碳纖維行業是指涉及碳纖維的生產、研發、應用等各個環節的行業。碳纖維是一種含碳量在90%以上的高強度、高模量的新型纖維材料,具有質量輕、強度高、耐腐蝕、高模量、密度低、無蠕變、良好的導電導熱性能、非氧化環境下耐超高溫、耐疲勞性好等特性,不僅具有碳材料的固有本征特性,又兼備紡織纖維的柔軟可加工性,是新一代增強纖維,被稱為21世紀的“黑色黃金”。
碳纖維(CF)是指含碳量大于90%的纖維材料,可以用粘膠、聚丙烯腈以及瀝青等有機纖維在高溫下碳化制取。高強、高模CF主要由聚丙烯腈長絲在1000℃以上高溫碳化形成,它與樹脂、金屬、陶瓷、碳、玻璃等復合后具有模量高、強度高、重量輕、抗疲勞、耐腐蝕等特性,廣泛應用于航天、航空、軍工、航海、化工、電子、建筑以及體育休閑等領域,是軍民兩用的高技術纖維。
碳纖維可以按照原絲類型、纖維形態、絲束規格、生產工藝、力學性能等標準進行分類,其中常用的三大分類維度是原絲類型、絲束規格和力學性能。按照原絲類型可分為聚丙烯腈(PAN)基、瀝青基、粘膠基等;按照絲束規格可分為大、小絲束;按照力學性能可分為標模、中模和高模。
碳纖維產業鏈較長,完整覆蓋從原油原料到終端應用的完整制造過程。從制備流程來看,上游企業首先從石油、煤炭、天然氣等化石燃料中制得丙烯,經過氨氧化后得到丙烯腈,丙烯腈經聚合和紡絲生產原絲,再通過預氧化、低溫/高溫碳化等工藝步驟得到碳纖維。隨后,碳纖維可再次被制成碳纖維織物、碳纖維預浸料、碳纖維復材制件等。碳纖維主要應用在風電、體育休閑、航空航天等領域。從全產業鏈來看,產業鏈中游是核心環節,技術、資金、設備等門檻較高。
根據賽奧碳纖維《全球碳纖維復合材料市場報告》,2022年國內碳纖維需求量約7.44萬噸,同比增長19.3%,近五年的需求量年復合增長率達25.9%,高于全球平均水平。2022年國內碳纖維需求量占全球比重約為55.1%,中國已成為全球第一大碳纖維消費市場。市場需求的高速增長,推動碳纖維行業進入快速發展階段。
根據中研普華產業研究院發布的《2024-2028年中國碳纖維行業供需分析及發展研究報告》顯示:
碳纖維兼具碳材料的高強度和纖維紡織材料的柔軟可加工性。一束手指粗的高強度碳纖維可以拉動飛機,碳纖維還可以編織成纖維布,根據需要編織裁剪成特定形狀,經樹脂固化變成比高強鋼強度更高的材料。因為擁有多種優異特性,碳纖維應用廣泛,成為航空航天、電力、交通運輸等高端裝備、重大基礎工程、新能源等領域重要支撐性材料。
在航空航天領域,碳纖維的用量常被作為衡量航空航天裝備水平的重要標志。碳纖維復合材料可以用于飛機、衛星、火箭等的制造,還能幫助產品減小噪聲、節約燃料。例如,民航客機使用碳纖維復合材料葉片,重量比傳統鈦合金減少500多公斤,機身整體重量減少1噸,飛機油耗大幅度降低,航程實現有效提升。將碳纖維加入推進劑和發射藥中,還能改善推進劑的力學性能,提高推進劑燃速,改善發射藥的燃燒性能。
近年來,國家出臺了一系列關于碳纖維及碳纖維復合材料的產業支持政策,持續引導碳纖維材料的關鍵生產技術升級、產業化項目落地和應用領域拓展,推動碳纖維行業蓬勃發展。其中,工信部于2019年發布《重點新材料首批次應用示范指導目錄(2019年版)》,將高強、高強中模、高模型碳纖維等列為關鍵戰略材料,為碳纖維生產技術的提升和產業化的推進提供了必要保障;國家發改委、科技部、工信部、財政部等四部委于2020年發布《關于擴大戰略性新興產業投資培育壯大新增長點增長極的指導意見》,提出聚焦重點產業投資領域,圍繞保障大飛機等重點領域產業鏈供應鏈穩定,加快在高性能纖維材料等領域實現突破,為碳纖維等戰略性新興產業高質量發展、發揮重要引擎作用提供了政策支持。
在“雙碳”政策下,我國風電、光伏、氫能、新能源汽車等行業高速發展,帶動風電葉片、碳碳復材、壓力容器、汽車等領域的碳纖維需求快速提升。同時,碳纖維作為軍民兩用戰略物資,在航空航天、體育休閑、建筑等領域的需求也在持續增長。
中研普華報告《2024-2028年中國碳纖維行業供需分析及發展研究報告》涵蓋市場熱點,政策規劃,競爭情報,市場前景預測,投資策略等內容。更輔以大量直觀的圖表幫助本行業企業準確把握行業發展態勢、市場商機動向、正確制定企業競爭戰略和投資策略。本報告依據國家統計局、海關總署和國家信息中心等渠道發布的權威數據,結合了行業所處的環境,從理論到實踐、從宏觀到微觀等多個角度進行市場調研分析。