1121风电材料之玻纤vs碳纤维
猫猫喵喵3
2021-11-22 22:52:27
以下内容仅代表专家观点，请投资者审慎参考。
玻纤与碳纤维对比：
Q：风电叶片对长度和模量要求提升，碳纤维会不会对玻纤产生替代？
我从事市场，个人判断 3-5 年甚至更长时间从价格和供应体量考虑碳纤维大规模替代玻纤可
能性比较小：
⚫ 碳纤维价格还是处于高位，甚至数倍于十年前玻纤的价格：
➢ 玻纤供大于求，过去 5 年玻纤处于下行趋势（但随着国内双碳政策推进，玻纤价格中枢
也可能上升），从成本来看主机厂商可能更倾向于更便宜的玻纤。2020-2021 年疫情特
殊情况+限电，短期内玻纤价格反弹，但可能是受产能、需求、国际运输等因素影响是
短暂现象；
➢ 碳纤维这两年价格跟玻纤类似也是上涨，做成产品 35 美金，玻纤不到 2 美金，成本有
十几倍差价。
⚫ 另外从供应量它也不足以全部去覆盖：
➢ 玻纤产能主要集中在中国，三大巨头巨石、泰纤、重庆国际，龙头目前 200w 吨产能其
中 50w 吨用于风电；泰纤应用风电行业产能 30w 吨；重庆国际风电市场产能 20w 吨。三
大巨头供应能力 100w 吨，是能够覆盖未来全球装机容量。
➢ 碳纤 2021 年 14w 吨，2022 年 15w 吨，随着中国各厂家扩大产能计划进展，但考虑碳纤
维扩产难度大、技术攻关难，预计 2023-2024 年所有产能能释放，全球碳纤维供应能力
也只有 20w 吨，供应能力去覆盖 75-80w 吨是不足以覆盖需求。
Q：存量市场如 1-3GW 小型叶片玻纤有成本优势，增量市场如陆风、海风优质大 GW 替代市
场，丝路碳纤维替代性、成长空间很明显？
欧洲大陆已经全面转向海上风场，中国也是推出海上风场，随着海风推出小叶片已经不能满
足海上风场建风机，大叶片确实是一个主流。
从目前产品更新替代周期来看，业内领先厂家如维斯塔斯还只是碳板做大梁，其他主要主机
厂家还没有完全开展工作：
玻纤实际上从模量分为普通模量和高模量两种，高模量价格稍高应用在叶片主梁上做骨架，
随着海上大叶片介入，目前高模量玻纤在替代原先普通模量玻纤去做模量升级，而原先高模
量市场则被碳纤维替代，处于升级过程。从我们介入几家主机厂商来看，碳纤维碳板只应用
于叶片大梁，而其他部分被高模量玻纤替代，这个变化也不是所有主机厂家去做的，而是行
业内比较领先厂家如维斯塔斯、艾尔姆，维斯塔斯 162 大叶型接近 80m，几乎全部用高模量
玻纤去取代普通玻纤；艾尔姆设计还处于碳板去做大梁，其他部分玻纤存在。其他厂家还没
有完全展开碳纤维替代，只是小范围试验。
Q：维斯塔斯大梁用到碳纤维，单一叶片碳纤维和玻纤比例是在什么水平？众说纷纭有的说
是 1:4？
⚫ 1:2 只是针对碳玻混这个产品而非叶片整体占比，其他厂家因侵权问题碳玻混占比不能
严格按照这个比例来；
⚫ 碳纤维应用是在碳板、大梁，大梁和叶片比例非常小，你看到叶片是两个叶片合在一起，
大梁 80-100cm 应用在在两个叶片中间，比例比较小。稍微算一下，136 叶型应该在 1:10
甚至更大区间，具体不清楚，但肯定远远高于 1:4。
Q：从技术角度来看碳纤维能否完全取代玻纤？不考虑成本整个风机全部用碳纤维性能是否
合格，会不会过脆？
玻纤应用于叶片是用来织布，按叶片要求织成不同轴向；碳纤维圆柱形要经过特殊设备延展
展平后去做织布，目前可做单向未来也可以做成双向，玻纤能做结构碳纤维实际上都可以做。
