1、碳纖維是“21世紀新材料之王”
根據觀(guān)研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國碳纖維行業(yè)發(fā)展深度研究與投資前景分析報告(2025-2032年)》顯示,碳纖維指的是用腈綸和粘膠纖維作原料,經(jīng)高溫氧化碳化而成且含碳量在 90%以上的高強度高模量纖維,耐高溫居所有化纖之首。碳纖維的特點(diǎn)包括輕質(zhì)高強、耐高溫和耐腐蝕、良好的導熱和導電性、優(yōu)異的力學(xué)性能、易加工和設計靈活性等。從具體應用來(lái)看,碳纖維的密度非常低,并且能夠在極端條件下保持穩定的力學(xué)性能,還具有良好的抗疲勞性和高震動(dòng)衰減性,適用于需要高強度和高耐久性的應用場(chǎng)景,在減輕重量、提高結構強度的應用中也具有顯著(zhù)優(yōu)勢。
碳纖維與其他材料相比力學(xué)性能對比
材料 |
密度/[g·(cm)-3] |
抗張強度/Gpa |
彈性模量/Gpa |
比強度 |
比模量 |
鋼 |
7.8 |
1.010 |
206 |
0.13 |
26 |
鋁 |
2.8 |
0.461 |
74 |
0.17 |
26 |
鈦 |
4.5 |
0.942 |
112 |
0.21 |
25 |
CFRP |
1.45 |
1.472 |
137 |
1.02 |
95 |
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碳纖維按纖維數量不同可分為小絲束和大絲束。小絲束性能優(yōu)異,但成本較高。碳纖維的開(kāi)發(fā)起初應用于航空航天領(lǐng)域,小絲束性能更能滿(mǎn)足航空航天、軍工復材的需要,但受成本制約,難以在風(fēng)電葉片等領(lǐng)域實(shí)現推廣應用。大絲束在保持碳纖維優(yōu)良性能的前提下,通過(guò)提高單線(xiàn)產(chǎn)能,大幅降低成本,打開(kāi)碳纖維廣泛運用于工業(yè)和民用領(lǐng)域大門(mén)。
大絲束和小絲束碳纖維對比
類(lèi)別 |
小絲束碳纖維 |
大絲束碳纖維 |
絲束數量 |
<24K(1K代表一束碳纖維中有1000根絲) |
≥24K |
拉伸強度 |
3500-7000MPa |
3500-5000MPa |
拉伸模量 |
230-680GPa |
230-290GPa |
價(jià)格 |
較高 |
一般 |
產(chǎn)能分布 |
日本 |
歐美 |
應用領(lǐng)域 |
國防軍工、航空航天 |
工業(yè)領(lǐng)域 |
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2、我國碳纖維行業(yè)產(chǎn)能持續擴張,產(chǎn)能利用率有所回落
近幾年,在下游蓬勃發(fā)展的背景下,各路資本和企業(yè)大量涌入碳纖維產(chǎn)業(yè),投資熱度持續高漲,產(chǎn)能大幅度提升。我國碳纖維產(chǎn)能從2019年的2.67萬(wàn)噸增長(cháng)至2024年的13.55萬(wàn)噸,復合增速達到38%,產(chǎn)能利用率在2024年回落至44%。而我國碳纖維總產(chǎn)量在2022年之前呈現高速增長(cháng)的態(tài)勢,從2019年的1.2萬(wàn)噸增長(cháng)至2022年的4.8萬(wàn)噸,從2023年開(kāi)始增速有所放緩,2024年總產(chǎn)量達到5.9萬(wàn)噸,同比增長(cháng)8%。
數據來(lái)源:觀(guān)研天下整理
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從行業(yè)格局來(lái)看,我國碳纖維產(chǎn)能格局相對集中,其中吉林化纖和中復神鷹的產(chǎn)能規模優(yōu)勢較為顯著(zhù)。根據數據,2024年,吉林化纖和中復神鷹的產(chǎn)能市占率分別為24%、21%。
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3、我國碳纖維行業(yè)需求略有好轉,實(shí)際消費量恢復正增長(cháng)
近幾年,隨著(zhù)“碳中和、碳達峰”戰略的提出,碳纖維最主要的下游領(lǐng)域——風(fēng)電行業(yè)快速崛起,需求端也日益旺盛??v觀(guān)2024年,我國碳纖維需求略有好轉,實(shí)際消費量恢復正增長(cháng)。
根據數據,2022年之前我國碳纖維消費量高速增長(cháng),2023年開(kāi)始需求回落,2024年國內碳纖維期末庫存較期初庫存增加約4190噸,據此推算2024年我國碳纖維實(shí)際消費量約為5.6萬(wàn)噸,同比增加5%。從消費結構來(lái)看,風(fēng)電葉片、體育休閑、碳碳復材等為核心下游,2024年需求占比分別為38%、23%、11%。
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