金相顯微鏡-碳纖維行業：應用領域廣泛
　　基于未來全球能源工業領域對壓克力碳纖維需求的持續爆發，以及碳纖維産能的快速擴張，必然推動全球碳纖維價格出現快速下滑，並將推動下遊需求的急速放量。而中國碳纖維産業在未來一段時間，必將在中低端産品中異軍突起，利金相顯微鏡用成本優勢快速催動本國需求崛起，並將占領全球中低端市場主流。我們對碳纖維行業給予“看好”評級。

    碳纖維：先進複合材料中最重要的增強材料

　　碳纖維是利用各種有機纖維在惰性氣體中、高溫狀態下，以碳化方法制得的含碳量90%以上的纖維狀碳素材料。碳纖維是高性能纖維中具有最高比強度和最高比模量的纖維(強度高于鋼鐵材料10倍，質量僅有鋁材的1/2)，除具有優異的力學性能外，還兼具低密度、耐高溫、耐腐蝕、耐摩擦、抗疲勞、震動衰減性高、電及熱傳導性高、熱膨脹系數低、光穿透性強、電磁屏蔽型好等諸多優良性能，因而碳纖維成爲先進複合材料中最重要的增強材料，是國防軍工和國民經濟中均具有舉足輕重地位的戰略原材料。

　　碳纖維産業是由原絲(PAN)生産再到預浸料再到具體的終端廠家這麽一個産業鏈。當生産PAN基碳纖維的時候，被稱爲“母體”的聚丙烯腈纖維首先要通過聚合和紡紗工藝加工聚丙烯腈而成。然後，將這些母體放入氧化爐中在200到300攝氏度進行氧化。另外，還要在碳化爐中，在溫度爲1000到2000攝氏度間進行碳化制成碳纖維。

    應用領域深入拓展碳纖維需求爆發

　　自20世紀70年代，碳纖維在航天航空領域應用以來，其應用潛力日益受到各國高度重視。隨著碳纖維原絲工藝技術的逐漸成熟，幹噴濕紡和射頻法新工藝正逐步取代傳統的幹法和濕法紡絲，碳纖維品質的提升節節攀升、價格顯著下降，極大的拓展了高性能碳纖維的應用領域。在碳纖維品質提升與價格下降的雙推動下，能源工業領域的應用將進一步深化發展。

    能源和工業領域成就碳纖維需求快速爆發

　　2010年能源和工業用途的碳纖維需求總量已占到PAN-CF總需求量的50%以上，我們預計到2019年能源和工業領域的需求可望提高至75%，並長期推動碳纖維需求的急速前行。根據我們測算，由于風電葉片、壓力容器、汽車等行業的需求快速釋放，能源和工業領域的碳纖維需求量將從2011年的2。96萬噸增長至2019年爲10。5萬噸，CAGR高達17%。

　　1、CFRP在風電葉片領域快速滲透，成碳纖維最大需求端。風能是一種可以長期利用的可再生自然資源。目前，風電技術已很成熟，風力發電設備的關鍵部件：葉片，現多使用玻璃纖維增強材料(GFRP)制造，但是GFRP難于滿足葉片尺寸加大對剛性的要求。碳纖維增強材料(CFRP)在葉片上的應用，無疑將促進風能發電産業的發展。風力發電機超過3MW、葉片長度超過40m時，在葉片制造時采用CFRP已成必然的選擇。在大尺寸葉片生産中，由于材料用量、運輸和安裝成本等的下降，CFRP葉片的成本反而比GFRP葉片低。另外，利用碳纖維的導電性能，通過特殊的結構設計，可有效的避免雷擊對葉片造成的損傷。目前，就GFRP葉片的模量和強度來說，其臨界長度大約是60m，而CFRP的比強度是GFRP的2倍，比模量約是GFRP的3倍，采用CFRP葉片能有效的增加臨界長度。CFRP葉片大容量風機已成爲主導趨勢，這點在歐洲和亞洲非常明顯。

