碳纤维行业产业链及市场应用分析报告

碳纤维是含碳量大于95%的纤维材料，由聚丙烯腈、黏胶纤维、沥青纤维等有机纤维在高温下碳化制得。本质上来说，它是碳的同素异形体。按照力学性能分类，碳纤维可分为标准模量(230GPa左右)、中模量(280~350GPa)和高模量(>350GPa)三类;按照纤维丝束大小分类，可分为小丝束(或标准丝束，≤24K)和大丝束(>24K)两大类;按不同的前驱体分类，聚丙烯腈基碳纤维占碳纤维总量的92%，沥青基碳纤维占7%，黏胶基碳纤维只占1%。

碳纤维性能优异，具有耐腐蚀，抗氧化，不生锈等优良性质。但碳纤维由于横向耐冲力差、耐磨性差，多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中，构成复合材料，其中树脂型复合材料生产最多，使用最为广泛。

一、碳纤维行业产业链

碳纤维是国民经济和国防工业发展所必须的战略物资，国外对中国实行严格的技术封锁。碳纤维是一种主要由90%以上碳元素组成的高性能新型纤维材料，具有耐高温、耐磨擦、耐腐蚀、导电导热、比重小、重量轻、强度高和柔软可加工等其他材料不可替代的优良性能。碳纤维除了应用于风力发电、体育休闲、交通运输、汽车工业、能源、化工、建筑等民用领域外，也广泛应用于各个国防工业领域，是军用飞机、火箭、导弹、卫星、舰船等先进武器装备不可缺少的战略性材料。

二、全球碳纤维行业市场规模

2018年全球风电和军工市场碳纤维需求量均在2万吨左右，预计2020年全球碳纤维需求量将超过11万吨。碳纤维是军民两用材料，在风电叶片、航空航天、体育休闲、汽车、压力容器、建筑等领域均有广泛的应用。根据数据，2018年全球市场碳纤维的需求量约为9.26万吨，市场销售额约为25.71亿美元。从下游需求来看，风电叶片和航空航天为代表的军工领域是最大的下游市场，2018年上述两个市场碳纤维的需求量均超过2万吨。预计未来全球碳纤维市场规模将保持10%左右的复合增速，2020年全球碳纤维需求量将超过11万吨。

三、中国碳纤维行业市场规模

中国市场碳纤维需求旺盛，预计2020年总需求量将超过3.8万吨。中国是碳纤维消费大国，2018年全年中国市场碳纤维需求量约为3.1万吨，约占全球市场碳纤维需求量的1/3。在风电等新兴应用领域的推动下，国内市场碳纤维需求量将大幅增加，预计2019年和2020年国内碳纤维需求量每年约增长12%，到2020年全国碳纤维总需求量约为3.89万吨。

四、中国碳纤维行业三大发展趋势分析

现今，碳纤维行业总体技术尚不成熟稳定，产品质量及性价比相对较低。不过，随着我国高端碳纤维技术的不断突破以及生产向规模化和稳定化发展，企业布局逐渐向高附加值的下游应用领域延伸，我国碳纤维行业将逐步实现进口替代，企业盈利能力有望逐步恢复，市场走向良性健康发展道路。

尤其是在国务院正式发布《中国制造2025》中，对我国制造业转型升级和跨越发展作了整体部署，明确了建设制造强国的战略任务和重点，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。

应用现状

航空航天领域

民用航空方面，我国国产大型客机中国商飞C919的机尾和侧翼也采用了碳纤维复合材料，占整机质量的12%，该型号客机目前订单数量已超过400架。C919目前使用的是日本东丽的CFRP，但17年3月份的时候日本国会上提出《外汇法》修订草案：在未经许可的情况下，将碳纤维和半导体等技术销售给外国企业的话，最高将处以10亿日元(6000万人民币)的罚款。和俄罗斯合作的C929商飞中碳纤维复合材料的使用量预计可达到50%左右。

军用航空方面，我国中航沈飞公司研制生产的歼11B和11BS战斗机已经广泛采用国产军用碳纤维材料制成的垂直尾翼部件;直10和直19武装直升机则大量使用由国产军用碳纤维材料制作的机身框架结构、直升机旋翼、机翼蒙皮和直升机尾翼部件。此外，军用无人机也大量采用复合材料结构以提升续航能力和可靠性，超大和超轻的碳纤维材料将成为无人机的主流耗材。

航天领域，我国的神舟一号到神舟九号飞船，其飞船推进分离系统的主承力部件由碳纤维复合材料制造。采用碳纤维复合材料可以大大减轻火箭和导弹的发射重量，节省发射费用。碳纤维复合材料的技术进步和广泛应用将继续推动航天技术的整体发展。

汽车领域

我国国产的碳纤维新能源汽车起步较晚，奇瑞公司于2014年推出了插电式混合动力车这款车的碳纤维车身由奇瑞和中国科学院共同研究打造，车身采用碳纤维复合材料，外壳重量减轻10%，油耗降低7%;车身总体减重达40%~60%。奇瑞称这是中国第一台车身主体由碳纤维复合材料构成的车型。2015年艾泽瑞7的销量达2.26万，占当年奇瑞总销量的5.69%。2015年我国的新能源乘用车总销量达到17.68万辆，2016年1-8月的新能源汽车总销量已经接近18万台，保持着强劲的增长态势，估计到2020年，新能源乘用车的销量可能突破100万台。随着新能源汽车产业规模的高速扩张，碳纤维复合材料的汽车市场也有望实现爆发式增长。

体育休闲

从国内碳纤维需要布局看，体育休闲范畴碳纤维的需要仍占有中国碳纤维需要的首位，但其年增加率呈降低趋势，预示这个行业呈现出饱和状态，高端市场仍有巨大的增长空间。

传统的体育用品大多选用木材及其复合材料制品。可是碳纤维增强复合材料的力学性能比木材高得多，它的比强度和比模量分别是杉木的4倍和3倍，是梧桐木的3.4倍和4.4倍。因而，它在体育用品方面得到了广泛的使用。

碳纤维增强复合材料首要用在以下几个方面：高尔夫球棒,钓鱼竿,网球拍,羽毛球拍，赛车，滑雪板，车架等。此外，碳纤维增强复合材料在体育用品方面还能够制作动力雪撬用的绷簧板、洋弓、箭、跳竿、冰球棒、游艇、赛艇、赛艇桨、帆船桅杆、摩托车零件、爬山用品以及滑翔机、人力飞机等。

碳纤材料未来能取代铝、铁、钢因此需求会越来越大，加上他加工后柔软度特性，也是金属无法取代，在中国的发展只要调研众多参与者前仆后继，即可了解他的未来性将是明星材料。也是国家高层聚焦的产业，不论军工、工程、运输交通及电子的需求将持续增加。