碳纖維材料市場現(xiàn)狀分析及未來發(fā)展前景

• 吳澳燕 2024年1月1日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 389 18
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碳纖維被稱為“新材料之王”，是由聚丙烯腈(PAN)(或瀝青、粘膠)等有機纖維在高溫環(huán)境下裂解碳化形成的含碳量高于90%的碳主鏈結(jié)構(gòu)無機纖維。

碳纖維被稱為“新材料之王”，是由聚丙烯腈(PAN)(或瀝青、粘膠)等有機纖維在高溫環(huán)境下裂解碳化形成的含碳量高于90%的碳主鏈結(jié)構(gòu)無機纖維。

碳纖維具有出色的力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性，密度是鋼的1/4，比強度比鋼大16倍，是目前已大規(guī)模生產(chǎn)的高性能纖維中具有最高比強度和最高比模量的纖維，同時具有導(dǎo)電、導(dǎo)熱、耐腐蝕、耐疲勞、耐高溫、膨脹系數(shù)小等一系列其他材料所不可替代的優(yōu)良性能。

目前已經(jīng)應(yīng)用于航空航天、風(fēng)電葉片、體育休閑、壓力容器、碳/碳復(fù)合材料、交通建設(shè)、海洋等領(lǐng)域，是國防軍工和國民經(jīng)濟發(fā)展不可或缺的重要戰(zhàn)略物資。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2024-2029年碳纖維材料產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢分析報告》顯示：

自誕生以來，高端碳纖維復(fù)合材料技術(shù)長期掌握在發(fā)達國家手中。為了擺脫核心技術(shù)受制于人的局面，我國在2000年后開始大力發(fā)展碳纖維產(chǎn)業(yè)，并將其列為國家重點發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要更是將在碳纖維復(fù)合材料領(lǐng)域開展協(xié)同應(yīng)用試點示范和加強碳纖維及其復(fù)合材料的研發(fā)應(yīng)用列入其中。

碳纖維的產(chǎn)業(yè)鏈包含從一次能源到終端應(yīng)用的完整制造過程，包含預(yù)氧化、炭化、預(yù)浸料等多個過程。碳纖維工藝復(fù)雜，涉及多種設(shè)備，生產(chǎn)條件要求嚴(yán)格，整個工藝流程中涉及技術(shù)參數(shù)控制點3000-5000個。從全產(chǎn)業(yè)鏈來看，中游是核心環(huán)節(jié)，技術(shù)、資金、設(shè)備、產(chǎn)品質(zhì)量門檻高。

在政策發(fā)力和企業(yè)努力下，我國不斷取得碳纖維制備和應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)的新突破，相關(guān)產(chǎn)能持續(xù)躍升，自給率不斷提高。我國首個萬噸級48K大絲束碳纖維工程生產(chǎn)線在上海石化碳纖維產(chǎn)業(yè)基地投料開車;山西鋼科已形成覆蓋國內(nèi)高性能碳纖維領(lǐng)域主要品種的生產(chǎn)能力;為保障國產(chǎn)大飛機關(guān)鍵原材料自主可控，中復(fù)神鷹持續(xù)攻關(guān)，成功突破了T800級碳纖維預(yù)浸料生產(chǎn)技術(shù)，產(chǎn)品主要性能達到國產(chǎn)大飛機要求，目前正在開展工藝性能評價與驗證。

隨著碳纖維技術(shù)的不斷成熟和生產(chǎn)成本的降低，越來越多的企業(yè)開始進入碳纖維材料領(lǐng)域，產(chǎn)能將持續(xù)擴張。

碳纖維材料市場現(xiàn)狀分析及未來發(fā)展前景

碳纖維材料行業(yè)是一個技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，技術(shù)創(chuàng)新是推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要動力。隨著碳纖維材料制備技術(shù)的不斷改進和提升，碳纖維的性能將得到進一步提高，應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M一步擴大。

碳纖維復(fù)合材料相較于常規(guī)材料，可以使飛機減重20%-40%，克服金屬材料容易出現(xiàn)疲勞和被腐蝕的缺點，增加飛機的耐用性，同時還可以降低飛機設(shè)計、制造成本。我軍目前戰(zhàn)機以二代和三代機為主，老式戰(zhàn)機占比較高。

首先在需求最大的風(fēng)電領(lǐng)域，碳纖維應(yīng)用于風(fēng)電葉片中關(guān)鍵結(jié)構(gòu)如梁帽、主梁等。碳纖維主梁的工藝主要有三種，分別為預(yù)浸料工藝、碳布灌注工藝和拉擠碳板工藝。

由于風(fēng)機大型化是未來的發(fā)展趨勢，葉片長度的增加，也對增強材料的強度和剛度等性能提出了新的要求，玻璃纖維在大型復(fù)合材料葉片制造中逐漸顯現(xiàn)出性能方面的不足。為了保證在極端風(fēng)載下葉尖不碰塔架，葉片必須具有足夠的剛度。在葉片產(chǎn)品升級過程中，既要減輕葉片的重量，又要滿足強度與剛度要求，碳纖維的替代作用愈發(fā)凸顯。

在“雙碳”目標(biāo)引領(lǐng)下，碳纖維產(chǎn)業(yè)將迎來大規(guī)模發(fā)展，市場應(yīng)用不斷拓展。我國碳纖維需求量從2016年的1.96萬噸增至2021年的6.24萬噸，年均復(fù)合增長率為26.06%，2021年同比增速達27.69%，預(yù)計2025年國內(nèi)需求量為15.93萬噸。

《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》提出要加強碳纖維等高性能纖維及其復(fù)合材料的研發(fā)應(yīng)用，為公司的技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了良好的政策環(huán)境。

《關(guān)于擴大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)投資培育壯大新增長點增長極的指導(dǎo)意見》提出聚焦重點產(chǎn)業(yè)投資領(lǐng)域，圍繞保障大飛機等重點領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈穩(wěn)定，加快在高性能纖維材料等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破，為碳纖維等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、發(fā)揮重要引擎作用提供了政策支持。

國家政策和行業(yè)政策的支持，對促進我國碳纖維及其復(fù)合材料的科研創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)化推廣以及產(chǎn)能提升提供了強有力的政策支持和良好的政策環(huán)境。

隨著國產(chǎn)碳纖維不斷縮小技術(shù)和性能差距，尤其是吉林化纖、中復(fù)神鷹等主要碳纖維廠商大量擴產(chǎn)，碳纖維國產(chǎn)化率持續(xù)提升，未來對外依存度有望持續(xù)下降，加速國產(chǎn)化。預(yù)計國內(nèi)碳纖維產(chǎn)能將從2021年6.3萬噸增長至2025年29.9萬噸，2021-2025年CAGR47.4%。

隨著碳纖維材料行業(yè)的不斷發(fā)展，產(chǎn)業(yè)集群化現(xiàn)象將更加明顯。以碳纖維材料為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)園區(qū)將不斷涌現(xiàn)，成為推動碳纖維材料行業(yè)發(fā)展的重要力量。

在激烈的市場競爭中，企業(yè)及投資者能否做出適時有效的市場決策是制勝的關(guān)鍵。報告準(zhǔn)確把握行業(yè)未被滿足的市場需求和趨勢，有效規(guī)避行業(yè)投資風(fēng)險，更有效率地鞏固或者拓展相應(yīng)的戰(zhàn)略性目標(biāo)市場，牢牢把握行業(yè)競爭的主動權(quán)。

更多行業(yè)詳情請點擊中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2024-2029年碳纖維材料產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢分析報告》。

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