2024碳纤维行业发展现状及市场应用、供需格局分析

近年来，随着技术的不断创新，碳纤维的应用领域还在不断延伸，例如，碳纤维加固已经成为建筑、道路、桥梁、船舶、飞机等领域的重要加固方法。

碳纤维行业是指涉及碳纤维的生产、研发、应用等各个环节的行业。碳纤维是一种含碳量在90%以上的高强度、高模量的新型纤维材料，具有质量轻、强度高、耐腐蚀、高模量、密度低、无蠕变、良好的导电导热性能、非氧化环境下耐超高温、耐疲劳性好等特性，不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维，被称为21世纪的“黑色黄金”。

碳纤维的产业链包含从一次能源到终端应用的完整制造过程，包含预氧化、炭化、预浸料等多个过程。碳纤维工艺复杂，涉及多种设备，生产条件要求严格，整个工艺流程中涉及技术参数控制点3000-5000个。从全产业链来看，中游是核心环节，技术、资金、设备、产品质量门槛高。

图表：中国碳纤维行业产业链图谱

资料来源：网络公开资料整理

碳纤维行业发展现状及市场供需格局分析

应用领域的持续拓宽带动碳纤维市场稳定扩容。根据赛奥碳纤维发布的数据显示，2022年全球碳纤维市场规模增长至43.86亿美元，同比上升28.96%。据统计，2022年全球碳纤维需求量达到13.5万吨，2015-2022年间需求量CAGR达14.3%。目前全球碳纤维市场需求最大的领域仍然是风电叶片。2022年体育器材和压力容器增长亮眼，需求量分别同比增长29.7%和34.5%，民用航空逐渐走出疫情影响，需求逐渐回暖，2022年碳纤维行业航空航天领域需求量同比上涨22.2%。

根据中国化学纤维工业协会碳纤维分会相关数据显示，2020-2022年期间，中国碳纤维产值规模总体呈现出持续增长态势，截至2022年底，全国碳纤维产值规模增长至为96.4亿元，较2021年期间，同比增长了18%。随着国内各企业扩产项目的落地投产，中国成为碳纤维运行产能最大的地区，数据显示，2022年中国大陆运行产能11.2万吨，占全球运行产能约43.3%，远超美国的4.8万吨。其次为美国4.8万吨，占比18.5%;日本2.5万吨，占比9.6%。

根据中研普华产业研究院发布的《2024-2028年中国碳纤维行业供需分析及发展研究报告》显示：

从供给端来看，国内碳纤维产能及产量逐年增长，2019至2022年，中国碳纤维产能从2.67万吨增长至8.92万吨，产量从1.2万吨增长至4.74万吨。2022年国内碳纤维需求量约7.44万吨，同比增长19.3%，2013-2022年期间CAGR为13.4%。2022年国内碳纤维需求占全球比值约55.1%，已成为全球第一大碳纤维消费市场。国内碳纤维需求以体育休闲为主，2022年需求量占比约为30.9%，显著高于全球的17.8%，主要是因为中国是主要的体育器材代加工基地。

全球范围内碳纤维核心生产技术主要集中在美国和日本等少数几个国家，研发实力、技术水平、销售规模等方面仍处于领先水平。在2022年全球碳纤维市场中，运行产能排在榜首的是日本东丽，占比22%;其次是日本帝人、日本三菱和美国赫氏，均占比6%。

风电叶片是风电机组将风能转化为机械能的关键部件。叶片结构和用材会直接影响风能的转换效率，是风机获取更高风电机组利用小时数和实现经济效益的基础。从风电叶片结构来看，其主要由增强材料(梁)、夹芯材料、基体材料、表面涂料及不同部分之间的结构胶组成。叶片80%成本来自于原材料，而60%原材料成本来自于纤维材料：增强纤维与基体树脂。碳纤维将逐步替代玻璃纤维。在满足刚度和强度的前提下，碳纤维风叶比传统玻璃纤维风叶轻20%-30%。大丝束碳纤维由于其减重、耐腐蚀性，性能优于传统材料，随着技术和成本的突破，碳纤维逐步成为风电叶片、梁的主要材料。

碳纤维行业市场相关政策及未来趋势研究

碳纤维是军民两用材料，高端碳纤维自力更生是唯一途径。因此高性能碳纤维的国产自主化生产是唯一途径。近年来，我国推出了诸多新政策以促进碳纤维产业的发展，并且开始为碳纤维产业配套专项扶持基金。2021年3月，十三届全国人大四次会议通过了《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》，纲要中提出要在高端新材料领域加强碳纤维等材料的研发应用，各地政府密集出台相关政策支持碳纤维产业发展。2021年9月，科技部拟推动建立碳纤维及其复合材料国家技术创新中心，在政府引导下，联合碳纤维及复合材料企业、高校、科研院所，突破全产业链共性技术，突破关系国家长远发展和产业安全的关键技术瓶颈，支持碳纤维及复合材料企业实现技术、技术装备和产品创新。

随着碳纤维在航空航天、汽车、新能源、海洋工程等领域的应用不断拓展，以及技术进步和成本降低，碳纤维行业市场规模有望持续增长。分析师预测，到2024年，中国碳纤维市场规模将达到171.4亿元，这表明市场仍然有很大的增长空间。

碳纤维行业市场的未来趋势及前景在市场规模扩大、应用领域拓展、技术创新推动、产业链整合和政策支持等方面均呈现出积极的增长和发展态势。然而，也需要注意到行业面临的挑战如技术瓶颈、市场竞争激烈等问题。因此，企业需要不断创新和提升自身实力以适应市场变化并抓住发展机遇。

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