吉林碳谷研究报告：应用领域持续开拓，降本增质助力成长

（报告出品方/作者：财通证券，毕春晖）
1、碳纤维原丝生产龙头，打破垄断开启发展篇章
1.1、技术持续突破，公司腾飞在即
投身碳纤维大丝束原丝，技术突破高速发展。公司是一家从事碳纤维原丝生产的 企业，筹建于 2008 年，自成立以来，公司致力于成为国内领先、国际具有竞争力 的碳纤维原丝供应商。吉林碳谷产品品类包括 1K、3K、12K、24K、25K、35K、 50K 等，在某一类产品里面根据客户需求不同还会进行细分，如：12K 产品衍生 了 12S、12KK 等，未来还要实现 75K、100K、480K 等系列产品稳定规模生产。 公司目前采用多品种、多规格批量的生产方式，以市场为导向，预生产和订单式 相结合的以销定产的柔性化生产模式。当前，公司产品穿透到下游可应用领域广 泛，涵盖风电、刹车片、建筑补强、医疗器械、碳/碳复材、储氢瓶、军工及航空 航天等领域。
回溯公司发展历程，大致分为以下三个阶段：第一阶段——初步探索，打破垄断（2008-2015） 2008 年，公司在原奇峰化纤 20 年腈纶制备经验基础上，发明了 DMAC 为溶剂的 湿法两步法原丝生产工艺，打破国际碳纤维巨头在原丝生产技术上的垄断情况。 2008-2016 年，公司主要研发碳纤维原丝，攻关中小型丝束 1K、3K、6K、12K 等 产品。第二阶段——技术突破，高速发展（2016-2019） 2016 年，公司开始研发工业民用大丝束碳纤维原丝。2017 年公司逐步实现了 12K/S 的产业化稳定生产，碳化后可部分达到 T700 的水平，于 2018 年实现了 24K、25K产品的规模化生产。2019 年，公司进一步实现了 48K 产品的规模化生产，进入 50K 产业化研发阶段。
第三阶段——产品不断升级迭代，公司腾飞在即（2020 年至今） 公司于 2021 年 8 月精选层挂牌后评议至北交所上市，吉林碳谷成为首批在北交所 上市的 81 家公司之一。目前，公司产品覆盖了从碳纤维原丝小丝束到大丝束的全 系列产品，产品结构已经从小丝束产品为主，发展到工业民用级别大丝束产品为 主，小丝束、大丝束产品共同发展的新局面。公司全系列产品都能稳定大规模生 产，部分产品已经实现了高品质的稳定规模生产，目前是国内碳纤维原丝最大生 产商。 公司2023年1月30日公告向特定对象发行股票募集说明书，计划募集 17 亿元 用于年产15万吨碳纤维原丝项目建设以及碳纤维原丝项目制品研发检测中心建 设项目，加快推进 50K 原丝产线建设项目，快速匹配到日益增长的风电领域碳纤 维需求。

公司是吉林市国资委下优质资产。公司原为吉林化纤集团子公司奇峰化纤的子公 司，2015 年 6 月股权独立于集团，由吉林市国资委通过吉林国兴新材料产业投资 有限公司控股。目前，吉林市国资委为公司实际控制人，通过吉林市国兴新材料 产业投资有限公司间接持股 50.02%，其次是九台市财政局通过吉林九富城市发展 投资控股有限公司间接持股 20.23%。除此以外，河北吉藁化纤有限责任公司持股 比例 4.09%，吉林化纤集团有限公司持股比例 2.26%，此外公司还有两家 100%控 股子公司，吉林碳谷碳纤维研究院有限公司、吉林碳谷科技有限公司。
高管团队从业经验丰富，技术团队优势稳定。公司管理层人员多出身奇峰化纤， 公司高管层中核心技术人员占比较高，拥有丰富的腈纶生产经验，并且多在吉林 化纤体系下工作数年，碳纤维产业经验丰富，生产经验丰富。从公司目前人员结 构看，2021 年末公司技术人员占总员工数量的 11.36%。这有利于公司进一步技术 创新，构筑技术壁垒。
1.2、原丝产能扩张进行时，营收业绩持续增长
