强度高、超轻、耐高温高压的碳纤维复合材料被喻为“新材料之王”。然而其复合材料废弃物中的碳纤维却极难回收再利用。碳纤维复合材料应用市场正处于迅速发展时期，需求年增长率超过了12%，且供不应求。寻找碳纤维复合材料废弃物的回收并重新利用方式，对保护环境、节能减排、可持续发展具有重要意义。本项目充分发挥吉林市碳纤维产业基础优势，在吉林经济技术开发区建设碳纤维复合材料回收利用生产线，生产短切碳纤维、纤维毡等产品，实现碳纤维的回收利用。

（1）全球市场分析

2016至2019年，全球碳纤维市场规模持续增长，2020年全球碳纤维市场规模有所下降，主要源于碳纤维价值量占比较高的航空航天领域受到新冠疫情影响，航空复材领域需求大幅度降低，2021年回升至34.01亿美元，同比增长30.06%。

图表1  全球碳纤维市场规模

碳纤维是目前世界上所有高性能纤维中比强度和比模量最高的纤维。据统计，2015-2021年，全球碳纤维需求量稳中有升，从5.3万吨增长至11.8万吨，期间年均复合增长率为14.27%。

图表2  全球碳纤维需求量

从需求结构上看，2021年，全球碳纤维需求量占比前三的领域依次是风电叶片28%、体育休闲16%、航空航天14%，其他领域的需求占比均在10%以下。

图表3  全球碳纤维需求结构

（2）国内需求市场分析

我国碳纤维行业前期“有产能，无产量”现象严重，产能利用率较低，虽然规划及在建产能较大，但实际产量却较少，主要由于涌入碳纤维行业的大多数企业在一些关键技术上无突破，生产线运行及产品质量不稳定导致。但随着碳纤维企业整体技术水平的不断提升，产能利用率呈现出不断增长的趋势。数据显示，2021年，中国碳纤维行业产能达到6.34万吨，同比上升75.14%。我国碳纤维需求持续旺盛，增速超过全球。数据显示，中国碳纤维需求从2015年的1.68万吨迅速增长至2021年的6.24万吨，期间年均复合增速达24.45%。

图表4  中国碳纤维产量和需求量

（3）重点细分市场分析

1.军机市场对碳纤维复合材料需求不断扩大

碳纤维复合材料相较于常规材料，可以使飞机减重20%-40%，克服金属材料容易出现疲劳和被腐蚀的缺点，增加飞机的耐用性，同时还可以降低飞机设计、制造成本。我军目前战机以二代和三代机为主，老式战机占比较高。为加快我军现代化建设，我国新型号/新代次型号装备或将进入快速列装期，将较大程度上推动了以三代、四代战斗机为标志的新一代军机的需求，拉动对高端碳纤维复合材料的需求。我们认为，随着未来国防支出的增长及下游战机换代放量，军工市场对碳纤维的需求越来越高。

2.民用国产飞机对碳纤维材料有较大需求

我国国产飞机复合材料的使用情况与国外先进水平先比较差距还较为明显。ARJ-21支线客机全机复合材料用量仅为2%；国产商用C919型干线客机中CFRP（常用碳纤维增强复合材料为树脂基复合材料）在机身结构中的占比为12%。

3.大型风机发展需要碳纤维材料

当前主流的叶片为玻璃钢材质（GFRP），但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，部分结构使用碳纤维或碳纤/玻纤混合材料在综合成本上将更具优势。40米以上的风电叶片中关键结构如梁帽、主梁使用碳纤维复合材料具备双重优势：一方面降低叶片自重，从而降低成本；另一方面提高叶片抗疲劳性能，提高输出功率。随着我国风电行业的快速发展、风电叶片长度的增加，未来碳纤维需求有望增速。根据广州赛奥碳纤维《2020全球碳纤维复合材料市场报告》预测，到2025年全球风电叶片碳纤维需求量将达到8.1万吨。国内企业面临历史性机遇，一方面，2020年全球碳纤维龙头日本东丽开始的对中国的限(禁)售，为国产替代提供新动力；另一方面，工业端需求上量带动大丝束碳纤维需求爆发，大丝束是可以批量化生产且国内目前具备产业链自主化能力的产品类型，且大多需求将由国内驱动，为国内碳纤维产业链企业提供发展机遇。（4）碳纤维复合材料回收再利用现状 

