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碳纤维是“21世纪新质料之王”，是高性能纤维的典范代表，具有密度低、耐高温、耐侵蚀、抗疲劳以及优异的阻尼、减震、降噪等特点，特殊突出的是具有高比强度和高比模量两大特征。作为军民两用的高手艺质料，碳纤维已普遍应用于航空航天、国防军事等尖端领域以及体育休闲用品、医疗器械、修建、海洋工程、轨道交通、风力发电、压力容器等民用行业，对国民经济生长和国防现代化建设具有要害性和决议性的作用。

按原质料类型分类，碳纤维主要分为聚丙烯腈基（PAN基）碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维。PAN基碳纤维因制品品质优异、工艺简朴及力学性能优良等优势，成为碳纤维主流，产量约占全球碳纤维总产量的90%以上，因此，现在提到碳纤维一样平常指PAN基碳纤维。

（1）碳纤维行业市场现状

近年来碳纤维行业市场泛起出快速增添的态势。随着各个领域对高性能质料需求的一直增添，碳纤维市场规模一连扩大。尤其是在航空航天领域，碳纤维的应用越来越普遍，对市场增添起到了主要的推行动用。

中国碳纤维市场规模整体呈上升趋势。凭证rb88随行版数据显示，2019年中国碳纤维市场规模为55.1亿元。以后逐年增添，2020年达68.8亿元，2021年为106.4亿元，2022年为128.1亿元，2023年为153.7亿元，2024年市场规模抵达171.4亿元。

凭证rb88随行版数据显示，2020年中国碳纤维产能为3.62万吨，2021年达6.27万吨，2022年为11.21万吨，2023年为12.02万吨，2024年抵达13.55万吨。中国碳纤维产能整体呈上升趋势，随着产能的一直提升，将为市场提供更多产品。

中国碳纤维供应量整体呈上升趋势。凭证rb88随行版数据显示，2019年中国碳纤维供应量为1.2万吨，以后逐年增添，2020年达1.9万吨，2021年为2.9万吨，2022年为4.5万吨，2023年为5.3万吨，2024年供应量抵达5.9万吨。

2019年中国碳纤维质料国产化率为32%，2020年为38%，2021年为47%，2022年为61%，2023年为77%，2024年抵达85%。随着我国碳纤维行业一直生长，海内企业竞争力逐步增强，市场规模有望在国产化历程推动下一连扩大，远景辽阔。

（2）聚丙烯腈基（PAN基）碳纤维行业市场现状

PAN基碳纤维因制品品质优异、工艺简朴、优异的结构及力学性能优良等优势成为碳纤维应用的主要品种。作为丙烯腈下游新兴高端偏向，PAN基碳纤维产量占天下碳纤维总产量凌驾91%。

聚丙烯腈基碳纤维在各领域应用普遍。工业领域内，包括应用于汽车的车身质料、汽车顶及前后包管杠、发念头机罩、传动轴、刹车片、轮毂等；在修建业，大丝束碳纤维应用于增强水泥和修补加固修建工程；在生物医疗方面，由于其优良的生物相容性和力学相容性被应用于人工假肢或骨材，并有望于应用于人体其他部位；在风力发电领域中，碳纤维增强塑料应用于风力发电机叶片部位正逐渐大受接待；在电力工业中，应用于输电导线的芯材；在油田工业中，应用于抽油杆。

天下碳纤维的生产主要集中在日本、美国等少数蓬勃国家。现在天下上PAN基碳纤维生产企业主要有八家，其中日本三家：东丽工业株式会社、日本三菱丽阳株式会社和日本东邦化学工业株式会社，日本是全球最大的碳纤维生产国，其三大碳纤维生产企业合计拥有全球 PAN基碳纤维50%以上的市场份额；美国两家：赫氏有限公司、美国氰特工业公司，美国也是天下上少数掌握碳纤维生产手艺的国家之一，同时又是天下上最大PAN基碳纤维消耗国，其消耗量约占天下消耗总量的三分之一；其他有土耳其一家：阿克萨集团，德国一家：德国西格里碳素集团以及中国台湾的台湾塑料工业股份有限公司。

