一、碳纖維復(fù)合材料中，基體材料以樹(shù)脂基為主
根據(jù)觀研報(bào)告網(wǎng)發(fā)布的《中國(guó)碳纖維復(fù)合材料行業(yè)現(xiàn)狀深度研究與發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告（2024-2031年）》顯示，碳纖維復(fù)合材料是指以樹(shù)脂、金屬、陶瓷和橡膠等材料為基體，以碳纖維為增強(qiáng)材料，經(jīng)過(guò)復(fù)合制成的結(jié)構(gòu)或功能材料。
碳纖維復(fù)合材料中，基體材料以樹(shù)脂基為主，市場(chǎng)份額占比 90%以上?；w材料分為金屬和非金屬兩大類(lèi)，金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金，非金屬基體主要有合成樹(shù)脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。目前，碳纖維復(fù)合材料以樹(shù)脂基復(fù)合材料（CFRP）為主，占全部碳纖維復(fù)合材料市場(chǎng)份額的 90%以上。
碳纖維復(fù)合材料分類(lèi)
| 分類(lèi) | 子分類(lèi) | 特點(diǎn) | 應(yīng)用領(lǐng)域 |
| 樹(shù)脂基復(fù)合材料（CFRP） | 熱固性樹(shù)脂（TS） | 強(qiáng)度、剛度高；酚醛樹(shù)脂基耐熱性好 | 宇宙飛行器外表面防熱層及火箭噴嘴（酚醛樹(shù)脂基）、航空航天結(jié)構(gòu)材料 |
| 熱塑性樹(shù)脂（TP） | 耐濕熱、強(qiáng)韌、優(yōu)良的成型加工性 | （環(huán)氧樹(shù)脂基）、釣漁竿、建筑補(bǔ)強(qiáng)等 | |
| 碳/碳復(fù)合材料（C/C） | 由碳纖維及其制品（碳布等）增強(qiáng)的復(fù)合材料 | 低密度、耐燒蝕、抗熱震、高導(dǎo)熱、低膨脹、摩擦磨損性能優(yōu)異 | 導(dǎo)彈彈頭、固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管、航天飛機(jī)、飛機(jī)剎車(chē)盤(pán)、人工骨骼等 |
| 金屬基復(fù)合材料（CFRM） | 錒、鋁、鎳、銅 | 高比強(qiáng)度、高比模量、優(yōu)異的疲勞強(qiáng)度 | 宇航結(jié)構(gòu)材料、汽車(chē)、鐵道、機(jī)械等 |
| 陶瓷基復(fù)合材料（CFRC） | - | 改善韌性、提高機(jī)械沖擊/熱沖擊性 | 發(fā)動(dòng)機(jī)高溫部件等 |
| 橡膠基復(fù)合材料（CFRR） | - | 改善熱疲勞性、提高使用壽命 | 管材、耐磨襯輪、特殊密封件等 |
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二、碳纖維復(fù)合材料性能優(yōu)異，主要應(yīng)用于航空航天軍工、風(fēng)電葉片等領(lǐng)域
碳纖維復(fù)合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿(mǎn)足各種不同的要求。碳纖維復(fù)合材料具有重量輕、力學(xué)性能好、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)靈活、性能可調(diào)控、來(lái)源廣、成本低等特點(diǎn)，在國(guó)防軍事的發(fā)展中有著重要地位，已廣泛應(yīng)用于各類(lèi)飛機(jī)、無(wú)人機(jī)、導(dǎo)彈、運(yùn)載火箭、衛(wèi)星中。
常用碳纖維復(fù)合材料與部分金屬材料性能對(duì)比
| 材料名稱(chēng) | 密度/(g·cm-3) | 比強(qiáng)度/(107cm) | 比模量/(109cm) | 抗拉強(qiáng)度/MPa | 拉伸模量/GPa |
| 鋁 | 2.64 | 0.12 | 0.27 | 400 | 72 |
| 鋼 | 7.81 | 0.09 | 0.26 | 1000 | 210 |
| 鈦 | 4.50 | 0.20 | 0.25 | 900 | 116 |
| 玻璃鋼 | 2.0 | 0.53 | 0.20 | 1060 | 40 |
| 碳纖維（IM6） | 1.80 | 0.27 | 127.8 | 4900 | 230 |
