2024碳纖維行業(yè)發(fā)展現狀及市場應用、供需格局分析

• 黃文玉 2024年3月4日 來源：互聯網 奧賽碳纖維 中國化學纖維工業(yè)協會 1050 67
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近年來，隨著技術的不斷創(chuàng)新，碳纖維的應用領域還在不斷延伸。碳纖維行業(yè)是指涉及碳纖維的生產、研發(fā)、應用等各個環(huán)節(jié)的行業(yè)。碳纖維是一種含碳量在90%以上的高強度、高模量的新型纖維材料。

近年來，隨著技術的不斷創(chuàng)新，碳纖維的應用領域還在不斷延伸，例如，碳纖維加固已經成為建筑、道路、橋梁、船舶、飛機等領域的重要加固方法。

碳纖維行業(yè)是指涉及碳纖維的生產、研發(fā)、應用等各個環(huán)節(jié)的行業(yè)。碳纖維是一種含碳量在90%以上的高強度、高模量的新型纖維材料，具有質量輕、強度高、耐腐蝕、高模量、密度低、無蠕變、良好的導電導熱性能、非氧化環(huán)境下耐超高溫、耐疲勞性好等特性，不僅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，是新一代增強纖維，被稱為21世紀的“黑色黃金”。

碳纖維的產業(yè)鏈包含從一次能源到終端應用的完整制造過程，包含預氧化、炭化、預浸料等多個過程。碳纖維工藝復雜，涉及多種設備，生產條件要求嚴格，整個工藝流程中涉及技術參數控制點3000-5000個。從全產業(yè)鏈來看，中游是核心環(huán)節(jié)，技術、資金、設備、產品質量門檻高。

圖表：中國碳纖維行業(yè)產業(yè)鏈圖譜

資料來源：網絡公開資料整理

碳纖維行業(yè)發(fā)展現狀及市場供需格局分析

應用領域的持續(xù)拓寬帶動碳纖維市場穩(wěn)定擴容。根據賽奧碳纖維發(fā)布的數據顯示，2022年全球碳纖維市場規(guī)模增長至43.86億美元，同比上升28.96%。據統(tǒng)計，2022年全球碳纖維需求量達到13.5萬噸，2015-2022年間需求量CAGR達14.3%。目前全球碳纖維市場需求最大的領域仍然是風電葉片。2022年體育器材和壓力容器增長亮眼，需求量分別同比增長29.7%和34.5%，民用航空逐漸走出疫情影響，需求逐漸回暖，2022年碳纖維行業(yè)航空航天領域需求量同比上漲22.2%。

根據中國化學纖維工業(yè)協會碳纖維分會相關數據顯示，2020-2022年期間，中國碳纖維產值規(guī)模總體呈現出持續(xù)增長態(tài)勢，截至2022年底，全國碳纖維產值規(guī)模增長至為96.4億元，較2021年期間，同比增長了18%。隨著國內各企業(yè)擴產項目的落地投產，中國成為碳纖維運行產能最大的地區(qū)，數據顯示，2022年中國大陸運行產能11.2萬噸，占全球運行產能約43.3%，遠超美國的4.8萬噸。其次為美國4.8萬噸，占比18.5%;日本2.5萬噸，占比9.6%。

根據中研普華產業(yè)研究院發(fā)布的《2024-2028年中國碳纖維行業(yè)供需分析及發(fā)展研究報告》顯示：

從供給端來看，國內碳纖維產能及產量逐年增長，2019至2022年，中國碳纖維產能從2.67萬噸增長至8.92萬噸，產量從1.2萬噸增長至4.74萬噸。2022年國內碳纖維需求量約7.44萬噸，同比增長19.3%，2013-2022年期間CAGR為13.4%。2022年國內碳纖維需求占全球比值約55.1%，已成為全球第一大碳纖維消費市場。國內碳纖維需求以體育休閑為主，2022年需求量占比約為30.9%，顯著高于全球的17.8%，主要是因為中國是主要的體育器材代加工基地。

全球范圍內碳纖維核心生產技術主要集中在美國和日本等少數幾個國家，研發(fā)實力、技術水平、銷售規(guī)模等方面仍處于領先水平。在2022年全球碳纖維市場中，運行產能排在榜首的是日本東麗，占比22%;其次是日本帝人、日本三菱和美國赫氏，均占比6%。

風電葉片是風電機組將風能轉化為機械能的關鍵部件。葉片結構和用材會直接影響風能的轉換效率，是風機獲取更高風電機組利用小時數和實現經濟效益的基礎。從風電葉片結構來看，其主要由增強材料(梁)、夾芯材料、基體材料、表面涂料及不同部分之間的結構膠組成。葉片80%成本來自于原材料，而60%原材料成本來自于纖維材料：增強纖維與基體樹脂。碳纖維將逐步替代玻璃纖維。在滿足剛度和強度的前提下，碳纖維風葉比傳統(tǒng)玻璃纖維風葉輕20%-30%。大絲束碳纖維由于其減重、耐腐蝕性，性能優(yōu)于傳統(tǒng)材料，隨著技術和成本的突破，碳纖維逐步成為風電葉片、梁的主要材料。

碳纖維行業(yè)市場相關政策及未來趨勢研究

碳纖維是軍民兩用材料，高端碳纖維自力更生是唯一途徑。因此高性能碳纖維的國產自主化生產是唯一途徑。近年來，我國推出了諸多新政策以促進碳纖維產業(yè)的發(fā)展，并且開始為碳纖維產業(yè)配套專項扶持基金。2021年3月，十三屆全國人大四次會議通過了《中華人民共和國國民經濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》，綱要中提出要在高端新材料領域加強碳纖維等材料的研發(fā)應用，各地政府密集出臺相關政策支持碳纖維產業(yè)發(fā)展。2021年9月，科技部擬推動建立碳纖維及其復合材料國家技術創(chuàng)新中心，在政府引導下，聯合碳纖維及復合材料企業(yè)、高校、科研院所，突破全產業(yè)鏈共性技術，突破關系國家長遠發(fā)展和產業(yè)安全的關鍵技術瓶頸，支持碳纖維及復合材料企業(yè)實現技術、技術裝備和產品創(chuàng)新。

隨著碳纖維在航空航天、汽車、新能源、海洋工程等領域的應用不斷拓展，以及技術進步和成本降低，碳纖維行業(yè)市場規(guī)模有望持續(xù)增長。分析師預測，到2024年，中國碳纖維市場規(guī)模將達到171.4億元，這表明市場仍然有很大的增長空間。

碳纖維行業(yè)市場的未來趨勢及前景在市場規(guī)模擴大、應用領域拓展、技術創(chuàng)新推動、產業(yè)鏈整合和政策支持等方面均呈現出積極的增長和發(fā)展態(tài)勢。然而，也需要注意到行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)如技術瓶頸、市場競爭激烈等問題。因此，企業(yè)需要不斷創(chuàng)新和提升自身實力以適應市場變化并抓住發(fā)展機遇。

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