近年来，越来越多的碳纤维产品出现在人们的视野中，从碳纤维球拍、自行车，到碳纤维汽车，再到碳纤维飞机、火箭，各种碳纤维产品应有尽有。然而，大家可能不知道的是，中国的高性能碳纤维一直依赖进口，日本的管制封锁、美国对华禁运，加上技术手段的受限，使得我国的高标准碳纤维的生产、应用规模一直十分有限。

    此前，日本是全球最大的碳纤维生产国，碳纤维产量占全球市场份额的60%。美国的碳纤维市场份额虽比不上日本，但在高性能碳纤维市场上，相比日本也是不逞多让。至此，全球高性能碳纤维市场一直掌握在日本、美国手里。

    今年2月份，有新闻爆出哈尔滨天顺化工科技开发有限公司研发出T700级碳纤维，这种具有完全自主知识产权的碳纤维生产工艺及装备技术达到国际先进水平，其产品可替代进口。5月份，中复神鹰碳纤维有限公司将T700成功转化成T800，在国内率先实现了T800级碳纤维的产业化。

    暂不去深究新闻是否夸大其词，这两家企业在高性能碳纤维产业化技术上是否成熟，其碳纤维产品是否能与日本、美国比肩……至少在一定程度上，对碳纤维行业处于初级阶段的中国来说，这无疑是一剂强心针，也给了研究碳纤维的工作者增添了无限的信心。

    然而，日本已经将碳纤维发展到T1200级，并且早已实现产业化……那么，事实上我国的碳纤维发展的到底怎么样呢？是否像新闻所说已经能初步的自给自足了呢？一切，让数据说话！

    一、碳纤维简介

    碳纤维（Carbon Fiber，简称CF）是由聚丙烯腈（PAN） （或沥青、粘胶）等有机母体纤维采用高温分解法在1000摄氏度以上高温的惰性气体下碳化（其结果是去除除碳以外绝大多数元素）制成的，是一种含碳量在90%以上的无机高分子纤维。

    碳纤维是一种强度高、重量轻、力学性能优异的新材料。由于碳纤维及其复合材料优异的综合性能及高附加值，被称作是21世纪的“黑色黄金”。 在国防军工及民用领域均具有广泛的应用前景， 是发展国防军工与国民经济的重要战略物资。

    碳纤维分类

    聚丙烯腈（PAN）基碳纤维目前为碳纤维主流，占市场份额的90%以上。

    二、碳纤维复合材料简介

    碳纤维复合材料主要是以碳纤维为增强材料，以树脂、金属、陶瓷等作为基体材料，经过复合制成的结构或功能材料。

    ①碳纤维复合材料优势

    ②碳纤维复合材料分类

    目前碳纤维复合材料以树脂基复合材料（CFRP）为主，占全部碳纤维复合材料市场份额的90%以上。

    三、世界碳纤维行业发展历史

    ①起步时期：1960-1983年

    碳纤维研发阶段、批量生产

    高尔夫球棒和钓鱼竿的开发

    波音757和767次承力结构的选用

    ②成长时期：1983-1995年

    网球拍和高尔夫球棒的快速发展

    空客A320主承力结构的选用

    ③扩张时期：1995年至今

    B777主承力结构的选用

    空客A380主承力结构的选用

    波音787项目

    汽车应用的扩大

    四、碳纤维及其复合材料应用

    五、碳纤维产业链及工艺流程

    ①碳纤维产业链

    ②原丝工艺流程图

    ③碳纤维工艺流程图

    ④碳纤维复合材料工艺流程图

    六、碳纤维市场分析

    ①全球碳纤维产能  

    全球碳纤维的生产主要集中在日本、 美国、徳国等少数发达国家和我国的台湾省。其中，碳纤维最大生产商日本东丽、 日本东邦、 日本三菱丽阳的产量合计占全球产量的一半以上。

