碳纖維是含碳量在90%以上的高強(qiáng)度高模量纖維，耐高溫居所有化纖之首。用腈綸和粘膠纖維做原料，經(jīng)高溫氧化碳化而成，是制造航天航空等高技術(shù)器材的優(yōu)良材料。

    碳纖維具有出色的力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性，密度比鋁低，強(qiáng)度比鋼高，是目前已大量生產(chǎn)的高性能纖維中具有最高的比強(qiáng)度和最高的比模量的纖維，擁有質(zhì)輕、高強(qiáng)度、高模量、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、耐高溫、耐腐蝕、抗沖刷、可復(fù)合性等一系列其他材料所不可替代的優(yōu)良性能。

碳纖維的主要性能特點(diǎn)

資料來(lái)源：智研咨詢整理

    我國(guó)碳纖維生產(chǎn)發(fā)展緩慢，但消費(fèi)量卻與日俱增，市場(chǎng)需求旺盛，主要集中在文體用品和航空航天方面，一般產(chǎn)業(yè)需求增長(zhǎng)也比較迅速。近年來(lái)，隨著市場(chǎng)需求的增加，特別是國(guó)防、軍工、航天航空、體育用品方面的需求增加，每年主要依靠從國(guó)外進(jìn)口碳纖維以滿足要求。

國(guó)內(nèi)碳纖維主要應(yīng)用領(lǐng)域

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    碳纖維聽(tīng)起來(lái)或許比較陌生，但這種含碳量達(dá)到90%以上的新型纖維卻無(wú)處不在，小到釣魚(yú)桿、羽毛球拍，大到飛機(jī)外殼、風(fēng)電葉片，都有它的身影。以前，這種新材料大多依賴進(jìn)口，而現(xiàn)在這一局面正在逐漸改變。

    打破國(guó)外壟斷

    萬(wàn)噸碳纖維生產(chǎn)基地在西寧投產(chǎn)

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    9月8日，中國(guó)建材萬(wàn)噸碳纖維生產(chǎn)基地在西寧正式投產(chǎn)，項(xiàng)目總投資50億元，首批碳纖維產(chǎn)品能達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的T700及T800級(jí)水平，這種強(qiáng)度的碳纖維適用于壓力容器、光伏等多個(gè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。碳纖維強(qiáng)度是鋼的7到10倍，密度是鋼的1/4，還有抗疲勞、強(qiáng)度高等性能，因此被稱為21世紀(jì)的“黑黃金”。

    據(jù)了解，西寧的碳纖維生產(chǎn)線采用干噴濕紡技術(shù)，擁有完全的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化率更是高達(dá)85%。投產(chǎn)后，能極大提升我國(guó)碳纖維供應(yīng)鏈的自主可控的能力。據(jù)了解，中國(guó)建材已成為中國(guó)商飛的戰(zhàn)略合作伙伴，將為C929國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)機(jī)身部段提供碳纖維復(fù)合材料。
中國(guó)建材集團(tuán)黨委書(shū)記董事長(zhǎng)周育先：生產(chǎn)線的投入，既能夠解決我們國(guó)家航空航天、新能源，包括汽車領(lǐng)域方面的應(yīng)用，更能夠突破戰(zhàn)略性的、國(guó)防上的一些應(yīng)用，對(duì)解決我們國(guó)家的“卡脖子”技術(shù)和環(huán)節(jié)起到了非常重要的作用。

    供不應(yīng)求

    國(guó)產(chǎn)高性能碳纖維仍有缺口

    2020年，我國(guó)碳纖維消耗量為4.8萬(wàn)噸，但國(guó)產(chǎn)碳纖維供應(yīng)量不到2萬(wàn)噸。尤其是在高性能碳纖維領(lǐng)域，我國(guó)產(chǎn)能仍有較大短板。

2015-2020年中國(guó)碳纖維需求量及國(guó)產(chǎn)碳纖維供應(yīng)量

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    李韋是西寧碳纖維生產(chǎn)線的銷售負(fù)責(zé)人，這次投產(chǎn)儀式現(xiàn)場(chǎng)來(lái)了不少他的大客戶。盡管手握萬(wàn)噸碳纖維產(chǎn)能，但依然滿足不了客戶的需求。他表示，現(xiàn)在屬于供不應(yīng)求的狀態(tài)，到2021年年底的訂單基本已經(jīng)訂完了，現(xiàn)在明年的訂單已經(jīng)開(kāi)始了，這次客戶過(guò)來(lái)也是談明年的供應(yīng)量。

