碳纖維是一種具有類石墨結(jié)構(gòu)的人造纖維材料，作為高端原材料在工業(yè)和生活中有非常廣泛的應(yīng)用。碳纖維的顯著優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量輕、纖度好和抗拉強(qiáng)度高，除此以外，碳纖維還同時(shí)具有一般碳材料的特性，如耐高溫、耐摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、膨脹系數(shù)小等。

 

　　據(jù)了解，影響碳纖維力學(xué)性能的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)有三個(gè)：類石墨層片的取向度、類石墨層間作用力以及缺陷（包括皮芯結(jié)構(gòu)和裂紋等缺陷）。

 

　　改善碳纖維產(chǎn)品力學(xué)性能的關(guān)鍵是制備過(guò)程中對(duì)設(shè)備的調(diào)試和對(duì)反應(yīng)條件的控制。我國(guó)碳纖維消費(fèi)量大，進(jìn)口依賴度高，碳纖維產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了產(chǎn)品從無(wú)到有的階段，目前產(chǎn)品規(guī)模和質(zhì)量都有待進(jìn)一步改善。全球產(chǎn)能一半以上都集中在日本和美國(guó)，我國(guó)的產(chǎn)能占比十分有限。2014年全球碳纖維產(chǎn)能約14.3萬(wàn)噸左右，我國(guó)產(chǎn)量?jī)H3200噸。從需求角度看，我國(guó)碳纖維消費(fèi)量很大，消費(fèi)規(guī)模僅次于美國(guó)和西歐，占到全球比重的23%，企業(yè)對(duì)進(jìn)口的依存度很高。對(duì)目前的碳纖維產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)能增量都刻不容緩。

 

    碳纖維作為性能卓越的新型材料受到眾多發(fā)達(dá)國(guó)家的重視,其研發(fā)生產(chǎn)得到政府資金支持。多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)將碳纖維作為重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性材料,我國(guó)也相繼成立了3個(gè)國(guó)家級(jí)技術(shù)中心/實(shí)驗(yàn)室和2個(gè)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)展,力圖在保障國(guó)產(chǎn)碳纖維的質(zhì)量合格、供給充足的基礎(chǔ)上促進(jìn)產(chǎn)業(yè)有序、集聚、快速發(fā)展。

 

    從碳纖維制品看國(guó)內(nèi)碳纖維生產(chǎn),大部分產(chǎn)品分布在中低端應(yīng)用領(lǐng)域,市場(chǎng)近似飽和,利潤(rùn)率低。我國(guó)碳纖維生產(chǎn)應(yīng)用主要集中在體育休閑、高爾夫和釣魚(yú)竿等產(chǎn)品領(lǐng)域,其中體育休閑占比80%,而這一產(chǎn)品在國(guó)外的應(yīng)用占比僅為17%;工業(yè)在國(guó)外碳纖維產(chǎn)品應(yīng)用中的占比達(dá)64%,而我國(guó)的這一數(shù)據(jù)僅為18%;至于航空航天領(lǐng)域,國(guó)外的應(yīng)用占比為16%而我國(guó)僅為2%。這一方面是由于我國(guó)碳纖維發(fā)展起步較晚,另一方面也是由于技術(shù)水平難以滿足規(guī)模生產(chǎn)高端碳纖維產(chǎn)品造成的。

 

    從應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)看碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展,汽車輕量化和國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)商業(yè)化將拉動(dòng)碳纖維下游實(shí)現(xiàn)較快增長(zhǎng),會(huì)在未來(lái)帶動(dòng)碳纖維走出一個(gè)黃金十年。碳纖維在航空航天、工業(yè)、風(fēng)力發(fā)電葉片、抽油桿、電纜導(dǎo)線芯和體育休閑領(lǐng)域都得到了較好的應(yīng)用,其中體育休閑領(lǐng)域市場(chǎng)已經(jīng)接近飽和。我們認(rèn)為汽車輕量化和國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)商業(yè)化將是未來(lái)拉動(dòng)我國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)升級(jí)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力。在能源危機(jī)和環(huán)境保護(hù)壓力下,使用碳纖維替代現(xiàn)有車身結(jié)構(gòu)件從而降低車身重量是降低車輛能耗的有效手段,寶馬、通用等國(guó)際巨頭已經(jīng)率先與碳纖維龍頭企業(yè)合作開(kāi)發(fā)車用碳纖維制件,長(zhǎng)城、上汽、奇瑞、北汽、東風(fēng)、比亞迪等國(guó)內(nèi)汽車企業(yè)也已嘗試使用碳纖維部件。此外,我國(guó)國(guó)產(chǎn)C919大型客機(jī)已設(shè)計(jì)完成,正在接受各種安全性檢驗(yàn),預(yù)計(jì)2018年將獲得民航局頒發(fā)的合格證。該款機(jī)型在機(jī)尾和側(cè)翼使用了碳纖維材料,其商業(yè)化將拉動(dòng)國(guó)內(nèi)對(duì)碳纖維材料的需求。汽車輕量化和國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)商業(yè)化進(jìn)程中使用的碳纖維材料屬于高端材料,其發(fā)展將拉動(dòng)我國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)高速向上發(fā)展。