　　風電葉片一直是PAN-CF的一大市場，2010年以來，全球風電産業發展明顯減速，而我國的風電産業已失去國家的扶持和補貼，在激烈競爭的環境下，風電企業將更多的考慮經營成本和風險，不僅要考慮每千瓦的造價，更要重視度電成本，從風電投資、風電場運營維護成本和發電量等綜合考慮，長期來看，將有利于葉片的大型化和碳纖維化。隨著2011年全球風電裝機增速有所下滑，但是預計2019年全球將生産2。7萬台風機以及8。2萬片葉片，其中碳纖維增強塑料(CFRP)葉片將占全部葉片材料的7%左右，即需求量接近6。4萬噸/a。2010、2019年風電所需碳纖維量分別爲9990噸、64190噸，年複合增長率達到23%。

　　2、碳纖維複合材料在CNG儲存的增長動能極大。壓縮天然氣(CNG)是一種較理想的能源，具有成本低、效益高、無汙染、使用安全等特點，作爲汽車動力和生活燃料來源已有幾十年曆史。作爲CNG儲存容器的氣瓶是CNG動力的關鍵部件。由于CNG汽車的逐漸推廣，CNG氣瓶將具有十分廣闊的前景。

　　壓力容器是個具有較大增長潛力的CFRP終端市場，特別是汽車的壓縮天然氣瓶(CNG)，2010年的需求量爲1480t，根據我們測算到2019年有望增至11470t，將增長8倍，約占碳纖維總量的10%，年複合增長率27。4%。

　　3、碳纖維複合材料在汽車領域的增長不可忽視。當前，汽車工業正面臨資源和環境的嚴峻挑戰，推進汽車輕量化以降低油耗，是汽車工業發展的主題。複合材料因具有加工能耗低、輕質高強、可設計性強、耐腐蝕、成型工藝性好等優點，成爲汽車工業以塑代鋼的理想材料。據數據顯示，汽車用複合材料已占全球複合材料總量的23%以上，並呈逐步上升的趨勢。

　　同時，碳纖維複合材料在電動車上的應用空間更加巨大。以BMW爲例，其生産的i3是第一款主要由碳纖維材料制成的量産汽車。新型碳纖維複合材料技術的應用使得BMWi3的車身質量比傳統電動車減輕了250-350kg。

　　汽車領域將是碳纖維複合材料最具有潛力、需求量巨大的市場之一，特別是電動汽車領域輕量化需求推動下，2010年汽車産業的碳纖維需求量爲2300t，根據我們測算到2019年有望增至9300t，年複合增長率17%。

　　4、其它能源和工業領域也將出現不同程度的需求增量。在能源和工業的其它領域，以電力生産和輸送、石油開采爲例，碳纖維複合材料都保持了不同程度的需求增量。

　　實現核電清潔能源的關鍵是核燃料的供應，一個核燃料生産工廠一般由數十萬台相同的專用分離器組成，如果能夠提高每個分離器的生産能力，則整個工廠的生産能力會得到極大的提高。采用全碳纖維複合材料結構的分離器，生産效率是第一代分離器的8倍多。

　　碳纖維在輸電領域的利用，主要是用來制作成碳纖維複合材料芯鋁導線(ACCC)。我國每年新增輸電線路100萬km，老化改造線路約20萬km，並且這個數字以每年50%左右的速度遞增，這爲ACCC的大力推廣提供了潛在的需求市場。

　　碳纖維複合材料由于具有模量高、強度大(鋼的7-9倍)、耐腐蝕性強、易于修補、抗沖擊性強、熱膨脹系數和導熱性低、質量輕又無浮力等諸多優點，被廣泛應用于深海石油平台的結構件，如臍帶管加強杆、錨鏈線纜、采油立管、柔性立管等上。碳纖維複合材料支撐的系纜可用于開采深度達3000m的深海作業平台，且耐腐蝕性優異，工作壽面可達25年。

　　我們預測核電、電力傳輸、石油開采等領域，每年的需求擴張基本保持在年複合增長率9%左右，是能源和工業領域的另外極大重要領域。