DECISION
2023年第六期
VOL.06
决策参考
主办部门:战略发展部 领导参阅 注意保存
JUECECANKAO
1.
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6.
02-05
06-10
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15-16
17-33
项目情况
应用现状
价格危机
自治区支持方案
行业信息
市场动态
本期导读
碳纤维“轻”装前行
碳纤维(Carbon Fiber),被称为材料领域的“黑色黄金”,是一种丝状碳素材料,由聚丙烯睛或沥青、粘胶等有机母体纤维,在高温环境下裂解碳化形成碳主链结构,含碳量在90%以上。碳纤维力学性能优异,比重不到钢的1/4,碳纤维复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa 以上,是钢的7-9倍,同时具有轻质、高强度、高弹性模量、耐高低温、耐腐蚀、耐疲劳等优异特性。
长期以来,我国碳纤维消费高度依赖进口,进口比例超50%。随着国产碳纤维不断缩小技术和性能差距,尤其是吉林化纤、中复神鹰、兰州蓝星等主要碳纤维企业大量扩产,碳纤维国产化率持续提升,未来对外依存度有望持续下降。随着国内碳纤维产能快速扩张,产能利用率预计先下滑后逐渐提升。自碳纤维被纳入国家“863”计划(《高技术研究发展计划(863计划)纲要》)后,多项政策陆续出台,从关键技术创新、产业化推进、产业转型升级和下游应用拓展等多角度全方位给予支持,助力碳纤维产业稳步迈向国际先进水平。
蒙发集团紧跟国家发展战略,定位未来碳纤维储氢瓶市场,依托鄂尔多斯建立氢能应用示范基地的契机,计划深入布局碳纤维储氢瓶产线和原丝产线。本期决策参考以碳纤维及储氢瓶为主题,从市场应用现状、碳纤维和储氢瓶结合情况、储氢瓶技术研究等角度进行了阐述,并制作了储氢瓶生产成本、市场规模、市场竞争格局等数据图表,以期给集团公司的下一步发展提供参考。
01
项目情况
盘点2023年国内碳纤维项目情况
时光流转,周而复始。在过去的一年里,碳纤维经历了价格的洗礼,相较于年初,国内主要碳纤维产品跌幅近四成。碳纤维成本的下降,推动其在下游领域的应用拓展,且碳纤维市场的整体需求依然在稳步增长。
今年以来,多家碳纤维厂商新建产能持续落地,企业的跨界布局、多项复合材料项目落实、高性能碳纤维产品的突破等信息逐步释放。毋庸置疑,“碳纤维”是今年的热门新材料之一。
据不完全统计,2023年碳纤维项目情况如下:
一、已投产
新疆隆炬新材料有限公司年产5万吨高性能碳纤维项目
投建资金:约60亿元
地点:新疆·乌鲁木齐
4月初,该项目48K大丝束碳纤维生产线试车成功,生产出合格产品,自此该公司成为国内第二家拥有大丝束碳纤维自主生产技术的企业。8月中旬,隆炬T300、T400风电专用的碳纤维制造技术,已经正式通过国家科技成果认定。
中复神鹰年产2.5万吨高性能碳纤维项目全面投产
地点:青海·西宁
投建资金:近50亿元
5月24日,中复神鹰西宁年产2.5万吨高性能碳纤维项目全面投产,本项目一期1.1万吨项目已于2021年9月投产。
上海石化24K碳纤维产品成功量产
5月,上海石化24K碳纤维产品成功实现批量化生产。此次24K碳纤维产品的批量化生产,是该公司1500吨/年碳纤维生产装置年度降本增效计划的重要举措。
长盛科技800吨/年高性能碳纤维碳化线项目
地点:河北·廊坊
投建资金:超30亿元
12月23日,长盛科技800吨/年高性能碳纤维碳化线项目顺利投产。随着此次二期800吨/年碳化线投产,长盛科技现有碳纤维产能已经达到2500吨/年。
02
项目情况
二、公示中
山东永成新材料1.2万吨碳纤维项目
地点:山东·威海
投建资金:48.63亿元
11月24日,荣成市政府网站公布了山东永成新材料有限公司年产12000吨高性能碳纤维项目建设用地规划许可。据了解,该项目将产品确定为 T700、T800,产量为 11200t/a,采用干喷湿法工艺技术。
年产2.62万套碳纤维制品新建项目
地点:广东·肇庆
12月7日,肇庆市生态环境局高新区分局拟批准《广东爱玛仕新材料科技有限公司年产2.62万套碳纤维制品新建项目环境影响报告表》并进行了审批前公示。该项目建成后年产2.62万套碳纤维制品,包括医疗碳纤维CT床板0.02万套、动车碳纤维座椅0.5万套、碳纤维雨刮臂0.1万套、电池包PCM壳2万套。
华阳股份千吨级T1000高性能碳纤维一期示范项目
地点:山西·大同
投建资金:6.82亿元
12月20日,山西华阳碳材科技有限公司千吨级高性能碳纤维一期200吨/年示范项目环境影响报告书发布。该项目将建设碳化线1条,年产碳纤维200吨,项目将采用一步法合成路线和干喷湿纺工艺。