突破技术壁垒，度过至暗时刻，盈利跨过拐点持续新高。自 2020 年公司开始以大 丝束碳纤维原丝销售为主要收入来源以来，2020-2022 年公司营收从 11.02 亿元提 升至 20.79 亿元，CAGR+37.34%。2019-2022 营收增速分别为 365.28%/3.72%/9.7 1%/71.92%。其中，2019 年营收大幅增长主要系经营丙烯腈业务，2020 年 6 月起 公司停止丙烯腈贸易业务，聚焦碳纤维原丝业务。
随着公司技术、规模、管理和 市场效应逐步体现，公司产品逐步获得市场认可，收入保持高速增长，碳纤维主 营业务（原丝+带量试制品+碳纤维）收入由 2018 年的 2.07 亿增长到 2021 年的 1 2.01 亿，CAGR+79.55%。受益技术突破后产能快速扩张，以及公司稳固的市场地 位，公司业绩也实现飞速增长，2020-2022 年归属净利润从 1.39 亿元增长到 6.31 亿元 CAGR+112.81%，公司在 2020 年实现扭亏为盈，2022 年盈利创新高实现归 属净利润 6.31 亿元同增 100.30%。

公司经营以碳纤维原丝为主，利润主要由原丝业务贡献。从业务构成看，除 2019- 2020 年，碳纤维原丝贡献公司最多营收和毛利润。其中，2022H1 碳纤维原丝实现 营收 8.39 亿元，毛利率为 44.06%，对营收贡献比例达到 77%；带量试制品营收占比 18%，上半年实现营收 1.95 亿元，毛利率为 37.16%；碳丝营收为 0.48 亿元， 营收占比 4%。
受益于近年来行业高景气、公司行业地位带来的议价能力，以及规模效应下成本 摊销下降和技术持续改进，近年来公司盈利能力持续提升。2019-2021 年公司毛利 率分别为 2.99%/19.41%/40.70%，净利率分别-2.83%/12.63%/26.03%，2022Q1-3 公 司毛利率和净利率分别为 42.98%/31.83%。2020 年以来，受益国内碳纤维需求高 增以及公司技术、产品竞争力不断增强，毛利率持续上行。2022 年以来，根据百 川盈孚数据，下游大丝束碳纤维价格有所下行，但由于公司在国内目前没有竞争 力较强的竞争对手，上游原丝价格在高位持续保持坚挺，产品盈利水平维持在高 位。
受益经营逐渐稳定以及生产规模扩张，公司期间费用率有望下行。公司 2020-2021 期间费用率分别为 7.81%/11.19%，21 年期间费用率上升系研发投入加大，未来持 续看好生产规模扩大费用摊薄带来的期间费用率不断下降。2022Q1-3 公司期间费 用率进一步下降至 5.66%，同比-7.18pct。拆开看，2020 年到 2021 年，公司销售 费用率从 0.44%升至 0.59%，管理费用率从 1.30%升至 1.33%，主要是因为营收快速增长摊薄费用所致；研发费用率从 0.01%升至 3.26%；财务费用率从 6.06%降至 6.00%。除 21 年投入更多研发外，费用率基本保持稳定。

2、大丝束应用场景有待开拓，原丝环节供给偏紧
2.1、子行业需求旺盛，新能源相关领域应用快速增长
碳纤维力学性能出色，并且具有良好的化学稳定性，应用领域广泛。从密度和强 度来看，碳纤维密度比铝更低，强度比钢更高，是目前已经量产的高性能纤维中 具有最高比强度、比模量的纤维。除此以外，由于碳纤维还具有低密度、耐腐蚀、 耐高温、耐摩擦、抗疲劳、震动衰减性高、电及热导性高、热及湿膨胀系数低、 X 光穿透性高、非磁体但有电磁屏蔽效应等特点，应用范围广泛，是目前发展国 防军工与国民经济的重要战略物资。除此以外，在航空航天、体育用品、汽车工 业、能源装备、医疗器械、工程机械、交通运输、建筑及其结构补强等领域也有 广泛应用。
