中邮证券报告指出,国产碳纤维已实现从T300到T1100的全系列技术突破。2015年左右,国产T800H级碳纤维力学性能已达东丽T800H水平。光威复材、中简科技、恒神股份等多家单位已公开报道研发出第三代碳纤维,基本突破了T1100级碳纤维制备关键技术。光威复材CCF1100G强度6600MPa、模量340GPa;恒神股份HF60强度7000MPa、模量320GPa;中简科技ZT9H碳纤维2023年实现稳定批产供应,贡献收入1.50亿元(占营收27%)。国产碳纤维在航空航天领域的应用正从验证走向批量供应,国产替代进程加速推进。
国产T800级碳纤维——第二代主力已全面突破
2010年前后,在市场需求和国家研究计划驱动下,国内高校、研究机构和企业纷纷着手研制T800级碳纤维。到2013年,光威复材、中简科技、太钢钢科、中复神鹰、吉林石化、恒神股份等十余家单位参与T800级碳纤维研制。2015年左右,国内多家企业的T800H级碳纤维在力学性能方面已达东丽T800H水平。
国产T800H级碳纤维与东丽T800H对比:国产产品拉伸强度5688-5778MPa(东丽5490MPa),拉伸模量293-296GPa(东丽294GPa),断裂伸长率1.9%(东丽1.9%)。国产T800S级碳纤维(干喷湿纺工艺)强度6114MPa、模量292GPa,适应以拉伸载荷为主的应用需求并降低生产成本。国产T800级碳纤维已在多个航空型号中完成或正在进行飞行验证,正向其他航空型号推广应用。
表5:国产碳纤维与东丽性能对比| 牌号 | 国产强度(MPa) | 国产模量(GPa) | 东丽强度(MPa) | 东丽模量(GPa) |
|---|
| T800S级 | 6,114 | 292 | 5,880 | 294 |
| T1000G级 | 6,540 | 296 | 6,370 | 294 |
| T1100G级 | 6,600-7,000 | 320-340 | 7,000 | 324 |
国产T1100级碳纤维——第三代主力突破在即
国产第三代碳纤维基本突破了T1100级制备关键技术,整体性能需进一步验证和稳定。光威复材在国产T800级碳纤维基础上,成功试制CCF1100G碳纤维,拉伸强度6600MPa、模量340GPa,填补了国产新一代高强中模碳纤维空白。恒神股份2022年法国JEC展推出HF60碳纤维,拉伸强度7000MPa、模量320GPa,与东丽T1100G性能相当。
2023年,光威复材碳纤维业务中,T800级别收入2.87亿元(+50.61%),MJ系列收入2.07亿元(+54.45%)。前沿新产品贡献收入0.62亿元。光威复材T800及MJ系列的高速增长验证了航空航天市场对高性能碳纤维的旺盛需求。国产T1100级碳纤维增强双马树脂基复合材料在满足力学性能要求基础上,已在多个航空型号上进行应用验证。
中简科技——ZT9H新一代碳纤维批量供应
中简科技是国内航空航天碳纤维核心供应商,可生产高强型ZT7系列(高于T700级)、ZT8系列(T800级)、ZT9系列(T1000/T1100级)和高模型ZM40J(M40J级)石墨纤维。ZT7系列碳纤维已率先稳定批量在航空、航天领域应用多年。ZT9H碳纤维是公司自2015年开始研制的,经过4年持续自主创新和验证迭代,2019年实现新一代碳纤维复合材料性能指标的跨代提升。2023年ZT9H实现稳定批产供应,贡献收入1.50亿元,占公司当年营收的27%。
2023年,中简科技营收5.59亿元,同比增长29.39%;归母净利润2.63亿元。公司产能1500吨/年(12K)或400吨/年(3K),碳纤维及织物营收毛利率67.70%,盈利能力行业领先。ZT9H的批量供应标志着国产第三代碳纤维已进入实用化阶段。
光威复材——产品矩阵从T300到T1100全覆盖
光威复材碳纤维产品线从T300到T1100全覆盖。2023年碳纤维业务收入16.67亿元,T300级别贡献8.52亿元(占51.12%),T700级别2.60亿元(占15.57%,+16.06%),T800级别2.87亿元(占17.20%,+50.61%),MJ系列2.07亿元(占12.39%,+54.45%),前沿新产品0.62亿元(占3.72%)。
T800和MJ系列的快速增长(增速超50%)验证了高性能碳纤维国产替代的加速趋势。中复神鹰子公司神鹰上海完成T800级碳纤维预浸料项目建设,开发的预浸料通过AS9100体系认证。太钢钢科主要生产T300级1K、3K和T700级、T800级6K、12K碳纤维,产品主要应用于航天领域。国产碳纤维在航空航天领域的应用正从验证走向批量供应,国产替代进程持续加速。