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碳纤维行业深度研究：风电驱动需求，国

产历史机遇

1碳纤维行业部分

1.1.全球需求：2030年全球碳纤维需求约60万

吨，CAGR≈19%

全球碳纤维需求未来或将持续处于高速增长期，增长

驱动力主要来自于风电叶片、航空航天等。

2020-2025E：全球碳纤维用量由10.7万吨增至20

万吨（CAGR=13.3%），国内由4.9万吨增至15万

吨（CAGR=25%）。到2030年，全球碳纤维需求

量将提升至59-64万吨（航空航天8-10万吨，风

电19-20万吨，氢气瓶及CNG气瓶18万吨，汽

车+轨交9-10万吨，功能材料5-6万吨），复合增

速19.3%。增速驱动力来自风电叶片、航空航天、

碳碳复材、压力容器。

2020年全球风电叶片碳纤维需求量在总需求中的占

比约为28.6%（按重量计），按金额计算占比约为

16.4%。按重量计，目前风电叶片是碳纤维需求的最

大下游，2020年占比为28.6%。不过出于成本考虑，

风电叶片使用的碳纤维是低成本的大丝束工艺产品，

因此按金额计2020年占比约为16.4%。

风电叶片是“十四五”期间碳纤维下游需求增长最快

的领域。风电叶片未来将是全球碳纤维需求增长的主

要动力，到2025年风电叶片碳纤维需求复合增速约

为25%，到2030年需求复合增速约为16%。报

告预测，全球风电叶片碳纤维需求未来将持续增长，

或从2020年的3.06万吨，提升至2025年的

9.34万吨。

1.2.全球供给：目前欧美日优势明显，国内企业崛起

全球碳纤维供给目前仍以日美欧等厂商为主，但国内

厂商正在迅速崛起。截止2020年底，全球碳纤维

产能约170.9千吨，其中日本三大巨头占据81.4

千吨，德国SGL运营15千吨，美国Hexcel+

Cytec/Solvay+陶氏投运20.8千吨，国内最大是台

塑，其次为吉林化纤系、中复神鹰、恒神股份、光威

复材等。从未来的扩产来看，吉林化纤系计划到2025

年产能达8万吨（即新扩约7万吨），其次，中

复神鹰、光威复材、上海石化等均有较大的扩产规划，

此外会新增新创碳谷、杭州超探等新参与者。

1.3.国内消费格局：进口依赖度超过60%，呈下降

趋势

国内碳纤维需求量巨大，但目前每年都需要大量进口，

国产替代需求迫切。2020年国内碳纤维进口量为

30350吨，占2020年国内总需求量的62%，国产

替代形势严峻。我国碳纤维下游需求分布广泛，近年

来主要受风机大型化影响，碳纤维叶片渗透率逐步提

升，2020年风电叶片碳纤维需求量约为2万吨，

相比2016年的3千吨增长5.7倍左右。

中国碳纤维需求在全球市场中扮演越来越重要的位

置，尤其是风电叶片碳纤维在全球中的占比提升至

65%左右。2016年至2020年全球风电碳纤维需求

持续增长，国内风电碳纤维增长是主要的驱动因素，

国内风电叶片碳纤维需求在全球中的占比从约17%

提升至约65%。

2碳纤维叶片的经济性问题

2.1叶片大型化驱动碳纤维用量增加

碳纤维材料硬度高、质量轻，适合风电叶片大型化的

趋势。碳纤维材料特点是重量轻、强度高，风电叶片

采用碳纤维材料在保证叶片在长度增加的同时，可以

明显减重，而且还能提高风电叶片的耐候性。风电叶

片材料主要由增强纤维、基体树脂、芯材、粘接胶等

构成，其成本占比分别为28%、36%、12%、11%。

其中，增强纤维主要包括两类，即碳纤维增强复合材

料（CFRP）和玻纤增强复合材料（GFRP），碳纤维

呈现取代玻璃纤维的趋势。

风机旋转半径与叶片质量几乎呈指数关系，碳纤维可

明显为叶片减重。风机大型化是未来发展趋势，随之

带来的是各项零部件的增大，其中叶片长度目前已经

突破百米，随着叶片长度的增加，提高叶片强度，减

轻叶片质量，碳纤维的经济性日益凸显。（报告来源：

未来智库）

而且，碳纤维抗疲劳性能也明显优于浸渍玻璃纤维。

在拉挤工艺仍被维斯塔斯垄断的时候，我们这里探讨

浸渍法，在20年的寿命期间，碳纤维预浸料的疲劳

损伤很小；疲劳情况下，玻璃纤维材质的叶片叶根弯

矩远超