20221106-海通国际-化工行业全球系列报告之十五：碳纤维深度报告，新兴领域需求爆发，航空航天领域需求静待复苏(1)

核心结论

碳纤维行业深度报告：新兴领域需求爆发，航空航天领域需求静待复苏 ## 报告主旨 本报告是海通国际化工行业全球系列报告之十五，聚焦碳纤维行业。

关键数据：报告指出，碳纤维作为一种高性能纤维材料，凭借其优异的力学性能和轻量化特性，在风电叶片、压力容器、碳碳复材等新兴领域需求正呈现爆发式增长，而航空航天领域受疫情及供应链影响，需求尚待复苏。

核心数据表

AI 结构化摘要

碳纤维行业深度报告：新兴领域需求爆发，航空航天领域需求静待复苏

报告主旨

本报告是海通国际化工行业全球系列报告之十五，聚焦碳纤维行业。报告指出，碳纤维作为一种高性能纤维材料，凭借其优异的力学性能和轻量化特性，在风电叶片、压力容器、碳碳复材等新兴领域需求正呈现爆发式增长，而航空航天领域受疫情及供应链影响，需求尚待复苏。报告系统梳理了碳纤维的产品分类、生产工艺、全球供需格局及下游应用前景，并对未来市场空间进行了量化预测。

碳纤维产品分类与性能优势

• 碳纤维按丝束规格分为小丝束（1K-24K）和大丝束（48K及以上），大丝束碳纤维在工业领域应用性价比更高，是未来降本的重要方向
• 按力学性能分级，T300、T700、T800等型号在拉伸强度和模量上逐级提升，T800拉伸强度达5490 MPa，模量达294 GPa
• 碳纤维密度仅为钢的1/4，但比强度、比模量远超金属材料，T700比强度达2722 MPa/(g/cm³)，是钢材的36倍
• 全球碳纤维市场以PAN基碳纤维为主流，占比超过90%，沥青基和黏胶基碳纤维占比不足10%

PAN基碳纤维生产工艺

• PAN基碳纤维生产流程包括聚合、纺丝、预氧化、碳化、石墨化等核心环节，其中原丝质量决定碳纤维性能上限
• 原丝聚合工艺主要采用DMSO、DMF、DMAC、NaSCN、ZnCl₂等溶剂体系，不同溶剂路线影响纺丝效率和产品品质
• 预氧化在200-300℃空气氛围中进行，将PAN纤维转化为耐热梯形结构；碳化在1300-1800℃惰性气氛下完成，最终石墨化温度可达2500-3000℃
• 碳化收率约50-65%，生产过程中需严格控制VOC排放及温度梯度，以保证纤维致密性和力学性能

全球供需格局与竞争态势

• 2021年全球碳纤维需求约11.8万吨，同比增长10.4%，其中风电叶片、航空航天、体育休闲为前三大应用领域，分别占比28.0%、15.7%、14.0%
• 供给端，2021年全球产能约20.8万吨，日本东丽（含卓尔泰克）以20.8%市占率位居第一，中复神鹰、光威复材等国内企业加速扩产
• 中国碳纤维进口依赖度仍较高，2021年进口量约3.3万吨，国产化率约34.9%，国产替代空间广阔
• 预计2025年全球碳纤维需求将达58万吨，2030年有望突破115万吨，2021-2030年复合增速约14.9%

新兴应用领域需求爆发

• 风电叶片是最大增长引擎，Vestas拉挤碳板技术推动大丝束碳纤维需求放量，2021年风电领域需求同比增长20.1%
• 压力容器（储氢瓶）受益于氢能产业政策驱动，2025年需求预计达2.2万吨，2020-2025年复合增速约5%
• 碳碳复材在光伏热场（坩埚、保温筒）领域渗透率快速提升，2021年需求约5800吨，同比增长35.3%
• 体育休闲领域需求稳健，2021年全球需求约1.65万吨，高尔夫球杆、自行车、钓鱼竿为主要应用

航空航天领域需求静待复苏

• 2021年航空航天碳纤维需求约1.85万吨，同比下滑，主要受波音787、空客A350等机型减产及疫情冲击影响
• 军用飞机碳纤维用量持续提升，F-22碳纤维占比达24%，F-35占比约25%，未来无人机（如X-47B）碳纤维用量可达90%
• 商用航空复材用量已从A320的16%提升至A350 XWB的50%以上，随着航空业复苏及单通道飞机复材化趋势，需求有望回暖
• 中国商飞C919及CR929项目推进将带动国内航空碳纤维供应链发展，TC-780、TC-42S等国产牌号加速验证导入

关键结论

1. 碳纤维行业正处于需求结构切换的关键期，风电、氢能、光伏等新兴领域将贡献未来主要增量，预计2030年全球需求突破115万吨
2. 大丝束碳纤维是工业领域降本的核心路径，Vestas拉挤工艺的推广将重塑风电用碳纤维竞争格局
3. 国产替代进程加速，中复神鹰、光威复材等国内龙头在T700及以上牌号实现技术突破，进口依赖度持续下降
4. 航空航天领域短期承压但长期空间确定，军机、无人机及国产大飞机项目将构成中期复苏的核心驱动力
5. 碳纤维行业技术壁垒高、资本开支大，具备原丝-碳化-复材一体化能力的企业将在成本与品质竞争中占据优势

常见问题