福建关于成立碳纤维生产制造公司可行性报告

福建关于成立碳纤维生产制造公司

可行性报告

投资分析/实施方案

报告摘要说明

碳纤维是含碳量大于95%的纤维材料，由聚丙烯腈、黏胶纤维、沥青纤维等有机纤维在高温下碳化制得。本质上来说，它是碳的同素异形体。按

照力学性能分类，碳纤维可分为标准模量(230GPa左右)、中模量

(280~350GPa)和高模量(>350GPa)三类；按照纤维丝束大小分类，可分为小

丝束(或标准丝束，≤24K)和大丝束(>24K)两大类；按不同的前驱体分类，

聚丙烯腈基碳纤维占碳纤维总量的92%，沥青基碳纤维占7%，黏胶基碳纤

维只占1%。

xxx（集团）有限公司由xxx实业发展公司（以下简称“A公司”）与xxx（集团）有限公司（以下简称“B公司”）共同出资成立，其中：A公司出资400.0万元，占公司股份74%；B公司出资140.0万元，占

公司股份26%。

xxx（集团）有限公司以碳纤维产业为核心，依托A公司的渠道资

源和B公司的行业经验，xxx（集团）有限公司将快速形成行业竞争力，通过3-5年的发展，成为区域内行业龙头，带动并促进全行业的发展。

xxx（集团）有限公司计划总投资10232.71万元，其中：固定资

产投资8312.72万元，占总投资的81.24%；流动资金1919.99万元，

占总投资的18.76%。

根据规划，xxx（集团）有限公司正常经营年份可实现营业收入15286.00万元，总成本费用11964.40万元，税金及附加186.67万元，利润总额3321.60万元，利税总额3966.42万元，税后净利润2491.20万元，纳税总额1475.22万元，投资利润率32.46%，投资利税率

38.76%，投资回报率24.35%，全部投资回收期5.61年，提供就业职位308个。

碳纤维复合材料由于其优良的材料性能，已经被广泛的应用于航空航

天（国防）、风电叶片、汽车、船舶、压力容器、建筑、电缆芯等不同行业。2017年全球碳纤维复合材料需求达到8.42万吨，预计2020年全球总

需求将达到11.21万吨，复合增长率达到10%。

第一章总论

一、拟筹建公司基本信息

（一）公司名称

xxx（集团）有限公司（待定，以工商登记信息为准）

（二）注册资金

公司注册资金：540.0万元人民币。

（三）股权结构

xxx（集团）有限公司由xxx实业发展公司（以下简称“A公司”）与xxx（集团）有限公司（以下简称“B公司”）共同出资成立，其中：A公司出资400.0万元，占公司股份74%；B公司出资140.0万元，占

