
1、上游原料市场及价格分析
水上无人艇的上游原材料包括碳纤维及轻质复合材料,雷达吸波材料,电子元器件等。零部件组成部分包括声纳、红外摄像机、激光测距仪等。
碳纤维是含碳量在90%以上的无机高分子纤维,具有高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、导热和导电等多种优异的性能。碳纤维是国民经济和国防建设不可或缺的战略性新材料,在航空航天、汽车工业、风力发电、油田钻探、碳纤维复合芯电缆、建筑补强、文体休闲和医疗器械等方面具有广泛的应用。
碳纤维的应用领域主要是航空航天、工业应用和体育休闲3大块。从全球来看,碳纤维在一般工业应用需求占比达61%,航空航天约为22%,体育休闲仅17%。碳纤维国际市场被日、美企业所垄断,近几年,土耳其、韩国、沙特和我国等新兴国家碳纤维产业正在崛起。
据估计,全球碳纤维市场将由2012年的4.1万t发展至2020年的14万t,其中一般产业用途约占11万t以上。鉴于此,一些领先的碳纤维生产商进一步扩大产能,如东丽计划将碳纤维产能从2013年的2.11万t提高至2015年的2.71万t和2020年的5万t。
图:2010-2012年第一季度日本三大碳纤维公司的销售额及盈利(亿日元)
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2010年1-3月 |
2011年1-3月 |
2012年1-3月 |
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东丽 |
销售额 |
507 |
670 |
699 |
营业利润 |
62 |
33 |
77 |
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东邦 |
销售额 |
218 |
290 |
380 |
营业利润 |
70 |
30 |
10 |
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三菱丽阳 |
销售额 |
237 |
288 |
312 |
营业利润 |
57 |
19 |
26 |
从碳纤维产业链来看,我国碳纤维领域上市企业有:原丝生产商奇峰化纤,原丝碳化企业中钢吉炭和金发科技,碳纤维预浸料和复合材料生产企业大元股份,航天复合材料企业博云新材。据预测,碳纤维丝束的全球销售额将由2011年的16亿美元增长至2020年的45亿美元,碳纤维增强复合材料的销售额将从2011年的161.1亿美元增长到2020年的487亿美元。
碳纤维产业链主要包括原丝、碳纤维、中间材料、复合材料和下游应用5个环节。原丝是研制生产碳纤维的技术关键,高品质的碳纤维来源于高品质的原丝。原丝的制备包括聚合和纺丝,其中,纺丝技术又分为湿法纺丝、干法纺丝、干喷湿纺和熔融纺丝。目前,湿法纺丝是世界碳纤维生产厂家普遍采用的纺丝技术。而干喷湿纺是将干法和湿法结合起来的新方法,纺丝速度比湿法纺丝高5-10倍,正在逐步取代湿纺技术。
原丝经预氧化、碳化和后处理等工艺后制得碳纤维。其中,预氧化起着承前启后的作用,是制备碳纤维的关键步骤。碳化分为低温碳化和高温碳化两个阶段,低温碳化温度为300℃-1000℃,高温碳化温度为1000℃-1600℃。碳纤维后处理的方法主要有电化学氧化法、液相氧化法、空气氧化法和等离子体氧化法等。为了保护碳纤维表面,减少毛丝和单丝断裂,最后需在碳纤维表面涂一层环氧树脂保护胶,即上浆。
预浸料就是把碳纤维在树脂中进行浸渍而成型的中间材料。碳纤维预浸料是衔接碳纤维与复合材料的重要桥梁,可以及时把纤维品质信息向纤维生产部门反馈,协助纤维部门提升工艺性能。进入复合材料领域,不但可以增加碳纤维附加值,还可以降低碳纤维行情波动对企业的影响。
将预浸料进行层压、缠绕等加热固化得到复合材料。碳纤维增强复合材料主要包括碳纤维增强树脂基复合材料、碳纤维增强陶瓷基复合材料、碳纤维增强金属基复合材料和C/C复合材料。其中,碳纤维增强树脂复合材料约占90%以上的市场份额,是碳纤维的主要应用市场,对碳纤维的质量要求较高。
日本等国外大型企业占据全球95%以上碳纤维市场,并利用其技术和规模优势压低价格,导致国内企业被迫降价。我国稳定生产一个级别的碳纤维后,国外企业的价格就大幅下降一次。例如,2010年12k的T300产品价格为24万元/吨,2012年则下降到12万元/吨。受国外低价倾销和恶意竞销的影响,加上我国碳纤维企业小而散的状态,质量尚不太稳定,而且生产成本高于进口同类产品价格,全行业处于不利局面。
2、上游设备市场分析研究
无人水上艇生产的上游设备包括通风设备、降尘设备、采光照明设备、起吊设备、消防设备、电气设备、烘干设备、洗涤设备、废物处理设备等。不同规格类型及用途的无人水上艇所需要的生产设备不同。不同的上游设备价格差异很大。
3、下游需求及应用领域分析研究
无人水上艇主要有两种应用领域:民用和军用。
在民用领域,无人水上艇实时进行水面监视监测、水下测量勘探功、可在海事巡航、航道测量、水文监测、水面防污染监测、进出港与过境船舶监测监视、水上消防、水上溢油控制与回收、海上搜寻救助、沉船勘探打捞、专属经济区守护与活动取证、海洋资源调查与取样等领域无人作业。
在军用领域,无人水上艇执行搜索监视、水下测绘制图、情报收集、水雷对抗、两栖战、特种战和港口防御等任务。随着全球安全形势的发展,无人水上艇逐渐应用于水雷侦察和战场环境评估,而且在港口护卫、传感器部署、情报、监视侦察、猎雷、反潜、后勤支援,甚至反舰作战等方面也表现出巨大的发展潜力。各国海军对于无人艇的一系列前沿应用表现出越来越浓厚的兴趣,军用无人艇研究项目持续推进,新船型逐渐增多。
因此,根据无人水上艇应用的领域不同,其下游客户也不同。无人水上艇的下游客户目前主要是各国海军部门,海岸警卫队等。其次是一些气象、环保部门等民用部门。
4、产业链综合分析
无人水上艇艇身的主要原材料是碳纤维材料,艇身如果全部使用了100%碳纤维复合材料,它们将比传统的游艇减轻30%,航速增加20%,节省燃料20%以上。
由于碳纤维生产工艺复杂、技术含量高,加之政治因素限制技术和设备等引进,目前全球碳纤维技术和生产仍主要控制在日本和美国手中。全球可实现碳纤维产业化的国家和地区不足20个;规模化生产企业不超过12家。日本东丽、日本东邦、美国卓尔泰克、日本三菱丽阳是全球碳纤维产能排名前四的生产商,这四家分别占全球碳纤维总产能的23.4%、17.1%、14.3%和10.3%,而中国企业仅占4.3% 。
无人水上艇的客户主要是西方国家的军事部门,北美、亚太、欧洲等地区是无人水上艇的主要客户来源地区。