隨著各省級(jí)行政區(qū)“十四五”相關(guān)規(guī)劃陸續(xù)出臺(tái)，各地新能源發(fā)展目標(biāo)也浮出水面。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在目前已發(fā)布的20余個(gè)省級(jí)規(guī)劃中，“十四五”期間新增風(fēng)電、光伏裝機(jī)規(guī)模將超過500GW，各地也在積極打造新能源產(chǎn)業(yè)集群。


與此同時(shí)，制造端的產(chǎn)能也在擴(kuò)張，以光伏為例，去年，硅料、硅片、電池、組件四大制造環(huán)節(jié)的產(chǎn)量增長(zhǎng)了28.8%——46.9%不等，硅片、硅料等賽道均涌入了眾多新玩家；風(fēng)電行業(yè)的塔筒、葉片也有類似的擴(kuò)產(chǎn)跡象。


據(jù)測(cè)算，為支撐2030年前碳達(dá)峰，“十四五”、“十五五”非化石能源增量在能源消費(fèi)增量中的占比，要從“十三五”期間的44%增長(zhǎng)到100%；而要實(shí)現(xiàn)2060年碳中和，那么2060年非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到80%以上，風(fēng)電、光伏發(fā)電裝機(jī)容量預(yù)計(jì)將達(dá)到50億千瓦左右。



風(fēng)電光伏產(chǎn)能頻頻加碼


不久前，晶澳科技披露了關(guān)于投資建設(shè)公司一體化產(chǎn)能的公告，涉及越南2.5GW拉晶及切片項(xiàng)目、寧晉1.3GW高效電池項(xiàng)目、義烏10GW組件輔材配套項(xiàng)目以及突泉200MW光伏儲(chǔ)能發(fā)電項(xiàng)目。這是自2020年8月以來，公司發(fā)布的第三份一體化產(chǎn)能擴(kuò)建公告。


針對(duì)較新的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，晶澳科技表示，本次新建硅片、電池項(xiàng)目投產(chǎn)后，能夠有效提高高效產(chǎn)品的產(chǎn)能，滿足市場(chǎng)對(duì)高效產(chǎn)品的需求，不斷提高市場(chǎng)份額和一體化盈利能力；另外，本次輔材項(xiàng)目投產(chǎn)后，能夠滿足部分需求，有利于保障公司原材料的穩(wěn)定供應(yīng)。


去年，晶澳科技全球組件出貨量排名并列第二，公司的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃只是全行業(yè)的一個(gè)縮影。1月份，東方日升披露了50億元的定增方案，募投項(xiàng)目包括5GWN型超低碳高效異質(zhì)結(jié)電池片與1GW高效太陽(yáng)能組件項(xiàng)目。


“當(dāng)前，光伏擴(kuò)產(chǎn)潮中涌現(xiàn)了一批新進(jìn)入者，同時(shí)，現(xiàn)有企業(yè)也在加強(qiáng)垂直一體化產(chǎn)能布局。”一位不愿具名的光伏行業(yè)專家在接受證券時(shí)報(bào)·e公司記者采訪時(shí)談及行業(yè)擴(kuò)產(chǎn)的兩個(gè)特征。


據(jù)記者不完全統(tǒng)計(jì)，跨界布局方面，硅料可謂香餑餑，寶豐能源規(guī)劃了60萬噸產(chǎn)能，青海麗豪、合盛硅業(yè)均規(guī)劃了20萬噸產(chǎn)能，江蘇潤(rùn)陽(yáng)、新疆晶諾也規(guī)劃了10萬噸產(chǎn)能；雙良節(jié)能、京運(yùn)通等硅片賽道新進(jìn)入者早已被資本市場(chǎng)熟知。


垂直一體化布局方面，江蘇潤(rùn)陽(yáng)入局硅料，通威股份切入硅片領(lǐng)域，其他諸如隆基、晶科、天合、晶澳等則在擴(kuò)充電池產(chǎn)能。值得一提的是，一體化廠商擴(kuò)充電池產(chǎn)能的背景下，2021年，前五大專業(yè)電池廠商出貨量雖有增長(zhǎng)，但增速已經(jīng)從前一年的81%降至36%。