2022 年国内碳纤维需求景气，新能源领域碳纤维需求维持高景气。根据百川盈孚 数据，2022 年国内碳纤维需求达 7.1 万吨同增 22.7%，分结构来看，新能源领域 应用都有较好的增长。其中，风电叶片领域碳纤维应用达 2.48 万吨同增 19%、碳 /碳复材领域应用达1.06万吨同增64.4%、压力容器领域需求达7079吨同增155.7%； 虽然受到疫情与地缘政治影响，体育休闲领域在较大体量下维持 17.9%的增速， 22 年需求达 1.91 万吨；混配模成型领域需求持平；建筑补强、航空航天、其他领 域分别需求分别下降 38.6%、23.2%、21.3%。从应用情况来看，吉林碳谷所生产的大丝束原丝穿透到下游主要应用在风电叶片、 轨道交通与汽车轻量化以及建筑补强领域，未来在光伏、氢能源等新能源领域也 有望实现快速突破。
2.1.1、受益招标火热，2023年风电领域应用有望放量
碳纤维凭借优异性能成为大尺寸叶片中玻纤的替代品。为了满足大尺寸叶片的强 度和刚度的需求，叶片用材料从玻纤转向碳纤维，根据北极星风力发电网，碳纤 维的密度比玻璃纤维的密度小约 30%，强度高 40%左右，模量高 3-8 倍，大型叶 片采用碳纤维增强材料可充分发挥其高模、轻质的优点。行业通常认为，叶片长 度超过 80m 时，采用碳纤维已经具备必要性。根据《风能》，以 E8 级别玻璃纤维 性能测试结果为例，采用碳纤维拉挤的主梁重量仅为高模玻璃纤维浇筑的约 39%， 对应到叶片整体重量能降低约 10-20%。
拉挤工艺加速碳纤维在风电领域应用。相比于预浸料真空袋压成型和碳纤维织物 灌注工艺，Vestas 的拉挤碳板制备的叶片大梁能够显著提高生产容错率，减少废 料产生，降低生产成本，并且能够提高部件的纤维体积含量，在保证产品性能一 致性和稳定性的情况下降低运输成本和组装成本，有效推进碳纤维在风电领域的 应用，从目前市场情况来看，风电领域碳纤维应用主要也来源于 Vestas。目前， Vestas 的碳纤维风力涡轮叶片相关专利已经在 2022 年 7 月到期，并且国内企业已 经有相关技术储备。受益于生产容错率提升以及未来碳纤维价格进一步下探，我 们预计风电叶片碳纤维产品需求有望实现高增。

碳纤维成本下行叠加招标旺盛，2023 年风电装机有望高景气。根据百川盈孚数据， 碳纤维成本在 11-14 万之间波动，根据吉林石化的丙烯腈价格，假设每吨碳纤维 消耗丙烯腈的系数为 2.1，减去原材料成本后，可以观测到近两年吉林地区碳纤维 生产成本是呈波动下降态势，未来工业领域有望用上更便宜的碳纤维。风电领域 碳纤维的应用成长性强，2022 年风电整体招标情况好，根据不完全统计，碳纤维应用场景更多的海上风电招标同增 217.1%达 26GW，陆上风电招标同增 68.5%达 85.9GW，碳纤维应用有望高增。
2.1.2、轨道交通与汽车轻量化应用前景广阔
环保和节能要求，汽车轻量化成为趋势。1）燃油车减重：根据美国能源局和其他 部门和机构的数据，车辆总重量减少10%，燃料消耗将减少 6-8%，排放可减少 5- 6%。2）新能源车减重：与燃料车相比，电动车因电池增重30%-40%，轻量化可 平衡电池增加的重量。碳纤维布的密度约为1.6g/cm3，不到钢材的1/4，同时具有 优越的机械性能、环境耐候性，具有尺寸稳定性、可设计性，并且有高的吸力效 率和减震，具有开发前景的轻质材料。
汽车领域应用技术突破成关键。众多汽车厂商加入研究碳纤维在汽车中使用工艺， Bucci Composites SpA（意大利法恩扎）宣布为英国汽车制造商 Bentley 的 Bentayga SUV 开发 22 英寸全碳纤维车轮，飞泽复材为蔚来 ES6 碳纤维（中国第一款批量 采用碳纤维的车款）制造 5 万套后地板。碳纤维汽车轮毂从小批量超豪华车，逐 步走向较大批量豪华车，为碳纤维带来大量需求。我国江苏奥新、奇瑞汽车等也 推出了碳纤维复合材料轻量化的车型。但当前受加工工艺技术限制，碳纤维在汽车领域的运用主要集中于汽车零部件，包括车身结构和底盘构件中；受成本限制， 目前只有小部分豪车可使用碳纤维。