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    李韋陪同的這位客戶來(lái)自北京，是一家氫燃料電池汽車儲(chǔ)氫氣瓶的生產(chǎn)商。他告訴記者，在汽車輕量化的趨勢(shì)下，使用碳纖維復(fù)合材料的儲(chǔ)氣瓶，重量能比鋼瓶減少70%左右。但儲(chǔ)氫氣瓶需要使用T700及以上的高性能碳纖維，近兩年國(guó)外碳纖維廠家對(duì)中國(guó)進(jìn)行封鎖，基本處于斷供狀態(tài)，市場(chǎng)供應(yīng)十分緊張。他們手里的訂單也比較飽滿，但是受碳纖維的海外供應(yīng)制約，迫不得已，可能要減產(chǎn)，或保一些重點(diǎn)客戶。
國(guó)產(chǎn)高性能碳纖維的大規(guī)模量產(chǎn)，解了這家企業(yè)的燃眉之急。除了中國(guó)建材，多家碳纖維生產(chǎn)企業(yè)都開(kāi)始擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃。2021年1月，上海石化“1.2萬(wàn)噸/年48K大絲束碳纖維”項(xiàng)目正式開(kāi)工建設(shè)，總投資達(dá)35億元。7月，吉林化纖1.5萬(wàn)噸碳纖維項(xiàng)目的首條碳化線開(kāi)車成功。業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì)，未來(lái)的2-3年，隨著新建產(chǎn)能的釋放，供不應(yīng)求的市場(chǎng)局面將得到有效改善，碳纖維價(jià)格也會(huì)逐步平穩(wěn)。
發(fā)力新能源

    碳纖維市場(chǎng)前景廣闊

    碳纖維不僅有固體的特性，還有紡織纖維的柔軟可加工性，有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。數(shù)據(jù)顯示，目前我國(guó)體育用品對(duì)碳纖維的需求占30%左右。在“碳達(dá)峰，碳中和”的政策推動(dòng)下，光伏、風(fēng)電等新能源行業(yè)將成為未來(lái)碳纖維市場(chǎng)的主要增長(zhǎng)極。

    在自行車、F1賽車、高爾夫球桿、魚(yú)竿和球拍等體育用品中，碳纖維材料已經(jīng)有成熟應(yīng)用。而風(fēng)電領(lǐng)域，將給碳纖維市場(chǎng)提供很大的增量。

    中材科技股份有限公司董事長(zhǎng)薛忠民：目前風(fēng)電葉片主流的結(jié)構(gòu)材料還是玻璃纖維，但是隨著整個(gè)葉片大型化以及海上風(fēng)電的高速成長(zhǎng)，葉片的尺寸已經(jīng)由原先的40米、50米級(jí)別到了70米、80米。目前我們正在開(kāi)發(fā)110米的海上風(fēng)電葉片就必須要用碳纖維。

    這家國(guó)內(nèi)最大的風(fēng)電葉片制造商，2020年向全行業(yè)提供了12.3G瓦的風(fēng)電葉片。負(fù)責(zé)人介紹，碳纖維目前只應(yīng)用到主梁帽等葉片的一些關(guān)鍵部位。隨著風(fēng)電機(jī)組往大功率發(fā)展，新材料的應(yīng)用已經(jīng)迫在眉睫。2020年，全球風(fēng)電葉片的碳纖維用量保持了20%的強(qiáng)勁增長(zhǎng)。根據(jù)預(yù)測(cè)，2025年該領(lǐng)域碳纖維需求將達(dá)到9萬(wàn)噸。

    中國(guó)化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)呂佳濱表示，風(fēng)電是目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)最大的主要驅(qū)動(dòng)力，2020年用量大概在2萬(wàn)噸，基本和體育休閑用量持平，隨著“雙碳”政策的持續(xù)推進(jìn)，包括光伏發(fā)電、氫能源的戰(zhàn)略的實(shí)施，這對(duì)于碳纖維來(lái)說(shuō)是一個(gè)極大的刺激。