产业发展现状智研产业百科【314】——碳纤维

　　产业发展现状智研产业百科【314】——碳纤维长期以来，我国碳纤维消费高度依赖进口，进口比例一度超过50%。然而，随着国内碳纤维技术的不断进步和产能的持续扩张，这一局面正在逐步改变。近年来，吉林化纤、中复神鹰等国内主要碳纤维生产厂商加大技术研发投入，提升生产工艺水平，实现了碳纤维的国产化替代。国内碳纤维产业的快速发展也得到了政策的大力支持，推动了产业的持续壮大。2022年我国碳纤维产量及需求量分别为4.5万吨和7.44万吨，同比分别增长80%和19%。

　　碳纤维是由有机纤维经过碳化及石墨化处理得到的微晶石墨材料纤维，其含碳量在90%以上，具备强度高、质量轻、耐腐蚀、耐高温等优点半岛，被誉为“新材料之王”，广泛应用于航空航天、汽车、体育休闲、建筑、电子电器、压力容器等多个领域。根据原丝类型，碳纤维可以分为聚丙烯腈（PAN）基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维。其中，PAN基碳纤维由于生产工艺相对简单，产品力学性能优异，用途广泛，占据了主流地位。

　　碳纤维行业属于化学纤维制造业，主管部门为中华人民共和国工业和信息化部原材料工业司，行业自律机构为中国化学纤维工业协会。其中，中华人民共和国工业和信息化部原材料工业司，承担碳纤维行业管理工作，研究国内外原材料市场情况并提出建议。中国化学纤维工业协会主要任务是在企业和政府部门间起桥梁和纽带作用，反映企业的愿望和要求，传达政府的意图，协助政府推行经济政策法规和完善行业管理等。

　　近年来，国家及地方政府出台了一系列关于碳纤维及碳纤维复合材料的产业支持政策，推动了碳纤维行业蓬勃发展，持续引导并进一步提升碳纤维材料重点品种的关键生产和应用技术，促进碳纤维及其复合材料的开发，提升行业产业化水平，推进产能提升，进一步拓展碳纤维材料的应用领域。其中，工信部于 2019 年工信部发布的《重点新材料首批次应用示范指导目录（2019 年版）》中，将高强、高强中模、高模型碳纤维等列为关键战略材料，为碳纤维生产技术的提升和产业化的推进提供了保障。2024年1月工信部等部门发布的《关于推动未来产业创新发展的实施意见》中，提出发展高性能碳纤维、先进半导体等关键战略材料等，为碳纤维行业的未来发展指明了方向。一系列利好政策持续落实，为碳纤维行业的发展提供了有力的保障和支持。

　　我国的碳纤维行业起步于20世纪60年代，几乎和日美等国家同时起步，但由于相关知识储备不足、知识产权归属等问题，发展缓慢。同时，日本、美国等国家对碳纤维核心技术形成垄断，我国碳纤维生产技术和装备水平整体落后于国外，在较长的一段时间内发展止步不前，无法满足国家重大装备等高端领域的需求。2000年以来，国家加大对于碳纤维领域自主创新的支持力度，将碳纤维列为重点研发项目。伴随着国家政策的大力扶持，国内碳纤维行业在技术上取得重大突破，产业化程度快速提升，应用领域不断扩大，地区上目前已形成以江苏、山东和吉林等地为主的碳纤维聚集地。2005年，中国科学院合肥物质科学研究院在碳纤维制备方面取得重要进展，实现了碳纤维的国产化，多家企业也开始投资碳纤维技术研发和生产，碳纤维行业进入产业化阶段。到2019年，国内碳纤维产业规模迅速扩大至千亿级别，相关产业链也逐步完善。目前，中国已成为全球最大的碳纤维生产国之一，并在多个领域取得了重要成果。

　　碳纤维制备工艺技术复杂，涉及化学、材料学、力学等多个学科领域。从原丝制备到碳纤维生产的每一步工艺都有较高的技术要求，需要精确控制各种工艺参数。此外，碳纤维复合材料的制造技术也较为复杂，需要长期的工艺技术研发和经验积累。因此，新进入者需要具备较高的技术实力和研发投入，才能突破技术壁垒。

　　碳纤维的研发投入高、生产设备昂贵，叠加研发和认证周期长半岛，在初期会造成较大的现金流压力。而较早进入行业的企业，不仅可以实现技术和规模的积累，还可以与下游客户形成较高的粘性，较难被新进入者超越。整体看，碳纤维行业的投资门槛较高，高资金壁垒使得大量企业较难进入。

　　碳纤维行业已有一些知名品牌，如日本东丽、美国赫氏等。这些企业在市场上拥有较高的知名度和美誉度，对新进入者构成了一定的品牌壁垒。此外，碳纤维应用领域广泛，需要建立完善的销售渠道和服务网络，这也对新进入者构成了一定的渠道壁垒。

　　某些应用领域对碳纤维产品的质量和性能要求较高，需要通过一系列国际标准和行业认证。这些认证过程繁琐、周期长，需要企业具备完善的质量管理体系和产品检测能力。对于新进入者来说，通过这些认证需要付出较大的成本和时间，构成了进入壁垒。

　　碳纤维产业链上游原材料主要包括聚丙烯腈（PAN）、沥青、粘胶纤维等半岛。这些原材料从石油、煤炭、天然气等化石燃料中提取出来，通过一系列化学反应和加工而成。其中，聚丙烯腈原丝是碳纤维的主要原料，其质量和性能对碳纤维的生产至关重要。中游则是碳纤维的制造环节，包括原丝的生产、碳化、石墨化等工艺过程。下游是碳纤维的应用领域，主要包括风电、体育休闲、航空航天、汽车、建筑、电子电器等多个行业。碳纤维行业产业链如下图所示：

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