和顺科技年产350吨M级碳纤维项目
地点:杭州·钱塘新区
投建资金:10亿元
12月28日,和顺科技发布公告,与恒守新材料和杭州钱塘新区管理委员会签订《项目投资协议书》,拟在杭州钱塘新区投资建设年产350吨M级碳纤维项目。此前11月9日,和顺科技发布公告,同意公司与恒守新材料共同出资1.08亿元投资设立控股子公司碳材科技公司,用于从事 M 级石墨纤维(即含碳量99%以上的高模量碳纤维)的研产销。
三、建设中
和利化学纤维2.8万吨碳纤维项目
地点:内蒙古·乌海市
投建资金:40亿元
03
2月21日,内蒙古万泰化学纤维集团有限公司年产20万吨PAN基原丝和10万吨PAN基高端碳纤维项目正式开工建设。
中复神鹰年产3万吨高性能碳纤维项目
地点:江苏·连云港
投建资金:60亿元
4月8日,中复神鹰年产3万吨高性能碳纤维项目开工,该项目占地1500亩,项目建成后将生产T700级、T800级及以上高性能碳纤维。
吉林化纤系列碳纤维项目开工
地点:吉林·吉林市
4月10日,位于吉林经开区的吉林化纤集团系列碳纤维项目集中开工,分别是吉林碳谷年产3万吨高性能碳纤维原丝、国兴复材6.5万吨碳纤维助剂、汽车轻量化复材及研发中心联合实验室项目。
据了解,吉林化纤集团2023年正加快推进40万吨/年碳纤维全产业链项目建设,有续建项目3个,新规划项目5个。项目建成投产后,吉林化纤原丝产能将达到30万吨/年,碳丝产能将达到10万吨/年,复材产能将达到6.5万吨/年。
克拉玛依高性能新材料生态产业园项目
地点:新疆·克拉玛依
投建资金:120亿元
7月7日,愿景公司第一批高性能碳纤维生产设备进场,该设备是年产量3000吨高性能碳丝生产线。
榆林恒神新材料2万吨碳纤维项目
地点:陕西·榆林
投建资金:47.35亿元
8月22日,榆林恒神新材料有限公司2万吨/年高性能碳纤维生产基地项目举行开工仪式。
年产600吨热场+400吨碳碳项目开工
地点:浙江·嘉善
10月11日,星辉新材年产600吨碳纤维热场材料、400吨高纯高强度碳碳复合材料项目举行开工奠基仪式。本次扩建项目重点布局半导体产品的生产线,未来2-3年可实现碳碳复合材料应用产业链的全面覆盖。
项目情况
04
项目情况
四、已签约
南宝碳纤维新材料生产项目
地点:江苏·淮安
投建资金:1.5亿美元
11月10日,南宝碳纤维新材料生产项目成功签约。
蒙泰高新碳纤维及腈纶项目
地点:广东·揭阳
投建资金:近48亿
11月22日,蒙泰高新发布公告,推进广东纳塔建设“年产1万吨碳纤维及6万吨差别化腈纶”项目,广东纳塔拟与MAE签订《合同》,向其购买碳纤维项目聚丙烯腈基碳纤维原丝纺丝线2套。
2023年以来,在政策支持、技术进步以及广泛应用等因素的推动下,国内碳纤维行业取得快速发展。根据数据,统计显示国内碳纤维生产商总产能增长至11.72万吨,截止11月17日,碳纤维库存量达到1.23万吨,处于2020年以来的最高点。碳纤维产能遍地开花的同时,多项国产技术、产品突破强度,其中包括华阳股份千吨级T1000高性能碳纤维项目、国产T1000级PAN碳纤维生产技术通过鉴定、恒神股份公布T1100级/M40X级碳纤维等项目涉及T1000级及以上高端碳纤维产品。
供给方面,我国碳纤维行业的市场集中度高,产能主要集中在拥有领先技术水平和较强综合实力的龙头企业,包括中复神鹰、吉林化纤、恒神股份、光威复材等。产地方面,我国碳纤维产能主要集中在东北、华东和西北地区,多数企业选择在低能耗的东北和西北地区布局。
碳纤维全产业链较为复杂,影响因素众多,性能、质量、成本都需要提高。2023年,国内碳纤维生产技术趋于成熟,价格竞争压力不断增大。为了提升行业竞争力,企业致力于降本增效,多数项目从原丝配套到碳纤维原丝用油剂国产化,再到提升单线碳纤维产能和稳定装置运行,以实现行业平均成本下降。
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应用现状
摘 要: 通过调研碳纤维复合材料在新能源汽车氢能储存及电池包壳体的应用现状及研究进展,讨论高压储气瓶及电池包壳体的分类及发展趋势,分析当前碳纤维复合材料应用的优缺点,并展望未来高性能纤维复合材料在新能源汽车领域的应用与前景。
关键词:碳纤维复合材料、新能源汽车、储氢瓶、电池包壳体。
使用轻质材料来降低汽车质量已成为实现新能源汽车轻量化的重要途径之一。随着材料领域的不断发展,玻璃纤维增强复合材料、碳纤维增强复合材料等多种轻量化的纤维复合材料开始应用在新能源汽车领域。