美暢股份主營(yíng)電鍍金剛石線，是硅片切割環(huán)節(jié)的主要耗材，近期也有擴(kuò)產(chǎn)動(dòng)作。公司董秘周湘向記者表示，公司計(jì)劃十二線機(jī)效能提升項(xiàng)目與富隆擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目同時(shí)進(jìn)行，預(yù)計(jì)到今年年底年化產(chǎn)能達(dá)12000萬公里，“啟動(dòng)該項(xiàng)目是因?yàn)橐患径认掠萎a(chǎn)能釋放，金剛線需求增長(zhǎng)”。


中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)提供的數(shù)據(jù)顯示，2021年，國(guó)內(nèi)多晶硅產(chǎn)量50.5萬噸，硅片產(chǎn)量227GW，電池產(chǎn)量198GW，組件產(chǎn)量182GW，同比分別增長(zhǎng)28.8%、40.7%、46.9%和46.1%，四大制造環(huán)節(jié)產(chǎn)值超過7500億元。這組數(shù)據(jù)反映出的擴(kuò)產(chǎn)結(jié)果更為直觀。


談及產(chǎn)能布局情況，隆基股份相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者，公司單晶硅總部位于西安，覆蓋陜西、寧夏、云南、江蘇、浙江、馬來西亞、越南等生產(chǎn)布局。寧夏及馬來西亞為拉棒、切片、電池、組件全產(chǎn)業(yè)鏈；云南主要為拉棒、切片、電池。江浙地區(qū)主要為電池、組件產(chǎn)能，越南基地為組件。“對(duì)于隆基股份經(jīng)營(yíng)目標(biāo)而言，硅片產(chǎn)業(yè)希望維持45%的市場(chǎng)份額，組件環(huán)節(jié)希望實(shí)現(xiàn)30%的市場(chǎng)份額?！?/span>


然而，擴(kuò)產(chǎn)也有可能造成供應(yīng)鏈的失衡。上述行業(yè)專家向記者表示，光伏制造端各環(huán)節(jié)擴(kuò)產(chǎn)周期不匹配是導(dǎo)致供應(yīng)鏈?zhǔn)Ш獾脑蛑?，例如，硅片、電池、組件擴(kuò)產(chǎn)周期短，但多晶硅、光伏玻璃擴(kuò)產(chǎn)周期長(zhǎng)，再有就是供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)的產(chǎn)能不匹配。“相比擴(kuò)產(chǎn)，供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)發(fā)展的問題更值得關(guān)注。”


以這兩年供需問題較為突出的多晶硅為例，去年，中國(guó)多晶硅產(chǎn)能（不算試生產(chǎn)）達(dá)到52萬噸，而2022年全球多晶硅產(chǎn)能快速增加至100萬噸——120萬噸。中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)硅業(yè)分會(huì)常務(wù)副秘書長(zhǎng)馬海天向記者表示，多晶硅的高利潤(rùn)是暫時(shí)的，到2022年底，多晶硅的價(jià)格將回落到相對(duì)合理的水平?！爸袊?guó)晶硅光伏產(chǎn)業(yè)是巨大的沉沒資本堆積起來的，未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展遇到的困難將比想象的大?！?/span>


“在碳中和目標(biāo)的大背景下，整個(gè)行業(yè)都要以發(fā)展的眼光看待光伏產(chǎn)能結(jié)構(gòu)的安全問題。從企業(yè)自身來講，則需用長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光做好戰(zhàn)略規(guī)劃，要準(zhǔn)確把握產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)和節(jié)奏，確保企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的均衡穩(wěn)定?！鄙鲜雎』煞葚?fù)責(zé)人向記者說道。


全行業(yè)擴(kuò)產(chǎn)的景象同樣發(fā)生在風(fēng)電行業(yè)，天順風(fēng)能擬規(guī)劃新建設(shè)的4處塔筒工廠，分別位于河南濮陽(yáng)、內(nèi)蒙古通遼、廣西北海、湖北荊門，預(yù)計(jì)2023年底實(shí)現(xiàn)塔筒產(chǎn)能120萬噸/年。海工裝備方面，德國(guó)、射陽(yáng)海工基地穩(wěn)步推進(jìn)，預(yù)計(jì)2022年底形成60萬噸/年海工產(chǎn)能。