CFRPs （碳纤维复合材料）回收的必要性不仅仅是环境污染的问题，还有降低成本的优势，比如 ELG Carbon Fiber公司回收的CF成本比工业级CF低 20%~40% 左右。根据近期 CF 回收报告分析，当产能达500,000~6,000,000 kg/year， 整 体 CF 回收成本可以达到5 美元/kg，几乎是原CF成本的15%，而当产能为 100,000 kg/year，CF回收成本也可以具有经济效益，为15美元/kg。可以预计，当回收技术的不断成熟，当产能达到10,000,000kg/year，CF回收成本将降低至 1美元/kg。此时，回收的CF将体现出巨大的经济效益。

目前回收的纤维一般均采用降级再利用方式，主要应用于次级结构或低端领域。比如将废弃干纤维制成无纺布，然后制备成复合材料应用于宝马i3和i8汽车座椅和车顶结构，或者将干碳纤维与热塑性纤维混合，制备非织造纱或混纺纱，织成织物，然后热压制成热塑性基复合材料。另外，回收的纤维可以压成 SMC 汽车结构件，该部件可进一步回收成具有较低纤维体积分数的无纺布、短纤维 SMC，形成适合于汽车和海洋应用的部分结构件。英国Exel复合材料公司、先进复合材料公司、Netcomposites、Sigmates、Tilsatec和利兹大学成立联合体，利用50%回收纤维及50%回收聚对苯二甲酸乙二醇酯制备复合材料层合板，并已经在压铸汽车零件上得到很好的验证；英国ELG公司将回收的碳纤维用于轨道交通方面，设计并制造了轨道客运车辆再生碳纤维材料转向架；Vartega公司将再生纤维与3D打印结合制备了一系列注射成型件、隐形罩及内外部车身面板；艾达索新材料芜湖有限公司利用回收的碳短纤制成非织造碳毡和环氧碳纤维 SMC，应用于汽车引擎盖内板、侧板、电子箱等产品中。德国SGL汽车碳纤维公司利用废弃车辆的CFRP回收的纤维，通过机械梳理后，以不同角度将纤维层叠制成非织造纺织品。在国内，北京化工大学也对实现了对短切纤维进行取向排列，获得高性能的短切纤维曲线毡，提高了回收纤维的可利用性。

综上可知碳纤维复合材料回收产业在国内国外都具有广阔的市场。吉林市产业基础好，拥有发达的石化产业，对碳纤维材料有着巨大需求，碳纤维复合材料回收既能减少污染，又可以提升经济效应，因此吉林市开展碳纤维复合材料回收利用生产线项目具有广阔的市场前景。

碳纤维复合材料回收技术主要有物理回收、能源回收和化学回收三种。物理回收法：主要是将废弃CFRP破碎成粒子或粉碎直接作为填充材料或添加到铺装材料、水泥中。能源回收法：是通过对CFRP废弃物中的有机物进行焚烧其能源的方法，该回收方法技术简单，但CFRP废弃物在焚烧中释放有害气体，造成二次污染。化学回收法：既能得到碳纤维，又能将树脂作为材料或能量回收，是非常适合处理废弃碳纤维复合材料的方法。化学回收法是否采用介质，主要包括热解法和溶剂分解法。

（1）政策优势

《吉林省碳达峰实施方案》大力推进节能降碳增效行动。坚持节约优先方针，落实能源消费强度和总量双控制度，强化能耗强度约束性指标管控，有效增强能源消费总量管理弹性，把节能降碳贯穿于经济社会发展全过程和各领域。促进石化化工与煤炭开采、冶金、建材、化纤等产业协同发展，高效利用副产气体。推动化工园区循环化改造，打造全国石化产业绿色低碳发展示范区。