低密度、高强度、耐腐蚀、耐疲劳的碳纤维复合材料是汽车领域应用最为广泛的高性能纤维复合材料,在汽车众多系统部位都有着大量应用,比如:车体的车门、车顶等;发动机系统中的推杆、摇杆、水泵叶轮;传动系统中的传动轴、离合器叶片;底盘系统中的车底框架、悬置件、弹簧片等随着新能源汽车的快速发展,其动力能量的安全储存问题一直是研究关注的热点,氢能源汽车的高压储气瓶及电动汽车电池包壳体是目前新能源汽车能量储存的主流方式,优点众多的碳纤维复合材料在此领域也开始崭露头角。
一、碳纤维简介
碳纤维一般不会直接使用,通常作为增强体与树脂基体、金属基体、陶瓷基体等结合形成碳纤维复合材料。
碳纤维具备以下优点:①低密度、高强度,密度仅为1.5~2.0 g/cm³,相当于轻质铝合金密度的 1/2,强度是钢的4~5倍、铝的6~7倍;②耐高温、耐低温,碳纤维的热弹性系数小,在3000℃非氧化气氛下不融化、不软化,在液氨温度下依然不脆化;③良好的导电性,25℃时,高模量碳纤维的
碳纤维复材在氢气储存和电池包壳体的应用现状
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比电阻为775Ω·cm,高强度碳纤维的比电阻为1500Ω·cm;④耐酸腐蚀,碳纤维耐浓盐酸、磷酸、硫酸等腐蚀。
碳纤维通常作为增强材料使用,因此实际使用中通常按照力学性能进行分类,主要依照拉伸强度和模量进行分类,高强型的强度为2000MPa、模量为250GPa,高模型的模量在300GPa以上,超高强型的强度大于4000MPa,超高模型的模量大于450GPa。
二、碳纤维复合材料在汽车领域应用现状
随着绿色节能要求的提高,汽车轻量化水平不断提高。根据欧洲铝协数据,当汽车质量降低10%时,能源使用效率将提高6%~8%,百公里排放污染物降低10%。而对于新能源汽车,100kg的质量减小相应可以增加其续航能力约6%~11%。轻质高强的碳纤维复合材料在汽车上有着丰富的应用,预计到2025年全球车用碳纤维市场规模可达2.28万t(如图所示)。
三、碳纤维复合材料在氢能储存领域的应用
碳纤维复合材料以其强度高、耐腐蚀、耐疲劳、阻燃性好及结构尺寸稳定性好的特点成为新能源汽车氢气储存、轻质动力电池包壳体的理想替代材料。
(一)高压储氢瓶的应用场景
用高压储气瓶来实现氢气的储存和释放是目前国内外厂商广泛应用的储氢方式。根据材质的不同,高压储氢瓶分为I型、II型、III型及IV型瓶,其材质分别为纯钢制、钢制内胆纤维缠绕、金属内胆纤维缠绕及塑料内胆纤维缠绕瓶,高压储氢可以分为固定式高压储氢、车载轻质高压储氢和运输用高压储氢。固定式高压储氢瓶一般指钢制氢瓶和钢制压力容器,主要应用于加氢站,成本较低,发展成熟。车载轻质高压储氢瓶的主流技术是以铝合金/塑料作为内胆,碳纤维作为外层包覆,兼顾提升储氢瓶的结构强度和减轻整体质量,目前国外氢燃料电池汽车已经
全球压力容器碳纤维需求及预测
应用现状
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广泛使用70MPa碳纤维缠绕IV型瓶,国内大多为35MPa碳纤维缠绕Ⅲ型瓶,而70MPa碳纤维缠绕Ⅲ型瓶应用较少。
(二)碳纤维复合材料在车载高压储氢气瓶的应用
Ⅲ型和Ⅳ型瓶是车载储高压氢气瓶的主流气瓶,主要由内胆和纤维缠绕层组成。以螺旋和环箍的方式缠绕在内胆外围的纤维复合材料主要起到增加内胆结构强度的作用。目前用于车载高压储氢气瓶常见的纤维有碳纤维、玻璃纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、芳纶和聚对苯撑苯并二噁唑纤维等多种纤维,其中碳纤维以其出色的性能逐渐成为主流纤维原料。
目前在车高压储氢气瓶领域,国内较国外发展仍有一定差距。美国、加拿大、日本等国家已经实现了70MPa储氢瓶量产并开始使用Ⅳ型储氢瓶。美国通用汽车公司主要通过增强碳纤维缠绕层结构,加拿大Dynetek公司主要通过改进缠绕层和过渡层,加强了碳纤维与树脂基体复合的强度。但由于塑料与金属密封等问题,中国法规目前尚未允许其推广使用。国内浙江大学、同济大学已成功研制了70MPa储氢气瓶,博肯节能旗下兰天达突破了70MPa车用储氢系统。此外,沈阳斯达林公司、北京科泰克和北京天海也陆续研制并进行70MPa储氢气瓶的试验。目前,由于国内70MPa碳纤维缠绕Ⅳ型瓶的制备技术不成熟、规模化生产难度大,导致制备成本相对较高,极大抑制了Ⅳ型瓶的需求和发展。根据美国汽车研究理事会研究发现,高压储氢瓶生产规模越大,成本也就越低,当生产规模由1万套提高到50万套时,成本会下降五分之一。因此,随着制备技术的发展及生产规模的扩大,高级别碳纤维缠绕车载高压储氢气瓶在未来必然会大放光彩。
四、碳纤维复合材料在电池包壳体的应用
(一)电池包壳体的发展
