碳纖維是由縮合多環(huán)芳烴構(gòu)成的石墨片層所組成，屬于二維亂層石墨結(jié)構(gòu)。碳纖維質(zhì)量比金屬鋁輕，但強(qiáng)度卻高于鋼鐵，并且具有高硬度、高強(qiáng)度、重量輕、高耐化學(xué)性、耐高溫的特性。碳纖維具有碳材料的固有本征特性，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強(qiáng)纖維，這也使其在航空航天、土木工程、軍事、賽車與其他競技體育運(yùn)動(dòng)制品中很受歡迎

我國碳纖維行業(yè)發(fā)展多年，已取得一定成績，就目前來看中國碳纖維生產(chǎn)能力達(dá)到一定規(guī)模，產(chǎn)品種類豐富技術(shù)水平提升，政府加大支持力度，鼓勵(lì)企業(yè)加大研發(fā)投入，提高產(chǎn)品質(zhì)量和附加值

而中國碳纖維發(fā)展前景廣闊，隨著高端裝備制造業(yè)的發(fā)展，碳纖維市場需求將持續(xù)增長，生產(chǎn)技術(shù)的提高將降低產(chǎn)品成本，擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域，總體而言中國碳纖維行業(yè)將繼續(xù)保持快速增長的態(tài)勢

碳纖維是發(fā)展國防軍工與國民經(jīng)濟(jì)的重要戰(zhàn)略物資， 屬于技術(shù)密集型的關(guān)鍵材料，隨著從短纖碳纖維到長纖碳纖維的學(xué)術(shù)研究，使用碳纖維制作發(fā)熱材料的技術(shù)和產(chǎn)品也逐漸普及。在當(dāng)今世界高速工業(yè)化的大背景下，碳纖維用途正趨向多樣化。中國已經(jīng)有使用長纖作為高性能纖維的一種，在要求高溫，物理穩(wěn)定性高的場合，碳纖維 復(fù)合材料具備不可替代的優(yōu)勢。材料的比強(qiáng)度愈高，則構(gòu)件自重愈小，比模量愈高，則構(gòu)件的剛度愈大，正是由于兼具優(yōu)異性能，碳纖維在國防和民用領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用前景。

行業(yè)現(xiàn)狀

（1）碳纖維長期被日美歐企業(yè)壟斷，中國企業(yè)取得長足進(jìn)步

PAN基碳纖維的生產(chǎn)起步于20世紀(jì)60年代，日美領(lǐng)先。日本高度重視高性能PAN基碳纖維及能源和環(huán)境友好相關(guān)技術(shù)開發(fā)，培育出了東麗、三菱等一批碳纖維行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)。1988年，美國國會(huì)通過法令，軍用碳纖維所用聚丙烯腈原絲要逐步實(shí)現(xiàn)自給，由此扶持了赫氏、氰特等本土碳纖維企業(yè)的發(fā)展。上世紀(jì)90年代卓爾泰克開始研發(fā)并推進(jìn)低成本大絲束在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，形成了高性能小絲束和低成本大絲束兩種技術(shù)路線，2014年，卓爾泰克被東麗收購。目前，世界碳纖維技術(shù)仍主要掌握在日本公司手中，其生產(chǎn)的碳纖維無論質(zhì)量還是數(shù)量上均處于世界領(lǐng)先地位，日本東麗更是世界上高性能碳纖維研究與生產(chǎn)“領(lǐng)頭羊”。

我國碳纖維工業(yè)總體上與日本碳纖維的研發(fā)同步進(jìn)行，經(jīng)歷了長期低水平徘徊、技術(shù)轉(zhuǎn)型和快速發(fā)展3個(gè)階段。依靠長期自主研發(fā)，打破了國外技術(shù)裝備封鎖，碳纖維產(chǎn)業(yè)化目前取得長足進(jìn)步。

（2）中國成為全球碳纖維最大產(chǎn)能國，國內(nèi)碳纖維企業(yè)群雄幵起

2021年，中國首次超越美國成為全球碳纖維最大產(chǎn)能國。根據(jù)賽奧碳纖維，2021年國內(nèi)碳纖維產(chǎn)能6.34萬噸，占全球總產(chǎn)能20.76萬噸的31%；2022年中國碳纖維產(chǎn)能占比持續(xù)提升，已達(dá)到43%。