公司股份26%。

（四）法人代表

彭xx

（五）注册地址

某产业发展示范区（以工商登记信息为准）

福建省，简称闽，是中华人民共和国省级行政区。省会福州，位于中

国东南沿海，东北与浙江省毗邻，西北与江西省接界，西南与广东省相连，东南隔台湾海峡与台湾省相望，陆地总面积12.14万平方千米。地势西北

高，东南低，呈依山傍海态势，境内山地、丘陵面积约占全省总面积的90%；地跨闽江、晋江、九龙江、汀江四大水系，属亚热带海洋性季风气候。

2019年10月，入选国家数字经济创新发展试验区。截至2019年底，福建

省下辖福州、厦门、泉州、漳州、莆田、龙岩、三明、南平、宁德9个地

级市，共有12个县级市，44个县，29个市辖区。常住人口3973万人，地

区生产总值达42395.00亿元，增长7.6%。人均地区生产总值107139元，

比上年增长6.7%。

（六）主要经营范围

以碳纤维行业为核心，及其配套产业。

（七）公司简介

xxx（集团）有限公司由A公司与B公司共同投资组建。公司一直

秉承“坚持原创，追求领先”的经营理念，不断创造令客户惊喜的产

品和服务。公司坚持诚信为本、铸就品牌，优质服务、赢得市场的经

营理念，秉承以人为本，宾客至上服务理念，将一整套针对用户使用

过程中完善的服务方案。

依托A公司的渠道资源和B公司的行业经验，xxx（集团）有限公

司将快速形成行业竞争力，通过3-5年的发展，成为区域内行业龙头，带动并促进全行业的发展。

二、公司主营业务说明

根据规划，依托某产业发展示范区良好的产业基础和创新氛围，

充分发挥区位优势，全力打造以碳纤维为核心的产业示范项目。

碳纤维是由有机纤维（主要是聚丙烯腈纤维）经碳化及石墨化处理而

得到的微晶石墨材料纤维。碳纤维的含碳量在90%以上，具有强度高、比模量高（强度为钢铁的10倍，质量仅有铝材的一半）、质量轻、耐腐蚀、耐

疲劳、热膨胀系数小、耐高低温等优越性能，是军民用重要基础材料，应

用于航空航天、体育、汽车、建筑及其结构补强等领域。相比传统金属材料，树脂基碳纤维模量高于钛合金等传统工业材料，强度通过设计可达到

高强钢水平、明显高于钛合金，在性能和轻量化两方面优势都非常明显。

然而碳纤维成本也相对较高，虽然目前在航空航天等高精尖领域已部分取

代传统材料，但对力学性能要求相对不高的传统行业则更看重经济效益，

传统材料依然为主力军。

碳纤维是国民经济和国防工业发展所必须的战略物资，国外对中国实

行严格的技术封锁。碳纤维是一种主要由90%以上碳元素组成的高性能新型纤维材料，具有耐高温、耐磨擦、耐腐蚀、导电导热、比重小、重量轻、

强度高和柔软可加工等其他材料不可替代的优良性能。碳纤维除了应用于

风力发电、体育休闲、交通运输、汽车工业、能源、化工、建筑等民用领

域外，也广泛应用于各个国防工业领域，是军用飞机、火箭、导弹、卫星、舰船等先进武器装备不可缺少的战略性材料。

第二章公司组建背景分析

一、碳纤维项目背景分析

碳纤维是国民经济和国防工业发展所必须的战略物资，国外对中

国实行严格的技术封锁。碳纤维是一种主要由90%以上碳元素组成的高性能新型纤维材料，具有耐高温、耐磨擦、耐腐蚀、导电导热、比重小、重量轻、强度高和柔软可加工等其他材料不可替代的优良性能。

碳纤维除了应用于风力发电、体育休闲、交通运输、汽车工业、能源、化工、建筑等民用领域外，也广泛应用于各个国防工业领域，是军用

飞机、火箭、导弹、卫星、舰船等先进武器装备不可缺少的战略性材料。

2018年全球风电和军工市场碳纤维需求量均在2万吨左右，预计2020年全球碳纤维需求量将超过11万吨。碳纤维是军民两用材料，在风电叶片、航空航天、体育休闲、汽车、压力容器、建筑等领域均有