儲(chǔ)能氫能受市場(chǎng)熱捧


根據(jù)彭博新能源財(cái)經(jīng)的預(yù)測(cè)，今年在光伏競(jìng)價(jià)中增加儲(chǔ)能要求的市場(chǎng)數(shù)量將新增5個(gè)以上；光儲(chǔ)電站項(xiàng)目總規(guī)模將在今年翻番；同時(shí)，在至少4個(gè)市場(chǎng)，新增戶用光伏系統(tǒng)中的半數(shù)以上將配備儲(chǔ)能。


近日，兩大電網(wǎng)公司宣布了其在儲(chǔ)能領(lǐng)域的規(guī)劃，國(guó)家電網(wǎng)力爭(zhēng)到2030年公司經(jīng)營(yíng)區(qū)抽蓄電站裝機(jī)由目前2630萬千瓦提高到1億千瓦、電化學(xué)儲(chǔ)能由300萬千瓦提高到1億千瓦。南方電網(wǎng)則表示，“十四五”期間，公司將有序推進(jìn)抽水蓄能電站建設(shè)，探索推進(jìn)新型儲(chǔ)能電站建設(shè)運(yùn)營(yíng)，調(diào)峰調(diào)頻電源裝機(jī)容量將突破1500萬千瓦，新型儲(chǔ)能規(guī)模達(dá)到200萬千瓦。


去年以來，不少省份出臺(tái)政策要求新開發(fā)風(fēng)、光項(xiàng)目配置一定比例的儲(chǔ)能，但從各方反饋來看熱情并不高。“對(duì)于配置儲(chǔ)能的強(qiáng)制要求還存在爭(zhēng)議，具體而言，儲(chǔ)能的投資成本回收機(jī)制尚未完善，目前階段徒增投資成本，未形成有效收益。”上述行業(yè)專家向記者說。



以記者獲得的一家鋼鐵企業(yè)情況為例，其午間光伏上網(wǎng)電價(jià)比17時(shí)——22時(shí)的高峰用電電價(jià)低0.39元/kWh左右，不夠支撐使用0.5元/kWh的儲(chǔ)能電池移峰填谷功能，若無其他補(bǔ)貼，則不足以激勵(lì)該地分布式光伏自發(fā)配置儲(chǔ)能進(jìn)行移峰和光伏發(fā)電100%自用。


近日，國(guó)家發(fā)改委、能源局印發(fā)了《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》，其中提出，到2025年，新型儲(chǔ)能由商業(yè)化初期步入規(guī)?；l(fā)展階段、具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件；到2030年，新型儲(chǔ)能全面市場(chǎng)化發(fā)展。


上述行業(yè)專家向記者表示，一系列政策明確了新型儲(chǔ)能獨(dú)立市場(chǎng)主體地位；下一步，應(yīng)健全新型儲(chǔ)能價(jià)格機(jī)制及“新能源+儲(chǔ)能”項(xiàng)目激勵(lì)機(jī)制。


受到熱捧的還有氫能，已有多家A股上市公司宣布有氫燃料電池業(yè)務(wù)或子公司從事氫能產(chǎn)業(yè)。另外，1月底，國(guó)家能源局發(fā)布的《2022年能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃立項(xiàng)指南》顯示，氫能被列為2022年能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃立項(xiàng)重點(diǎn)方向。


廣匯能源相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者，新疆作為我國(guó)五大能源綜合基地之一，有豐富的煤炭、油氣、風(fēng)、光等自然資源，在制氫方面有天然的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，高寒地區(qū)鋰電池性能會(huì)出現(xiàn)大幅下降，純電動(dòng)汽車優(yōu)勢(shì)不在，因此新疆具備發(fā)展氫能及氫能汽車的條件?；诖朔紤]，公司制定了《氫能產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃綱要(2022-2030年)》


該負(fù)責(zé)人表示，廣匯能源氫能產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)劃將充分利用氫能同時(shí)具備能源和儲(chǔ)能兩重屬性的特點(diǎn)，結(jié)合在淖毛湖地區(qū)用能企業(yè)減碳的需求，以現(xiàn)有的化工制氫（灰氫）為基礎(chǔ)，把新能源（風(fēng)間帶光伏）發(fā)電——電解水制氫（綠氫）作為突破口，培育并帶動(dòng)制氫、輸氫、儲(chǔ)氫、用氫以及相關(guān)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展。


