碳纤维主要可以分为聚丙烯睛（PAN）基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维三大类，其中以 PAN基碳纤维为主流，占全球碳纤维总产量的90％以上。

聚丙烯腈(PAN)基碳纤维由聚丙烯腈经纺丝、预氧 、碳化几个阶段形成 .PAN基碳纤维具有高强 度 、高刚度、重量轻、耐高温 、耐腐蚀、优异的电性能等特点, 并具有很强的抗压抗弯性能 ,一直在增强复 合材料中保持着主导地位 .目前 , PAN基碳纤维仍是碳纤维市场中的主流.

沥青基碳纤维是以石油沥青或煤沥青为原料, 经沥青的精制 、纺丝、预氧化、碳化或石墨化而制成. 沥青基碳纤维的生产原料成本低于聚丙烯腈基碳纤维, 但由于沥青基碳纤维的生产工艺复杂,反而使其 生产成本大大增加.此外, 沥青基碳纤维抗压强度比较低 ,其后加工性能也不如聚丙烯腈基碳纤维,因此 其生产规模和应用领域都受到了一定限制 .不过,由于沥青基碳纤维具有优良的传热 、导电性能和极低 的热膨胀系数,因此仍在必须要求这些性能的军工及航天领域发挥着独特作用.

粘胶基碳纤维是由主要成分为纤维素的粘胶纤维经过脱水、热解然后碳化而得来的.粘胶基碳纤维 的三维石墨结构不发达,导热系数小 ;石墨层间距大 ,石墨微晶取向度低 ,因此是理想的耐烧蚀和隔热及 热防护材料 .同时 ,粘胶基碳纤维是由天然纤维素木材或棉绒转化而来 ,与生物的相容性极好,又可作为 良好的环保和医用卫生材料.但是,由于生产粘胶基碳纤维的工艺流程较长 ,工艺条件苛刻 ,不适宜大批量生产 ,成本较高 ;另外, 粘胶基碳纤维的整体性能指标比 PAN基碳纤维的要差, 综合性能价格比在竞争中处于劣势 ,因此从 20 世纪 60年代以来其生产规模逐渐萎缩,目前产量已不足世界碳纤维产量的 1%.

碳纤维通常被分为小丝束和大丝束，一般将丝束数量小于24K的碳纤维称为小丝束，24K以上的为大丝束，没有绝对的标准。1K就相当于一束碳纤维中有1000根丝。

小丝束：小丝束碳纤维工艺控制要求严格，碳化等设备造价高，生产成本较高，般用于航天军工等高科技领域，以及体育用品中产品附加值较高的产品类别，主要下游产品包括飞机、导弹、火箭、卫星和钓鱼杆、高尔夫球杆、网球拍等。

大丝束：大丝束产品性能相对较低、制备成本也较低，往往应用于基础工业领域。

通常可分为三类，即以高强度为特点的高强系列碳纤维、以高模量为特点的高模量碳纤维和同时具有高模量和高强度的高模高强系列碳纤维。

碳纤维有一个强度指标，是按照拉伸强度来进行划分的等级。常见的有T300、T400、T700、T800、T1000。

普通的民营等级一般为T300即可，T700基本是民用最高等级了，T800及以上主要用于军工太空领域。

表1 不同材料性能对比表

碳纤维在新能源领域有广泛的应用，减轻汽车的质量可以减少二氧化碳的排放量，因此汽车轻量化是一种重要的节能方法。

新能源汽车最大的问题就是续航能力，碳纤维电池箱体能够有效降低箱体的重量，与传统的电池箱体相比能够减少近40%的重量。

很多赛车以及高性能的汽车上应用的多为碳纤维汽车座椅，其具有耐冲击、耐腐蚀、强度高、良好的减震性能的优势，提高安全系数。

还有吸能盒中碳纤维材料的应用，能够降低自重同时提升车辆的吸能效果。