广泛的应用。根据数据，2018年全球市场碳纤维的需求量约为9.26万吨，市场销售额约为25.71亿美元。从下游需求来看，风电叶片和航

空航天为代表的军工领域是最大的下游市场，2018年上述两个市场碳

纤维的需求量均超过2万吨。预计未来全球碳纤维市场规模将保持10%左右的复合增速，2020年全球碳纤维需求量将超过11万吨。

中国市场碳纤维需求旺盛，预计2020年总需求量将超过3.8万吨。中国是碳纤维消费大国，2018年全年中国市场碳纤维需求量约为3.1

万吨，约占全球市场碳纤维需求量的1/3。在风电等新兴应用领域的推动下，国内市场碳纤维需求量将大幅增加，预计2019年和2020年国

内碳纤维需求量每年约增长12%，到2020年全国碳纤维总需求量约为3.89万吨。

国内航空航天领域碳纤维需求低于全球平均水平，风电叶片市场

快速增长将改变国内市场格局。从国内碳纤维下游应用领域看，体育

休闲市场占国内碳纤维一半左右的需求，风电叶片需求占比约为

22.60%。2018年航空航天市场碳纤维需求量约为1000吨，占国内市场碳纤维总需求量的3.20%，远低于全球市场22.70%的占比，其中的原

因一方面在于国内大型客机对碳纤维的需求还未完全释放，此外国产

高性能碳纤维产品供给不足制约了军用飞机市场碳纤维的大规模应用。

国家大力引导扶持碳纤维产业，国内企业已突破高性能碳纤维技

术瓶颈。受制于发达国家装备、技术与产品的长期封锁，国内高性能

碳纤维长期无法满足下游市场需求。为打破国外的技术垄断、突破高

性能碳纤维产业化的技术瓶颈，国家出台了一系列产业发展政策，为

碳纤维产业提供了良好的发展氛围。国务院、工信部、科技部等部分

先后出台多项碳纤维产业相关政策，明确高性能碳纤维行业发展重点

和发展目标。此外，科技部、财政部等部位通过“973计划”、“863

计划”、科技支撑计划、国家重点研发计划、国家高技术产业化示范

工程等科技计划，支撑高性能碳纤维相关的基础研究、产业化及工程

应用。在国家的政策扶持与引导下，国内企业快速突破高性能碳纤维

技术瓶颈，高性能碳纤维产业化程度和工程应用水平呈现出加速发展

的势头。

国产碳纤维市场认可度明显提高，国内企业正逐步抢占外商市场

份额。目前国内低端碳纤维产品供大于求，中高端碳纤维产品仍严重

依赖进口，2018年国内市场对进口碳纤维的需求量约为2.2万吨，占

国内市场总需求量71%左右。国产碳纤维需求占比呈现逐年上升的趋势。2018年国内市场对国产碳纤维需求量约为9000吨，国产碳纤维的需求占比首次超过日本，成为国内市场最大的碳纤维供给国家，预计未来

两年国产碳纤维需求量将保持在30%以上，远高于进口碳纤维不足5%

的需求增速。

现今，碳纤维行业总体技术尚不成熟稳定，产品质量及性价比相

对较低。不过，随着我国高端碳纤维技术的不断突破以及生产向规模

化和稳定化发展，企业布局逐渐向高附加值的下游应用领域延伸，我

国碳纤维行业将逐步实现进口替代，企业盈利能力有望逐步恢复，市场走向良性健康发展道路。

尤其是在国务院正式发布《中国制造2025》中，对我国制造业转型升级和跨越发展作了整体部署，明确了建设制造强国的战略任务和重点，选择10大优势和战略产业作为突破点，力争到2025年达到国际领先地位或国际先进水平。

虽然国内碳纤维生产企业中设计产能千吨级以上的有3-4家，但缺乏核心技术团队，碳纤维产品质量和稳定性较差。因此，实现产品的稳定化生产，必须实现技术突破，形成体系化、系列化的碳纤维产业链发展模式，打破国外高端领域的垄断。

目前碳纤维高端应用领域由日本、美国等发达国家垄断。我国大多数碳纤维企业产品处于低端领域。因此，我国碳纤维行业急需寻求新的市场领域，获得突破发展。

碳纤维行业是技术和资金高度密集型行业，对内需要巨大投资，要想参与国际竞争，可以通过兼并购整合资源以形成大规模的碳纤维生产企业。通过布局体系化、系列化的全产业链，碳纤维企业可以压缩成本、增加盈利点，有能力面对国际巨头的竞争，扭转困局。

二、碳纤维项目建设必要性分析

碳纤维复合材料由于其优良的材料性能，已经被广泛的应用于航

空航天（国防）、风电叶片、汽车、船舶、压力容器、建筑、电缆芯

等不同行业。2017年全球碳纤维复合材料需求达到8.42万吨，预计2020年全球总需求将达到11.21万吨，复合增长率达到10%。

2017年全球碳纤维需求量最大的三个行业分别是风电叶片1.98万

吨（23.52%）、航空航天1.92万吨（22.80%）、休闲体育1.32万吨（15.68%），除此之外，汽车、混配模成型、压力容器等行业需求较大。按照价值占比情况来看，航空航天占比接近49.14%，附加值最高。