此外，粵水電近期公告與內(nèi)蒙古自治區(qū)烏海市政府、江蘇興邦能源科技有限公司簽訂《戰(zhàn)略合作框架協(xié)議》，項(xiàng)目總投資168億——188億元用于氫能產(chǎn)業(yè)鏈。項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)立1個(gè)國(guó)際院士未來零碳?xì)淠芸苿?chuàng)中心，建設(shè)2個(gè)碳中和氫電產(chǎn)業(yè)園，打造上中下游3個(gè)產(chǎn)業(yè)集群。


去年，隆基股份成立了氫能子公司。當(dāng)時(shí)，隆基股份總裁李振國(guó)向證券時(shí)報(bào)·e公司記者表示，公司早在2018年就開始關(guān)注和布局可再生能源電解制氫，在電解制氫裝備、光伏制氫等領(lǐng)域形成了技術(shù)積累，下一步將進(jìn)行氫能產(chǎn)業(yè)化布局。


上述隆基股份負(fù)責(zé)人告訴記者，目前，隆基氫能主打大型堿性水電解制氫設(shè)備，致力于實(shí)現(xiàn)更低綠氫LCOH，其產(chǎn)品具有高性能、模塊化、智能化、高品質(zhì)的優(yōu)勢(shì)；同時(shí)，布局綠電制綠氫解決方案，推動(dòng)氫能技術(shù)進(jìn)步?！拔覀冋J(rèn)為，光伏+儲(chǔ)能是未來人類終極能源，綠氫裝備、綠氫生產(chǎn)與應(yīng)用等領(lǐng)域，將有巨大的發(fā)展空間?！?/span>


該負(fù)責(zé)人向記者表示，在當(dāng)下綠氫的發(fā)展過程中，建議關(guān)注以下問題，一是行業(yè)要定義“綠氫”的標(biāo)準(zhǔn)，明確“十四五”、“十五五”期間“綠氫”占比，提出“綠氫”產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑，提高“綠氫”在工業(yè)脫碳中的作用和價(jià)值，鼓勵(lì)用可再生能源水電解制氫。


二是將綠氫管理納入到能源管理體系，制定綠氫價(jià)格政策，給予綠氫適當(dāng)補(bǔ)貼激勵(lì)，繼續(xù)深化完善碳交易市場(chǎng)，探索碳稅政策；三是在具備可再生能源發(fā)電資源優(yōu)勢(shì)并有綠氫消納的地區(qū)建立國(guó)家級(jí)大型綠氫“領(lǐng)跑者”示范基地，鼓勵(lì)推廣先進(jìn)的產(chǎn)品技術(shù)，打通產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)現(xiàn)“制儲(chǔ)輸用”一體化。


風(fēng)電領(lǐng)航，碳纖維下游應(yīng)用市場(chǎng)蓬勃發(fā)展


隨著我國(guó)碳纖維生產(chǎn)技術(shù)的不斷突破，碳纖維國(guó)產(chǎn)替代駛?cè)肟燔嚨馈８鶕?jù)賽奧碳纖維統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2020年中國(guó)碳纖維總需求量為4.89萬噸，占全球總需求量的45.7%。2020年我國(guó)碳纖維需求量同比增長(zhǎng)29%，需求增速遠(yuǎn)高于全球碳纖維需求3%的增速。我國(guó)碳纖維的對(duì)外依存度較高，2020年我國(guó)碳纖維進(jìn)口量為3.04萬噸，約占總需求的62.2%，同比增長(zhǎng)17.5%，國(guó)產(chǎn)量為1.85萬噸，同比增長(zhǎng)53.8%。隨著下游各應(yīng)用領(lǐng)域的不斷發(fā)展壯大，我國(guó)碳纖維需求有望進(jìn)一步增長(zhǎng)。根據(jù)賽奧碳纖維預(yù)測(cè)，到2025年，我國(guó)碳纖維需求總量將達(dá)到14.95萬噸，五年CAGR高達(dá)25.1%。