新能源动力电池稳定性和安全性一直以来都是备受人们关注的焦点。电池包壳体是新能源汽车电池系统的组成部分,由于其与电气系统和汽车安全紧密相关,也是新能源汽车的关键零部件。动力电池包是新能源汽车的动力源,由壳体包覆电池模块而构成电池包主体。电池包壳体对电池模块的安全工作和防护起着关键作用,要求其材料具有防腐蚀、绝缘、耐常温和低温(-25 C)冲击以及阻燃等特性。
作为电池模块的承载体,电池包壳体对电池模块的稳定工作和安全防护起着关键作用,一般是安装在车体下部,主要用于保护锂电池在受到外界碰撞、挤压时不被损坏。传统车用电池箱体采用钢板、铝合金等材料铸造,然后对其表面进行喷涂处理。随着汽车节能环保和轻量化发展,电池壳体材料也出现了玻璃纤维增强复合材料、片状模塑料、碳纤增强复合材料等多种轻量化的材料选择。钢制电池包壳体是最原始的动力电池包壳体材料,一般采用铸造钢板焊接而成,具备强度高、刚性高的优点,但其密度大、质量大,需要增加防腐蚀工艺。铝合铝合金壳体是目前主流的动力电池
应用现状
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包壳体材料,具有轻质(密度仅为钢的 35%)、易加工成型、耐腐蚀等特点。随着汽车的轻量化发展,以及热固性塑料成型技术的开发,新型塑料及复合材料开始逐渐被用作电池包壳体材料。热固性塑料电池包壳体自身质量为35 kg,比金属箱体的质量约小35%,可承载质量为340 kg的电池。
(二)电池包壳体的发展
具备众多优点的碳纤维复合材料已成为传统金属材质电池箱体的理想替代品,在部分车型上已有了初步应用。蔚来与德国SGL Carbon 联合开发了84kw·h碳纤维电池包,该碳纤维壳体质量比铝结构减小40%,能量密度大于180(W·h)/kg。天津中科先进技术研究院与力神合作开发的碳纤维复合材料电池包壳体的总质量约为 24 kg,较铝合金结构质量减小50%,能量密度高达210(W·h)/kg。
段端详等对碳纤维复合材料电池包壳体进行了轻量化设计和铺层工艺优化,在满足相关工况条件下,得到的壳体质量较钢钢结构减小了 66%。赵晓昱等采用碳纤维复合材料,利用刚度等效设计法对电池包壳体进行轻量化设计,相比于钢结构质量减小64%-67.6%。LIU等采用RBDO方法解决碳纤维复合材料电池包壳体上盖轻量化设计问题,在性能满足要求的情况下,实现质量减小22.14%。谭礼忠等对1.5 mm 厚度铝上盖(方案一)、1.5 mm 厚碳纤维上盖(方案二)和 0.5 mm 碳纤维+3 mm 厚蜂板+0.5 mm 厚碳纤维复合上盖(方案三)三种方案进行对比研究,发现方案三为最优,相对于方案一可减小质量31%。
芳纶混杂碳纤维制成的电池包壳体在国内外也有了相关研究,以南京奥创先进材料科技有限公司为代表的高性能纤维公司也开始了相关研究,并在专利领域开始布局,如专利CN113764801A等。
五、结语
金属内胆纤维缠绕瓶(III型)和塑料内胆纤维缠绕瓶(IV型)是纤维复合材料缠绕制造的主流气瓶。玻璃纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、硼纤维、碳纤维、芳纶和聚对苯撑苯并二噁唑纤维等纤维均已用于制造纤维复合材料缠绕气瓶,耐冲击、阻燃轻质的纤维复合材料同
样也会成为未来轻质动力电池包壳体的重要材
应用现状
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料。但受限于成本问题,目前以碳纤维复合材料为主的高性能纤维复合材料在电池包壳体领域并未得到大面积应用,相信随着新能源的发展以及纤维复合材料应用的扩大,纤维复合材料的使用成本将逐步降低,未来新能源市场上纤维复合材料也会大放光彩。
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价格危机
“黑色黄金”碳纤维具备低密度、高强高模、耐高温等特性,同时拥有高导热性、耐腐蚀、低热膨胀系数等功能性优势,因此成为航空航天、压力容器、风电叶片、交通运输、3C电子等领域的理想材料。氢能,资源丰富、低碳环保、燃烧值高,是21世纪最具发展潜力的绿色能源之一。
当前,碳纤维好像遭遇了“价格危机”。今年新产能集中释放,需求同比略有下降,被称为“新材料之王”的碳纤维价格出现单边下跌的趋势,截至10月底,主要产品跌幅约四成。据业内人士表示:“现在库存堆积,需求疲软,预测行业至少两年内不会好转”。
从价格来看,今年以来,国内主要碳纤维产品对比年初跌幅近四成。据上海钢联数据显示,截止十月底,小丝束碳纤维T300(12K)价格为85元/千克,较年初下跌39%;T700(12K)价格为145元/千克,较年初下跌37%;大丝束碳纤维T300(48K/50K)的价格为72元/千克,价格较年初下跌也近40%。
此外,受到价格影响,国内头部碳纤维企业业绩也受不同程度影响,毛利率均出现下滑。
碳纤维遭遇价格危机,出路何在?
