1前言
2023对于全球的碳纤维市场,是极其特殊的一年,根据我们对多方的数据的统计及综合评估,2023年全球碳纤维的需求量为115,000吨,对比2022年的135,000吨,下降了14.8%。这是继1995年以来,全球首次出现需求负增长,对于中国企业,这是前所未有的经历与挑战,全球碳纤维市场往何处去?我们先简要回顾全球碳纤维的需求历史:1971年,以日本东丽公司生产PAN基碳纤维Torayca T300(1吨/月)为标志事件,人类开始了PAN基碳纤维的工业规模生产。随后几年,日本与美国相继开发了鱼竿、高尔夫球杆,这是PAN基碳纤维最初的应用市场。1975年,东丽的碳纤维成功地应用在波音B737的次承力部件,在随后几年,东丽碳纤维进入了波音B757与B767的次承力部件,从此开启了PAN基在航空航天军工的应用,从1971年到1985年,我们称之为“哺育期”。进入80年代中期至90年代初,新的体育器材如网球拍,新的航空航天应用,如卫星、火箭、波音B777、空客A320的加入,碳纤维市场进入“爬行期”。然而,在1990-1995年期间,民用航空市场进入了萧条期(详见2020航空产业网,1970-2018民航飞机交付与经济周期),飞机出货量逐年降低,严重依靠航空航天军工市场的碳纤维市场也相应进入平稳及下降,我们称之为“蹒跚学步期”;1995年到2002年,民用航空市场复苏,B777主承力结构采用碳纤维,体育器材平稳发展,新的工业应用如压力容器进入,需求稳定发展,市场进入了“走步期”。从2003年到2022年,2003年,波音公司开启了复材飞机B787计划;2005年,空客开启了复材飞机A320计划; 两款飞机的碳纤维复材均超过结构总质量的50%,至此开启了航空新时代;2007年,ZOLTEK宣布与世界最大风电设备供应商VESTAS达成协议,在5年内提供3亿美元的碳纤维;这些标志性事件构成了市场的高速增长,进入了“跑步期”。我们曾经以为碳纤维市场会一路前行、甚至飞奔,市场一片乐观情绪,数年前,本报告也做了不少乐观的预测。真应了那句谚语“人类一预测(原文是思考),上帝就发笑”。大约在2017年前,我们的产业发展思路是按照东丽公司的产品发展思路来规划的,之后风电等工业应用的异军突起,让这些规划被市场狠狠打脸;2017年之后,我们对风电等工业应用赋予了极大的热情与愿望,2023年又被市场打脸。从预测到被市场打脸的反复受虐之下,我们需要认真反思产业政策的科学性,集中力量诚然可以办大事,而集中聪明大脑去做预测及安排,在变幻莫测与神奇的市场经济中,可能更多会成为笑话。2023年,我国的碳纤维市场也很不乐观,需求量为69,075吨,对比2022年的74,429吨降低了7.2%;2023年的运行产能为140,830吨,对比2022的112,050吨,增长了25.7%。市场需求降低,而运行产能高速增长,必然形成价格血拼、库存高企的严重内卷状态。中国碳纤维产业如何解困?加上“全球碳纤维市场往何处去?”的疑问。我现在是没有胆量去尝试回答这样的大问题了,只是尽量多地提供给行业更多的数据与事实,仁者见仁,各自做结论!感谢碳纤维全行业的参与企业的高度关注与支持,大家对我们的数据与结论均作出了非凡的贡献;感谢中国化纤协会各位领导的支持;感谢中国复合材料集团前董事长张定金先生、中石化上海石化副总经理黄翔宇先生、安徽赢碳新材料副总经理陈宇航先生、南通复源董事长杨斌女士等一批业界同仁无私分享行业信息与思想。
对比2022年的135,000吨, 2023年的全球需求数据为115,000吨,同比降低了14.8%,不同于往年的全球10%的增长规律。首先,感谢中国碳纤维企业的一如既往的支持,大家主动通报了年度销售数据,当然我们也在市场做了多渠道的数据核定,中国的销量加上进口总数,我们权当中国的市场需求(不完全科学,比如对来料加工数据的处置)。接着,我们开始参阅国际碳纤维同行的年度销售数据或经营情况,从供应侧来判断需求,比如日本碳纤维企业的出货量,德国SGL公司的年报,HEXCEL公司的年报等;然后,我们参阅了大量的应用市场的发展现状,比如波音与空客在2022年的交付量(尤其是复合材料飞机),体育用品大企业的经营状况等。最后,我们也参考国际同行对市场的数据。综合上述四类依据,我们算出了全球碳纤维的需求量。
