2017年我國(guó)碳纖維國(guó)產(chǎn)化率提升至31.5%，體育產(chǎn)業(yè)碳纖維需求占半壁江山【圖】

    碳纖維是由有機(jī)纖維在1000℃以上裂解碳化形成的含碳量高于90%的無(wú)機(jī)纖維，碳纖維呈黑色，其質(zhì)輕、強(qiáng)度高，同時(shí)具有易于成型、耐腐蝕、耐高溫等多種優(yōu)良性質(zhì)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于軍工、航空航天、體育用品、汽車工業(yè)等諸多領(lǐng)域。

    碳纖維可分為聚丙烯腈（PAN）基碳纖維、瀝青基碳纖維和粘膠絲碳纖維，其中前兩者在工業(yè)生產(chǎn)中較為普遍，PAN 纖維原絲制成的高性能碳纖維因其生產(chǎn)工業(yè)簡(jiǎn)單、制得碳纖維性能優(yōu)良，產(chǎn)量占據(jù)全球碳纖維市場(chǎng)的 90%以上；而粘膠纖維制得的高性能碳纖維，生產(chǎn)難度較大、設(shè)備復(fù)雜，未被廣泛使用。碳纖維的制造工藝分為三步：一般用聚丙烯腈、人造絲、粘膠纖維等聚合物原料，先在 200-300 攝氏度的空氣中進(jìn)行預(yù)氧化，繼而在氬氣等惰性氣體的保護(hù)下，用約 1700 攝氏度的高溫完成驅(qū)除非非碳原子的過(guò)程（碳化），最后加熱到 2600-3000 攝氏度成碳纖維。碳纖維的長(zhǎng)絲可能被進(jìn)一步處理以提高品質(zhì)性能，最后卷繞到筒管上。碳纖維通常與其他材料結(jié)合以形成復(fù)合材料，當(dāng)混合塑料樹(shù)脂并纏繞或模塑后具有非常高的強(qiáng)度-重量比的碳纖維增強(qiáng)聚合物（CFPR），通常也被稱為碳纖維材料。

三種主要碳纖維對(duì)比

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    碳纖維按照原絲類型分類可分為 PAN 基、瀝青基和粘膠基等，按照制造條件可以分為碳纖維（800-1600 攝氏度）、石墨纖維（2000-3000 攝氏度）、活性碳纖維以及氣相生長(zhǎng)碳纖維等。因?yàn)樘祭w維的最大應(yīng)用價(jià)值是其優(yōu)良的力學(xué)性能，目前一般按照碳纖維的力學(xué)性能進(jìn)行分類，包括高強(qiáng)型（GQ）、高強(qiáng)中模型（QZ）、高模型（GM）、高強(qiáng)高模型（QM）等。

    也有時(shí)會(huì)按照絲束大小劃分為小絲束和大絲束，通常將 24000 根細(xì)絲及以下組成的碳纖維稱為小絲束碳纖維，主要應(yīng)用于國(guó)防軍工等高科技領(lǐng)域，以及航空航天、體育休閑用品等；將 48000 根以上細(xì)絲組成的碳纖維稱為大絲束碳纖維，主要應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域如紡織、機(jī)電、土木建筑、交通運(yùn)輸和能源等，小絲束碳纖維具有更好的性能，大絲束碳纖維具有更低的制造成本。

碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程

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    全球碳纖維的生產(chǎn)應(yīng)用起源于 20 世紀(jì) 60 年代，日本和美國(guó)是該領(lǐng)域的領(lǐng)先者，早期工業(yè)應(yīng)用主要在軍工及宇航領(lǐng)域。我國(guó)碳纖維研究與日本同時(shí)起步，但產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程較緩， 2017年我國(guó)碳纖維產(chǎn)能為26000噸，主要生產(chǎn)企業(yè)包括中復(fù)神鷹、江蘇恒神、威海拓展（光威復(fù)材子公司）等。其中中復(fù)神鷹碳纖維產(chǎn)能為6000噸，江蘇恒神碳纖維產(chǎn)能為4650噸，精工集團(tuán)碳纖維產(chǎn)能為3500噸，光威復(fù)材碳纖維產(chǎn)能為3100噸，中安信碳纖維產(chǎn)能為1800噸，蘭州藍(lán)星碳纖維產(chǎn)能為1800噸，太鋼鋼科碳纖維產(chǎn)能為1200噸。

2017年我國(guó)主要企業(yè)碳纖維產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)圖

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    智研咨詢發(fā)布的《2018-2024年中國(guó)碳纖維市場(chǎng)深度調(diào)研及投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示：2016年我國(guó)碳纖維需求總量為19563噸，2017年我國(guó)碳纖維需求總量為23487噸，需求總量同比增長(zhǎng)20.06%。

2008-2017年我國(guó)碳纖維需求總量走勢(shì)圖

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    2017年我國(guó)23487噸的碳纖維需求總量中，國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)量為7400噸，進(jìn)口數(shù)量為16087噸，我國(guó)國(guó)產(chǎn)碳纖維市場(chǎng)份額從2008年的2.4%增長(zhǎng)至2017年的31.5%。

2008-2017年我國(guó)國(guó)產(chǎn)及進(jìn)口碳纖維需求數(shù)量變動(dòng)趨勢(shì)

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2008-2017年我國(guó)碳纖維市場(chǎng)國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品市場(chǎng)份額分析

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    碳纖維下游應(yīng)用領(lǐng)域廣闊，主要有風(fēng)電葉片、航天航空、體育休閑和汽車等領(lǐng)域，2017年我國(guó)體育產(chǎn)業(yè)碳纖維需求總量為12000噸，較2016年的9700噸增長(zhǎng)23.7%；2017年我國(guó)風(fēng)機(jī)葉片領(lǐng)域碳纖維需求總量為3060噸，建筑補(bǔ)強(qiáng)領(lǐng)域碳纖維需求量為1800噸。

2016-2017年我國(guó)碳纖維需求總量分領(lǐng)域統(tǒng)計(jì)：噸

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    受下游體育、風(fēng)電等產(chǎn)業(yè)區(qū)域布局的影響，我國(guó)碳纖維消費(fèi)具有明顯的區(qū)域性特征，2017年我國(guó)碳纖維需求主要集中在廣東、江蘇、山東、上海、天津、福建、北京等省市。

    2017年廣東省碳纖維需求總量為5563噸，江蘇省碳纖維需求總量為3095噸，山東省碳纖維需求總量為5306 噸，上海省碳纖維需求總量為3194噸。

2016-2017年我國(guó)碳纖維需求總量分省市統(tǒng)計(jì)：噸

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