碳纤维是纤维状的碳素材料，含碳量在90%以上。它是利用各种含碳的有机纤维在惰性气体中、高温状态下碳化而制得的较高纯度碳链。碳纤维专用纺丝油剂是碳纤维生产过程中不可或缺的重要助剂,是为提高碳纤维原丝的高温抗静电性和平滑性等目的而须附着的表面处理剂。上浆剂是一种或多种能成膜的高分子物质，其均匀覆盖在碳纤维表面的一层薄薄的树脂层，在碳纤维中的质量分数为0.3%-1.2%，尽管其含量很低，但对碳纤维的性能及其编织布、复合材料的性能都有重要的作用。

碳纤维由于其优异的力学性能被认为是高科技领域中新型工业材料的典型代表。随着碳纤维生产技术的成熟,成本的不断降低,碳纤维在军工、航空航天、海洋工程、体育用品、汽车工业、新能源装备、医疗器械、工程机械、交通运输、建筑及其结构补强等领域应用愈来愈广泛。碳纤维专用纺丝油剂和上浆剂也越来越受到重视。本项目迎合碳纤维市场需求，投资建设纺丝油剂、上浆剂产业化项目，形成年产7,000吨油剂和3,000吨上浆剂的产能，增大碳纤维编制所需油剂的供应，实现我省碳纤维产业的繁荣发展。

（1）全球碳纤维发展现状

①供给端：以日美欧为主，国内厂商正在崛起

从全球分布来看，全球碳纤维供给目前仍以日美欧等厂商为主，但国内厂商正在迅速崛起。美、日、中三者市场份额占比合计约为60%以上。截至2020年底，全球碳纤维产能约170.9千吨，其中以日本东丽为代表的三大巨头运营总产能为81.4千吨，全球占比达47.7%；2021年，全球碳纤维运行产能207.6千吨，中国大陆地区产能6.34万吨，首次超过美国，成为全球第一。

图表1  2017-2021全球碳纤维产能（规模：千吨）

②需求端：全球碳纤维需求稳步增长

从需求端来看，全球碳纤维市场需求稳步增长。自2014年以来，全球碳纤维及树脂基碳纤维复合材料需求量均呈现出快速增长态势。全球碳纤维需求量由2014年的5.4万吨增长至2020年的10.7万吨，年均增长约12.1%。2020年的新冠疫情对全球碳纤维下游需求带来了不同程度的影响，民用航空首当其冲，飞机订单的大量减少，直接导致对碳纤维需求的大幅度降低。受到压力容器、碳纤维复合材料等其他市场对碳纤维需求的强劲补充，2020年全球碳纤维需求量为106,860吨，同比增长3.1%，2021年全球碳纤维需求量约11.0万吨。预计到2025年，全球碳纤维需求量将达到20万吨，2030年将达到40万吨。碳纤维纺丝油剂、上浆剂作为碳纤维必备助剂，需求量也会更多。

图表2  2017-2021全球碳纤维需求量（规模：千吨）

（2）国内碳纤维市场发展现状

①供给端：产能正逐步扩张，国产替代道路光明

从产能来看，随着我国碳纤维生产企业不断在高性能碳纤维领域取得技术突破，我国碳纤维的进口替代步伐有望进一步加速。“十四五”期间，我国碳纤维及原丝的产能正在快速扩张。据不完全统计，我国已规划及在建的碳纤维产能共计14.07万吨/年，数量十分可观。2020年，国产碳纤维产能达到7,000余吨，生产量约1,650吨，有效缓解了重大工程对国产高性能碳纤维的迫切需求，国产高强碳纤维进入快速发展阶段。目前，中国成为全球主要的碳纤维生产地，产能占比为31%。国内碳纤维总体情况是供不应求，碳纤维价格长期维持在高位，碳纤维国产化后产能快速增长，叠加成本降低后市场能够进一步扩大，预判未来碳纤维市场能够维持高景气度，国产替代道路光明。

②需求端：需求量不断增长，同比增幅较大。

从需求量来看，随着我国经济的快速发展，碳纤维需求量不断增长，2020年中国碳纤维消费量达4.9万吨，同比增长40.63%，2021年中国碳纤维需求量6.24万吨，同比增长27.7%。我国碳纤维需求量巨大，2021年国产碳纤维销量增速58.1%，远高于进口增速9.15%。国内碳纤维需求自给率继续加快提升，国产替代需求迫切。