國內(nèi)企業(yè)已克服低達(dá)產(chǎn)率瓶頸。產(chǎn)能利用率從2015年的10.5%達(dá)到了2022年的53.3%。國內(nèi)供應(yīng)發(fā)力，碳纖維進(jìn)口明顯減少，出口呈增加趨勢

發(fā)展趨勢

（1）國內(nèi)企業(yè)大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn)，碳纖維行業(yè)將迎來爆發(fā)期

國內(nèi)碳纖維龍頭大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn)，將改變世界碳纖維產(chǎn)能格局。從全球碳纖維企業(yè)的后續(xù)擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃來看，碳纖維產(chǎn)能擴(kuò)張主要以中國企業(yè)為主。國內(nèi)碳纖維行業(yè)目前產(chǎn)能集中度較高，根據(jù)百川盈孚，2022年CR4為67.3%。國產(chǎn)碳纖維廠商擴(kuò)產(chǎn)持續(xù)推進(jìn)，將改變?nèi)蛱祭w維供應(yīng)格局，國產(chǎn)碳纖維迎來發(fā)展黃金機(jī)遇期。

（2）我國大絲束碳纖維有望迎來大規(guī)模應(yīng)用

國際上長期只有日本、美國等少數(shù)國家擁有并掌握大絲束碳纖維生產(chǎn)技術(shù)。大絲束碳纖維技術(shù)此前被卓爾泰克、SGL等歐美、日本企業(yè)壟斷，國內(nèi)除了上海石化外，還有寶武碳業(yè)、蘭州藍(lán)星、新創(chuàng)碳谷等企業(yè)也在積極開展相關(guān)研發(fā)工作，吉林化纖在大絲束領(lǐng)域已有一定產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)與技術(shù)積累。

國內(nèi)大絲束碳纖維有望迎來大規(guī)模突破，未來持續(xù)技術(shù)突破和降本增效將是主旋律。以吉林化纖為代表的大絲束碳纖維企業(yè)加速擴(kuò)產(chǎn)，國內(nèi)大絲束供應(yīng)持續(xù)放量。上海石化建設(shè)國內(nèi)首套萬噸級大絲束碳纖維國產(chǎn)線，并實(shí)現(xiàn)首套大絲束裝置中交，目前我國大絲束有望逐步迎來大規(guī)模應(yīng)用。

碳纖維復(fù)合材料常用于制造熱壓機(jī)的模具，具有輕量化、高強(qiáng)度、耐腐蝕的優(yōu)勢，碳纖維可用作熱壓機(jī)的加熱元件，高效加熱、耐高溫、均勻加熱確保產(chǎn)品質(zhì)量。

碳纖維還可作為熱壓機(jī)的隔熱材料，優(yōu)異隔熱性能減少熱量損失，提高能源效率，輕量化耐高溫，在高溫環(huán)境下性能穩(wěn)定，延長使用壽命。

在熱壓機(jī)制造中的優(yōu)勢是提高設(shè)備性能，碳纖維的高強(qiáng)度和輕量化特性顯著提升了熱壓機(jī)的性能，使其能夠承受更高的壓力和溫度，同時(shí)減少設(shè)備重量，便于操作和維護(hù)。并提升生產(chǎn)效率碳纖維加熱元件的高效加熱和均勻加熱特性，能夠縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率，降低能源消耗，碳纖維的耐腐蝕和耐高溫特性，延長了熱壓機(jī)的使用壽命，減少了設(shè)備維護(hù)和更換的頻率，降低了運(yùn)營成本。

碳纖維的輕量化特性和優(yōu)異的隔熱性能，減少了能源消耗，降低了碳排放，符合綠色制造和可持續(xù)發(fā)展的要求等。

碳纖維在熱壓機(jī)的制造中具有顯著的優(yōu)勢，能夠提高設(shè)備性能、提升生產(chǎn)效率、延長設(shè)備壽命并實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能。盡管面臨成本高、技術(shù)復(fù)雜和回收利用等挑戰(zhàn)，但隨著技術(shù)進(jìn)步和工藝改進(jìn)，碳纖維在熱壓機(jī)制造中的應(yīng)用前景將更加廣闊。通過不斷優(yōu)化和創(chuàng)新，碳纖維將為熱壓機(jī)的高效、環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)有力的支持。