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如何应变
作为碳纤维重要市场,我国碳纤维一度大量依赖进口,价格十分昂贵。因此,碳纤维又被称为“黑色黄金”。彼时,市场上高性能T700级碳纤维曾经卖出过每吨数百万元的高价。而后来,当国产高性能碳纤维“开花结果”,国际市场碳纤维价格应声回落。
近两年来我国碳纤维产业高速增长。当前,碳纤维价格“跳水”,供需不匹配可能是主要原因之一:
需求减少。据数据,2023年9月国内碳纤维表现消费量为4197.7吨,同比减少7.8%,环比减少13.0%,当前消费端需求放缓。
供给充盈。数据显示,2022年,国产碳纤维产能达到11.2万吨,供应量首次超过进口量。2023年供给端扩产不断,多家在建产能陆续落地,其中包括吉林化纤1.2万吨复材碳化线、中复神鹰西宁2.5万吨等,国内碳纤维总产能已达近12万吨/年,同比增长近4成。在规划方面,据统计国内未来3年内拟在建产能已超20万吨(2022年全球碳纤维市场需求仅13.5万吨)。
供需不匹配,碳纤维价格“跳水”
国内某碳纤维上市公司相关负责人表示,预计行业低迷期会比较持久。为了破局,光威复材表示,珍惜碳纤维的每一个具备商业价值的应用场景。中复神鹰和中简科技则计划通过规模生产降本、产品升级来应对。
技术方面,经过多年发展我国已基本建成配套齐全的碳纤维产业链体系。未来补短板、锻长板的关键是全面提升技术成熟度,特别是在原丝工艺、缺陷控制、助剂设备等关键技术方面,实现现有产线降本增效,加速突破高端产品。应用方面,碳纤维应用前景广阔,多个领域具有巨大的发展潜力,开拓和布局内销市场是为出路之一,从棒球棒、网球拍,到自行车、汽车、风电叶片,再到大型飞机、运载火箭,碳纤维这种新材料的应用可以向高端工业制造和尖端科技领域不断拓展。
在“双碳”政策驱动下,绿色氢能正在成为全球能源转型发展的重要载体,作为氢储运的关键装备,储氢瓶市场规模不断扩大,国内外碳纤维龙头企业纷纷竞逐氢储运蓝海,布局压力容器应用市场,碳纤维在该领域的需求加速上升。
如何应变?
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支持方案
内蒙古人民政府发布《关于印发自治区新能源倍增行动实施方案的通知》。《方案》表示,推动“十四五”后三年每年新增新能源发电装机约3000万千瓦,力争到2025年,全区新能源发电装机达到1.5亿千瓦以上,发电量达到3000亿千瓦时,跨省跨区外送电量超过1000亿千瓦时,均比2022年实现倍增;到2030年,新能源装机规模超过3亿千瓦,发电量接近6000亿千瓦时,跨省跨区外送电量达到2000亿千瓦时。
力争到2025年,自治区新能源本地消纳电量超过2000亿千瓦时,灵活性调节能力达到1500万千瓦左右;到2030年,新能源本地消纳电量达到4000亿千瓦时,灵活性调节能力达到3000万千瓦左右。
在重点举措方面,《方案》指出,推动待建在建项目尽早并网。锚定新能源规模倍增目标,全面推进约2亿千瓦在建待建新能源尽早并网,重点包括国家百万千瓦级基地项目第一、二、三批5488万千瓦,乌兰布和、库布其、腾格里沙漠等4个千万千瓦级大型风电光伏基地项目共4800万千瓦,保障性新能源项目3525万千瓦,市场化并网新能源项目4900万千瓦。精简规范各类手续和流程,提升审批效率、缩短审批周期,统一土地性质认定,明确林草等不同地类用地标准,避免出现部门交叉认定、互为前置等问题。加强工作调度,协调解决项目前期手续办理问题,推动新能源项目和接网工程同步纳规,加快在建待建新能源及配套工程建设速度。
优先支持市场化项目开发。大力发展新能源制氢产业,充分利用自治区的氢能需求,增加绿氢应用场景,带动绿氢下游产业发展,扩大新能源消纳空间。进一步加大风光制氢项目建设力度,到2025年全区绿氢生产能力突破50万吨,绿氢产能在全国占比超过50%,初步确立自治区绿氢生产全国领先地位。广泛拓展新能源应用场景,优先支持源网荷储一体化、火电灵活性改造、风光制氢一体化、燃煤自备电厂可再生能源替代、工业园区绿色供电、全额自发自用6类市场化并网新能源项目建设,并积极探索新的市场化项目应用场景开发模式。
内蒙古自治区新能源项目支持方案
研究以绿氢为载体的新能源跨区域输送模式,充分发挥绿氢作为二次能源的特点,结合绿氢长时性储能属性,推动输氢管道规划布局,通过将绿氢运送至全国各地,变输电为输氢,以绿氢为载体实现新能源跨区域输送。
内蒙古大力发展新能源装备制造业和运维服务业,壮大风光氢储四大产业集群。打造区域风电装备制造产业链,加快风电机组自主创新设计和上游供应链本地创新培育能力建设,实施延链、补链工程,做大做强绿色智能风电装备制造,打造集设计、研发、制造、培训、服务为一体的风能产业体系,形成“风机制造—配套零部件—设备运维—风电基地”产业链条。
支持方案
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用碳纤维生产储氢瓶的企业
日本东丽:东丽作为全球领先的碳纤维制造商,在III型、IV型高压储气瓶用碳纤维领域占据主导地位,其碳纤维产品型号包括T700、T800、T720等。
三菱化学:三菱化学为氢燃料汽车提供多种结构性轻质材料,应用于压力容器和载体,其中就包括储氢瓶用碳纤维Pyrofil™。
德国西格里:SGL是全球领先的碳素石墨材料及相关产品制造商,其碳纤维产品在航空航天、风电叶片及压力容器等工业领域广泛应用。其中,包括压力容器用碳纤维SIGRAPREG®。