《吉林市推动碳纤维产业高质量发展若干政策措施》提出优先保障碳纤维项目土地供应，保障碳纤维原料供给，鼓励制定招商引资政策，支持举办碳纤维重大活动，鼓励引进落地碳纤维项目，支持碳纤维企业技术创新，支持碳纤维产业平台建设，支持企业拓宽融资渠道，加大财政支持力度，优先使用地方政府债券资金，优先给予能耗指标，降低用电成本，加大人才引进与培养力度等13条政策措施。

（2）资源优势

发达的石化产业为碳纤维复合材料回收提供了充足的原料。十八大以来，在创新发展和制造强国战略引领下，吉林市依托产业基础，聚焦产业前沿，服务国之所需，大力发展碳纤维产业，奋力打造“中国碳谷”。几年来，吉林市碳纤维产业迅速做大做强，在我国深入推进“碳达峰碳中和”的战略背景下，位于吉林永吉经济开发区的吉林联科特种石墨材料有限公司发展势头强劲。作为中环股份、隆基股份、晶澳科技等多家国内光伏龙头企业的固定供货商，吉林联科生产的硬质复合碳毡保温板、保温筒和异型材等以碳纤维为基材的新型复合隔热材料，不仅耐高温，热室环境洁净度高，而且各项技术指标达到日本、德国同类产品技术水平，改变了我国高端保温材料依靠进口的市场局面，填补了国内空白。经过技术攻关，目前该产品保温性能进一步提升，更好的节约能源。

（3）区位优势

吉林市地理区位优势突出，物流配送发达。吉林市地处东北地理中心，自古就是三省通衢，明清时期是东北的军事、经济重镇，新中国成立后经济发展水平曾一度居于全国前列。作为老工业基地的典型城市，借助东北振兴的战略机遇，吉林市将更好地融入东北产业分工和区域协作体系，并在其中发挥应有的积极作用。吉林市不仅在东北居于优越的地理位置，在交通运输便利方面也具有较高的水平。经过多年不懈的建设发展，境内公路、铁路、民航四通八达，可直达多个中心城市，其中公路、铁路密度均超过全国平均水平，吉林市已经成为东北运输方式齐全的五大综合性交通枢纽之一。同时拥有完备的海关，商检和陆路口岸，进出口业务运行方便快捷。在当今世界经济全球化和区域经济一体化、地绿政治逐步让位于地缘经济发展趋势不断强化的大背景下，中国东北正成为东北亚地缘经济活动的枢纽，吉林市位于东北亚经济圈的腹心，借助长吉图开放先导区开发的东风，将逐步形成东北亚重要的制造业基地和物资集散地，也必将由此得到越来越多投资商的更大关注。

1.2.1产品规模

年回收5,000吨碳纤维。

1.2.2项目建设内容

项目占地面积1万平方米，建设碳纤维回收生产线及配套设施。

1.3.1项目总投资

项目总投资11,000万元，其中建设投资8,800万元。

图表5 项目总投资汇总一览表（单位：万元人民币）

1.3.2资金筹措

企业自筹。

项目达产后，年销售收入6,000万元，利润3,782万元，投资回收期4.3年（税后,含建设期1年），投资利润率34.38%。

图表6  主要财务效益预测指标一览表

说明：表中“万元”均为人民币

该项目深刻落实我市十四五规划目标：坚持科技自立自强，实施应用端驱动，上下游协同创新，建设国际化碳纤维及复合材料产业创新中心，构建高水平碳纤维创新体系。同时对延伸吉林省碳纤维产业链条，有利于产业链条的完整性。对碳纤维产业高质量发展将发挥重要作用。项目落地后可以提高碳纤维的回收利用率，响应国家高质量发展的战略目标的同时还能工带动我市经济发展、提供更多的就业岗位。有利于打造中国“碳谷”的知名度。