碳纤维复合材料项目可行性研究报告-“十四五”高性能复合材料重点项目

概述

复合材料是指由两种或两种以上异质、异型和异性材料复合而成的具有特殊功能和结构的新型材料，这些异质、异型和异性材料中，一部分作为基体，另一部分则作为增强材料。碳纤维复合材料是指以树脂、金属、陶瓷和橡胶等材料为基体，以碳纤维为增强材料，经过复合制成的结构或功能材料。

根据基体材料的不同，碳纤维复合材料可分为树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料和橡胶基复合材料。其中，树脂基复合材料主要应用于建筑、化学、交通、医疗和航空航天等领域。金属基复合材料主要应用于航空、航天、汽车和体育用品等领域。陶瓷基复合材料主要应用于发动机高温部件等领域。橡胶基复合材料主要应用于管材、耐磨衬轮和特殊密封件等领域。

碳纤维复合材料分类

中国碳纤维复合材料行业产业链的上游是碳纤维增强材料行业、树脂等基体材料行业;中游为碳纤维复合材料生产行业;行业下游为碳纤维复合材料主要应用行业，包括航空航天、体育设施、汽车风电等领域∶

中国碳纤维复合材料产业链

产业上游分析

中国碳纤维复合材料行业上游由碳纤维增强材料行业，树脂等基体材料行业构成∶

碳纤维增强材料

碳纤维是一种含碳量在90%以上的高强度的无机高分子纤维，具有高强度、高模量、耐腐蚀、耐摩擦和耐高温等多种性能。根据原丝不同，碳纤维主要可分为聚丙烯氢基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维;由于每一根碳纤维都是由数千根碳纤维单丝组成，因此根据碳纤维单丝数量的不同又可将碳纤维划分为小丝束和大丝束。小丝束指纤维单丝数量小于根的碳纤维，大丝束指纤维单丝数量大于根的碳纤维。

碳纤维分类

碳纤维的制造工艺较为复杂，涉及关键生产技术较多，技术壁垒较高。目前全球碳纤维技术主要集中在日本东丽、日本东邦化学工业株式会社和日本三菱人造纤维股份有限公司三家企业中。中国碳纤维行业的技术水平与日美等发达国家存在差异，技术创新能力较弱，导致碳纤维行业发展缓慢。

通过对复合材料行业协会的专家访谈中得知，中国碳纤维生产制备的发展主要受限于原丝的供应。全球原丝的供应主要集中在日本、美国和德国等少数发达国家，中国目前仅有两家企业具有生产制备实力。由于技术壁垒的存在，中国生产的原丝品质较低，且产量较少，一定程度上牵制着碳纤维行业的发展，使得中国的碳纤维生产企业议价能力较低。

树脂等基体材料

广义而言，树脂是指可作为塑料制品加工原料的任何高分子化合物。根据化学组成结构成分可分为环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂和聚四氟乙烯等。碳纤维复合材料会保留基体材料和增强材料的优势，例如碳纤维和环氧树脂二者进行复合制成的材料，该材料的强度和弹性模量都超过铝合金，弥补了玻璃钢弹性模量低的缺点。

根据各类树脂性能差异，树脂可被应用在电气、交通运输、机械仪表、航空航天、国防军工、医疗卫生、建筑材料、信息产业、节能环保等多个领域。其中，在电气、交通运输、节能环保和建筑材料等领域发展尤其明显，下游应用的增加可直接提升中国对树脂的需求水平。与此同时，中国树脂行业正在不断进行升级，产品逐渐由中低端领域向中高端领域发展，整体行业研发水平不断提高。

产业中游分析

碳纤维复合材料行业的中游是碳纤维复合材料生产行业。

根据基体材料的不同，碳纤维复合材料可划分为以树脂、金属、陶瓷和橡胶为基体的四类碳纤维复合材料，这些碳纤维复合材料性能各异。树脂基复合材料具有较好的强度、刚度、耐湿性和成型加工性，可应用于宇宙飞行器外表面放热层和航空航天结构材料等方面;金属基复合材料具有高比强度、高比模量，可应用于宇航结构材料、汽车和铁道等方面;陶瓷基复合材料有助于改善用于复合的两类材料的韧性并提高机械的冲击性，可应用于发动机的高温部件方面;橡胶基复合材料有助于提高器件使用寿命，并改善热疲劳性，可应用于管材和耐磨齿轮等方面。

各类碳纤维复合材料性能及应用领域

中国碳纤维复合材料的生产中，以碳纤维增强树脂基复合材料为主，其市场份额占据碳纤维复合材料市场的85%，金属基、陶瓷基和橡胶基则总共占据15%的市场份额。

中国碳纤维复合材料行业发展较为缓慢，一方面是由于受上游原料供应的影响，中国碳纤维原丝生产技术较为落后，致使中国原丝产量有限且品质较低，碳纤维复合材料的发展长期受到制约;另一方面，中国碳纤维复合材料目前在关键技术领域尚未取得突破，技术仍有较大的提升空间。因此，碳纤维复合材料行业中游的发展对上游行业依赖性较高，中游产业的议价能力较弱。碳纤维复合材料生产企业的产能普遍较小，生产中的规模化效应较弱，在整个碳纤维复合材料产业中话语权较轻。

