近年來，越來越多的碳纖維產品出現在人們的視野中，從碳纖維球拍、自行車，到碳纖維汽車，再到碳纖維飛機、火箭，各種碳纖維產品應有盡有。然而，大家可能不知道的是，中國的高性能碳纖維一直依賴進口，日本的管制封鎖、美國對華禁運，加上技術手段的受限，使得我國的高標準碳纖維的生產、應用規模一直十分有限。

    此前，日本是全球最大的碳纖維生產國，碳纖維產量占全球市場份額的60%。美國的碳纖維市場份額雖比不上日本，但在高性能碳纖維市場上，相比日本也是不逞多讓。至此，全球高性能碳纖維市場一直掌握在日本、美國手里。

    今年2月份，有新聞爆出哈爾濱天順化工科技開發有限公司研發出T700級碳纖維，這種具有完全自主知識產權的碳纖維生產工藝及裝備技術達到國際先進水平，其產品可替代進口。5月份，中復神鷹碳纖維有限公司將T700成功轉化成T800，在國內率先實現了T800級碳纖維的產業化。

    暫不去深究新聞是否夸大其詞，這兩家企業在高性能碳纖維產業化技術上是否成熟，其碳纖維產品是否能與日本、美國比肩……至少在一定程度上，對碳纖維行業處于初級階段的中國來說，這無疑是一劑強心針，也給了研究碳纖維的工作者增添了無限的信心。

    然而，日本已經將碳纖維發展到T1200級，并且早已實現產業化……那么，事實上我國的碳纖維發展的到底怎么樣呢？是否像新聞所說已經能初步的自給自足了呢？一切，讓數據說話！

    一、碳纖維簡介

    碳纖維（Carbon Fiber，簡稱CF）是由聚丙烯腈（PAN） （或瀝青、粘膠）等有機母體纖維采用高溫分解法在1000攝氏度以上高溫的惰性氣體下碳化（其結果是去除除碳以外絕大多數元素）制成的，是一種含碳量在90%以上的無機高分子纖維。

    碳纖維是一種強度高、重量輕、力學性能優異的新材料。由于碳纖維及其復合材料優異的綜合性能及高附加值，被稱作是21世紀的“黑色黃金”。 在國防軍工及民用領域均具有廣泛的應用前景， 是發展國防軍工與國民經濟的重要戰略物資。

    碳纖維分類

    聚丙烯腈（PAN）基碳纖維目前為碳纖維主流，占市場份額的90%以上。

    二、碳纖維復合材料簡介

    碳纖維復合材料主要是以碳纖維為增強材料，以樹脂、金屬、陶瓷等作為基體材料，經過復合制成的結構或功能材料。

    ①碳纖維復合材料優勢

    ②碳纖維復合材料分類

    目前碳纖維復合材料以樹脂基復合材料（CFRP）為主，占全部碳纖維復合材料市場份額的90%以上。

    三、世界碳纖維行業發展歷史

    ①起步時期：1960-1983年

    碳纖維研發階段、批量生產

    高爾夫球棒和釣魚竿的開發

    波音757和767次承力結構的選用

    ②成長時期：1983-1995年

    網球拍和高爾夫球棒的快速發展

    空客A320主承力結構的選用

    ③擴張時期：1995年至今

    B777主承力結構的選用

    空客A380主承力結構的選用

    波音787項目

    汽車應用的擴大

    四、碳纖維及其復合材料應用

    五、碳纖維產業鏈及工藝流程

    ①碳纖維產業鏈

    ②原絲工藝流程圖

    ③碳纖維工藝流程圖

    ④碳纖維復合材料工藝流程圖

    六、碳纖維市場分析

    ①全球碳纖維產能  

    全球碳纖維的生產主要集中在日本、 美國、徳國等少數發達國家和我國的臺灣省。其中，碳纖維最大生產商日本東麗、 日本東邦、 日本三菱麗陽的產量合計占全球產量的一半以上。