碳纖維復(fù)合材料憑借其優(yōu)異性能，在航空航天、武器裝備、風(fēng)電葉片、軌道交通等領(lǐng)域具有無可替代的地位。當(dāng)前，我國(guó)碳纖維的下游應(yīng)用（銷量口徑）主要集中在風(fēng)電葉片和體育休閑領(lǐng)域，其中風(fēng)電葉片領(lǐng)域發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，2020年風(fēng)電葉片領(lǐng)域的碳纖維需求量首次超過體育休閑領(lǐng)域的需求量。由于新冠疫情沖擊，2020年航空航天領(lǐng)域的碳纖維需求增速有較大幅度下降。然而對(duì)比我國(guó)與全球碳纖維下游需求行業(yè)分布可以看到，我國(guó)碳纖維在航空航天與汽車領(lǐng)域的應(yīng)用規(guī)模遠(yuǎn)低于全球相應(yīng)的規(guī)模，因而我國(guó)碳纖維在這些領(lǐng)域的應(yīng)用同樣具備較大的發(fā)展?jié)摿Α?/span>


值得注意的是，在碳纖維的各下游應(yīng)用中，航空航天用碳纖維復(fù)合材料技術(shù)壁壘高，工藝流程繁瑣，需經(jīng)過碳纖維-預(yù)浸料-分切-自動(dòng)鋪放-熱壓罐檢驗(yàn)-機(jī)加工-裝配等步驟，且需要至少十年的研發(fā)周期，因此具備較高的附加值。根據(jù)賽奧碳纖維數(shù)據(jù)，2020年我國(guó)航空航天領(lǐng)域的碳纖維需求量?jī)H占需求總量的3.5%，但是收入規(guī)模占比較大，約占碳纖維下游各應(yīng)用的總收入規(guī)模的37.4%。



風(fēng)電葉片是我國(guó)碳纖維第一大應(yīng)用領(lǐng)域


碳纖維性能優(yōu)異，被廣泛應(yīng)用于風(fēng)電葉片。碳纖維具備低密度、高強(qiáng)度、高彈性、耐腐蝕、熱膨脹系數(shù)低等優(yōu)良特性。其輕便的特點(diǎn)使得風(fēng)電葉片在長(zhǎng)度增加的同時(shí)，重量更輕。輕量化還可以適當(dāng)降低對(duì)渦輪和塔架組件強(qiáng)度的要求，節(jié)約其他部件成本，從而對(duì)沖碳纖維較高的生產(chǎn)成本。同時(shí)，碳纖維能夠讓風(fēng)電機(jī)組更好地抗擊惡劣氣候條件。此外，碳纖維還能提高風(fēng)能轉(zhuǎn)化效率，且由于碳纖維葉片更薄更長(zhǎng)更細(xì)，同時(shí)能夠提高葉片動(dòng)能的輸出效率。但由于碳纖維價(jià)格目前仍舊較高，考慮到葉片的制造成本，碳纖維目前只應(yīng)用到葉片主梁帽、蒙皮表面、葉片根部、葉片前后緣防雷系統(tǒng)等關(guān)鍵部位，其中主要的應(yīng)用部位是主梁帽。


風(fēng)電葉片是國(guó)內(nèi)碳纖維的主要應(yīng)用領(lǐng)域，也將是“十四五”期間碳纖維下游需求增長(zhǎng)較快的領(lǐng)域，未來發(fā)展空間廣闊。近年來，隨著風(fēng)電葉片大型化、風(fēng)電機(jī)組裝機(jī)量穩(wěn)步增加，裝機(jī)方向逐步從陸上小功率機(jī)組向海上大功率機(jī)組轉(zhuǎn)移，碳纖維在風(fēng)電領(lǐng)域的用量大幅增長(zhǎng)。根據(jù)賽奧碳纖維統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2020年中國(guó)碳纖維下游應(yīng)用中，風(fēng)電葉片需求量占比較大，達(dá)40.9%；2020年全球風(fēng)電葉片碳纖維的總需求量為3.06萬噸，同比增長(zhǎng)20%，我國(guó)風(fēng)電葉片碳纖維需求量約為2萬噸，同比增長(zhǎng)45%。預(yù)計(jì)2025年全球風(fēng)電葉片碳纖維的需求量將增至9.34萬噸，2020-2025年間的CAGR為25%，風(fēng)電葉片市場(chǎng)空間較為廣闊。


