中國報告大廳網(wǎng)訊，近年來，碳纖維復材憑借質量輕、強度高、耐腐蝕、耐高溫等優(yōu)異性能，已成為航空航天、汽車、風電葉片、體育用品等領域實現(xiàn)輕量化與高性能化的關鍵材料。隨著國家 “雙碳” 戰(zhàn)略推進及低空經(jīng)濟等新興領域崛起，2023 年中國樹脂基碳纖維復材需求量已達 11.12 萬噸，行業(yè)在政策支持、技術突破與下游需求拉動下快速發(fā)展，但同時也面臨產(chǎn)能結構性過剩、高端產(chǎn)品進口依賴等挑戰(zhàn)，正逐步向高性能化、智能化制造與環(huán)?？沙掷m(xù)方向轉型。
碳纖維復材中，樹脂基碳纖維復合材料以碳纖維為增強材料、樹脂(如環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞胺等)為基體，通過復合成型工藝制成，其分類方式多樣，不同類型產(chǎn)品特性與應用場景差異顯著。
按基體類型劃分，環(huán)氧樹脂基碳纖維復材機械性能優(yōu)異、耐高溫和耐腐蝕性強，是最常用類型，廣泛應用于航空航天、汽車工業(yè)及高端體育用品;酚醛樹脂基碳纖維復材耐高溫性能突出，適用于火箭發(fā)動機噴管、熱防護材料等高溫結構件與熱防護系統(tǒng);聚酰亞胺基碳纖維復材兼具耐高溫與耐輻射性能，可在極端環(huán)境中使用，主要用于航空航天與電子設備領域;不飽和聚酯樹脂基碳纖維復材成本較低，適用于建筑結構件、普通工業(yè)部件等中低性能要求場景。
按增強方式劃分，單向碳纖維復材中碳纖維沿單一方向排列，拉伸強度高，適配航空航天梁柱結構等承受單向應力的構件;多向編織碳纖維復材通過碳纖維多方向交織，提升材料各向同性與抗沖擊性能，多用于風電葉片、汽車結構件;短切碳纖維復材將碳纖維切成短纖維分散于基體，易于加工，適合復雜形狀的工業(yè)機械零件與小型結構件。
國家及地方政府近年來出臺一系列政策，為碳纖維復材行業(yè)發(fā)展提供有力支撐，從生產(chǎn)技術提升、應用領域拓展到標準體系完善，全方位引導行業(yè)高質量發(fā)展。
2022 年 4 月，相關部門發(fā)布《關于化纖工業(yè)高質量發(fā)展的指導意見》，明確提出提升高性能纖維生產(chǎn)應用水平，提高碳纖維復材相關原材料的生產(chǎn)與應用質量一致性、批次穩(wěn)定性，并進一步擴大其在航空航天、風力和光伏發(fā)電、海洋工程、環(huán)境保護、安全防護、土工建筑、交通運輸?shù)阮I域的應用。
2022 年 10 月，《鼓勵外商投資產(chǎn)業(yè)目錄(2022 年版)》將石墨烯、碳纖維(含復合材料)等碳系材料的生產(chǎn)設備(氣象沉淀、碳化燒結等)研發(fā)制造，以及石墨烯、碳纖維(含復合材料)的研發(fā)生產(chǎn)及終端產(chǎn)品制造納入鼓勵范圍，助力行業(yè)引入外部資源與技術。
2022 年 11 月，多部門聯(lián)合發(fā)布《進一步提高產(chǎn)品、工程和服務質量行動方案(2022-2025 年)》，提出實施新材料標準領航行動和計量測試能力提升工程，加快先進半導體材料和碳纖維及其復合材料的標準研制，加強新材料制備關鍵技術攻關和設備研發(fā)，強化碳纖維復材質量保障能力。
2024 年 1 月，《關于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》將碳纖維復材相關的高性能碳纖維列為關鍵戰(zhàn)略材料，提出推動有色金屬、化工、無機非金屬等先進基礎材料升級，加快超導材料等前沿新材料創(chuàng)新應用，為碳纖維復材行業(yè)前瞻布局提供政策指引。