产业下游分析

碳纤维复合材料下游应用主要包括航空航天、体育设施、工业和风电行业等其他领域，在绿色能源和新型材料发展的带动下，中国碳纤维复合材料的下游应用领域逐步扩大，开始在汽车和石化领域布局，并进一步加大了在风电领域的产业应用。

十二五时期中国碳纤维复合材料在体育设施、工业和航空航天领域的应用占比分别约为60%、30%和10%。到十三五时期，中国碳纤维复合材料在体育设施、工业和航空航天领域的应用占比将分别为45%、25%和10%，此外还将增加风电和汽车两大应用领域，占比分别约为15%和5%。

从下游需求来看，体育设施属于大宗产品类，对碳纤维复合材料的需求量长期保持在稳定水平。年中国碳纤维复合材料体育器材用量约为1.3万吨，中国年即将承办的冬奥会将加大体育设施领域对碳纤维复合材料的需求，未来4年内需求将有显著的提升，预计，体育设施领域的市场占比在年将达到50%。除体育设施领域，下游风电领域的碳纤维复合材料的需求也将呈现明显的增幅。中国不断加大在低速风机和海上风机的生产研发，叶片长度不断增长，由于树脂基碳纤维复合材料是制造大型叶片的关键材料，风机建设的加强将直接推动碳纤维复合材料在风电领域的应用。下游应用领域的增加，一方面对碳纤维复合材料的生产制备提出了更高的要求。在整体产业链中，下游需求将直接影响中游的生产，因此下游在产业链中较为重要，也因此具有较强的议价能力;另一方面，应用领域的增加将直接带动需求提升，对整个行业的发展起到推动作用。

中国碳纤维复合材料行业市场规模

近年来，中国陆续出台相关政策以引导碳纤维行业的发展，年中国工信部发布《石化和化学工业发展规划（-年）》，提出要加快发展高性能碳纤维及复合材料，重点突破高强碳纤维低成本、连续稳定、规模化生产技术，加快高强中模、高强高模级碳纤维产业化突破。

受上游碳纤维行业的约束，中国碳纤维复合材料发展较为缓慢。中国已掌握T级碳纤维工业化生产的关键技术，可基本实现国产化，但碳纤维复合材料则仍主要应用于中低端产品。中国碳纤维复合材料市场需求量由年的2.8万吨增长至年的4.6万吨，年复合增长率为13.2%。伴随着政策的持续引导，资本不断注入，中国碳纤维复合材料企业在技术方面将有较大的提升，下游应用将进一步扩大，直接带动中国碳纤维复合材料的需求增长。未来五年中国碳纤维复合材料市场需求量的年复合增长率将达到13.9%，到年将达到89万吨。

碳纤维复合材料项目可行性研究报告编制大纲

第一章总论

1.1碳纤维复合材料项目背景

1.2可行性研究结论

1.3主要技术经济指标表

第二章项目背景与投资的必要性

2.1碳纤维复合材料项目提出的背景

2.2投资的必要性

第三章市场分析

3.1项目产品所属行业分析

3.2产品的竞争力分析

3.3营销策略

3.4市场分析结论

第四章建设条件与厂址选择

4.1建设场址地理位置

4.2场址建设条件

4.3主要原辅材料供应

第五章工程技术方案

5.1项目组成

5.2生产技术方案

5.3设备方案

5.4工程方案

第六章总图运输与公用辅助工程

6.1总图运输

6.2场内外运输

6.3公用辅助工程

第七章节能

7.1用能标准和节能规范

7.2能耗状况和能耗指标分析

7.3节能措施

7.4节水措施

7.5节约土地

第八章环境保护

8.1环境保护执行标准

8.2环境和生态现状

8.3主要污染源及污染物

8.4环境保护措施

8.5环境监测与环保机构

8.6公众参与

8.7环境影响评价

第九章劳动安全卫生及消防

9.1劳动安全卫生

9.2消防安全

第十章组织机构与人力资源配置

10.1组织机构

10.2人力资源配置

10.3项目管理

第十一章项目管理及实施进度

11.1项目建设管理

11.2项目监理

11.3项目建设工期及进度安排

第十二章投资估算与资金筹措

12.1投资估算

12.2资金筹措

12.3投资使用计划

12.4投资估算表

第十三章工程招标方案

13.1总则

13.2项目采用的招标程序

13.3招标内容

13.4招标基本情况表

关联报告：

碳纤维复合材料项目申请报告

碳纤维复合材料项目建议书

碳纤维复合材料项目商业计划书

碳纤维复合材料项目资金申请报告

碳纤维复合材料项目节能评估报告

碳纤维复合材料行业市场研究报告

碳纤维复合材料项目PPP可行性研究报告

碳纤维复合材料项目PPP物有所值评价报告

碳纤维复合材料项目PPP财政承受能力论证报告

碳纤维复合材料项目资金筹措和融资平衡方案

第十四章财务评价

14.1财务评价依据及范围

14.2基础数据及参数选取

14.3财务效益与费用估算

14.4财务分析

14.5不确定性分析

14.6财务评价结论

第十五章项目风险分析

15.1风险因素的识别

15.2风险评估

15.3风险对策研究

第十六章结论与建议

16.1结论

16.2建议

附表：