1、碳纖維是“21世紀(jì)新材料之王”
根據(jù)觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國碳纖維行業(yè)發(fā)展深度研究與投資前景分析報告(2025-2032年)》顯示,碳纖維指的是用腈綸和粘膠纖維作原料,經(jīng)高溫氧化碳化而成且含碳量在 90%以上的高強(qiáng)度高模量纖維,耐高溫居所有化纖之首。碳纖維的特點(diǎn)包括輕質(zhì)高強(qiáng)、耐高溫和耐腐蝕、良好的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性、優(yōu)異的力學(xué)性能、易加工和設(shè)計靈活性等。從具體應(yīng)用來看,碳纖維的密度非常低,并且能夠在極端條件下保持穩(wěn)定的力學(xué)性能,還具有良好的抗疲勞性和高震動衰減性,適用于需要高強(qiáng)度和高耐久性的應(yīng)用場景,在減輕重量、提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的應(yīng)用中也具有顯著優(yōu)勢。
碳纖維與其他材料相比力學(xué)性能對比
材料 |
密度/[g·(cm)-3] |
抗張強(qiáng)度/Gpa |
彈性模量/Gpa |
比強(qiáng)度 |
比模量 |
鋼 |
7.8 |
1.010 |
206 |
0.13 |
26 |
鋁 |
2.8 |
0.461 |
74 |
0.17 |
26 |
鈦 |
4.5 |
0.942 |
112 |
0.21 |
25 |
CFRP |
1.45 |
1.472 |
137 |
1.02 |
95 |
資料來源:觀研天下整理
碳纖維按纖維數(shù)量不同可分為小絲束和大絲束。小絲束性能優(yōu)異,但成本較高。碳纖維的開發(fā)起初應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域,小絲束性能更能滿足航空航天、軍工復(fù)材的需要,但受成本制約,難以在風(fēng)電葉片等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)推廣應(yīng)用。大絲束在保持碳纖維優(yōu)良性能的前提下,通過提高單線產(chǎn)能,大幅降低成本,打開碳纖維廣泛運(yùn)用于工業(yè)和民用領(lǐng)域大門。
大絲束和小絲束碳纖維對比
類別 |
小絲束碳纖維 |
大絲束碳纖維 |
絲束數(shù)量 |
<24K(1K代表一束碳纖維中有1000根絲) |
≥24K |
拉伸強(qiáng)度 |
3500-7000MPa |
3500-5000MPa |
拉伸模量 |
230-680GPa |
230-290GPa |
價格 |
較高 |
一般 |
產(chǎn)能分布 |
日本 |
歐美 |
應(yīng)用領(lǐng)域 |
國防軍工、航空航天 |
工業(yè)領(lǐng)域 |
資料來源:觀研天下整理
2、我國碳纖維行業(yè)產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)張,產(chǎn)能利用率有所回落
近幾年,在下游蓬勃發(fā)展的背景下,各路資本和企業(yè)大量涌入碳纖維產(chǎn)業(yè),投資熱度持續(xù)高漲,產(chǎn)能大幅度提升。我國碳纖維產(chǎn)能從2019年的2.67萬噸增長至2024年的13.55萬噸,復(fù)合增速達(dá)到38%,產(chǎn)能利用率在2024年回落至44%。而我國碳纖維總產(chǎn)量在2022年之前呈現(xiàn)高速增長的態(tài)勢,從2019年的1.2萬噸增長至2022年的4.8萬噸,從2023年開始增速有所放緩,2024年總產(chǎn)量達(dá)到5.9萬噸,同比增長8%。
數(shù)據(jù)來源:觀研天下整理
數(shù)據(jù)來源:觀研天下整理
從行業(yè)格局來看,我國碳纖維產(chǎn)能格局相對集中,其中吉林化纖和中復(fù)神鷹的產(chǎn)能規(guī)模優(yōu)勢較為顯著。根據(jù)數(shù)據(jù),2024年,吉林化纖和中復(fù)神鷹的產(chǎn)能市占率分別為24%、21%。
數(shù)據(jù)來源:觀研天下整理
3、我國碳纖維行業(yè)需求略有好轉(zhuǎn),實際消費(fèi)量恢復(fù)正增長
近幾年,隨著“碳中和、碳達(dá)峰”戰(zhàn)略的提出,碳纖維最主要的下游領(lǐng)域——風(fēng)電行業(yè)快速崛起,需求端也日益旺盛??v觀2024年,我國碳纖維需求略有好轉(zhuǎn),實際消費(fèi)量恢復(fù)正增長。
根據(jù)數(shù)據(jù),2022年之前我國碳纖維消費(fèi)量高速增長,2023年開始需求回落,2024年國內(nèi)碳纖維期末庫存較期初庫存增加約4190噸,據(jù)此推算2024年我國碳纖維實際消費(fèi)量約為5.6萬噸,同比增加5%。從消費(fèi)結(jié)構(gòu)來看,風(fēng)電葉片、體育休閑、碳碳復(fù)材等為核心下游,2024年需求占比分別為38%、23%、11%。
數(shù)據(jù)來源:觀研天下整理
數(shù)據(jù)來源:觀研天下整理(WYD)

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