图表3  2017-2021我国碳纤维需求量（规模：千吨）

从需求结构看，中国碳纤维需求主要集中在风电叶片、体育休闲和碳纤维复合材料领域，航空航天、压力容器领域和国际有较大差距。系近年来国家碳中和、碳达峰的相关政策驱动，叠加碳纤维质量轻且高强高模、耐腐蚀等的优良特性给项目直接带来的经济效益，以及碳纤维成本不断下降，在新能源领域应用不断增长，并直接推动国内总体碳纤维需求的提升。目前市场总量一半以上都应用于工业领域，其中风电叶片占比24%，航空航天占比23%，体育休闲领域占比为15%，汽车工业领域约为12%，其他领域的需求占比均不足10%。

图表4  2021年我国碳纤维各行业需求占比

（3）碳纤维市场规模不断壮大，市场前景广阔

碳纤维行业属于国家战略性新兴产业，在轻量化市场具有广阔的发展前景，在国防安全、航空航天等板块具有不可替代的优势。中国碳纤维市场规模一直保持增长趋势，从2016年的4.82亿美元增长至2021年的15.88亿美元，年均复合增长率达26.9%。2020年底国家提出的“碳达峰、碳中和”的战略，对碳纤维产业将有深远的影响，新的能源战略将极大刺激风电、光伏、氢能等再生或新能源的发展。随着下游各应用领域的不断发展壮大，我国碳纤维市场规模将进一步增长。

图表5  2017-2021我国碳纤维市场规模（规模：亿美元）

本项目碳纤维纺丝油剂、上浆剂作为碳纤维必备助剂，市场前景随碳纤维市场前景不断向好。本项目产品供需表现良好，且呈现出明显的供不应求的态势。因此该项目投资具有良好的市场前景。

与其他制造碳纤维的技术相比，纺丝油剂和上浆剂有其独特优势，是碳纤维制造必不可少的一种重要助剂。一是可以确保碳纤维制造过程如纺丝、预氧化与碳化过程的顺利进行，大大减少或消除毛刺、并丝与断丝，以及由此引起的碳纤维的表面缺陷与内部缺陷，提高碳纤维质量的关键技术之一；二是可以改善两相界面强度及复合材料性能，同时可以提高碳纤维的集束性、直挺度、耐磨性、幅宽及均匀性等多项物理工艺性能；三是可以减少金属与纤维之间摩擦，增强纤维与纤维之间的抱合，抗静电剂帮助消除在纤维加工过程中积聚的静电荷，同时改善油剂的水分散性与稳定性。

从目前的专利报道来看,纺丝油剂配方与上油工艺属于商业秘密不公开报道。

但其生产原理是利用碳纤维与明胶之间的界面结合，是一个复杂的物理和化学过程。两相之间界面结合主要靠三种力，即化学键力、范德瓦力和机械嵌合力。碳纤维表面的活性官能团及活性点与工业用明胶的活性基团生成化学键。其键力是两相界面粘结的主要力。两界面层的范德瓦力比化学键小得多，属次价键力。两相界面的机械嵌合基于明胶浆液流入和填充碳纤维表面存在的微细孔隙。

我国对碳纤维原丝专用油剂的研制工作相对滞后,进展缓慢。目前我国碳纤维纺丝油剂、上浆剂还大多依靠进口，研究起步相对较晚，本项目技术为企业自有技术，本项目的推进有助于推进碳纤维纺丝油剂、碳纤维产业化，为我国碳纤维发展做出贡献。

（1）政策优势

近年来，我国陆续出台了一系列鼓励政策对碳纤维行业的发展给予了巨大的政策支持。《中国制造2025》围绕经济社会发展和国家安全重大需求，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。2025年，国产高强中模、高模高强碳纤维及其复合材料技术成熟度达到9级；力争在2025年前，结合国产大飞机的研发进程，航空用碳纤维复合材料部分关键部件取得CAAC/FAA/EASA等适航认证。碳纤维(T800级)拉伸强度≥5.8GPa，CV≤4%，拉伸模量294GPa，CV≤4%。另外，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》长期统筹规划的出台，明确了碳纤维的重要战略地位和发展方针，为碳纤维行业的发展提供了长期驱动力。