韩国晓星:针对车载压力容器、加氢站及氢能运输等市场对碳纤维需求的不断增长,晓星继续扩大碳纤维产能。2023年2月《晓星碳材料(江苏)有限公司年产26400吨碳材料项目建设项目用地预审与选址意见书》在徐州新沂市自然资源和规划局网站公示,标志着晓星开始布局中国碳纤维市场,瞄向国内储气瓶领域,与国内碳纤维企业展开竞争。
台湾台塑:台塑集团生产的PAN基碳纤维可与多种树脂复合,制成不同类型的成品。公司用于Ⅲ型、IV型瓶的碳纤维包括TC36P-12K/24K、TC42S-12K/24K、TC780-12K/24K等。
光威复材:光威复材通过干湿法处理工艺生产的碳纤维产品可用于高压气瓶的制造,以满足国产替代需求。目前,公司T700s/800s/1000级碳纤维在氢能领域都有应用。
吉林化纤:吉林化纤拥有单线效率最高、规格排号最全的碳纤维生产基地,已基本实现对军工、空天、体育、汽车、压力容器、风电等领域的全覆盖。2022年,公司首条35K高压气瓶缠绕专用大丝束碳化线一次开车成功。
江苏恒神:公司产品覆盖航空、能源装备、压力容器、交通运输、体育休闲等领域。采用恒神HF30F-24K/EM308TOWPREG预浸丝干法缠绕氢气瓶,其纤维体积含量超过75%,产品质量稳定性高,同时具备生产优势,可用于车载储氢瓶。
上海石化:随着48K大丝束碳纤维首套国产线顺利开车,碳纤维储氢瓶制造成本将进一步下降。同时,上海石化正自主研发碳纤维用于缠绕气瓶的制造工艺技术,考虑形成一定规模的气瓶生产能力。
中复神鹰:中复神鹰长期专注于高性能碳纤维研究,且优先布局压力容器应用市场,与国内外各主要气瓶厂家产生协同效应。目前公司产品在国内储氢气瓶领域占比
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行业信息
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行业信息
80%,其T700级、T800级碳纤维均已应用在储氢气瓶领域,其中70 MPa III型瓶组被应用于国内唯一实现批量市场示范运营的氢燃料电池乘用车。
在“双碳”政策驱动下,压力容器市场增长迅速,2022年全球压力容器需求达到1.48万吨,较2021年增长34.5%,细分市场中占比11.0%,预计到2030年,全球压力容器需求将超过8万吨,增长趋势强劲。2022年3月,东丽2023-2025年中期管理计划项目AP-G 2025发布,公司明确要进一步加强氢能领域(如高压储气瓶、碳纸等)用碳纤维业务,持续扩大碳纤维及其复合材料业务板块的投资并提高其预期营收。据东丽预测:2022-2025年压力容器用碳纤维需求量年复合增长率将达到42%,2025年该领域碳纤维需求量突破2万吨。随着国家大力推动氢燃料电池和汽车的发展,储氢瓶领域潜力巨大,碳纤维在该领域的需求加速上涨。根据测算:截止到2023年我国氢燃料电池车保有量约为1.23万辆,根据规划2025年目标达到5万辆,年复合增长率接近60%。2025年,若储氢气瓶碳纤维需求量占比增至50%,则碳纤维需求量有望达1.27万吨。
2023年碳纤维行业的新增产能集中释放期,今年因产能快速扩张,价格下滑较为明显。碳纤维市场暂难重寻往日风光,年初上下游均有库存积压,整体碳纤维企业资金压力不断增加。国内碳纤维市场整体交易清淡,场内国内风电企业对碳纤维需求不高,多依靠海外订单消化,海外需求转移,整体碳纤维风电方向需求下降;体育器材方面追求低价,并且虽有经济复苏预期,但仍难支撑碳纤维市场当前的供应量;碳碳复材行业降本增效多降价原材料采购价格,碳纤维价格受此影响下行。
2023年国产T300级别12K碳纤维市场均价在111.4元/千克,价格最低点为140元/千克,价格最高点为85元/千克;国产T300级别24K碳纤维市场均价在110.6元/千克,价格最低点为80元/千克,价格最高点为135元/千克;国产T300级别48k-50K碳纤维市场均价在98元/千克,价格最低点为75元/千克,价格最高点为125元/千克;国产T700级别12K碳纤维市场均价在188元/千克,价格最低点为140元/千克,价格最高点为230元/千克。
往期碳纤维一货难求的状态终是一去不复返,自2022年下半年开始业内开始积压库存,2023年更加严重,碳纤维原料丙烯腈或原丝,价格偏高,企业生产成本相对其他化工产品较高,产品积压意味着企业资金压力较大。
2023年碳纤维市场年报
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2023年一月(市场价格、成本、利润)
一月国内碳纤维市场价格持续走跌,实单成交让利明显,产品价格降幅在 5-15 元/吨;国产 T300 级别 12K 碳纤维市场价格 120-125 元/千克;国产 T300 级别 24/25K 碳纤维市场价格在 125-130 元/千克;国产 T300 级别 48/50K 碳纤维市场价格在110-120 元/千克;国产 T700 级别 12K 碳纤维市场价格在220-230 元/千克。
一月碳纤维行业成本大约在 120931.25 元/吨左右,较上月上涨 0.23%。一月国内丙烯腈市场价格小幅上涨。碳纤维外采丙烯腈企业成本增加,采购原丝企业基本生产成本持稳。
一月国内碳纤维行业平均毛利约 30037.5 元/吨,较上月下降 14.71%。一月碳纤维生产成本上涨,而碳纤维市场价格普跌,碳纤维毛利水平持续下降。
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2023年二月(市场价格、成本、利润)
二月国内碳纤维市场价格明稳暗降,市场成交情绪不足;国产 T300 级别 12K 碳纤维市场价格 120-130 元/千克;国产 T300 级别 24/25K 碳纤维市场价格 120-125 元/千克;国产 T300 级别 48/50K 碳纤维市场价格110-120 元/千克;国产 T700 级别 12K 碳纤维市场价格 220-230 元/千克。