2017年我国碳纤维需求达2.35万吨，同比增长达20.06%，远超

全球增速（约10%），整体上延续了近期年碳纤维需求快速增长趋势，其中有7400吨是由国产碳纤维企业生产商提供，进口碳纤维总量

（1.61万吨）仍然明显高于国产量，进口替代空间巨大。未来随着国

内碳纤维需求的不断增长，预计2020年我国碳纤维总需求达3.30万吨，复合增长率超过11%，随着国产碳纤维技术水平提高，我国国产碳纤维市场占比有望不断提升。

对比我国碳纤维需求行业分布与全球碳纤维需求行业分布，可以

发现我国当前碳纤维应用主要还是集中在体育休闲领域占比达51.09%，而在航空航天、风电叶片、汽车等高附加值领域结构占比要远低于全

球相应部分碳纤维使用占比。全球航空航天碳纤维需求量虽仅占

19.20%，但是其价值占比却高达49.14%，未来我国在航空航天、风电叶片、汽车等行业碳纤维需求市场空间广阔。

我国航空装备与美国相比仍有较大差距。全球目前共有53545架军用飞机，其中美国、俄罗斯、中国军机数量分居前三，我国军机数量不足美国的四分之一，其中在作战飞机、武装直升机、运输机等方面差距尤其明显。以战斗机为例我国仍有约50%（561架）的二代机（歼-7、歼-8），三代机、四代机远落后于美国，而武装直升机数量884架，仅为占美国武装直升机的16.29%（5427架）。伴随国防和军队现代化建设要求，且我国歼-20、歼-16、歼-10C、运-20、新型武装直升机等新型号的研制成功并交付使用，军用航空领域未来市场空间巨大。

由于碳纤维复合材料在结构轻量化中无可替代的材料性能，在军用航空的应用领域得到了广泛应用和快速发展，国外军用飞机从最初将复合材料用于尾翼级的部件制造到今天用于机翼、口盖、前机身、中机身、整流罩等，碳纤维复材用量不断提升，以美国F-22和F35为代表的第四代战斗机上碳纤维复合材料用量达到24%和36%，在美国B-2隐身战略轰炸机上，碳纤维复合材料占比更是超过了50%。

我国现役的第三代战斗机碳纤维占比约为3%，与美国第四代战机30%的平均碳纤维用量仍有较大差距，我军碳纤维使用比例仍有巨大提升空间。目前我军直-10、直-19武装直升机则大量使用由国产军用碳纤维复合材料制作的机身框架结构、直升机旋翼、机翼蒙皮和直升机尾翼部件。未来随着军机批产上量，以及碳纤维比例逐步上升，对国产碳纤维的需求将越来越大。

近年来无人机（UAV）包括无人作战机（UCAV）发展迅速。出无人机系统是当今世界航空工业最具活力的发展领域，无论是在国防还是空中摄影、气象观察等民用领域，无人机系统正被越来越广泛使用。目前全球无人机系统年产值约150亿美元，其中100亿美元来自军用需求，预计未来10年全球无人机系统领域年均增速将在20%以上，产值累计超过4000亿美元。美国全球鹰（GlobalHawk）高空长航时无人侦察机共用复合材料达65%，X-45C、X-47B、“神经元”、“雷神”的复合材料使用比例都为90%。2018年12月23日，“翼龙”I-D无人机成功首飞，这是我国自主研发的第一型全机身复材无人机，机体复合材料比例达到约75%。随着无人机需求的快速增长及复材使用比例的提升，碳纤维复材在无人机领域需求有望成为我国新亮点。

在航天领域，航天飞行器的重量每减少1公斤，就可使运载火箭

减轻500公斤，因此，在航空航天工业中普遍采用先进的碳纤维复合

材料。美国、欧洲的卫星结构质量不到总重量的10%，原因就在于广泛使用了高性能复合材料。而在运载火箭和战略导弹方面，碳纤维复合

材料以其优异的性能得到了较好的应用与发展，先后成功用于“飞马座”、“德尔塔”运载火箭、“三叉戟”Ⅱ（D5）、“侏儒”导弹等

型号；美国的战略导弹MX洲际导弹，俄罗斯战略导弹“白杨”M导弹

均采用先进复合材料发射筒。2018年我国共计完成航天发射任务39次，据世界首位，上升趋势明显。随着中国航天实力增强以及科技发展的

需要，碳纤维复合材料的运用将不断扩大。

我国风电产业呈现快速发展趋势，且呈大型化发展。2017年新增

装机容量中，3MW及以上机组占比达7.60%，其中4MW及以上占比达

4.7%，而2MW以下的风机占比仅7.30%，2-3MW级是当前新增装机的主力。从累计装机情况来看，2MW及以上级别装机容量占比不断提升，而1.5MW级别累计风机占比将不断的减少，风机新增装机呈现大型化发展趋势，尤其是在大型海上风电场及低速风机区域占比将更高。