吉林经济技术开发区是国家级开发区，是市政府派出机构，在项目审批等方面享受国家级开发区管理权限，为企业实行“保姆式、跑步式、精准式”的服务制度。开发区政务大厅设有立项、规划建设、土地、环保、安全、技监、公安消防、工商、税务、银行等服务窗口，为客商提供全方位、全过程、全天候“一条龙”的优质服务。

（2）资源优势

吉林经开区资源丰富，发展优势明显。一是原料优势突出，中油吉林石化公司是国内最大的丙烯腈生产基地，并可实现对吉林经开区的管道运输，原料采购成本低廉。同时区域内碳纤维原丝、碳丝产能均为国内第一，规格国内最全，质量稳步提升，吉林化纤集团可向来区投资的碳纤维企业提供大客户价格原料，且生产线可根据不同产品的个性需求进行工艺调整，满足不同复合材料领域的市场需求。二是能源优势突出，吉林市水电充沛，火电发达，电力供应充足。目前大工业电价平均每度0.6元，全省“陆上风光三峡”工程项目建成后，吉林经开区碳纤维产业将大量使用绿电，价格可控制在平均每度0.4元以内，进一步降低企业用电成本。

（3）区位优势

吉林经济技术开发区地理位置优越，交通运输便利，有利于设备、原材料和产品的运输。地处东北交通主干线的枢纽。东北地区铁路主干线长图铁路贯区而过，区内有九站和新九站两个铁路中间站，设有日编解作业量4,000辆的铁路编组站，区内吉林化纤、燃料乙醇、中粮米业（吉林）公司、增益供应链（吉林）公司、鑫海实业等数家企业拥有企业铁路专用线，总长度25公里，铁路运输十分方便；开发区距省会城市长春仅85公里，东北高速公路网主干线高速公路在开发区设有出口；距长春龙嘉国际机场仅有60公里，空中交通十分方便。 “公、铁、空、水”四位一体的交通网络已然形成。工业区在产业规划上以新材料、化工等为发展方向、协调发展，上下游一体化，资源配置合理，具有很强的投资优势，实施需要的外部条件，同时能源成本低廉，因此项目选址合理可行。

（4）产业优势

吉林经开区内拥有吉林化纤集团碳谷碳纤维公司、国兴碳纤维公司、国兴复合材料公司、吉研高科技纤维公司、明亮碳纤维公司等多家国内知名的碳纤维相关企业，从事原丝、碳丝及制品的研发和生产。现原丝年产能50,000吨，碳丝年产能14,160吨，产品规格已涵盖1K-50K，性能稳定达到T400水平，12K产品突破了T700性能指标，正在攻关开发T700级25K产品；碳毡、碳布等形成规模生产能力，汽车座椅骨架、原丝油剂等新产品开始小批量生产，现已成为我国最大的碳纤维原丝生产基地和国内重要的低成本、大丝束、工业级碳纤维基地。

（5）人才优势

吉林经济开发区人力资源优势突出，吉林市是新中国化工产业的摇篮、碳纤维产业人才的培养和输出基地，依托域内院校的培养和输送，特别是中油吉化、化纤集团等国有大中型企业的历练，培养了一大批高素质的化工、化纤生产专业技术人才和产业工人，且用工成本明显低于发达地区。

本项目开展油剂、上浆剂国产化科技攻关，实现油剂、上浆剂产业化大批量生产，形成年产7,000吨油剂和3,000吨上浆剂的产能。项目占地面积10万平方米。

1.3.1项目总投资

项目总投资20,000万元，其中建设投资16,000万元。

图表6 项目总投资汇总一览表（单位：万元人民币）

1.3.2资金筹措

自筹资金。

项目达产后，年销售收入40,000万元，利润6,840万元，投资回收期4.3年（税后，含建设期1年），投资利润率34.2%。

图表7 主要财务效益预测指标一览表

说明：表中“万元”均为人民币

本项目能够弥补碳纤维市场供不应求状态，年产7,000吨油剂和3,000吨上浆剂。对发展绿色能源，实现“碳达峰、碳中和”战略目标具有重要意义。同时对延伸吉林省碳纤维产业链条，促进碳纤维产业高质量发展将发挥重要作用。该项目的实施还可带动就业，有利于经济发展和社会稳定。