| 高強(qiáng)碳纖維/環(huán)氧 | 1.56 | 0.91 | 0.81 | 1420 | 126 |
| 高模碳纖維/環(huán)氧 | 1.60 | 0.66 | 1.47 | 1050 | 235 |
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2023 年，全球樹(shù)脂基碳纖維復(fù)材需求約 17.69 萬(wàn)噸，其中，航空航天軍工領(lǐng)域 3.38 萬(wàn)噸，占比 19%，風(fēng)電葉片領(lǐng)域 3.08 萬(wàn)噸，占比 17%，體育休閑領(lǐng)域 2.89 萬(wàn)噸，占比 16%。
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2023 年，全球樹(shù)脂基碳纖維復(fù)材市場(chǎng)規(guī)模 229.6 億美元，其中，航空航天軍工領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模 146.2 億美元，占比 64%，體育休閑領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模 35.9 億美元，占比 16%，風(fēng)電葉片領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模 6.2 億美元，占比 3%。
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三、受?chē)?guó)產(chǎn)大飛機(jī)和低空領(lǐng)域驅(qū)動(dòng)，我國(guó)航空航天領(lǐng)域碳纖維復(fù)合材料需求有望增多
與全球市場(chǎng)結(jié)構(gòu)相比，國(guó)內(nèi)碳纖維復(fù)材市場(chǎng)結(jié)構(gòu)中，航空航天領(lǐng)域占比相對(duì)小。從需求量看，2023 年全球航空航天軍工領(lǐng)域碳纖維復(fù)材需求占比 19%，而國(guó)內(nèi)航空航天領(lǐng)域碳纖維復(fù)材需求占比 11%。
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從市場(chǎng)規(guī)?？?，2023 年全球航空航天軍工領(lǐng)域碳纖維復(fù)材市場(chǎng)規(guī)模占比 64%，而國(guó)內(nèi)航空航天領(lǐng)域碳纖維復(fù)材市場(chǎng)規(guī)模占比 48%。
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中國(guó)航空航天領(lǐng)域碳纖維復(fù)合材料需求有望增長(zhǎng)。一方面，國(guó)內(nèi)航空航天碳纖維復(fù)材需求有望隨國(guó)產(chǎn)商用大飛機(jī)量產(chǎn)及其對(duì)國(guó)產(chǎn)碳纖維復(fù)材的采購(gòu)、應(yīng)用實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng)。另一方面，低空領(lǐng)域有望成為碳纖維復(fù)材需求增長(zhǎng)點(diǎn)。eVTOL 的復(fù)材用量占比達(dá) 70%以上，用于包括機(jī)身、電池盒、槳葉、座椅等結(jié)構(gòu)件。其中，超 90%的復(fù)材為碳纖維復(fù)材，約 10%的復(fù)材以保護(hù)膜的形式使用玻璃纖維增強(qiáng)。
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四、國(guó)內(nèi)碳纖維自主供應(yīng)能力加強(qiáng)，國(guó)產(chǎn)替代仍有一定空間
國(guó)內(nèi)碳纖維生產(chǎn)企業(yè)可以劃分為航空航天軍工應(yīng)用企業(yè)、高性能工業(yè)應(yīng)用企業(yè)、大絲束工業(yè)應(yīng)用企業(yè)三類(lèi)：
碳纖維生產(chǎn)企業(yè)分類(lèi)
| 分類(lèi) | 簡(jiǎn)介 |
| 航空航天軍工應(yīng)用企業(yè) | 主要針對(duì)航空航天兵器海工及核工軍品市場(chǎng)，以及商用航空航天、通用航空等市場(chǎng)，供應(yīng)商包括光威復(fù)材、中簡(jiǎn)科技、太鋼鋼科等，此外，也包括中復(fù)神鷹及恒神股份的部分產(chǎn)能、煤化所揚(yáng)州基地、西安康本、河南永煤、中油吉化、吉研高科和吉林神舟等。 |