碳纖維復材行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈結構清晰，上游、中游與下游環(huán)節(jié)協(xié)同發(fā)展，共同推動行業(yè)運轉，其中下游應用領域需求結構呈現(xiàn)顯著特點。
產(chǎn)業(yè)鏈上游以丙烯腈、碳纖維、樹脂、固化劑等為核心原材料，為中游生產(chǎn)提供基礎保障;中游是樹脂基碳纖維復材生產(chǎn)商，通過成型工藝將原材料加工為各類碳纖維復材產(chǎn)品;下游則覆蓋體育、風電葉片、碳碳復材、壓力容器等應用領域，是拉動行業(yè)需求的核心環(huán)節(jié)。
從下游應用市場來看，2023 年體育休閑和風電葉片是國內(nèi)碳纖維復材需求量最大的兩個領域，合計需求占比超過 50%;航空航天領域對碳纖維復材需求也較為突出，需求量占比 11%，具體規(guī)模達 1.23 萬噸;此外，碳碳復材、壓力容器、建筑、汽車等領域也消耗一定量的碳纖維復材，共同構成行業(yè)需求市場。
近年來，在 “碳中和、碳達峰” 戰(zhàn)略與新興領域需求拉動下，中國碳纖維復材行業(yè)需求規(guī)模持續(xù)擴大，成型工藝格局隨市場需求調(diào)整發(fā)生變化。
需求層面，2023 年中國樹脂基碳纖維復材行業(yè)需求量約為 11.12 萬噸，行業(yè)整體需求保持增長態(tài)勢。低空經(jīng)濟領域，電動垂直起降飛行器(eVTOL)廣泛選用樹脂基碳纖維復材作為主要機體結構，其復材用量占比達 70% 以上，覆蓋機身、電池盒、槳葉、座椅等結構件，其中超 90% 為碳纖維復材，約 10% 為玻璃纖維增強復材(保護膜形式);風電行業(yè)作為碳纖維復材最主要的下游領域之一，在 “雙碳” 戰(zhàn)略推動下快速崛起，進一步帶動碳纖維復材需求增長。
成型工藝層面，預浸鋪放(含熱壓罐成型、沖壓成型等)和纏繞拉擠(含纏繞成型、拉擠成型等)是碳纖維復材成型的兩大核心工藝。2023 年，受航空航天軍工市場增長與風電市場短期疲軟影響，預浸鋪放工藝占比超過纏繞拉擠工藝，重新成為業(yè)界第一大工藝，其中約 33% 的碳纖維復材采用預浸鋪放工藝，約 32% 采用纏繞拉擠工藝;此外，真空灌注、RTM、混配模成型、預制體等工藝也在碳纖維復材生產(chǎn)中有所應用，共同構成行業(yè)工藝體系。
國內(nèi)碳纖維復材相關生產(chǎn)企業(yè)可根據(jù)應用領域分為三類，分別聚焦航空航天軍工、高性能工業(yè)與大絲束工業(yè)應用，不同類型企業(yè)產(chǎn)能、產(chǎn)量與產(chǎn)品布局存在顯著差異。
第一類為航空航天軍工應用企業(yè)，主要服務于航空航天兵器海工及核工軍品市場，同時覆蓋商用航空航天、通用航空等領域，代表企業(yè)包括光威復材、中簡科技、太鋼鋼科等，此外中復神鷹、恒神股份的部分產(chǎn)能，以及煤化所揚州基地、西安康本、河南永煤、中油吉化、吉研高科、吉林神舟等也涉足該領域。
從頭部企業(yè)具體情況來看，2023 年光威復材相關產(chǎn)品涵蓋碳纖維、碳梁、預浸料，其中碳纖維產(chǎn)能 3685 噸、碳梁產(chǎn)能 1190 萬米、預浸料產(chǎn)能 1453 萬平方米，產(chǎn)量方面碳纖維及織物 2587.21 噸、碳梁 446.64 萬米、預浸料 517.61 萬平方米，當年碳纖維及織物收入達 16.67 億元;中簡科技碳纖維、碳纖維織物產(chǎn)能為 1500 噸 / 年(12K)或 400 噸 / 年(3K)，產(chǎn)量為碳纖維及織物 244.93 噸;中復神鷹碳纖維產(chǎn)能 2.85 萬噸，產(chǎn)量 19813.84 噸;恒神股份碳纖維產(chǎn)能 5000 噸，織物與預浸料產(chǎn)能 1500 萬平方米，復合材料制件產(chǎn)能 5000 噸，碳纖維產(chǎn)能利用率達 93%。