那么纯碳纤维叶片没有问题，后面要考虑成本问题，短期没有厂家会这么傻。
纯碳叶片不会太脆，海上风电考虑的几个问题是防结冰、防腐蚀、防雷击，目前海上风电还
只有两家使用碳纤维就是担心这些问题，但我觉得碳纤维没有问题，只是时间问题。
碳纤维产能情况
Q：碳纤维到 2025 年 CAGR 超过 30%，市场观点有分歧？
目前自己手头拿到数据，2020 年起包括中富、上海石化、太原钢科、恒神等都有生产计划，
但要考虑扩产计划只是计划，能够做到 30%增长我持怀疑态度。因为 2021 年各家产能在 14w
吨（且是按最大产能匡算而非实际生产产能），在投资+计划运行情况都在 2022-2023 年后，
考虑生产线调整碳化难度以及原丝工艺能力等，我认为 30%增长持怀疑态度。另外全球碳纤
维厂商都是以 24K 以下，大规模应用到风电市场非常少。
Q：明年上海石化 2.4w 吨，吉林碳谷“十四五”十几万吨，产业趋势非常明显？
上海石化有新增 5 条线计划，主要是做大丝束 48K，但实际上 5 条线只有 1w 吨单线 2000 吨。
目前整体只有 2500 吨产能；吉林石化原丝主要供恒神，我们也会用一点吉林石化原丝。实
际上国内能大规模应用到风电这块的碳纤维还是非常有限。
我不否认而是认可这种趋势即远景碳纤维会取代玻纤，但观点是 3-5 年内玻纤仍是主流。
碳纤维成本情况
Q：从产品售价来看碳纤维是玻纤 10 倍，换算到度电成本上，大丝束（48K 以上）碳纤维度
电成本低于玻纤？
风电未来需求就是大丝束碳纤维需求，小丝束 3K 和 12K 价格高需求非常小，3K 只应用于碳
玻混，12K 只是小规模应用风电碳梁，未来主流仍是 48K 用于碳板、拉挤。
我们已经介入到碳纤维生产，瓶颈一是原丝供应能力，二是碳化电价水平，我们电价是投资
初的 1.3 倍。如果能源还是处于紧张状态，电价下降可能性不大，碳纤维生产主要成本是原
丝（75%）和电价。
Q：碳纤维成本下降有哪些技术障碍和路径？
⚫ 过去 10-15 年玻纤应用风电起，从最高 30 多一公斤降到 8-9 块一公斤，整体下降趋势：
➢ 一是来自于叶片越来越大，十几年前只有 30m，现在越来越大对玻纤织物需求越来越高；
➢ 二是从供给来看，风电行业玻纤需求增大，价格下行是必然趋势。
⚫
同样道理推广到碳纤维，5 年后碳纤维价格下行时是肯定的。但不会下降到玻纤价格：
➢ 一是需求增大之后加上国内外碳纤维厂家供给增长，碳纤维价格肯定是下行趋势；
➢ 二是涉及到风电行业在新能源行业竞争力。风电不单和传统行业竞争也要和新兴行业如
光伏做竞争，随着补贴政策取消风电主机厂家要去抢客户抢市场，主机厂家成本需求要
往下走。我们每一年价格下行都是基于主机厂家市场压力而走的，主机厂家每年都有供
应商年会主题就是降价。
风电装机情况
Q：风电装机情况如何？从目前在手资料统计，2021 年全球装机量 70GW，2022-2023 年 79GW，2024 年 80GW，1GW 转
化为织物需求就是 1w 吨，所以 2022-2024 年全球织物需求整体需求在 75-80 万吨。
主机厂家将陆续从欧美转到亚太特别是中国和印度市场，从主机厂家叶片布局来看：
国际主机厂家已基本完成中国叶片市场布局；
印度叶片市场在疫情好转后 2022-2024 年将处于爆发阶段，印度目前类似 10 年中国厂家模
式，本土小型风电厂也开始发展。
Q：国内含碳纤维叶片目前用在什么类型风电项目，具体项目多大机型多长叶片？