中國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量增速顯著，根據(jù)國(guó)家能源局統(tǒng)計(jì)，2017-2020年間，我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模持續(xù)上行，新增風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模逐年提高，利好風(fēng)電用碳纖維需求提升。2020年我國(guó)累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模達(dá)到281.7GW，同比增長(zhǎng)34.1%，新增風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模達(dá)71.7GW，同比增長(zhǎng)179%。


根據(jù)中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專業(yè)委員會(huì)（CWEA）的統(tǒng)計(jì)，我國(guó)新增的風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)容量不斷增大，因?yàn)榇蠊β曙L(fēng)電機(jī)組的風(fēng)能利用率高，且風(fēng)機(jī)的單位發(fā)電成本低。我國(guó)單機(jī)容量為2-2.9MW風(fēng)電機(jī)組裝機(jī)容量占比從2019年的72.1%下降至2020年的61.1%，而單機(jī)容量3.0MW及以上風(fēng)電機(jī)組裝機(jī)容量從2019年的27.65%增長(zhǎng)至2020年的37.9%。


風(fēng)電葉片大型化是風(fēng)電的發(fā)展趨勢(shì)，當(dāng)前風(fēng)輪直徑已突破125m，未來正朝著長(zhǎng)度為150m、250m的大型風(fēng)電葉片前進(jìn)。傳統(tǒng)的風(fēng)電葉片制造材料為玻璃纖維復(fù)合材料，全玻璃鋼葉片已經(jīng)無法滿足風(fēng)電葉片大型化的要求。而碳纖維在實(shí)現(xiàn)風(fēng)電葉片大型化、輕量化時(shí)的主要優(yōu)勢(shì)是在滿足一定強(qiáng)度要求的前提下，具有其他材料不具備的高比模量，因此碳纖維材料是更加理想的選擇。例如，3MW的風(fēng)機(jī)的葉片，使用碳纖維替代傳統(tǒng)的玻璃纖維，葉片的重量將減少32%，成本下降約16%。


我國(guó)風(fēng)電市場(chǎng)高景氣，風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模有望進(jìn)一步擴(kuò)大。四百余家風(fēng)能企業(yè)在2020年北京國(guó)際風(fēng)能大會(huì)上聯(lián)合發(fā)布的《風(fēng)能北京宣言》指出：在“十四五”規(guī)劃中，須為風(fēng)電設(shè)定與“碳中和”國(guó)家戰(zhàn)略相適應(yīng)的發(fā)展空間，即保證年均新增裝機(jī)5000萬千瓦以上。2025年后，中國(guó)風(fēng)電年均新增裝機(jī)容量應(yīng)不低于6000萬千瓦，到2030年中國(guó)風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量至少達(dá)到8億千瓦，到2060年至少達(dá)到30億千瓦。根據(jù)GWEC的數(shù)據(jù)，截至2020年年底我國(guó)海上風(fēng)電裝機(jī)量為998.99萬千瓦。預(yù)計(jì)2021至2025年，我國(guó)新增海上風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模可達(dá)3470萬千瓦，因此2025年我國(guó)海上風(fēng)電裝機(jī)量可達(dá)4468.99萬千瓦，2020-2025年間CAGR為35%。


在這里我們假設(shè)2021-2025年我國(guó)陸上新增風(fēng)電裝機(jī)量的CAGR為10%，假設(shè)2021-2025年陸上風(fēng)電和海上風(fēng)電的平均單機(jī)容量的CAGR與2017-2020年平均單機(jī)容量的CAGR一致。目前碳纖維主要應(yīng)用在風(fēng)機(jī)葉片的主梁結(jié)構(gòu)，而主梁會(huì)采用碳纖維/玻璃纖維混合的方式實(shí)現(xiàn)性價(jià)比更大化，因此我們假設(shè)碳纖維的重量占主梁總重的60%。風(fēng)機(jī)主梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量超過葉片質(zhì)量的一半，在這里我們按50%計(jì)算，由此得到我國(guó)未來風(fēng)電市場(chǎng)對(duì)碳纖維的需求量。預(yù)計(jì)2025年我國(guó)風(fēng)電領(lǐng)域碳纖維的需求量將達(dá)6.06萬噸，風(fēng)電領(lǐng)域碳纖維需求有望持續(xù)提升。