二月碳纤维行业成本大约在 124610.94 元/吨左右,较上月上涨 2.14%。本月国内丙烯腈市场涨后回落。碳纤维外采丙烯腈企业成本增加,采购原丝企业基本生产成本持稳。
二月国内碳纤维行业平均毛利约 24139.06 元/吨,较上月下降 15.38%。本月碳纤维生产成本上涨,而碳纤维市场价格弱稳,碳纤维毛利水平持续下降。
2023年三月(市场价格、成本、利润)
本月国内碳纤维市场价格跌跌不休,场内库存积压明显;国产 T300 级别 12K 碳纤维市场成交送到价格参考115-120 元/千克;国产 T300 级别 24/25K 碳纤维市场成交送到价格参考105-100 元/千克;国产 T300 级别 48/50K 碳纤维市场成交送到价格参考 95-100 元/千克;国产 T700级别 12K 碳纤维市场成交送到参考 185-195 元/千克。
三月碳纤维行业成本大约在 113157.81 元/吨左右,较上月下跌 9.19%。三月国内丙烯腈市场涨后回落;原丝价格小幅松动。碳纤维外采丙烯腈企业成本下降,采购原丝企业基本生产成本下降。
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2023年四月(市场价格、成本、利润)
三月国内碳纤维行业平均毛利约 20360.94 元/吨,较上月下降 15.65%。本月碳纤维生产成本稳中下跌,而碳纤维市场价格持续走弱,碳纤维毛利水平持续下降。
四月国内碳纤维市场持续走弱,场内库存积压明显;国产 T300 级别 12K 碳纤维市场成交送到价格参考 110-120 元/千克;国产 T300 级别 24/25K 碳纤维市场成交送到价格参考 105-115元/千克;国产 T300 级别 48/50K 碳纤维市场成交送到价格参考 95-100 元/千克;国产 T700 级别 12K碳纤维市场成交送到参考 185-195 元/千克。
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四月碳纤维行业成本大约在 117605.26 元/吨左右,较上月下跌 1.69%。四月国内丙烯腈市场价格先跌后涨。
四月国内碳纤维行业平均毛利约 25641.74 元/吨,较上月上涨 16.85%。四月碳纤维生产成本下降,而碳纤维市场价格持续走弱,碳纤维毛利水平小幅上涨。
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2023年五月(市场价格、成本、利润)
五月国内碳纤维市场价格持续下跌,场内去库存化不明显;国产 T300 级别 12K 碳纤维市场成交送到价格105-110 元/千克;国产 T300 级别 24/25K 碳纤维市场成交送到价格95-105 元/千克;国产 T300 级别 48/50K 碳纤维市场成交送到价格 90-100 元/千克;国产 T700级别 12K 碳纤维市场成交送到 160-180 元/千克;大型订单有商谈空间。
五月碳纤维行业成本大约在 116546.92 元/吨左右,较上月下跌 1.11%。五月国内丙烯腈市场价格先稳后降。
五月国内碳纤维行业平均毛利约 18658.75 元/吨,较上月下跌 26.25%。五月碳纤维生产成本下降,而碳纤维市场价格持续下行明显,碳纤维毛利水平持续下跌。
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2023年六月(市场价格、成本、利润)
六月国内碳纤维市场价格弱稳盘整,场内交投情绪低迷;国产T300级别24/25K碳纤维市场成交送到价格95-105元/千克;国产 T300 级别 48/50K 碳纤维市场成交送到价格 90-100 元/千克;国产 T700 级别 12K碳纤维市场成交送到 160-180 元/千克;大型订单有商谈空间。
六月碳纤维行业平均成本大约在 111518.24 元/吨左右,较上月下跌 4.31%。
六月国内碳纤维行业平均毛利约 20416.28 元/吨,较上月上涨 9.42%。本月碳纤维生产成本下降,而碳纤维市场价格持续下暂稳,碳纤维毛利水平回升。
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2023年七月(市场价格、成本、利润)
七月国内碳纤维市场价格弱稳盘整,场内买盘弱势;国产 T300 级别 12K 碳纤维市场成交送到价格105-110 元/千克;国产 T300 级别 24/25K 碳纤维市场成交送到价格95-105元/千克;国产 T300 级别 48/50K 碳纤维市场成交送到价格90-100 元/千克;国产 T700 级别 12K碳纤维市场成交送到160-180 元/千克;大型订单有商谈空间。
本月碳纤维行业平均成本大约在 111616.56 元/吨左右,较上月上涨 0.25%。
七月国内碳纤维行业平均毛利约 20347.59 元/吨,较上月下跌 1.23%。七月碳纤维生产成本上涨,而碳纤维市场价格持续暂稳,碳纤维毛利水平下跌。
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2023年八月(市场价格、成本、利润)
八月国内碳纤维市场价格下行;国产 T300 级别 12K 碳纤维市场成交送到价格100-105 元/千克;国产 T300 级别 24/25K 碳纤维市场成交送到价格95-100 元/千克;国产 T300级别 48/50K 碳纤维市场成交送到价格 80-90 元/千克;国产 T700 级别 12K 碳纤维市场成交送到150-170 元/千克;大型订单有商谈空间。
