碳纖維是一種具有類石墨結構的人造纖維材料，作為高端原材料在工業(yè)和生活中有非常廣泛的應用。碳纖維的顯著優(yōu)點是質量輕、纖度好和抗拉強度高，除此以外，碳纖維還同時具有一般碳材料的特性，如耐高溫、耐摩擦、導電、導熱、膨脹系數(shù)小等。

 

　　據(jù)了解，影響碳纖維力學性能的主要結構參數(shù)有三個：類石墨層片的取向度、類石墨層間作用力以及缺陷（包括皮芯結構和裂紋等缺陷）。

 

　　改善碳纖維產(chǎn)品力學性能的關鍵是制備過程中對設備的調試和對反應條件的控制。我國碳纖維消費量大，進口依賴度高，碳纖維產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了產(chǎn)品從無到有的階段，目前產(chǎn)品規(guī)模和質量都有待進一步改善。全球產(chǎn)能一半以上都集中在日本和美國，我國的產(chǎn)能占比十分有限。2014年全球碳纖維產(chǎn)能約14.3萬噸左右，我國產(chǎn)量僅3200噸。從需求角度看，我國碳纖維消費量很大，消費規(guī)模僅次于美國和西歐，占到全球比重的23%，企業(yè)對進口的依存度很高。對目前的碳纖維產(chǎn)業(yè)來說，技術攻關和產(chǎn)能增量都刻不容緩。

 

    碳纖維作為性能卓越的新型材料受到眾多發(fā)達國家的重視,其研發(fā)生產(chǎn)得到政府資金支持。多數(shù)發(fā)達國家已經(jīng)將碳纖維作為重點發(fā)展的戰(zhàn)略性材料,我國也相繼成立了3個國家級技術中心/實驗室和2個產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)展,力圖在保障國產(chǎn)碳纖維的質量合格、供給充足的基礎上促進產(chǎn)業(yè)有序、集聚、快速發(fā)展。

 

    從碳纖維制品看國內碳纖維生產(chǎn),大部分產(chǎn)品分布在中低端應用領域,市場近似飽和,利潤率低。我國碳纖維生產(chǎn)應用主要集中在體育休閑、高爾夫和釣魚竿等產(chǎn)品領域,其中體育休閑占比80%,而這一產(chǎn)品在國外的應用占比僅為17%;工業(yè)在國外碳纖維產(chǎn)品應用中的占比達64%,而我國的這一數(shù)據(jù)僅為18%;至于航空航天領域,國外的應用占比為16%而我國僅為2%。這一方面是由于我國碳纖維發(fā)展起步較晚,另一方面也是由于技術水平難以滿足規(guī)模生產(chǎn)高端碳纖維產(chǎn)品造成的。

 

    從應用領域發(fā)展趨勢看碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展,汽車輕量化和國產(chǎn)大飛機商業(yè)化將拉動碳纖維下游實現(xiàn)較快增長,會在未來帶動碳纖維走出一個黃金十年。碳纖維在航空航天、工業(yè)、風力發(fā)電葉片、抽油桿、電纜導線芯和體育休閑領域都得到了較好的應用,其中體育休閑領域市場已經(jīng)接近飽和。我們認為汽車輕量化和國產(chǎn)大飛機商業(yè)化將是未來拉動我國碳纖維產(chǎn)業(yè)升級發(fā)展的重要驅動力。在能源危機和環(huán)境保護壓力下,使用碳纖維替代現(xiàn)有車身結構件從而降低車身重量是降低車輛能耗的有效手段,寶馬、通用等國際巨頭已經(jīng)率先與碳纖維龍頭企業(yè)合作開發(fā)車用碳纖維制件,長城、上汽、奇瑞、北汽、東風、比亞迪等國內汽車企業(yè)也已嘗試使用碳纖維部件。此外,我國國產(chǎn)C919大型客機已設計完成,正在接受各種安全性檢驗,預計2018年將獲得民航局頒發(fā)的合格證。該款機型在機尾和側翼使用了碳纖維材料,其商業(yè)化將拉動國內對碳纖維材料的需求。汽車輕量化和國產(chǎn)大飛機商業(yè)化進程中使用的碳纖維材料屬于高端材料,其發(fā)展將拉動我國碳纖維產(chǎn)業(yè)高速向上發(fā)展。