氫能是一種良好的可再生能源。氫能來源廣泛，海水中的氫熱量是地球所有化石燃料熱量的9000倍，同時(shí)氫能具有零排放、自動(dòng)再生、熱能集中等優(yōu)勢(shì)，在全球綠色能源轉(zhuǎn)型的當(dāng)下有著重要地位。儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)為氫能應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，但是目前氫氣儲(chǔ)存技術(shù)滯后，安全性無法得到保障，嚴(yán)重限制了氫能源的大規(guī)模應(yīng)用。氫氣的儲(chǔ)存有高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫、低溫液態(tài)儲(chǔ)氫、金屬氫化物儲(chǔ)氫、碳納米管吸附儲(chǔ)氫、有機(jī)液體氫化物儲(chǔ)氫等方法。其中，高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫具有充放氫速度快、容器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，是目前大規(guī)模應(yīng)用中的主流方法。高壓儲(chǔ)氫氣瓶是氫燃料電池系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一,而高壓氫氣瓶的核心技術(shù)在于塑料內(nèi)襯及碳纖維纏繞，由于高壓化和輕量化需求，復(fù)合材料高壓儲(chǔ)氫氣瓶為研發(fā)與應(yīng)用的主流技術(shù)。目前我國(guó)主要采用35MPa的儲(chǔ)氫瓶，相較于國(guó)際主流的70MPa高壓儲(chǔ)氫瓶仍存在一定的技術(shù)差距。


通常來說，車用氣瓶共分為四種類型：全金屬氣瓶(I型)、金屬內(nèi)膽纖維環(huán)向纏繞氣瓶(II型)、金屬內(nèi)膽纖維全纏繞氣瓶(III型)、非金屬內(nèi)膽纖維全纏繞氣瓶(IV型)。Ⅰ型和Ⅱ型氣瓶重容比較大，難以滿足單位質(zhì)量?jī)?chǔ)氫密度要求，用于車載供氫系統(tǒng)并不理想。Ⅳ型氣瓶在高壓下，氣體易從非金屬內(nèi)膽向外滲透，且金屬閥座與非金屬結(jié)構(gòu)的連接強(qiáng)度難以保證。因此，采用鋁內(nèi)膽的Ⅲ型氣瓶是主要研究方向。復(fù)合材料儲(chǔ)氫氣瓶由內(nèi)至外包括內(nèi)襯材料、過渡層、纖維纏繞層、外保護(hù)層、緩沖層。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型儲(chǔ)氫氣瓶均有纖維纏繞層，且纏繞層選用碳纖維作為增強(qiáng)材料，高強(qiáng)度、高模量的碳纖維材料通過纏繞成型技術(shù)制備的復(fù)合材料氣瓶不僅結(jié)構(gòu)合理、重量輕，且具有良好的工藝性和可設(shè)計(jì)性，在儲(chǔ)氫氣瓶制備上具有廣闊的應(yīng)用空間，T700碳纖維材料即可滿足儲(chǔ)氫氣瓶用的要求。


氫燃料電池汽車高速發(fā)展，有望大幅提振儲(chǔ)氫罐用碳纖維需求。氫燃料電池汽車因其零排放無污染、加氫時(shí)間短、續(xù)航里程長(zhǎng)、效率高等優(yōu)點(diǎn)成為現(xiàn)代汽車的發(fā)展方向之一，也是當(dāng)前氫能利用的主要方向，氫燃料電池汽車的快速發(fā)展有望大幅推動(dòng)用于制造汽車儲(chǔ)氫罐的碳纖維需求。賽奧碳纖維數(shù)據(jù)顯示，2020年全球壓力容器的碳纖維需求為8800噸，預(yù)計(jì)2025年將達(dá)2.2萬噸，五年CAGR高達(dá)20%。