中国用聚丙烯腈为质料生产碳纤维的研究始于1962年，中科院长春应用化学研究所和沈阳金属所建设以李仍元为组长的“聚丙烯腈基碳纤维的研制”课题组，最先碳纤维的基础研究。中国大陆碳纤维主要依赖入口，有用产能缺乏。在外洋龙头手艺封闭和价钱战等多方面打压下，海内碳纤维工业生长缓慢。

近几年，我国碳纤维工业进入大爆发时期，现在已经初具规模，已先后突破了T700、T800等高性能碳纤维的千吨级工业化，2019年，中复神鹰实现了干喷湿纺T1000级超高强度碳纤维工程化，标记着我国碳纤维生产手艺水平又上了一个台阶。经由近几年的追赶，国产T700S-12K小丝束碳纤维的复丝拉伸强度与模量抵达同级别东丽碳纤维性能，与天下碳纤维先进手艺水平的差别在逐渐缩小。

随着国家科技部设立“863”妄想，重点支持国产PAN基碳纤维的工程化研究，国家发改委、工信部等也加大支持碳纤维的工程化、工业化及其应用，国产碳纤维进入有序生长阶段。碳纤维工业已形成了以东北、京津冀、长三角、珠三角、环渤海等地区为主的工业集群，涌现出一批标记性企业和研发机构。建成了中复神鹰、光威复材、山西钢科、江苏恒神、吉林国兴、吉林宝旌、吉林碳谷、浙江宝旌、兰州蓝星、中简科技等为代表的碳纤维生产企业；培育了中科院山西煤化所、北京化工大学、山东大学、中科院宁波质料所、长春工业大学等碳纤维研究单位和中科院北京化学所、复旦大学、哈尔滨工业大学等助剂（油剂、上浆剂）研发单位。

2020～2023年，中国丙烯腈产能正式进入新投放周期。阻止2023年，中国丙烯腈产能同比新增19.6%；产量同比增添7.8%。中国依然是丙烯腈净入口国，2023年中国丙烯腈入口量同比增添88.5%；出口量同比增添下降19.8%。丙烯腈入口所有为一样平常商业，入口主要来自中国台湾、韩国和日本等国家或地区，合计入口量约占总入口量的99.0%。

经由多年的奋力攻关，海内PAN基碳纤维取得了长足的前进，碳纤维工业必将进入亘古未有的新的生长阶段，势必在“碳达峰、碳中和”行动计划中大有可为。

(3)手艺剖析

聚丙烯腈基（PAN基）碳纤维制造的整个工艺流程可以划分为原丝的制备、预氧化、碳化和后处置惩罚四个阶段。项目拟接纳已经规；膳缡氖忠丈枷宋，并与海内聚丙烯腈基（PAN基）碳纤维手艺研究所相助配合举行手艺研发和攻关。

(4)政策现状

2021年10月，国务院宣布《2030年前碳达峰行动计划》，提出加速碳纤维、气溶胶、特种钢材等基础质料研发。

2022年4月，工业和信息部宣布《化纤工业高质量生长的指导意见》，提出“十四五”时期，提高碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、聚苯硫醚纤维、聚四氟乙烯纤维、一连玄武岩纤维的生产与应用水平，提升高性能纤维质量一致性和批次稳固性。进一步扩大高性能纤维在航空航天、风力和光伏发电、海洋工程、情形；ぁ⑶寰卜阑ぁ⑼凉ば藿ā⒔煌ㄔ耸涞攘煊蛴τ。详细碳纤维复合质料行业妄想围绕碳纤维复合质料以及高性能纤维立异平台睁开。

2024年1月，工业和信息化部等七部分联合宣布《关于推动未来工业立异生长的实验意见》，提出推动有色金属、化工、无机非金属等先进基础质料升级，生长高性能碳纤维、先进半导体等要害战略质料，加速超导质料等前沿新质料立异应用。