    全球碳纤维需求

    自2004年起，碳纤维市场突然紧缺，出现供不应求局面，价格随之急剧上涨，此后，随着航空航天、体育休闲和工业应用对碳纤维的需求大幅度增加，全球碳纤维市场规模快速增长。2015年的需求量增长到约5. 9万吨。

    从国际碳纤维需求区域的总体分布情况来看， 近年来世界碳纤维需求最多的地区为北美， 该地区需求量约占全球总需求量的35.69%;其次是欧洲，需求量约占26.64%; 日本和亚洲其他国家分别占19.74%和17.93%。

    ②我国碳纤维产能规模

    
    我国碳纤维行业产能增长非常迅速， 到2014年底，我国碳纤维的产能已近14，000吨。

    我国碳纤维需求

    总体来看，2007-2011年我国碳纤维的需求量呈波动状态。主要原因是在全球碳纤维供应不足的情况下，美国、日本等国家对中国实行出口限制，导致中国碳纤维需求长期被抑制。尤其是2008年和2010年，国内碳纤维市场需求量出现零增长或负增长。2011-2013年，我国碳纤维需求量快速增长，2013年达到1.39万吨。

    近几年我国破纤维的需求量增长波动变化，主要是因为受到供给量不足以及宏观经济波动的影响。预计未来几年随着国内碳纤维自给能力的提高， 我国破纤维的需求也将能得到较好的释放。按照近年来我国破纤维需求量15%的年均增速预计，到2020年我国破纤维需求量将达到3.7万吨左右。

    ③碳纤维需求结构

    在全球范围内， 碳纤维材料总量的一半应用在工业领域，特别是在风电叶片和汽车领域，体育休闲用品所消耗的碳纤维材料占比不到20%，并呈逐年下降之势。

    而我国约80%的碳纤维材料主要应用于体育休闲用品，工业用碳纤维比例近年正在逐步提升。我国碳纤维在航空航天领域的应用仅为3%，主要原因是航空航天领域需求的全部是小于24K的小丝束碳纤维，小丝束碳纤维价格较高且我国小丝束碳纤维的供应量极为有限。

    ④碳纤维市场格局

    国际纤维行业的集中度非常高，极高的技术壁垒，巨额的资金投入使得国际上真正具有碳纤维研发和规模化生产能力的公司屈指可数。 日本的三家企业：日本东丽、日本东邦和日本三菱丽阳目前拥有全球丙烯腈碳纤维50%以上的市场份额。日本东丽作为世界上高性能碳纤维研究与生产的“领头羊”，为波音公司长期、稳定也是最主要的供货商。

    我国碳纤维行业目前仍处于初级阶段， 竞争激烈程度较低，掌握碳纤维研发核心技术并能够实现稳定、成本可控的规模化生产的企业较少。

    七、碳纤维相关政策

    2013年工信部发布《加快推进碳纤维行业发展行动计划》，该计划提出：“经过三年努力，初步建立碳纤维及其复合材料产业体系，碳纤维的工业应用市场初具规模。

    国务院发布的《”十二五“国家战略性新兴产业发展规划》提出：”以树脂基复合材料和碳碳复合材料为重点，积极开发新型超大规格、特殊结构材料的一体化制备工艺，推进高性能复合材料低成本化、高端品种产业化和应用技术装备自主化。大力开发高比模量、高稳定性和热塑性复合材料品种。积极开发新型陶瓷基、金属基复合材料。“工信部发布《新材料产业”十二五“发展规划》， 提出：碳纤维发展重点为”加强高强、高强中模、高模和高强高模系列品种攻关，实现千吨级装置稳定运转，提高产业化水平，扩大产品应用范围“。

    八、国内外知名企业

    从20世纪60年代开始，中国就一直在研究碳纤维，虽然进展非常缓慢，但也取得了一定的成绩。进入21世纪后，碳纤维的发展逐渐加快，特别在”十二五“期间，国家将碳纤维纳入了重点发展项目。相信在国家政策的指导下，国内碳纤维的发展定会稳步提高，假以时日，也会比肩美日德等发达国家，在全球市场上占据一定份额。