中邮证券报告指出，大丝束碳纤维是碳纤维产业降本增效、拓宽应用的主要路径。大丝束碳纤维（≥48K）采用民用腈纶原丝，成本仅为小丝束碳纤维的20%左右。国外大丝束碳纤维拉伸强度4000-5000MPa，性能处于T300至T700级水平。日本东丽PX35强度4137MPa、模量242GPa，是市场上成本最低的商用碳纤维；德国西格里CT50-4.8强度4800MPa、模量280GPa。2023年全球风电领域碳纤维需求2万吨、压力容器1.4万吨、汽车0.9万吨，大丝束应用市场持续拓展。国内中复神鹰西宁基地单位成本下降20%，宝武碳业规划6万吨原丝产能，大丝束碳纤维降本空间进一步打开。
大丝束碳纤维的成本优势来源
大丝束碳纤维（≥48K）的成本优势源于制备全流程的优化。在聚合环节，大丝束采用民用腈纶原丝技术，组分纯度要求一般（AN<92%），提纯成本低；小丝束纯度要求高（AN>92%），提纯成本增加。纺丝环节，大丝束原丝性能要求适中，纺丝速度快，生产效率高。氧化碳化环节，大丝束AN含量少使得氧化快、碳化温度相对较低，能耗低。
综合各环节，大丝束碳纤维成本仅为小丝束碳纤维的20%左右。以Zoltek生产的PX35为例，基于丰富的纺织类前驱体和专有的高通量工艺，成为市场上成本最低的商用碳纤维。低成本优势推动了大丝束碳纤维在工业领域的大规模应用。
表3：国外主要大丝束碳纤维性能对比| 厂家 | 牌号 | 规格 | 强度(MPa) | 模量(GPa) |
|---|
| 日本东丽 | PX35 | 50K | 4,137 | 242 |
| 德国西格里 | CT50-4.0 | 50K | 4,000 | 240 |
| 德国西格里 | CT50-4.8 | 50K | 4,800 | 280 |
| 日本东邦 | STS40 | 48K | 4,300 | 250 |
| 日本三菱 | TRH50 60M | 60K | 4,830 | 250 |
大丝束碳纤维应用领域拓展——风电/汽车/储氢
风力发电是大丝束碳纤维的主要应用领域之一。风电机组的大型化、轻量化发展促进了对碳纤维复材的需求。2023年全球风电领域碳纤维需求达2万吨。风电叶片碳纤维梁等结构件的量产推动了大丝束碳纤维的规模化应用。
汽车领域碳纤维应用包括结构件和车载储氢瓶两个方面。2013年宝马部分车型采用SGL大丝束碳纤维，打开了汽车领域应用之门。氢能被视为汽车的终极能源，车载储氢气瓶成本75%以上为碳纤维复材，一般选用T700S-24K或更大丝束的高性能碳纤维。2023年全球汽车领域碳纤维需求0.9万吨，压力容器领域需求1.4万吨。大丝束碳纤维在汽车轻量化、氢能储运等新兴领域成长空间广阔。
国内大丝束碳纤维供应能力快速提升
国内多家企业布局大丝束碳纤维产能。中复神鹰西宁2.5万吨碳纤维项目全面投产，2023年全年产量超1.6万吨，单位碳纤维成本下降20%。上海石化1.2万吨/年48K大丝束碳纤维项目（一阶段）于2023年完成竣工验收。新创碳谷规划原丝3.6万吨/年、碳纤维1.8万吨/年产能，首条碳化线2021年投产。
原丝环节降本是产业链关键。宝武碳业规划两期共6万吨PAN基碳纤维原丝产能，一期2.5万吨预计2024年建成投产。蓝星纤维拥有原丝4000吨、碳纤维1500吨年产能，依托大西北天然气及用电价格优势，50K大丝束碳纤维在市场更具竞争力。大丝束碳纤维在工业领域的应用拓展将成为重要市场需求来源，一致性、稳定性的持续提升将推动市场渗透率进一步增长。
国外大丝束碳纤维产业整合趋势
国外大丝束碳纤维产业发展过程中，收购整合是企业提升市占率的主要途径。美国Zoltek一度成为全球最大大丝束碳纤维生产商，2014年被日本东丽收购，纳入东丽大丝束产品线（PX35系列）。德国SGL不断收购PAN原丝厂及碳纤维企业，持续扩大产能。比利时Solvay收购美国碳纤维及复合材料氟特公司和欧洲碳纤维公司。日本三菱收购美国碳纤维技术公司。
国外大丝束碳纤维的产业整合趋势表明，规模化是降低成本和提升市场竞争力的关键。国内碳纤维企业纷纷扩产或规划扩产，在产业规模快速提升的背景下，国内企业同样面临降本增效的竞争压力，收购整合或将成为提升竞争力的重要途径。