中國(guó)碳纖維發(fā)展駛?cè)肟燔嚨兰铀龠M(jìn)口替代


2020年中國(guó)碳纖維行業(yè)呈現(xiàn)的景氣度較高。市場(chǎng)在強(qiáng)勁增長(zhǎng)，疊加8月后日本限制碳纖維對(duì)華銷售，因此幾乎每家主要碳纖維公司均在擴(kuò)大產(chǎn)能。



2020年國(guó)產(chǎn)碳纖維產(chǎn)能3.62萬噸，產(chǎn)量1.85萬噸，產(chǎn)能利用率約為51%，國(guó)產(chǎn)碳纖維約占總需求量的37.87%，初步擺脫了依賴進(jìn)口碳纖維及原絲等產(chǎn)品的被動(dòng)局面。在“十四五”開展前后，國(guó)內(nèi)多家碳纖維生產(chǎn)商開啟了與碳纖維及原材料等相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)擴(kuò)能項(xiàng)目，朝著實(shí)現(xiàn)“碳中和”、“碳達(dá)標(biāo)”的愿景目標(biāo)努力。根據(jù)部分項(xiàng)目建設(shè)投產(chǎn)期，預(yù)計(jì)到2025年碳纖維新增產(chǎn)能滿足29.86萬噸。


2020年，我國(guó)碳纖維相關(guān)公司產(chǎn)能36150噸，銷量是18450噸，銷量/產(chǎn)能比為51%。其中以吉林碳谷和紹興寶旌所生產(chǎn)的原絲和碳纖維為主力軍。由于寶旌生產(chǎn)的碳纖維以吉林碳谷生產(chǎn)的原絲為原材料，故一起計(jì)算，當(dāng)年生產(chǎn)原絲40000噸，碳纖維8500噸。中復(fù)神鷹作為碳纖維龍頭企業(yè)，2020年生產(chǎn)原絲21250噸，碳纖維8500噸。生產(chǎn)碳纖維的公司范圍逐漸擴(kuò)張，市場(chǎng)規(guī)模同時(shí)快速增長(zhǎng)，未來我國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)將持續(xù)蓬勃發(fā)展。


2020年國(guó)內(nèi)碳纖維需求中，進(jìn)口碳纖維供應(yīng)量為3.04萬噸，占需求量的62%;國(guó)產(chǎn)碳纖維供應(yīng)量為1.84萬噸，占需求量的38%，國(guó)產(chǎn)占比較2019年的32%增長(zhǎng)6個(gè)百分點(diǎn)，國(guó)產(chǎn)替代趨勢(shì)明顯。主要原因一方面是受疫情影響，碳纖維進(jìn)口難度增加;另一方面為日本、美國(guó)等主要碳纖維生產(chǎn)國(guó)家縮緊了對(duì)國(guó)內(nèi)碳纖維的供給，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)需求缺口增加。受此影響，2020年國(guó)產(chǎn)碳纖維供應(yīng)量較2019年的供應(yīng)量1.20萬噸增長(zhǎng)53%，國(guó)產(chǎn)碳纖維行業(yè)保持高速增長(zhǎng)。目前進(jìn)口碳纖維供應(yīng)量仍然明顯高于國(guó)產(chǎn)供應(yīng)量，國(guó)產(chǎn)替代空間巨大。


2020年全球碳纖維需求突破10萬噸級(jí)，達(dá)到10.69萬噸，預(yù)計(jì)2025年全球碳纖維市場(chǎng)需求量將達(dá)到20萬噸，年復(fù)合增速超過10%。從國(guó)內(nèi)市場(chǎng)來看，2020年，國(guó)內(nèi)碳纖維需求達(dá)4.88萬噸，同比增長(zhǎng)達(dá)29%，高于平均水平，且進(jìn)口產(chǎn)品依存度較高，主要源自日本、美國(guó)等國(guó)家的碳纖維龍頭企業(yè)。隨著國(guó)內(nèi)碳纖維企業(yè)的產(chǎn)業(yè)擴(kuò)能項(xiàng)目的開展，國(guó)產(chǎn)碳纖維的市場(chǎng)占比逐漸攀升，預(yù)計(jì)2025年國(guó)內(nèi)碳纖維總需求將接近14.95萬噸。


文章來源：證券時(shí)報(bào)，未來智庫(kù)