未來，中國碳纖維復材行業(yè)將圍繞技術突破與產(chǎn)業(yè)升級，在材料性能、制造工藝、結構設計與環(huán)保發(fā)展等方面持續(xù)發(fā)力，推動行業(yè)向高質量方向邁進。
其一，樹脂基體高性能化。通過優(yōu)化聚酰亞胺、雙馬來酰亞胺等高溫樹脂性能，滿足航空航天與高溫結構件對碳纖維復材的耐高溫需求;同時研發(fā)可回收、低揮發(fā)性有機化合物的環(huán)保樹脂，推動碳纖維復材行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
其二，碳纖維增強技術升級。重點發(fā)展超高模量碳纖維技術，提升碳纖維復材的剛性和強度，滿足高端領域使用要求;通過納米增強劑與碳纖維復合，進一步優(yōu)化碳纖維復材的力學性能及導電、導熱性能。
其三，智能化制造工藝發(fā)展。推進機器人自動鋪放、拉擠成型和熱壓罐工藝的智能化升級，提升碳纖維復材生產(chǎn)效率與產(chǎn)品一致性;推動 3D 打印技術成熟應用，實現(xiàn)復雜結構碳纖維復材構件的高效制造，最大化材料利用率。
其四，輕量化與結構設計優(yōu)化。利用仿真技術優(yōu)化碳纖維復材結構設計，增強輕量化效果;開發(fā)兼具承載、減震、隔熱、防腐等多功能的碳纖維復材產(chǎn)品，拓展其應用場景。
其五，環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展推進。針對廢棄樹脂基碳纖維復材，研發(fā)熱解、溶劑回收等高效回收工藝;引入低能耗生產(chǎn)技術與綠色能源，減少碳纖維復材生產(chǎn)過程中的碳排放，助力行業(yè)綠色轉型。
從供需規(guī)模來看，2016 至 2022 年，中國碳纖維復合材料產(chǎn)量從 3746 噸快速增長至 45640 噸;需求量同步提升，2022 年達到 74429 噸，較上年增加 12050 噸。進出口方面，行業(yè)呈現(xiàn) “進口為主、出口較少” 的格局，2022 年中國碳纖維復合材料累計進口量將近 3 萬噸，出口量僅為 648 噸，高端碳纖維復材產(chǎn)品進口依賴度較高，國內(nèi)產(chǎn)能與高端需求之間仍存在結構性錯配。
航空航天領域作為碳纖維復材的高端應用場景，對材料性能要求嚴苛，該領域市場規(guī)模近年來呈現(xiàn)波動變化，2020 年受疫情影響同比縮減 24.97%，2022 年市場規(guī)模約為 1.25 萬億元，同比減少 5.95%，其發(fā)展節(jié)奏也對碳纖維復材的高端需求產(chǎn)生一定影響。
2025 年以來，碳纖維復材在新興領域需求呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢，無人機、人形機器人、新能源汽車、低空經(jīng)濟相關的電動垂直起降飛行器(eVTOL)、物流無人機等領域應用 “全面開花”，部分企業(yè)訂單同比增加 15%，其中應用于無人機和風電的碳纖維產(chǎn)品價格漲幅較為明顯，例如吉林化纖濕法 3K 碳纖維因在無人機結構件市場占比較高，2025 年 3 月起出現(xiàn)供不應求局面，公司先后于 3 月、5 月兩次上調(diào)碳纖維產(chǎn)品售價，5 月對濕法 3K 碳纖維各牌號產(chǎn)品每噸價格上調(diào) 10000 元，且因生產(chǎn)跟不上需求，行政人員需分批下車間協(xié)助生產(chǎn)。