总量:115,000吨
2023年的应用市场格局有较大的变化。对比前几年,风电市场对碳纤维的需求疲软;疫情之后,航空航天军工市场迅速回暖,再次回到龙头应用的位置。体育休闲市场近几年呈现了过山车一样的变化:历史上,该市场是平稳增长的规律,疫情开始,出现了疯涨,比如,2022年对比2021年的增幅达到29.7%, 除了疫情刺激大众的消费,更多原因是疫情导致的国家海运市场紊乱等因素,导致西方分销商大量库存,2023年全球逐步恢复到正常状态,大量的库存使得销售狂降,对比2022年,2023年的体育休闲降低了21.7%。压力容器市场在2023年也是有所增长的,但是在2022年,由于碳纤维紧俏,各大厂家都做了一定的库存,2023年,碳纤维供应充足,所以消耗了一定的库存,新的需求体现出小许的降低。其他的市场,大都保持与去年类似或稍微降低,主要原因是2022年碳纤维供应紧张之下的库存用到了2023年。碳碳复材(包括保温毡)主要受中国的光伏行业影响,2023年有小幅度的增长。
总量:3,810.0百万美元
全球碳纤维的销售金额为38.1亿美元,对比2022年的43.85亿美元,降低了13%, 除了需求数量降低,价格对比前两年也有大幅度下降。
总量:115,000吨
模量的定义:
标准模量是指拉伸模量为230-270GPa;
中等模量是指拉伸模量为270-350GPa;
高模量是指拉伸模量超过350GPa
小丝束Small Tow(或常规丝束Regular Tow)1-40K(含)
大丝束Heavy Tow:≥48K
巨丝束Giant Tow:≥100K
上述的全球及中国市场的产品既有格局是客观的。一方面,追求更高性能是必须的,但要防止盲目追高,曲高和寡是基本规律,尤其对于企业,还是要以盈利为根本目标。
3全球碳纤维供应
2023年,尽管我们依然采用了“运行产能”的概念,但依然存在“产能折算”的问题。这些问题主要存在于兼顾生产1K-6K的单位中,他们会把产线按照12K来核算。2023年,全世界主要增加的产能是:中复神鹰增长14,000吨,吉林化纤集团增长7,000吨,韩国晓星公司增长5,500吨,土耳其DowAksa 增加了2,400吨,中简科技增长了1,500吨, 长盛科技增长了800吨。全球十强厂家中,包含了吉林化纤集团、中复神鹰、新创碳谷、宝旌四家中国大陆企业。2023年已经宣布并在进行中的扩产有:东丽欧洲计划投资1.2亿欧元,法国工厂年产量将从5,000吨增至6,000吨,东丽美国投资1,500万美元升级生产线,实现T1100G产能翻番(2024年初已经完成),扩建其位于加利福尼亚州Morgan Hill的工厂,东丽韩国扩建3,300吨产能的第三条生产线, 把年生产能力提高到8,000吨/年,到2025年,东丽集团至少增加7,500吨/年小丝束产能。吉林15,000吨高性能碳纤维,宝旌 30,000吨 (2025前完成) ,中复神鹰30,000吨(2026年完成),上海石化6,000吨(2024年完成), 韩国晓星在中国的9,600吨及越南的21,600吨扩产计划等。
总量:290,230吨
对比2022年的全球运行产能258,550吨,2023为290,230吨,增长12.3%。所有的新增产能由中国、韩国晓星及土耳其DowAksa贡献。近几年,中国运行产能在全球的占比:2019年17.3%排名美日之后第三名;2020年21.1%排名美之后第二名;2021年30.5%全球第一;2022年43.3%,全球第一,2023年47.7%,全球第一名。这些显著的进步充分证明了我国制造大国的能力。2023年,俄乌战争对欧洲的能源问题凸显,整个欧洲的能源价格上升,这对于碳纤维生产是重要的成本,所以,除了紧密供应链的必须及碳纤维的高附加值,欧洲(包括东欧)生产碳纤维将举步维艰。据未经证实的市场传言:ZOLTEK 的匈牙利工厂出现长时间的停产。从产地生产要素优势看,全球碳纤维生产从昂贵能源国家及地区,向便宜区域的转移,是不可避免的大趋势。