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

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 本报告为海通国际化工行业全球系列报告之十五，聚焦碳纤维行业供需格局与未来发展趋势。

关键数据：报告指出，全球碳纤维市场在风电叶片、碳碳复材、压力容器等新兴应用领域驱动下保持高速增长，2021年全球碳纤维需求达11.

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

本报告为海通国际化工行业全球系列报告之十五，聚焦碳纤维行业供需格局与未来发展趋势。报告指出，全球碳纤维市场在风电叶片、碳碳复材、压力容器等新兴应用领域驱动下保持高速增长，2021年全球碳纤维需求达11.8万吨，同比增长10.4%。与此同时，航空航天领域受疫情及地缘政治影响需求低迷，但中长期看，随着全球航空业复苏及军机、无人机等国防装备升级换代，航空航天碳纤维需求有望迎来强劲反弹。报告对碳纤维产业链、生产工艺、竞争格局及重点企业进行了系统性梳理，并对2025年及2030年市场空间做出预测。

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），小丝束以T300、T700、T800为代表，大丝束主要用于风电叶片等工业领域
• 碳纤维密度仅为钢的1/4，但拉伸强度可达钢的8倍以上，T800级碳纤维比强度达3033 MPa/(g/cm³)，远超铝合金（151）和钛合金（222）
• 按原丝类型划分，PAN基碳纤维占据全球90%以上市场份额，是绝对主流产品；沥青基和粘胶基碳纤维占比不足10%
• 碳纤维按力学性能分为高强型、高模型和高强高模型等类别，T700及以上级别产品在航空航天和高端工业领域应用广泛

PAN基碳纤维生产工艺

• 生产流程包括聚合、纺丝、预氧化、碳化、石墨化及表面处理等环节，其中原丝质量决定碳纤维最终性能上限
• 聚合工艺主要采用DMSO、DMF、DMAC等溶剂体系，各路线在环保性、纺丝稳定性和成本方面各有优劣
• 预氧化在200-300℃空气氛围中进行，时间60-120分钟，是决定碳纤维结构均匀性的关键步骤
• 碳化在1300-1800℃惰性气氛下完成，石墨化温度高达2500-3000℃，最终碳含量可达99%以上

全球供需格局与竞争态势

• 2021年全球碳纤维产能约11.8万吨，中国、日本、美国为前三大产能国，合计占比超60%
• 日本东丽（Toray）以20.8%的全球市场份额位居第一，卓尔泰克（Zoltek）、帝人（Teijin）、三菱丽阳等紧随其后，行业集中度较高
• 中国碳纤维产能快速扩张，2021年国产化率提升至约35%，中复神鹰、光威复材、中简科技等本土企业加速崛起
• 2021年全球碳纤维需求结构中，风电叶片占比约28%，航空航天占比约15.7%，体育休闲约14%，碳碳复材约9.3%

新兴应用领域需求爆发

• 风电叶片：Vestas拉挤碳板技术推动大丝束碳纤维需求激增，2021年风电领域需求同比增长约20.1%，预计2025年全球风电碳纤维需求将达2.2万吨
• 碳碳复材：光伏热场坩埚、保温筒等部件加速碳纤维替代石墨，2021年需求同比增长超30%
• 压力容器：氢能储运推动碳纤维缠绕气瓶需求增长，2021年需求增速约34.9%
• 体育休闲：高尔夫球杆、自行车、钓鱼竿等传统应用保持稳定增长，2021年需求约1.6万吨

航空航天领域静待复苏

• 2021年航空航天碳纤维需求约1.9万吨，同比下降约20%，主要受疫情冲击及波音787交付暂停影响
• 商用飞机：空客A350 XWB碳纤维用量达52%，波音787碳纤维用量达50%，单机碳纤维用量分别达33吨和23吨
• 军用飞机：F-22碳纤维占比24%，F-35占比约35%，新一代战机及直升机碳纤维用量持续提升
• 无人机：全球无人机市场2022年规模预计达304亿美元，X-47B等机型碳纤维用量占比高达90%，成为航空航天领域重要增长极
• 中国商飞C919已获订单超千架，其碳纤维零部件国产化进程加速，有望带动国内航空航天级碳纤维需求放量

关键结论

1. 全球碳纤维行业正处于高速成长期，2025年全球需求预计达11.5万吨，2030年有望突破15万吨，年均复合增速约14-15%
2. 风电叶片、碳碳复材、压力容器等新兴领域已成为碳纤维需求增长的核心驱动力，大丝束碳纤维凭借成本优势将在工业领域加速渗透
3. 航空航天领域短期需求承压，但中长期在商用飞机复材用量提升、军机升级换代及无人机市场爆发三重驱动下，高端小丝束碳纤维需求将迎来确定性复苏
4. 中国碳纤维产业已实现T300-T800级产品技术突破，国产替代进程加速，但高端产品在稳定性和一致性方面与国际龙头仍有差距
5. 行业竞争格局呈现"一超多强"态势，日本东丽仍居主导地位，中国企业需在产能扩张的同时注重产品质量提升与成本控制，方能在全球竞争中占据有利位置

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