接触到只有几家主机厂在用，其他处于探索或小规模使用阶段。陆上风电也开始有碳纤维需
求，海上风电叶片大型化后有硬性减重需求，1 层碳纤维强度可以达到几层玻纤效果叶片更
轻，目前主要用在大梁、碳板。
叶型看各个主机厂家自身需求，不能一概而论，要看各个厂家策略。维斯塔斯小叶片 V110
只有 50 多米但也有用到碳板，V136 在 65 米，V150 在 70 米，V162 在 79 米，都用到了碳纤
维；但一些厂家可能要到 80 多米才考虑用碳纤维。
Q：如果未来海上风电叶片中间的碳梁都要用碳纤维，需求大概多少吨？
涉及到海上风电体量，未来 5 年中国海上风电 210GW，对应 210 万吨织物，假设 1:10 我推
算大概 21 万吨。
高模量玻纤
Q：龙头高模量 E9 明年可能大规模推向市场，能做 100 米以上高模量叶片，有没有可能 10GW
以下不用碳纤维？
E9 是刚刚推出来的，模量达到 101GPa，目前市场主流高模量在 89GPa，更新换代阶段一些
厂家提出来要做 90GPa 以上高模量。90 到 101 只有 10GPa，但实际上 10GPa 跨度应用中是非
常难跨越的：
⚫ 90GPa 已经可以满足市场需求了，101GPa 推出可以供未来 3 年使用。龙头 50 万吨可用
于风电行业，肯定有高模量取代普通模量，E9 作为市场顶流存在取代是有一个周期的；
⚫ E9 价格非常高，估计到 20 块钱人民币以上，存在消化周期。E8 在 15-16 人民币还没完
全跑开，E9 短期在成本上难以接受。此外若 E9 以下规格价格上涨或 E9 价格下降也可
能让大家愿意接受 E9。
碳玻混
Q：除了巨石用 E9 高模量，泰纤、中材也用碳玻混合技术路线，大丝束纤维也干？
碳玻混中材和泰纤不是第一家，第一家是维斯塔斯，他们已使用了三年左右，维斯塔斯碳纤
维是小丝路 3K，价格高起到粘黏作用。因为有玻璃拉挤板和碳纤拉挤板，碳纤拉挤板比玻
璃拉挤板价格高很多，国内用玻璃拉挤板还是比较大需求，也就是说碳玻混原先大家给以它
期望非常大，但三年下来维塔斯在前面探路，国际上使用频率并不高。我认为碳玻混是过渡
阶段短期小众产品存在，价格高、应用范围不广。
维斯塔斯专利问题
Q：维斯塔斯拉底专利到期之后，其他厂家包括国内厂商是不是都可以去做碳梁？
⚫
国外主机厂如维斯塔斯和艾尔姆应用最早且最先进，碳拉底板材这块去做碳梁；
⚫ 其他几家在研究，他们在专利这块确实有考虑，要去避免侵权。其他几家在后面走在规
避专利风险。Q：专利得到应用后对碳纤维成本是不是有大幅帮助？
我是赞同这个观点，需求增长会把价格打下来。目前碳梁价格 15-16 美金/米，原先是低于
这个水平，最近涨价因为产能限制以及玻纤价格上涨。
拉底工艺是用于大丝束碳纤维，丝束越大价格越低，因此拉底工艺肯定可以降低成本，但具
体比例不好说。
Q：海外不用碳纤因为专利问题，专利到期之后会开始使用？
之前跟几家聊过，严格来讲是他们跟维斯塔斯和艾尔姆比起步较晚，叶片设计是有自己规则，
研究得晚推广到应用上也更晚。
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S
吉林化纤
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无用
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