2.1.3、政策获准大丝束碳纤维有望打开建筑补强市场
碳纤维复合材料还应用于桥梁、海工构筑物、非磁性建筑物等工程方面。基于其 良好的抗疲劳性，尤其在大跨度索桥、系杆拱桥中使用较多，例如德国斯图加特 城铁大桥缆索全部采用碳纤维复合材料，实现与钢索等强，绳索直径仅需要钢索 直径的 1/4，实现低成本、轻量化、低能耗。国内的应用中，以凤凰山路跨风河大 桥为例，总长 350 米，主桥为下承式钢箱梁系杆拱桥，主桥主跨采用异形钢拱肋， 边跨采用单片拱肋。大桥应用了 φ7-55 和 φ7-73 两种规格碳纤维吊杆，强度等级 均达到 3000Mpa，该桥是我国首座应用 3000MPa 高强度碳纤维吊杆的桥梁工程。
碳纤维在建筑补强领域需求旺盛，22 年 4 月后大丝束亦可用于建筑领域。碳纤维 加固具有操作简单工程量少、工期短、施工成本低等建设优势及材料本身优势， 是建筑加固的理想材料，近些年随着旧房改造等需求增多，被广泛应用。政策层 面看，在城市更新的大背景下相关部委在《交通强国建设纲要》、《建设工程抗震管理条例》等多项文件中提到结构加固的重要性，2022 年中央 1 号文中再次强调 农村公路安全以及危桥改造。2022 年 4 月 1 日之前，建筑加固领域碳纤维只能使 用 15K 及以下丝束的碳纤维。2022 年 4 月 1 日，新修订国标 GB55021-2021《既 有建筑鉴定与加固通用规范》发布，修订后对大丝束碳纤维在该领域的应用不再 做强制限制，将对大丝束在该领域应用起到巨大推动作用。
2.1.4、氢瓶生产规模效应明显，增长二阶导为正
政策推进氢能产业快速发展。“十四五”规划《纲要》提出，在氢能与储能等前沿 科技和产业变革领域，组织实施未来产业孵化与加速计划，谋划布局一批未来产 业。而氢能本身就更适用于大规模、长周期、远距离的储能应用场景，氢能可以 以固相方式存储在储氢材料中，也可以液态或者气态存储在高压器皿中，并且储 存时间较长同时也便于运输。根据中国氢能联盟测算，中国 2030 年氢气需求量可 达 3500 万吨，2050 年氢能在国内终端能源体系中的占比至少 10%，未来氢能市 场大有可为。
未来 IV 型储氢瓶将成为车载储氢瓶需求核心，拉动碳纤维需求。当前市场商业 化应用的储氢瓶主要有 I 型瓶、II 型瓶、III 型瓶和 IV 型瓶，只有 III 型瓶和 IV 型 瓶可用于车载储氢，受技术限制，我国当前仍以 35MPa 和 70MPa III 型储氢瓶为 主，目前我国 70MPa IV 型储氢瓶正在加快推进步伐，相较于 III 型瓶，IV 型瓶具 有轻量化、低成本、高储氢密度等优势，未来随着 IV 型瓶的量产，将逐渐成为车 载主流储氢瓶。

氢瓶应用中大丝束可以获得和小丝束相似的表现。根据 DOE 的相关实验，每种气 瓶卷绕采用相同的工艺，并保证过程关键参数相同，而纤维丝束规格不同，最小 为 12k 而最大的达到 60k，为了保证最终纤维材料截面积相同，选择纤维丝束也存在差异，最终结果来看，Grafil TRH50 18K 与东丽 T700 24K 性能最接近，但是 也可以注意到，Hexcel AS7 12K、Toho J30743HP 24K、Grafil TRH50 60K 三种纤 维取得的结果接近，大丝束能够胜任在氢瓶领域的应用，而且 60K 碳纤维生产相 对 12K 成本优势明显。且我国目前氢瓶领域还处在发展初期，未来氢瓶大规模生 产的规模效应也值得期待。
2.1.5、光伏装机高景气，大丝束也有应用空间
