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碳纖維：核心生產技術集中在日本、美國；我國龍頭企業正逐步打破國外技術壟斷

碳纖維是現代高科技領域的戰略新材料，被譽為“黑色黃金”。它

是一種高效能的增強纖維，具有良好的導電、導熱、耐腐蝕、耐超高溫等特性，同時還兼備紡織纖維的

柔軟可編織性。它

還可以作為增強材料與樹脂、金屬、陶瓷及炭基體等複合製造先進複合材料，目前已然成為高階製造業換裝首選材料。

碳纖維是比強度和比剛度最高的高效能纖維，

碳纖維材料以其出色的效能被用於航空航

天、風電、體育休閒、汽車等多個領域，是新材料領域用途最廣泛、市場化最高的材料。對於這個新材料，只有自主研發一條路可走，政策方面支援力度也很大。

產業鏈分析

碳纖維生產流程長，工藝、技術和資金壁壘較高，完整的碳纖維產業鏈包含從一次能源到終端應用的完整製造過程。

1。

上游：

上游主要為化工原材料供應環節，從石油、煤炭、天然氣等經過提煉、氨化等一系列流程後得到丙烯腈。原料裝置主要集中在中石化和中石油所屬企業，代表公司：上海石化。

2。

中游：

中游為產業核心，由聚丙烯腈紡絲之後得到聚丙烯腈（PAN）原絲，再經過預氧化、低溫和高溫碳化後得到碳纖維；並可製成碳纖維織物和碳纖維預浸料，作為生產碳纖維複合材料的原材料。

從原絲到碳纖維複合材料涉及到的工藝流程長，裝置及生產線複雜，產品種類廣泛，是典型的資本密集型和技術密集型行業。產業鏈中游涉及到的產品形式主要有碳纖維、碳纖維織物、碳纖維預浸料和碳纖維複合材料製品四大類。中游日本東麗公司是行業龍頭。吉林碳谷、中復神鷹、江蘇恆神、威海拓展等公司居於國內領先。

原絲製備是碳纖維生產的核心環節，原絲的質量直接決定著最終碳纖維產品的質量、產量和生產成本，原絲成本佔整個碳纖維生產成本的五成以上。

3。

下游：應用

碳纖維經與樹脂、陶瓷等材料結合，形成碳纖維複合材料，最後由各種成型工藝得到下游各領域需要的最終產品。

碳纖維產業鏈長，壁壘高

（

1

） 原絲環節技術壁壘高

碳纖維原絲的質量和成本很大程度上決定了碳纖維的質量和成本。質量過關的原絲是產業化的前提，而原絲成本佔碳纖維生產成本的一半以上，直接影響著下游應用領域的廣度。

（

2

） 碳化環節投資壁壘高

碳化過程中最關鍵的裝置是氧化爐和碳化爐。碳化爐應滿足碳化工藝的要求，可分為低溫碳化爐和高溫碳化爐。與此配套的還有非接觸式迷宮密封裝置、加熱系統、廢氣排出和處理系統以及牽伸裝置，由它們整合組合為一個完整的碳化爐，可實現穩定規模化生產。

日本東麗是世界上高效能碳纖維研究與生產領域的“領頭羊”，其他國家基本上處於追趕階段。日、美等少數發達國家掌握了世界碳纖維的核心生產技術，尤其是新近開發的先進技術主要掌握在日本東麗、東邦帝人、三菱麗陽三大碳纖維生產企業中。

從產能資料來看，日本東麗是世界最大的碳纖維製造企業，擁有碳纖維產能 5。75 萬噸，佔全球碳纖維執行產能的 27。7%，其生產的碳纖維綜合競爭力全球排名第一，業內一般對標東麗的產品標準進行研發。

其他主要的海外廠商包括美國赫氏（Hexcel）、日本東邦（Toho/Teijin）、日本三菱麗陽（MCCFC）、德國西德里（SGL）、臺塑（FPC）等。

中國也湧現了諸如吉林化纖、中復神鷹、寶旌、新創碳谷、恆神、光威復材等碳纖維生產企業。

我國碳纖維產品需求結構存在進一步升級的空間。我國碳纖維應用以風電葉片和體育休閒為主，而高附加值的航空航天應用佔比不到 5%，與全球水平存在顯著差距。從單價來看，應用於航空航天領域的碳纖維單價達 7。2 萬美元/噸，價格水平為其他領域碳纖維價格的 2。5 倍以上。

碳纖維龍頭企業國產替代進展