| 高性能工業(yè)應(yīng)用企業(yè) | ，主要針對(duì)高端體育器材、飛行汽車(chē)、高性能熱場(chǎng)材料、先進(jìn)電子、先進(jìn)高壓容器等先進(jìn)工業(yè)領(lǐng)域，以中復(fù)神鷹、江蘇恒神、長(zhǎng)盛科技為代表。 |
| 低成本工業(yè)應(yīng)用企業(yè) | 主要針對(duì)是風(fēng)電葉片、新能源汽車(chē)、軌道交通、常規(guī)體育器材、常規(guī)熱場(chǎng)材料、新型功能材料等，以吉林化纖、寶旌、上海石化、藍(lán)星為代表，也包括新創(chuàng)碳谷、新疆隆矩等。 |
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國(guó)內(nèi)碳纖維生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)能力不斷提高，我國(guó)碳纖維自主供應(yīng)能力持續(xù)加強(qiáng)。數(shù)據(jù)顯示，2023 年，我國(guó)碳纖維運(yùn)行產(chǎn)能為 14.08 萬(wàn)噸，相比 2022 年的 11.21 萬(wàn)噸增長(zhǎng)了 26%。其中光威復(fù)材和中簡(jiǎn)科技的碳纖維產(chǎn)品主要用于航空航天領(lǐng)域，毛利率較高，2023 年光威復(fù)材和中簡(jiǎn)科技碳纖維及織物的毛利率分別為61.85%和 67.70%。
國(guó)內(nèi)主要碳纖維廠商基本情況
| 公司 | 相關(guān)產(chǎn)品 | 產(chǎn)能 | 產(chǎn)量 | 營(yíng)收和毛利率 |
| 光威復(fù)材 | 碳纖維、碳梁、預(yù)浸料 | 碳纖維 3685 噸，碳梁1190 萬(wàn)米，預(yù)浸料1453 萬(wàn)平方米 | 碳纖維及織物 2587.21 噸，碳梁 446.64 萬(wàn)米，預(yù)浸料517.61 萬(wàn)平方米 | 碳纖維及織物 16.67 億元，毛利率 61.85%；碳梁 4.26 億元，毛利率 18.12%；預(yù)浸料 2.68 億元，毛利率 33.98% |
| 中簡(jiǎn)科技 | 碳纖維、碳纖維織物 | 1500 噸/年(12K)或400 噸/年(3K) | 碳纖維及織物 244.93 噸 | 碳纖維及織物 5.59 億元，毛利率67.70% |
| 中復(fù)神鷹 | 碳纖維 | 2.85 萬(wàn)噸 | 碳纖維 19813.84 噸 | 碳纖維 22.43 億元，毛利率30.21% |
| 恒神股份 | 碳纖維、織物及預(yù)浸料、復(fù)合材料制件 | 碳纖維 5000 噸，織物及預(yù)浸料 1500 萬(wàn)平方米，復(fù)合材料制件5000 噸 | 碳纖維產(chǎn)能利用率 93% | 碳纖維及其他 4.55 億元，毛利率1.26%；預(yù)浸料 3.60 億元，毛利率 48.47% |
| 吉林化纖 | 小絲束碳纖維、碳纖維復(fù)材 | 小絲束碳纖維 600噸，碳纖維復(fù)材 12000噸 | 碳纖維產(chǎn)品 8740 噸 | 碳纖維產(chǎn)品 3.66 億元，毛利率33.83% |
| 寶武碳業(yè) | 碳纖維 | 1 萬(wàn)噸 | 碳纖維 9159.62 噸 | 2022 年，碳纖維及其復(fù)合材料收入 13.03 億元，毛利率 12.00% |
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碳纖維國(guó)產(chǎn)替代仍有一定提升空間。2023 年，中國(guó)碳纖維的總需求為 6.91 萬(wàn)噸，其中，進(jìn)口量 1.61 萬(wàn)噸，占總需求的 23%，同比減少 45%，國(guó)產(chǎn)碳纖維供應(yīng)量 5.30萬(wàn)噸，占總需求的 77%，同比增長(zhǎng) 18%。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，隨著國(guó)內(nèi)碳纖維供應(yīng)能力不斷提升，國(guó)產(chǎn)替代或?qū)⒓铀偻七M(jìn)。
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