碳/碳复材材料下游应用丰富，光伏领域应用有望受益装机高景气。碳/碳复材是以 碳纤维或者石墨纤维为增强体，以碳或者石墨为基体的复合材料，主要应用于刹 车盘、航天部件以及热场部件，其中热场部件近年来应用增长最快。单晶硅炉内， 主要有碳毡功能材料和坩锅、保温桶、导流通、加热器等用到碳碳复材结构材料， 坩埚等采用编织工艺，通常需求 12K 以下的小丝束的碳纤维材料，目前大丝束在 一些部件中已经开始进行验证工作，未来大丝束碳纤维也有望进入热场的应用， 近期光伏上游材料价格下行，组件价格也有所松动，碳纤维在热场中的应用有望 被带动。
2.2、大丝束碳纤维已经实现大范围国产替代，当前供给相对集中
大丝束已经体现出替代效应。当前大丝束市场美欧企业占据绝对优势，国产替代 已经进行部分。全球大束丝碳纤维市场集中度更高，基本被美国 Zoltek（于 2013 年被日本东丽收购）和德国 SGL 两家控制，Zoltek 全球占比 49%，德国 SGL 全 球占 33%，而我国占比小未来提升空间大。往后看，大丝束碳纤维的迭代路径主 要有：1）丝束做的更大，向更低成本发展；2）向高性能发展。随着大丝束技术 提升，碳化后可稳定达 T700 并且成本得到控制时，可因价格优势将逐步替代小丝 束。
受技术影响，当前国内碳纤维产能集中度高。大丝束原丝环节生产壁垒高，当前 我国能够规模化生产大丝束原丝的企业仅有吉林碳谷，从 2021 年数据看，吉林碳 谷原丝国内销量占比超过国内消费量的一半；碳化环节，当前市场能够实现大丝 束碳化的企业主要是国兴碳纤维、吉林宝旌、恒神股份、上海石化、新疆隆炬。 国内企业技术突破后，纷纷扩产。1）原丝：原丝扩产以吉林碳谷为首，2021年， 企业宣布投资 17 亿扩产 15 万吨原丝产能，除此之外上海石化、兰州蓝星、新创 碳谷、宝旌碳纤维均有扩产计划。2）碳丝：吉林系国兴碳纤维、吉林化纤共计扩 产 7.2 万吨，浙江宝旌也开始十四五发展规划和相关科研方案，即将上马年产 1.8 万吨碳丝项目。预计2025年共有 37.2 万吨原丝、20.75 万吨碳丝产能释放。

2.3、受限于生产壁垒，大丝束原丝供应偏紧
2.3.1、线密度差异以及均一性是大丝束原丝生产难点
由于线密度差异带来力学稳定以及大丝束产品单丝性能均一的难点，大丝束原丝 难在经济成本下规模量产： 因线密度指标差异，每股丝名义单丝纤维根数不一样导致各类丝束纤维溶剂 比较难以去除，残留控制是难点，容易引起力学性能不稳定。单股丝束纤维 根数越多，溶剂残留去除难度越大，50K 原丝产品与 25K 原丝产品相比其溶 剂残留去除难度更大，如果不能很好的去除溶剂残留，力学稳定性将无法满 足需求。
越大丝束产品，其单丝性能的均一、稳定更难实现。因为每股丝名义单丝纤 维根数不一样，且单丝直径在 11μ（头发丝直径的十分之一左右），随着丝 束的扩大，保持每根单丝指标的均一、稳定面临巨大挑战，每根单丝指标的 均一、稳定直接影响着原丝产品对下游碳化装备的通过性，以及碳化后的性 能。50K 原丝产品与 25K 原丝产品相比，其单丝达到均一、稳定的难度明显 大于 25K 产品，需要整个生产过程中更好的工艺控制，方可以实现需要的均 一、稳定程度。
2.3.2、大丝束原丝当前供给偏紧，吉林碳谷处于寡头地位
大丝束原丝当前供给处于紧缺状态，当前吉林碳谷在大丝束原丝市场具有寡头地位。根据我们在报告《碳纤维行业系列报告—供需格局分析》中的分析由于大丝束碳化环节已经实现技术突破，属于资本密集，而碳纤维品质继承于原丝，碳化环节的差异性较小，目前竞争已经相对激烈，目前已经有大丝束碳纤维企业试图向原丝环节延伸。但是对于大丝束原丝环节，目前来看大丝束原丝主要由吉林碳谷供应，下游产能相对上游原材料产能有所过剩，下游对于上游的需求旺盛，但是未来若有新的原丝供应厂商成功量产出优质产品或打破这一平衡。