随着低速风机和海上风机的不断发展，叶片长度的不断增加，叶

轮直径的增加对叶片的质量及抗拉强力提出了更轻、更高的要求。全

球风电叶片长度，目前以45-59.9米为主导，占比超过70%，预计未来，到2021年，60-69.9米的叶片占比将提升到20%。碳纤维复合材料（CFRP）是制造大型叶片的关键材料，其可弥补玻璃纤维复合材料（GFRP）的性能不足。但长期以来，出于成本因素，CFRP在叶片制造

中只被用于樑帽、叶根、叶尖和蒙皮等关键部位。近年，随着碳纤维

价格稳中有降，加之叶片长度进一步增加，CFRP的应用部位增加，用

量也有较大提升。

当前碳纤维复合材料在风电领域应用主要以国外的先进主机厂较多，如维斯塔斯、GE等，国内中材科技也已经有相关供应，但是整体

占比不高，工艺方面相对于国外成熟拉挤工艺可能还是存在一定的差距。光威复材已经为维斯塔斯提供碳纤维复合材料碳梁。2017年全球

风电碳纤维需求为1.98万吨，我国风电碳纤维需求3060吨，随着相

关风电叶片的工艺逐渐成熟，我国风电碳纤维的需求将继续保持快速

增长趋势。

除了航空航天（国防）、风电领域外，碳纤维复合材料还被广泛

应用于包括民用飞机、汽车、体育休闲、混配模成型、电缆芯、建筑

建材、压力容器、船舶、电子电器等多个领域。当然目前由于碳纤维

材料本身的成本相对较高，限制了其大面积应用，但是我们认为随着

我国在民机制造领域、新能源汽车以及国内风电领域工艺技术的不断

改进，以及碳纤维制造成本的持续下降，未来我国碳纤维市场需求将

保持快速增长。

三、鼓励中小企业发展

改革开放40年来，民间投资和民营经济由小到大、由弱变强，已

日渐成为推动我国经济发展、优化产业结构、繁荣城乡市场、扩大社

会就业的重要力量。从投资总量占比看，2012年以来，民间投资占全

国固定资产投资比重已连续5年超过60%，最高时候达到65.4%；尤其

是在制造业领域，目前民间投资的比重已经超过八成，民间投资已经

成为投资的主力军。

四、宏观经济形势分析

从市场空间看，我国有13亿多人口的大市场，中等收入群体稳步

扩大，迫切需要深化供给侧结构性改革，满足新出现的大量消费升级

需求；城乡区域发展不平衡蕴藏可观发展空间，具有巨大的发展韧性、潜力和回旋余地。从发展条件看，经过新中国成立以来特别是改革开

放40年的发展，我国积累了雄厚的物质基础，拥有全球最完整的产业

体系、不断增强的科技创新能力、丰富的人力资源和土地资源、较高

水平的总储蓄率，经济发展具有坚实支撑。

第三章市场营销

一、碳纤维行业分析

碳纤维是含碳量大于95%的纤维材料，由聚丙烯腈、黏胶纤维、沥青纤维等有机纤维在高温下碳化制得。本质上来说，它是碳的同素异形体。按照力学性能分类，碳纤维可分为标准模量(230GPa左右)、中模量(280~350GPa)和高模量(>350GPa)三类；按照纤维丝束大小分类，可分为小丝束(或标准丝束，≤24K)和大丝束(>24K)两大类；按不同的前驱体分类，聚丙烯腈基碳纤维占碳纤维总量的92%，沥青基碳纤维占7%，黏胶基碳纤维只占1%。

碳纤维性能优异，具有耐腐蚀，抗氧化，不生锈等优良性质。但碳纤维由于横向耐冲力差、耐磨性差，多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中，构成复合材料，其中树脂型复合材料生产最多，使用最为广泛。

据不完全统计，多达45家企业参与了碳纤维投资，到2017年投入近300亿巨额资金。但直至2015年，我国碳纤维市场开始进入理性化发展，各大碳纤维企业开始拓宽视角，上游下游齐发力，国内碳纤维产业正在形成新的局面。

2017年，我国碳纤维产能达到2.6万吨，实际产量约7400吨，销量/理论产能比例为28.5%，较2016年有较大提升，但仍低于国际平均水平的57.3%。主要是我国的产业化和商业化水平有限，较全球平均水平仍存在较大的提升空间。

