摘要：碳材料具有優越的性能，地球上所有物質所具有的性質幾乎都能從它上面表現出來，如最軟-最硬、絕緣體-半導體-超導體、吸熱-超導熱、吸光-全透光等，碳纖維復合材料作為碳材料中非常重要的家族成員，越來越受到大家的關注，本文將從碳纖維復合材料性能、分類、政策、技術現狀、產業鏈和市場空間等方面進行詳細闡述。

復合材料通俗講是多相材料，是由兩種或兩種以上的材料組合而成，如金屬間、無機非金屬間與高分子材料間的任意組合，具有質量輕、高強度、高剛性、耐疲勞和熱膨脹系數小等優異性能。碳纖維是復合材料的一種，是將有機纖維在高溫環境下進行裂解碳化所形成的碳主鏈結構，含碳量超過90%。隨著國家越來越重視新材料，并且專門出臺針對碳纖維復合材料的政策文件，碳纖維復合材料行業的未來將越來越值得期待。

碳纖維復合材料性能突出

碳纖維復合材料的力學性能和化學穩定性能優異，低密度，高強度，在目前已大量生產的高性能纖維中具有最高的比強度和最高的比模量。碳纖維復合材料則是增強相為碳纖維的復合材料，具有質量輕、高強度、耐高溫、耐腐蝕等一系列優良特性，性能在復合材料中居領先地位。

表1 碳纖維復合材料性能居復合材料中領先地位

（根據公開資料整理）

碳纖維復合材料可進行多種分類

（1）按照原絲類型分類：聚丙烯腈（PAN）基碳纖維、瀝青基碳纖維和粘膠絲碳纖維。其中，PAN纖維原絲制成的高性能碳纖維因其生產工業簡單、制得碳纖維性能優良，產量占據全球碳纖維市場的90%以上。

（2）按照絲束大小分類：小絲束（宇航級）和大絲束（工業級）。其中大絲束（工業級）主要應用于民用領域，小絲束（宇航級）主要應用于國防工業和高技術及體育休閑用品。

（3）按性能分類：通用級碳纖維和高性能碳纖維。

圖1 碳纖維可按照不同依據進行分類

（根據公開資料整理）

碳纖維復合材料越來越受國家重視

自2012年《新材料產業“十二五“發展規劃》對碳纖維2015年產能提出要求，至2018年政府工作報告再提新材料產業，國家近年來頒布數十條有關發展碳纖維的政策文件，可見國家對碳纖維新材料研發的重視和未來應用的期待。

碳纖維復合材料供求增速較快

（1）需求方面，2017年我國碳纖維市場需求增速高于全球碳纖維市場。繼2016年碳纖維需求量增速16.52%領先全球增速5.32%，2017年我國碳纖維需求增速仍高于全球增速，未來預計我國碳纖維市場將受益政策利好保持較高增速。

（2）供給方面，我國碳纖維產業落后于世界先進水平。2017年全球碳纖維產能排名前五家企業合計產能占比58.7%，排名第一的美國卓爾泰克（Zoltek）理論產能27.1噸，第二名西格里（SGL）也有14.9噸理論產能，相比我國碳纖維龍頭企業中復神鷹僅有6噸理論產能。日本東麗、日本東邦和日本三菱麗陽總共擁有全世界丙烯腈基碳纖維50%以上的市場份額，其中日本東麗多年來都領跑高性能碳纖維的研究和生產，長期為波音等公司的供貨商。

碳纖維復合材料產業鏈下游附加值大幅提升

碳纖維行業產業鏈可分為上游碳纖維生產、中游碳纖維復合材料生產與下游各類軍民用產品需求。原材料丙烯腈聚合紡絲得到原絲，再經預氧化、碳化、表面處理等步驟制得碳纖維，碳纖維與基體材料復合后得中間材料，經過一系列處理最終制得需要的碳纖維復合材料。而后下游軍工企業將應用制得的碳纖維復合材料進行配套、分系統或總裝環節。

碳纖維行業產業鏈下游附加值大幅提升。從原絲到碳纖維，其價格從40元/公斤翻兩倍以上到180元/公斤，中間材料預浸料達600元/公斤，其下游軍工應用復合材料高達8000元/公斤，可見碳纖維產業鏈下游附加值提升很快，逐步向產業鏈下游發展也是眾多碳纖維企業目標。

圖2 碳纖維產業鏈下游附加值大幅提升

（根據公開資料整理）

國內外碳纖維復合材料龍頭企業技術差距較大

目前國內T300級碳纖維性能達到國際水平，進入產業化階段；T700級碳纖維已建成千萬噸級生產線，低成本干噴濕紡T700級碳纖維已經實現規模化生產；T800級碳纖維2017年第一次投產；但T800級以上的碳纖維在國內還處于小規模試驗階段，技術相對東麗還存在較大差距。

碳纖維復合材料市場進口替代空間大

我國碳纖維進口量增長迅速且遠大于出口量，2017年出口量3075.1噸，進口量142.13噸，當前正值國家重視碳纖維之際，未來碳纖維市場進口替代空間較大。自2014年，我國碳纖維出口平均價格自13463.8美元/噸上漲至2017年的28630.55美元/噸，連續第二年高于進口均價，一定程度上可以說明我國碳纖維近年來發展略有成果，未來發展態勢良好。

結語

碳纖維復合材料性能優異，應用廣泛，市場空間逐年增加，越來越受到政策方面的支持，但國內目前具有的技術與國外尚有一定的差距，隨著技術難題逐漸被解決，碳纖維在軍民用領域巨大的市場空間將快速釋放，先進的制備技術也將加速落地。