上下游关系来看：当前原丝环节可以脱离成本定价，实现较高盈利。原丝原材料 石油、丙烯、丙烯腈之间价格传导相对顺畅，丙烯腈到原丝环节价格脱钩。丙烯 腈由丙烯经过氨氧化而成，价格整体随着丙烯的价格波动，且表现出较高的价格 弹性。供需层面，丙烯腈有 40%提供用于 ABS，受到 ABS 需求影响较大。22 年 初由于国内丙烯多套装置开工率回升，价格走势出现背离；丙烯通过上游企业从 石油、天然气等化石燃料中制得，成本端受到大宗商品波动影响比较明显。当前 阶段，原丝价格受原材料价格影响较小。2022M1-9 丙烯腈价格下行，但是对比吉 林碳谷 2021 年及 2022Q1-3 单吨销售及盈利表现来看，2022Q1-3 的 24-50K 大丝 束产品吨均价 3.41 万元，吨毛利 1.37 万元，2021 年的 24-50K 大丝束产品吨均价 2.98 万元，吨毛利 1.05 万元，原丝定价并未因为原材料降价而降价，定价相对脱 钩。

3、技术升级叠加成本优化，公司成长正当时
3.1、依托两步湿法工艺以及腈纶生产经验突破技术封锁
3.1.1、公司拥有腈纶生产经验，助力大丝束实现突破
拥有腈纶生产经验的企业更易去突破大丝束原丝生产。由于腈纶和 PAN 基碳纤维 原丝都是丙烯腈单体聚合纺丝而得，工艺相似性较高，掌握腈纶生产经验对于突 破原丝生产技术具有重要意义，全球掌握大丝束生产工艺企业均拥有腈纶生产经 验，日本三菱曾是日本最大的腈纶生产厂商，1983 年在此基础上进行碳纤维生产， 土耳其 AKSA1971 年开始生产腈纶丝，2009 年开始碳纤维商业化生产，公司在腈纶生产技术上进行研发，创造性发明了 DMAC 为溶剂的湿法两步法原丝生产技 术。
公司依托过往奇峰化纤的腈纶生产经验，突破大丝束原丝生产的核心技术。公司 原为化纤集团孙公司、奇峰化纤子公司，2008 年，为配合吉林市打造碳纤维产业 化的号召，化纤集团将原丝生产独立成立吉林碳谷，专门负责碳纤维原丝的研发 与生产。奇峰化纤是全球腈纶纤维龙头，截止 2017 年，总产能 38 万吨，约占全 球总产能的 20.5%，占我国总产能的 50.6%，其采用二甲基乙酰胺（DMAC）湿 法二步法纺丝技术，主导产品包括腈纶短纤、腈纶丝束、腈纶毛条、腈纶长丝四 大系列 690 多个品种。
3.1.2、创造性采用两步湿法技术路线，实现大丝束原丝生产
纺丝工艺是原丝制造技术壁垒最高的部分，公司创造性使用两步湿法技术路线。 纺丝环节主要有干法（应用较少）、湿法、干喷湿法三条工艺路线。原丝生产品质 决定后续碳化后碳纤维的品质，能够生产出性能更好的原丝的企业产品力更强， 部分国内企业已经达到国际先进水平。成品碳纤维的质量直接取决于用于生产碳 纤维的原丝质量，在原丝生产阶段，部分原丝会因为工艺细节与材料配比的区别 产生一定程度的空隙、毛丝、丝线不均一等问题，原丝的这些缺陷并不会在碳化 阶段中消失。好的碳纤维应该具备均一性特质，遗传了原丝的缺陷之后，每段碳 纤维的均一性会出现差异，造成碳纤维拉伸强度不足。
公司所用的 DMAC 两步法，经水相悬浮聚合，原液和聚合的产量大。而其他厂家 所采用的一步法，在聚合物和原液制造方面限制了纺丝的产量。湿法成型的纤维 纤度变化小、纤维上残留的溶剂少，容易控制原丝质量。独创工艺技术结合二步 法与湿法工艺优势，尤其适合大丝束原丝生产。

3.1.3、长期生产经验积累形成较强的先发优势
工艺软件固化工艺参数，通过控制核心参数管理解决生产难点。公司为了解决丝 束越大“溶剂残留越难去除”、“单丝性能均一、稳定越难保持”的工艺技术难题，通 过大量对不同产品研发实验、带量试制，形成了针对不同丝束产品的工艺技术秘 密以及适用的专用备件。公司已经通过工艺软件固化了25K-50K产品的工艺参数， 可以直接通过调整参数，控制不同丝束产品适用的“生产过程中的纺速”、“凝固浴 过程中的温度”、“聚合阶段的配方”等核心工艺技术参数，实现不同丝束产品更好 地去除溶剂残留，更好地实现单丝性能均一、稳定。