    全球碳纖維需求

    自2004年起，碳纖維市場突然緊缺，出現供不應求局面，價格隨之急劇上漲，此后，隨著航空航天、體育休閑和工業應用對碳纖維的需求大幅度增加，全球碳纖維市場規模快速增長。2015年的需求量增長到約5. 9萬噸。

    從國際碳纖維需求區域的總體分布情況來看， 近年來世界碳纖維需求最多的地區為北美， 該地區需求量約占全球總需求量的35.69%;其次是歐洲，需求量約占26.64%; 日本和亞洲其他國家分別占19.74%和17.93%。

    ②我國碳纖維產能規模

    
    我國碳纖維行業產能增長非常迅速， 到2014年底，我國碳纖維的產能已近14，000噸。

    我國碳纖維需求

    總體來看，2007-2011年我國碳纖維的需求量呈波動狀態。主要原因是在全球碳纖維供應不足的情況下，美國、日本等國家對中國實行出口限制，導致中國碳纖維需求長期被抑制。尤其是2008年和2010年，國內碳纖維市場需求量出現零增長或負增長。2011-2013年，我國碳纖維需求量快速增長，2013年達到1.39萬噸。

    近幾年我國破纖維的需求量增長波動變化，主要是因為受到供給量不足以及宏觀經濟波動的影響。預計未來幾年隨著國內碳纖維自給能力的提高， 我國破纖維的需求也將能得到較好的釋放。按照近年來我國破纖維需求量15%的年均增速預計，到2020年我國破纖維需求量將達到3.7萬噸左右。

    ③碳纖維需求結構

    在全球范圍內， 碳纖維材料總量的一半應用在工業領域，特別是在風電葉片和汽車領域，體育休閑用品所消耗的碳纖維材料占比不到20%，并呈逐年下降之勢。

    而我國約80%的碳纖維材料主要應用于體育休閑用品，工業用碳纖維比例近年正在逐步提升。我國碳纖維在航空航天領域的應用僅為3%，主要原因是航空航天領域需求的全部是小于24K的小絲束碳纖維，小絲束碳纖維價格較高且我國小絲束碳纖維的供應量極為有限。

    ④碳纖維市場格局

    國際纖維行業的集中度非常高，極高的技術壁壘，巨額的資金投入使得國際上真正具有碳纖維研發和規模化生產能力的公司屈指可數。 日本的三家企業：日本東麗、日本東邦和日本三菱麗陽目前擁有全球丙烯腈碳纖維50%以上的市場份額。日本東麗作為世界上高性能碳纖維研究與生產的“領頭羊”，為波音公司長期、穩定也是最主要的供貨商。

    我國碳纖維行業目前仍處于初級階段， 競爭激烈程度較低，掌握碳纖維研發核心技術并能夠實現穩定、成本可控的規模化生產的企業較少。

    七、碳纖維相關政策

    2013年工信部發布《加快推進碳纖維行業發展行動計劃》，該計劃提出：“經過三年努力，初步建立碳纖維及其復合材料產業體系，碳纖維的工業應用市場初具規模。

    國務院發布的《”十二五“國家戰略性新興產業發展規劃》提出：”以樹脂基復合材料和碳碳復合材料為重點，積極開發新型超大規格、特殊結構材料的一體化制備工藝，推進高性能復合材料低成本化、高端品種產業化和應用技術裝備自主化。大力開發高比模量、高穩定性和熱塑性復合材料品種。積極開發新型陶瓷基、金屬基復合材料。“工信部發布《新材料產業”十二五“發展規劃》， 提出：碳纖維發展重點為”加強高強、高強中模、高模和高強高模系列品種攻關，實現千噸級裝置穩定運轉，提高產業化水平，擴大產品應用范圍“。

    八、國內外知名企業

    從20世紀60年代開始，中國就一直在研究碳纖維，雖然進展非常緩慢，但也取得了一定的成績。進入21世紀后，碳纖維的發展逐漸加快，特別在”十二五“期間，國家將碳纖維納入了重點發展項目。相信在國家政策的指導下，國內碳纖維的發展定會穩步提高，假以時日，也會比肩美日德等發達國家，在全球市場上占據一定份額。