在我国碳纤维消费领域，体育休闲领域竞争激烈，高端领域供应不足。2017年我国碳纤维消费量约2.35万吨，其中体育用品占消费比例51%，而航空航天占比仅3.8%。

但随着国产大飞机C919、C929的逐步问世及军用飞机的研发，碳纤维复合材料在航空航天领域的应用也将愈加广泛，国产碳纤维在高端领域的研发也将持续深入。已投产的C919机身中碳纤维复合材料用量约为12%，正在研发的C929机身中碳纤维复合材料有望超过50%；随着战机的更新换代，更高碳纤维复合材料含量的先进战机成为新需求，这些均将成为国产碳纤维向高端领域发展的动力。

随着国防、军工、航天、航空、新能源汽车等领域的不断发展，未来高性能纤维需求仍将保持较高的复合增长率，行业空间广阔。我国碳纤维需求随着自给率提高将有进一步增长，从产量和进口量趋势看，到2020年我国碳纤维产量及进口量基本持平，消费量预计达到3.3万吨，2017-2020年年均复合增长率约12.0%。

二、碳纤维市场分析预测

碳纤维是由有机纤维（主要是聚丙烯腈纤维）经碳化及石墨化处

理而得到的微晶石墨材料纤维。碳纤维的含碳量在90%以上，具有强度高、比模量高（强度为钢铁的10倍，质量仅有铝材的一半）、质量轻、耐腐蚀、耐疲劳、热膨胀系数小、耐高低温等优越性能，是军民用重

要基础材料，应用于航空航天、体育、汽车、建筑及其结构补强等领域。相比传统金属材料，树脂基碳纤维模量高于钛合金等传统工业材料，强度通过设计可达到高强钢水平、明显高于钛合金，在性能和轻

量化两方面优势都非常明显。然而碳纤维成本也相对较高，虽然目前

在航空航天等高精尖领域已部分取代传统材料，但对力学性能要求相

对不高的传统行业则更看重经济效益，传统材料依然为主力军。

全产业链看，制造碳纤维产品的上游原丝端与中游复合材料均是

碳纤维产业链的核心环节，整个制造的全环节技术壁垒均高。作为碳

纤维的前驱体，高质量的PAN原丝是制备高性能碳纤维的前提条件，

但其中的聚合、纺丝、碳化、氧化等工艺并非朝夕能够达成，其产业

化工艺以及反应装置核心技术是关键。例如据《合成纤维工业》2019

年第42卷，碳纤维设备生产技术几乎被国外垄断，且严格限制对华出口，如碳化炉、石墨化炉等关键设备研发滞后。碳纤维一般不是单独

使用，而是以复合材料的形式被使用，一般以树脂碳纤维居多。除PAN 原丝外，碳纤维复合材料设计、制造、评价是碳纤维应用的基础，亦

制约着碳纤维产业的发展。碳纤维复合材料中主要成分除碳纤维外，

还有树脂基材。碳纤维原丝即PAN原丝质量固然重要，但若在中游复

材环节，没有质量与性能突出、产业化规模的树脂基材，以及没有用

于配套生产复材的核心设备，碳纤维仍然无法得到大规模的应用。

碳纤维制备过程中，质量过关的原丝是产业化的前提。碳纤维的

强度显著地依赖于原丝的致密性和微观形态结构，质量过关的原丝是

实现产业化的前提，是稳定生产的基础。目前，比较常用的纺丝工艺

是湿法纺丝、干湿法（干喷湿纺）纺丝。在致密性方面，干喷湿纺纺

丝工艺是高性能碳纤维原丝的主流制备方法，且成本相比于湿法较低。在同样的纺丝装备及能源消耗条件下，干湿法纺丝的综合产量是湿法

纺丝的2-8倍，PAN基碳纤维丝束的生产成本可降低75%。干喷湿纺中，纺丝液从喷丝孔喷出形成细流后，先经过一段空气层（1-20厘米），

再进入凝固浴，在凝固浴中完成固化，可实现高速纺丝，用于生产高

性能的纤维，同时具有干法和湿法的优点。干喷湿纺也是当前国际碳

纤维巨头的主要纺丝方法，日本东丽的主流型号T700、T800、T1000