长期经验积累助力突破大丝束原丝生产障碍。公司经过长期验证，针对 25K-50K 产品已经形成了不同产品适用的计量泵、喷丝板、丝道装置和放丝装置等专用备 件，针对生产不同产品，对生产线更换对应的不同备件，可以更好地进行溶剂残 留的去除，以及单丝性能均一、稳定的控制。公司通过上述工艺技术参数的控制、 专用备件的使用，有效地解决由于高通量所带来的很多复杂的技术、工艺与工程 问题，突破了 25K、35K、48K、50K 等大丝束产品稳定规模生产的技术障碍。
当前公司先发优势明显，国内竞争对手技术短期难以实现技术突破。国内具备大 丝束生产技术企业少，除上海石化、兰州蓝星目前有少量产能，其他尚未大规模 供应。参考吉林碳谷、上海石化以及兰州蓝星的生产经验，若想切入大丝束原丝 市场，从实验室研发走向产品量产上市需求较长的周期，公司当前具备产能以及 生产成本上的先发优势，预计公司能够维持自身大丝束原丝最主要供应商的地位。
3.1.4、公司产品品质比肩国际
公司产品质量稳定，可与国际品牌媲美。公司湿法成型的纤维纤度变化小、纤维 上残留的溶剂少，容易控制原丝质量。在公司现有技术、工艺水平下，公司生产 的 25K 原丝产品经下游客户碳化后可以达到 T700 的水平，35K 和 50K 原丝产品 碳化后可以达到 T400 水平，公司是国内唯一一家可以大批量稳定供应高质量大 丝束原丝供应商，国际上，产品强度、模量均可与东丽、三菱等企业产品质量相 媲美。

3.2、规模优势叠加生产经验积累，公司成本优势明显
3.2.1、受益产能铺开的规模效应以及收入增长，公司生产成本费用下降显著
吉林碳谷自设立以来，生产成本及产品品质不断优化。通过实验室和生产线联合 试验，不断优化生产工艺，增强产品性能同时进行增锭提速，突破性的实现了湿 法纺丝的高速运行；生产线的优化以及员工操作逐步熟练化使得公司产能随之增 加，单耗逐步下降；产品性能也从建厂伊始的规模化生产原丝碳化后的 T300 水 平，发展到现在全部产品碳化后实现 T400 水平，1K-25K 产业化生产原丝碳化后 可以达到 T700 水平。
原丝产能全国第一，扩产不断进行中，并且实现成本持续下降。公司自 2016 年确定大丝束原丝为主要经营方向后，投资建设的 8 条生产线，4 万吨产能 逐步释放， 2021 年全部产线建设完成，总产能增至 45000 吨。产能扩大下， 生产逐具规模。公司产量从 2018 年的 9126.46 吨增长至 2020 年 22952.54 吨，增长 151.49%；销量从 2018 年的 8051.52 吨增长至 2020 年 21,695.03 吨，增长 169.45%。与 此同时，以大丝束为例，相比 2018 年，2021 H1 公 司生产成本下降 34.7%。
看单位生产成本，公司生产成本主要构成包括直接材料成本、直接人工成本、制 造费用成本以及动力能源成本， 2020H2 占比分别为 63%/3%/18%/16%。2018 到 2020H2 年公司单位营业总成本从 27301 元/吨降至 16842 元/吨，单吨成本节约超 万元。其中，直接材料、直接人工、制造费用、动力能源成本分别下降 6475/202/ 1844/1937 元/吨，降幅分别为 37.93%/26.82%/38.24%/41.60%。 看单位期间费用，碳纤维原丝生产设备价值高，尤其是聚合原液生产需要先于当 前原丝产能进行投入，随着碳纤维原丝产量的提高，研发成本及固定资产成本摊 薄效应明显。2018-2021H1 年，单吨期间费用下降近 60%，从 8380 元/吨降至 3391 元/吨。

3.2.2、公司持续扩产，有望继续受益规模效应