風電領域同樣為碳纖維復材需求增長提供支撐，2024 年國內(nèi)新增風電裝機容量突破 75GW，累計裝機容量突破 450GW，風電葉片對碳纖維的需求占比升至 37.96%，同比增幅顯著，龍頭企業(yè) T700 級碳纖維已在百米級風電葉片中實現(xiàn)規(guī)?；瘧?民用航空領域需求占比為 7%，民用航空級碳纖維用量同比增長 40%，成為行業(yè)需求新增長點。
然而，行業(yè)整體供應過剩的局面仍未改變。2019-2023 年是中國碳纖維產(chǎn)能爆發(fā)期，五年內(nèi)產(chǎn)能翻近五倍;2024 年產(chǎn)能增速減緩，但仍新增產(chǎn)能 15300 噸，同比增長 12.73%，截至 2024 年底國內(nèi)碳纖維年產(chǎn)能達 135500 噸，而 2024 年碳纖維表觀消費量為 60300 噸，較 2023 年下降 5.41%，且表觀消費量已連續(xù)兩年下降。同時，2025 年國內(nèi)仍有多個碳纖維項目在建，如上海石化計劃投資 31.96 億元建設 6 萬噸 / 年大絲束原絲項目(上海)與 3 萬噸 / 年大絲束碳纖維項目(內(nèi)蒙古鄂爾多斯)，建設期為 3 年，此前該公司已建成 2.4 萬噸 / 年 48K 原絲、6000 噸 / 年 48K 大絲束碳纖維產(chǎn)能;中復神鷹在江蘇連云港的年產(chǎn) 3 萬噸碳纖維項目也在建設中，一期項目 2025 年或將具備投產(chǎn)能力;吉林碳谷年產(chǎn) 15 萬噸原絲項目仍在推進，持續(xù)的產(chǎn)能擴張進一步加劇行業(yè)供需平衡壓力。
盈利層面，產(chǎn)能過剩與市場競爭導致相關企業(yè)盈利承壓。吉林化纖 2024 年碳纖維業(yè)務毛利為 - 26.74%，雖產(chǎn)品提價，但濕法 3K 碳纖維占公司總收入比例較低，對業(yè)績影響有限，公司主營仍為粘膠纖維;中復神鷹碳纖維營收占比超過 99%，2022 年至 2024 年該業(yè)務毛利率從 47.85% 下滑至 30.21%，再降至 13.59%;中簡科技和光威復材雖因部分產(chǎn)品應用于軍工領域毛利率相對較高，但同樣呈下降趨勢，2022 年至 2024 年，中簡科技碳纖維業(yè)務毛利率從 76.06% 降至 67.26%，再降至 64%，光威復材從 66.31% 降至 61.85%，再降至 58.37%。
預計 2025 至 2030 年，中國碳纖維復材行業(yè)將進入規(guī)?；瘧门c高端化突破并行的關鍵階段，市場規(guī)模與產(chǎn)能、產(chǎn)量均將實現(xiàn)穩(wěn)步增長。
市場規(guī)模方面，2025 年中國碳纖維復合材料市場規(guī)模預計達到約 280 億元，年均復合增長率維持在 18% 以上，到 2030 年整體市場規(guī)模有望突破 650 億元;
