碳纤维复材深度之一：航空航天牵引需求增长，供应能力提升推进国产替代
碳纤维复合材料由基体材料和碳纤维增强材料复合而成。碳纤维力学性能优异，比重不到钢的1/4，碳纤维复合材料抗拉强度一般都在3500MPa以上，是钢的7-9倍，是目前已大量生产的高性能纤维中具有最高比强度和最高比模量的纤维。碳纤维复合材料具有重量轻、力学性能好、结构设计灵活、性能可调控、来源广、成本低等特点，在国防军事的发展中有着重要地位，已广泛应用于各类飞机、无人机导弹、运载火箭、卫星中。
目前，碳纤维复合材料主要应用于航空航天军工、风电叶片、体育休闲、压力容器等领域。2023年，全球树脂基碳纤维复材需求约17.69万吨，其中，航空航天军工领域3.38万吨，占比19%，风电叶片领域3.08万吨，占比17%，体育休闲领域2.89万吨，占比16%。航空航天军工领域，碳纤维复材性能要求高，价值量高。从市场规模看，2023年，全球树脂基碳纤维复材市场规模229.6亿美元，其中，航空航天军工领域市场规模146.2亿美元，占比64%，体育休闲领域市场规模35.9亿美元，占比16%，风电叶片领域市场规模6.2亿美元，占比3%。
军用装备复材用量持续提升，国内商用大飞机量产及其对国产碳纤维复材的采购、应用有望带动碳纤维复材需求增长。与全球市场结构相比，国内碳纤维复材市场结构中，航空航天领域占比相对小。从需求量看，2023年全球航空航天军工领域碳纤维复材需求占比19%，而国内航空航天领域碳纤维复材需求占比11%。从市场规模看，2023年全球航空航天军工领域碳纤维复材市场规模占比64%，而国内航空航天领域碳纤维复材市场规模占比48%。碳纤维复材用量已成为衡量军用装备先进性的重要标志，装备中复合材料用量有望持续提升，国内先进武器装备量产有望推动碳纤维复材市场需求较快增长。商用飞机是碳纤维复材重要应用方向，国内商用大飞机量产及其对国产碳纤维复材的采购、应用也有望带动碳纤维复材市场需求增长。此外，低空经济领域有望成为碳纤维复材新的需求增长点。
国内碳纤维自主供应能力不断加强，国产替代或将加速推进。根据《2023全球碳纤维复合材料市场报告》，2023年，中国碳纤维的总需求为6.91万吨，其中，进口量为1.61万吨，占总需求的23%，同比减少45%，国产碳纤维供应量为5.30万吨，占总需求的77%，同比增长18%。展望未来，随着国内碳纤维供应能力不断提升，国产替代或将加速推进。
从供给端看，碳纤维复材产业链各环节分工明确。碳纤维复材以聚丙烯腈（PAN）基为主，产业链包括：丙烯腈、原丝、碳纤维、复合材料、消费品等几个环节。碳纤维厂商包括：1）航空航天军工应用企业，包括光威复材、中简科技、太钢钢科等，光威复材和中简科技2023年相关产品毛利率65%左右；2）高性能工业应用企业，包括中复神鹰恒神股份等，中复神鹰和恒神股份2023年相关产品毛利率分别为30%和1%；3）低成本工业应用企业，包括吉林化纤、宝旌、上海石化等吉林化纤2023年相关产品毛利率为-34%，2022年为2%。预浸料厂商包括中航高科、恒神股份、光威复材等，2023年中航高科和光威复材的预浸料业务毛利率在35%左右，恒神股份预浸料业务毛利率48%。复材零部件厂商包括佳力奇、航天环宇、广联航空等，2023年佳力奇飞机复材零部件业务毛利率34%。
产业链相关上市公司包括：1）碳纤维环节：光威复材、中简科技、中复神鹰、恒神股份、吉林化纤、上海石化等；2）预浸料环节中航高科、光威复材、恒神股份等；3）复材结构件环节：佳力奇、航天环宇、广联航空等。
风险提示
航空航天、风电、体育休闲等行业对碳纤维复材的需求不及预期原油价格大幅波动；产品降价超出市场预期等。