公司产能扩张仍在继续，规模化带来的成本优势有望延续。2023 年公司公告募投 15 万吨产能，规模实现接连翻番，成本有进一步压缩的可能性。并且，此次公司 扩产涉及的 8 条产线均为万吨级产线，单条产线产能增加，由于一些公摊设备成 本进一步摊薄，成本优势将扩大，根据论文《PAN 基碳纤维制备成本构成分析及 其控制探讨》，年产能 1100 吨的原丝产线单吨成本 4.78 万元/吨，而年产能 3300 吨的原丝产线其总成本仅为 3.81 万元/吨，单吨成本下降近 1 万元，单线产能越 大，单吨成本越具优势，万吨级产线的建设将进一步扩大公司未来成本优势。

3.2.3、原材料单耗及采购优势帮助公司实现更高毛利
原材料的应用与采购去看，公司在单耗水平逐年均有提升，采购相对略有优势。 丙烯腈是公司生产的主要原材料，在成本中的占比较高，公司在生产原丝时丙烯 腈的单耗，以及丙烯腈采购成本上具备的优势不容忽视，以 2020 年度财务数据 为测算基础，丙烯腈用量或者价格上下变动 10%，对小丝束、中小丝束、大丝束 毛利率影响分别为±0.39pct、±2.41pct、±2.70pct。
3.2.4、设备国产化逐步推进，单吨产能投资额有望进一步下行
公司设备国产化率不断提高，产能建设成本下行。公司不基于成套设备形成技术， 不需要向外采购成套设备，公司凭借数年生产经验积累，逐步进行设备国产化替 代，在每年大修以及生产线工艺升级改造中，逐步用国产设备替代进口设备。我 国设备企业技术不断突破，预计到 2024 年可实现纺丝线、喷丝板、收丝机、聚合 釜等关键设备的国产替代，逐步实现全流程设备国产化。有利减少公司购买设备 支出，同时降低折旧成本。以万吨投资额为例，2016 年，4 万吨扩产计划万吨投 资 1.73 亿元，现 15 万吨项目万吨投资额降至 1.42 亿元。
3.3、下游客户：老客粘性好，新客潜力足
碳纤维原丝属于技术含量较高的产品，产品进入客户供应链系统需要经过多轮自 身技术、生产销售论证和带量试验、客户生产线调试等多个环节，与客户的粘性 较强，故公司拥有优质稳定的客户，并在此基础上不断拓宽客户群体。长期稳定 合作的大客户会根据双方合作习惯，提前与公司签订年度/月度合同，约定主要交 易产品、数量及完成节点，公司以此为基础安排销售发货。
公司合作伙伴众多，老客户粘性好，新客户潜力足。公司与宝旌系、国兴碳纤维、 恒神股份、宏发系等公司合作时间长，关系稳定，且行业内原丝产品在下游的应 用存在认证时间，认证成本较高，老客户与公司关系具有可持续性。并且，公司 密切关注下游扩产计划，通过联合工艺开发、产品性能开发等加大与老客户的粘 性，积极参与到老客户的扩张计划中，力争做到与老客户扩张无缝对接。另一方 面，公司不断开拓新客户，公司 22 年新增了包括新疆隆炬、永煤碳纤维在内的 68 家客户。新疆隆炬规划碳纤维产能 5 万吨，主要生产大丝束碳纤维产品，目前正 处于一期产线调试阶段，未来也将成为国内主要碳纤维厂商，公司在新疆隆炬产 线调试阶段已经成为其原丝主要供应商。
“吉化系”深度捆绑，公司下游具备稳定客户。化纤集团规划“十四五”末形成 10 万吨碳纤维、6.5 万吨复材产能。吉林碳谷体系内原丝生产企业，销量有保障。 1）吉林凯美克成立于 2014 年，主要从事小丝束碳纤维生产，拥有 600 吨/年 1K、 3K 小丝束碳纤维生产能力。2）根据定增说明书，国兴新材料当前产能达到 2.2 万 吨/年，主要从事大丝束碳纤维生产，未来计划投产 6 万吨碳纤维项目。3）吉林化 纤股份为主体建设 12000 吨/年复材（含 10000 吨/年碳丝）。
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精选报告来源：【未来智库】「链接」