021年全球碳纤维运行产能20.8万吨2021年全球碳纤维运行产能20.8万吨，其中东丽以5.8万吨的产能遥遥领先，其余产能较高的生产厂商为吉林化纤L6万吨，赫氏1.6万吨，帝人东邦L5万吨，三菱丽阳L4万吨。2021年风电行业的快速增长及风电叶片的技术进步使得该行业对碳纤维的需求快速增加，碳纤维供不应求，我国产商纷纷启动扩产计划，其中吉林化纤预计增加产能2.7万吨，宝旌预计增加产能2.1万吨，其余厂商除中简科技之外的扩产计划也在1万吨

6、及以上。而国外厂商则表现的较为克制，除日本东丽、韩国晓星及土耳其DOWAkSa之外，均无扩产计划。（四）预计2030年全球碳纤维市场规模将达115亿美元随着疫情的缓解，航空航天业对碳纤维的需求将逐步恢复，预计至2025年碳纤维全球市场规模将达到58亿美元，年均复合增长率14.l%o2030年市场规模将相对2025年翻倍，达到115亿美元，期间年均复合增长率约为14.9%o（五）碳纤维价格受成本、供应、需求以及其他不确定因素影响碳纤维价格变化主要受到成本、供应、需求以及其他不确定因素影响。2019年以来，随着国内碳纤维市场需求的快速增长，国产碳纤维整体呈现供不应求的局面，产品价格逐步提高。202

7、2年国内外碳纤维需求走弱，碳纤维价格有所回落。三、压力容器碳纤维行业分析（一）压力容器：氢能源车有望快速增长尽管现在提到新能源车，人们都会默认指电动车，然而相对于电动车，能源车有着补充能源时间短但排放依然为零的优点。对于重卡等需要长续航的车辆，氢能源车是电动车的很好补充。根据美国氢能经济路线图发布的规划，美国计划至2030年推广氢能源车530万辆，预计在全美范围内建设5600个加氢站。PreCedenCeReSearCh报告指出，2021年全球氢能源市场规模6.5亿美元，预计2030年将增加至432亿美元，年均复合增长率约59%。（二）压力容器：高压储氢气瓶目前有四种，HI型和IV型为碳纤维缠

8、绕随着氢能源汽车的增长，对储氢气瓶的要求也随之增长。目前已商业化的高压储氢气瓶分为四种，I型、型、In型及IV型。I型瓶由金属钢组成，而型瓶采用金属材质为主，但是外层已经缠绕玻璃纤维复合材料；III型、IV型瓶则主要是基于碳纤维增强塑料材料,前者内胆为金属，后者内胆为塑料，外部通过碳纤维增强塑料缠绕加工而成。（三）压力容器：IV型为各国重点研究方向随着氢能源汽车的增长，对储氢气瓶的要求也随之增长。目前已商业化的高压储氢气瓶分为四种，I型、型、III型及IV型。I型瓶由金属钢组成，而型瓶采用金属材质为主，但是外层已经缠绕玻璃纤维复合材料；III型、IV型瓶则主要是基于碳纤维增强塑料材料,前者内胆

9、为金属，后者内胆为塑料，外部通过碳纤维增强塑料缠绕加工而成。（四）压力容器：IIEIV型气瓶的碳纤维成本均占总成本的60%以上根据美国能源局DOE的数据，碳纤维复合材料的成本占比在IlI型储氢气瓶的总成本中超过60%,在IV型气瓶的总成本中占比更是超过70%,而且该占比同气瓶性能呈正相关关系。总体来说，对于车载储氢气瓶而言，小型化及高性能是未来发展的方向。目前正在研发的V型气瓶更是准备取消内胆，全由碳纤维打造。预期随着未来储氢气瓶性能的不断进步，碳纤维在总成本中的占比也会不断提高。（五）压力容器：预期对碳纤维的需求将不断增长2021年压力容器对碳纤维的需求为1.1万吨，同比2020年增加25%

10、,相较于上年的19%,增速进一步加快。碳纤维龙头日本东丽公司预计2022年碳纤维车的生产将超50000辆，而且此后将继续增长。东丽预计2022年压力容器对碳纤维的需求增速将超过运动休闲，成为近年对碳纤维需求增长最快的领域；预计2025年压力容器对碳纤维的需求将超过2.2万吨，年均复合增长率约20%。四、碳纤维行业分析（一）碳纤维概述碳纤维是一种含碳量在90%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它的单丝直径通常只有5到10微米，相当于一根头发丝的十到十二分之一，强度却在铝合金4倍以上，并且具有耐高温、抗摩擦、导热及耐腐蚀等特性。由于其具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是