產(chǎn)能與產(chǎn)量方面，2025 年全國碳纖維理論產(chǎn)能預計達到 12.5 萬噸，實際產(chǎn)量約 9.8 萬噸，產(chǎn)能利用率 78.4%;2026 年產(chǎn)能預計 15.0 萬噸，產(chǎn)量 12.0 萬噸，產(chǎn)能利用率 80.0%;2027 年產(chǎn)能 18.2 萬噸，產(chǎn)量 15.1 萬噸，產(chǎn)能利用率 83.0%;2028 年產(chǎn)能 21.5 萬噸，產(chǎn)量 18.3 萬噸，產(chǎn)能利用率 85.1%;2029 年產(chǎn)能 25.0 萬噸，產(chǎn)量 21.8 萬噸，產(chǎn)能利用率 87.2%;2030 年產(chǎn)能 28.5 萬噸，產(chǎn)量 25.2 萬噸，產(chǎn)能利用率 88.4%。
需求與國產(chǎn)化率方面，2025 年中國碳纖維復材需求量預計為 11.2 萬噸，占全球需求比重 38.6%;2026 年需求量 13.5 萬噸，占比 40.2%;2027 年 16.0 萬噸，占比 42.0%;2028 年 18.8 萬噸，占比 43.5%;2029 年 21.5 萬噸，占比 45.0%;2030 年 24.3 萬噸，占比 46.5%。國產(chǎn)化率方面，2024 年國產(chǎn)碳纖維復材自給率已提升至 55% 以上，較 2020 年翻倍;2025 年高性能碳纖維(拉伸強度≥4900MPa，模量≥240GPa)自給率預計提升至 68%，較 2020 年提高近 30 個百分點;到 2030 年，碳纖維復材自給率有望突破 85%，其中高性能產(chǎn)品占比超過 40%，高端碳纖維自給率或突破 80%，顯著降低對進口產(chǎn)品的依賴。
應用領域需求預測方面，2030 年風電領域碳纖維復材需求將占總消費量的 35% 以上，成為核心需求領域之一;氫能儲運領域受國家氫能中長期規(guī)劃落地推動，2025 年后年均增速有望超過 30%;新能源汽車領域通過電池包殼體、車身結構件等部件輕量化實現(xiàn)續(xù)航提升，碳纖維復材滲透率將逐步提高;航空航天領域受益于國產(chǎn)大飛機及軍用無人機平臺加速列裝，對高強高模碳纖維復材需求持續(xù)攀升。
中國報告大廳《2025-2030年中國碳纖維復材行業(yè)市場分析及發(fā)展前景預測報告》指出，2025 年中國碳纖維復材行業(yè)在政策支持、技術升級與下游需求拉動下，呈現(xiàn) “部分領域需求爆發(fā)、整體規(guī)模擴張” 的特點，2023 年樹脂基碳纖維復材需求量已達 11.12 萬噸，體育休閑與風電葉片是核心需求領域，預浸鋪放工藝重回主流。行業(yè)競爭格局中，頭部企業(yè)產(chǎn)能與業(yè)績分化，光威復材、中簡科技等聚焦高端領域，中復神鷹、吉林化纖等布局規(guī)?；a(chǎn)。但行業(yè)同時面臨整體產(chǎn)能過剩、高端產(chǎn)品進口依賴、企業(yè)盈利承壓等挑戰(zhàn)，2024 年碳纖維表觀消費量同比下降 5.41%，部分企業(yè)毛利率持續(xù)下滑。未來，隨著超高模量碳纖維技術、智能化制造工藝與環(huán)保回收技術的突破，以及航空航天、氫能儲運、新能源汽車等新興領域需求釋放，預計 2025-2030 年行業(yè)市場規(guī)模將從約 280 億元增至 650 億元以上，國產(chǎn)化率突破 85%，逐步實現(xiàn)從 “規(guī)模擴張” 向 “質量提升” 的轉型，在保障國家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)安全與推動綠色低碳發(fā)展中發(fā)揮重要作用。
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