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2024年中国碳纤维行业上游原材料供给情况分析 原材料供给充足【组图】

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20 宁凯亮 • 2024-04-19 14:30:07  来源:前瞻产业研究院 E10195G1

行业主要上市公司:中复神鹰(688295);光威复材(300699);金发科技(600143);吉林化纤(000420);江苏恒神(832397);中简科技(300777)等

本文核心数据:丙烯腈产量;丙烯腈产能;石油沥青产量;石油沥青产能;粘胶纤维产量

碳纤维的生产工艺复杂,从碳纤维纺丝、预氧化、碳化到复合材料成型再到终端的应用需要经历复合且很长的过程。主要通过原油炼制、裂解、氨氧化等工序获得丙烯晴,并且经过进一步加工得到聚丙烯氰等,最终得到满足应用需求的碳纤维复合材料。上游原材料主要包括丙稀腈,沥青和粘胶纤维。

图表1:碳纤维行业产业链

1、丙烯腈供应过剩局面仍然延续

丙烯腈是一种有机化合物,化学式为C3H3N,它是一种无色的有刺激性气味液体,具有易燃性。其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热易引起燃烧,并放出有毒气体。此外,丙烯腈与氧化剂、强酸、强碱、胺类、溴反应剧烈。

在碳纤维产业链中,丙烯腈发挥着重要的作用。它是生产碳纤维的重要原料。碳纤维是一种高性能的纤维材料,具有轻质、高强度、高模量、耐高温等优良特性,广泛应用于风力发电、汽车机械、电子设备、环保工业等领域。丙烯腈通过特定的生产工艺,可以转化为碳纤维的前驱体,进而制备出碳纤维产品。

2017-2023中国丙烯腈产能呈逐年上升趋势,2023年丙烯腈新增产能59万吨,截止2023年末国内丙烯腈总产能达到439.9万吨/年,同比增长15.5%,增速较2022年有所下降。

图表2:2017-2023年中国丙烯腈产能(单位:万吨/年)

在产量方面,2017-2023中国丙烯腈的产量整体呈上升趋势。2023年丙烯腈累计产量在320万吨左右,同比增长7.6%,增速较2022年有所下降。

图表3:2017-2023年中国丙烯腈产量及增速(单位:万吨,%)

2017年以来,我国丙稀晴产能利用率呈逐年下降趋势,2023年产能利用率不到75%,产能过程局面仍然延续。

图表4:2017-2023年中国丙烯腈产能利用率(单位:%)

2、石油沥青产量创近五年新低

沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物,属于高黏度有机液体,多半以液体或半固体的石油形态存在,表面呈黑色,具有防水、防潮和防腐的特性。它可溶于二硫化碳、四氯化碳等溶剂。沥青主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种,分别来源于炼焦的副产品、原油蒸馏后的残渣以及地下矿层或地壳表面。

在碳纤维产业链中,沥青,特别是煤沥青,扮演着重要的角色。煤沥青可以作为沥青碳纤维的前驱体,通过聚合、纺丝、不熔化、碳化处理制备成碳纤维。这样的碳纤维在航空航天、一般工业、新能源、体育休闲、土木建筑、医疗用品以及生活用品等领域都有着广泛的应用。此外,煤沥青还可以与其他原料(如石墨)混合,形成具有一定物理性能和电性能的电极材料,这些电极材料进一步被用作碳纤维的基底。在这个过程中,煤沥青的粘结性能对提高电极材料的机械强度和耐高温性能至关重要。

2023年全国沥青产能净增加818万吨,产能由2022年的7198万吨同比增加近10%。

图表5:2017-2023年中国沥青产能(单位:万吨/年)

2017-2023年,我国石油沥青产量先升后降走势,2020年全国沥青产量达到6279.6万吨,为近年来的最高值。2023年,我国石油沥青产量为3749.3万吨,降至近五年来的最低值。

图表6:2017-2023年中国沥青产量及增速(单位:万吨,%)

2021年开始,我国沥青产能利用率显著下降,2020年产能利用率接近90%,2023年下降至不足50%,沥青产能过剩现象较为显著。

图表7:2017-2023年中国沥青产能利用率(单位:%)

3、粘胶纤维产量增速提升

粘胶纤维,也被称为粘纤或黏胶丝,是人造纤维的一种主要品种。其制造过程以天然纤维素(如棉浆粕和木浆粕)为原料,通过化学反应将纤维素分离出来并再生。粘胶纤维具有诸多优点,如良好的吸湿性、透气性、柔软性和舒适性,易于染色,且不易起静电。因此,粘胶纤维在各类纺织、服装等领域有着广泛的应用。在碳纤维产业链中,粘胶纤维在可以作为制造碳纤维的前驱体

中国是粘胶纤维的生产和消费大国,粘胶纤维产量增长速度远高于全球,2016-2023年,中国粘胶纤维产量波动上涨,2023年,中国粘胶纤维产量为416.8万吨,同比上升8.2%。

图表8:2016-2023年中国粘胶纤维产量及同比增长情况(单位:万吨,%)

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国碳纤维行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

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