八月碳纤维行业平均成本大约在 112664.74 元/吨左右,较上月上涨 0.94%。
八月国内碳纤维行业平均毛利约 10593.07 元/吨,较上月下跌 47.94%。八月碳纤维生产成本上涨,而碳纤维市场价格大幅下跌,碳纤维毛利水平下跌。
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2023年九月(市场价格、成本、利润)
九月国内碳纤维市场价格下行;国产 T300 级别 12K 碳纤维市场成交送到价格85-90 元/千克;国产 T300 级别 24/25K 碳纤维市场成交送到价格 80 元/千克;国产 T300 级别48/50K 碳纤维市场成交送到价格 70-75 元/千克;国产 T700 级别 12K 碳纤维市场成交送到140-150 元/千克。
九月碳纤维行业平均成本大约在 114150.17 元/吨左右,较上月上涨 1.32%。
九月国内碳纤维行业平均毛利约-570.74 元/吨,较上月下跌 105.39%。九月碳纤维生产成本上涨,而碳纤维市场价格大幅下跌,碳纤维毛利水平进入亏损状态。
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2023年十月(市场价格、成本、利润)
十月国内碳纤维市场价格窄幅下调。国产 T300 级别 12K 碳纤维市场成交送到价格 85 元/千克;国产 T300 级别 24/25K 碳纤维市场成交送到价格 75-80 元/千克;国产 T300 级别 48/50K 碳纤维市场成交送到价格 70-75 元/千克;国产 T700 级别 12K 碳纤维市场成交送到 140-150 元/千克;大型订单约有 5 元/千克的商谈空间。
本月碳纤维行业平均成本大约 116770.87 元/吨,较上月上涨 2.27%。
十月国内碳纤维行业平均毛利约-1745.87 元/吨,较上月增加 22.82%。
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2023年十一月(市场价格、成本、利润)
十一月国内碳纤维市场价格暂稳整理。国产 T300 级别 12K 碳纤维市场成交送到价格 80-90 元/千克;国产 T300 级别 24/25K 碳纤维市场成交送到价格 75-80 元/千克;国产 T300级别 48/50K 碳纤维市场成交送到价格 70-75 元/千克;国产 T700 级别 12K 碳纤维市场成交送到 140-150 元/千克;大型订单约有 5 元/千克的商谈空间。
十一月碳纤维行业平均成本大约 115918.51 元/吨,较上月下降 0.73%。十一月国内碳纤维原丝价格维持稳定,丙烯腈市场价格上涨。11 月华东港口丙烯腈市场主流自提均价 10118 元/吨,较上月均价上涨 350 元/吨。十一月起,随着企业降本提效,企业设备折旧以及能耗等均摊成本略有下降。以 T300 级别碳纤维为例,本月碳纤维生产成本较上月下降 0.11 元/千克。
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十一月国内碳纤维行业平均毛利约-5129.95 元/吨,较上月减少 193.83%。十一月自产原丝的碳纤维厂家平均利润与上月相比减少。PAN 基 T300-12K 碳纤维利润约-0.77 元/千克,PAN 基T300-24K 碳纤维利润约-8.77 元/千克;十一月PAN 基 T300-12K 碳纤维平均利润约为-0.42 元/千克,较上月平均利润下降 1.45 元/千克;PAN 基 T300-24K 碳纤维平均利润约为-8.42 元/千克,较上月平均利润下降 2.25 元/千克。
十二月国内碳纤维市场价格稳定运行。截至目前,国产 T300 级别 12K 碳纤维市场成交送到价格参考 80-90 元/千克;国产 T300 级别 24/25K 碳纤维市场成交送到价格参考 75-80 元/千克;国产 T300级别 48/50K 碳纤维市场成交送到价格参考 70-75 元/千克;国产 T700 级别 12K 碳纤维市场成交送到参考 140-150 元/千克;大型订单约有 5 元/千克的商谈空间。
2023年十二月(市场价格、成本、利润)
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十二月碳纤维行业平均成本约 114386.41 元/吨,较上月减少 1.32%。十二月国内碳纤维原丝价格维持稳定,丙烯腈市场窄幅走跌。12 月华东港口丙烯腈市场主流自提均价 10038 元/吨,较上月均价下跌79 元/吨。以 T300 级别碳纤维为例,十二月自产原丝的碳纤维企业生产成本较上月下降 0.15 元/千克。
十二月国内碳纤维行业平均毛利约-8750.05 元/吨,较上月减少 124.84%。十二月自产原丝的碳纤维企业平均利润与上月相比增加。PAN 基 T300-12K 碳纤维利润约-0.30 元/千克,PAN 基T300-24K 碳纤维利润约-8.30 元/千克;十二月 PAN 基 T300-12K 碳纤维平均利润约为-0.27 元/千克,较上月平均利润增加 0.15 元/千克;PAN 基 T300-24K 碳纤维平均利润约为-8.27 元/千克,较上月平均利润增加 0.15 元/千克。
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碳纤维表观消费量情况(2023年1月~11月)
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