11、新一代增强纤维，这也使其在航空航天、风电、压力容器及体育运动制品中很受欢迎。碳纤维由于其密度较小,因此比强度和比模量比较高，通过与树脂、金属、陶瓷及炭等复合，可制造各种先进复合材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料，其比强度及比模量在现有工程材料中是最高的。碳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，属于多晶乱层石墨结构。与石墨结构的差别在于它的原子层面之间发生了不规则的平移与转动，其六元网状共价键结合在一起的原子层基本上平行于纤维轴排列，所以一般认为碳纤维是由沿着纤维轴高度取向的乱层石墨结构组成，致使其具有很高的轴向拉伸模量。石墨层状结构具有显著的各项异

12、性，使其物性也呈现出各项异性。碳纤维的制作过程通常包括碳化过程及石墨化过程。碳化过程是指有机化合物（例如PAN）在惰性气体中加热到IOO（TI500。C时,所有非碳原子（氮、氢、氧等）将逐步被驱除，碳含量逐步增加，随着非碳原子的排除，固相间发生一系列脱氢、环化、交链和缩聚等化学反应，形成碳纤维。在15002000度范围内加热的碳表现出最高的拉伸强度（5650MPa或820,OOOpsi）。如果想得到更高弹性模量的碳纤维，则需要经过石墨化过程。石墨化过程是指将温度继续升高到20003000oC时，残留的非碳原子继续排除，进一步反应形成的芳环平面逐步增加，排列也较规整，取向性显著提高，并由二维乱层

13、向三维有序结构转化，其弹性模量将大大提高（53IGPa或77,000,OOOpsi）o（二）碳纤维的物理特性碳纤维拉伸强度约为2到7GPa,拉伸模量约为200到700GPa,密度约为L5到2.0克每立方厘米，在所有高性能纤维中具有最高的比强度和比模量。想要达到400公斤普通钢的强度，需要优质钢320公斤，铝合金240公斤，使用镁合金的话则需要200公斤，而使用碳纤维则仅需160公斤，材料减重效果显著。而通过与各种材料在弹性模量、拉伸强度等参数方面的对比，可以看出碳纤维相对于其他材料在力学性能上的巨大优势。此外，碳纤维还具有柔软可加工、纤度好（一般仅约为19克）等特点。（三）碳纤维的化学特性碳纤

14、维的化学性质与碳相似，它除能被强氧化剂氧化外，对一般的有机溶剂、酸、碱都具有良好的耐腐蚀性，不溶不胀，耐蚀性出类拔萃，完全不存在生锈的问题。有学者在1981年将PAN基碳纤维浸泡在强碱氢氧化钠溶液中，时间已过去30多年，它仍保持纤维形态。由于碳纤维的电动势为正值，而铝合金的电动势为负值，当碳纤维复合材料与与铝合金组合应用时会发生金属碳化、渗碳及电化学腐蚀现象,因此碳纤维在使用前须进行表面处理。碳纤维还有耐油、抗辐射、抗放射、吸收有毒气体和减速中子等特性。（四）碳纤维的分类碳纤维按产品规格的不同被划分为小丝束和大丝束。碳纤维大丝束和小丝束划分的根本来源于碳纤维原丝数量，如IK、3K、6K、12K

15、、24K和48K等，K就是千的意思。一簇碳纤维丝束，可以包含成千上万根的碳纤维原丝。原丝数量越多，丝束越大，反之越小，大小丝束就此划分。一般来说，小丝束碳纤维是指原丝数量每簇不超过24,OOO根的碳纤维，目前主要用于要求高性能和高质量的高端应用场景，如航空航天，是最早工业量产的碳纤维；大丝束碳纤维一般指丝束在48,OOo根以上的碳纤维，成本及售价相对于小丝束均较低，适用于对成本比较敏感的领域，如风电、压力容器等。碳纤维按照原丝类型的不同可以分为PAN（聚丙烯月青）基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维。其中PAN基碳纤维由于高碳产率和优越的性能，目前产量约占全球碳纤维总产量的90%以上。沥青基原

16、丝由从石油沥青、煤焦油或聚氯乙烯中提取的多环芳烧制成。由于原料来源比较丰富，沥青基碳纤维成本较PAN基具有一定的优势，然而由于其原材料调制复杂且产品的性能较低，目前产量份额不足10虬粘胶基原丝是制造碳纤维最古老的原料之一，但因为粘胶基原丝碳纤维转化率较低且由于拉伸石墨化的额外成本而导致成本较高，目前已被边缘化，产量份额约为l%o（五）PAN基碳纤维制造工艺碳纤维产业链上游属于石油化工行业，主要通过原油炼制、裂解、氨氧化等工序获得丙烯庸；碳纤维企业通过对以丙烯盾为主的原材料进行聚合反应生成聚丙烯睛，再以其纺丝获得聚丙烯庸原丝，继而经过氧化炉、碳化炉、石墨化炉、表面处理、上浆等工艺，将以聚丙烯庸结构为主的原丝经过碳化等工艺变为以石墨纤维结构为主的碳纤维,最后通过对碳纤维和高质量树脂的加工获得满足应用需求的碳纤维复合材料。碳纤维制备过程中的PAN原丝的性能对碳纤维成品性