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碳纤维
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黄鸿羽·头豹分析师
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行业定义
碳纤维(Carbon Fiber)由碳元素构成,且其含碳量在90%以上,是一种具有高硬度、高强度、耐高温、耐腐蚀、轻质量等特性的新型纤维材料,它的耐高温性能居所有化纤材料之首。碳纤维细分产品数量众多,且因纤维种类、工艺、性能等不同被分成各个种类。根据合成方式的不同,碳纤维能够被分成四个类别,同时这四个分类下的碳纤维材料也可以通过不同的直径大小区分开来。据调查,市面上超过90%的碳纤维为聚丙烯腈(PAN)基碳纤维。
AI访谈
行业分类
碳纤维复合材料由于合成基底物质的不同可以被分为多个类型,其中主要有树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、橡胶基复合材料、碳碳复合材料五类。而树脂基碳纤维复合材料由于出色特性可实现显著减重同时降低能耗,在全球碳纤维复合材料市场需求规模中占比达到80%以上。
AI访谈
行业特征
中国碳纤维行业具有下游应用广泛、国产化水平较低、受到宏观政策支持等特征。
AI访谈
发展历程

碳纤维行业

目前已达到 3个阶段
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产业链分析
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行业规模
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政策梳理
碳纤维行业
相关政策 6篇
AI访谈
竞争格局
从全国竞争格局上看,中国碳纤维行业目前受到技术限制生产较为集中,实际产量目前主要集中在几个头部企业当中,根据中国化学纤维工业协会发布的2021年碳纤维产量名单,宝荆碳材料、中复神鹰、恒神股份、吉林国兴、兰州蓝星五家企业被作为Top5企业展示。从国际格局上看,在运行产能维度,吉林化纤在2021年已达到1.6万吨,并有2.7吨的扩产计划即将落实,已经超越赫氏、三菱、东邦帝人等国际龙头企业,宝荆、恒神和新创碳谷等紧随其后。
AI访谈数据图表
摘要
近年来,碳纤维因其耐高温、耐腐蚀、低密度等优越特性,成为了航天航空、体育休闲、风电叶片等产业下游应用领域产品优化时的原料选择。现阶段,中国碳纤维产业发展呈快速增长趋势,国家多项政策鼓励支持,龙头企业积极发力。在产能上已实现年增1万吨以上,逐渐打破国外企业的垄断局面;在技术上逐个克服高性能碳纤维研发难点,国产化进程势不可挡。虽然该行业的顶级核心技术仍由日德美等入局较早国家的头部企业垄断,但我国碳纤维产业以其惊人的成长速度逐渐缩小与该产业领先国家的差距。
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碳纤维是一种由碳元素构成的纤维材料,具有高强度、高模量、低密度、耐腐蚀等优良性能。在碳纤维行业中,常用的定义包括以下几种: 1. 碳纤维是一种由高强度碳纤维束制成的复合材料,其强度和刚度比钢铁高数倍,比铝合金高一倍以上。 2. 碳纤维是一种由碳纤维和树脂组成的复合材料,具有轻质、高强度、高刚度、耐腐蚀等特点,广泛应用于航空、航天、汽车、体育器材等领域。 3. 碳纤维是一种由碳元素构成的纤维材料,具有高强度、高模量、低密度、耐腐蚀等优良性能,可用于制造飞机、汽车、船舶、建筑等领域的结构材料。 这三种定义之间的区别和差异主要在于描述的对象、组成成分和应用领域。第一种定义强调碳纤维的高强度和高刚度,将其作为一种复合材料来描述;第二种定义则更加注重碳纤维与树脂的组合,强调其轻质、耐腐蚀等特点,并列举了多个应用领域;第三种定义则更加简洁明了,直接描述了碳纤维的基本特性和应用领域。因此,在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的定义来描述碳纤维的特性和应用。
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碳纤维(Carbon Fiber)由碳元素构成,且其含碳量在90%以上,是一种具有高硬度、高强度、耐高温、耐腐蚀、轻质量等特性的新型纤维材料,它的耐高温性能居所有化纤材料之首。碳纤维细分产品数量众多,且因纤维种类、工艺、性能等不同被分成各个种类。根据合成方式的不同,碳纤维能够被分成四个类别,同时这四个分类下的碳纤维材料也可以通过不同的直径大小区分开来。据调查,市面上超过90%的碳纤维为聚丙烯腈(PAN)基碳纤维。
[1]
1:知网
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碳纤维行业的主流分类标准是按照制造工艺和应用领域进行分类。 一、按照制造工艺分类 1. 气相沉积法(CVD)制备的碳纤维:这种碳纤维制造工艺是将有机气体在高温下分解,生成碳原子,然后在金属催化剂的作用下形成碳纤维。这种碳纤维的特点是强度高、模量大、耐高温、抗腐蚀性好,适用于航空航天、汽车、体育器材等领域。 2. 碳化纤维(PAN)制备的碳纤维:这种碳纤维制造工艺是将聚丙烯腈(PAN)纤维经过预氧化、碳化等多道工序制成碳纤维。这种碳纤维的特点是强度高、模量大、耐磨损、导电性好,适用于航空航天、汽车、建筑、电子等领域。 3. 热解法制备的碳纤维:这种碳纤维制造工艺是将有机高分子材料在高温下分解,生成碳原子,然后通过拉伸、热处理等工序制成碳纤维。这种碳纤维的特点是强度高、模量大、耐高温、抗腐蚀性好,适用于航空航天、汽车、建筑、电子等领域。 二、按照应用领域分类 1. 航空航天领域碳纤维:这种碳纤维主要用于制造飞机、火箭、卫星等航空航天器材。其特点是强度高、模量大、轻质化、耐高温、抗腐蚀性好。 2. 汽车领域碳纤维:这种碳纤维主要用于制造汽车车身、底盘、发动机等部件。其特点是强度高、模量大、轻质化、耐磨损、抗腐蚀性好。 3. 体育器材领域碳纤维:这种碳纤维主要用于制造高尔夫球杆、网球拍、自行车等器材。其特点是强度高、模量大、轻质化、耐磨损、抗腐蚀性好。 4. 建筑领域碳纤维:这种碳纤维主要用于加固混凝土结构、制造桥梁、隧道等建筑物。其特点是强度高、模量大、轻质化、耐磨损、抗腐蚀性好。 5. 电子领域碳纤维:这种碳纤维主要用于制造电池、电容器、电磁屏蔽等电子器件。其特点是导电性好、抗静电、耐高温、抗腐蚀性好。 不同制造工艺和应用领域的碳纤维具有不同的特点和差异。气相沉积法制备的碳纤维强度和模量更高,
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碳纤维复合材料由于合成基底物质的不同可以被分为多个类型,其中主要有树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、橡胶基复合材料、碳碳复合材料五类。而树脂基碳纤维复合材料由于出色特性可实现显著减重同时降低能耗,在全球碳纤维复合材料市场需求规模中占比达到80%以上。
碳纤维分类
树脂基复合材料
具有抗腐蚀、高强度、轻质量等特性
金属基复合材料
具有高比模量、高比强度、耐冲击等特性
陶瓷基复合材料
具有强韧性、耐高温等特性
橡胶基复合材料
具有耐摩擦、热疲劳性改善等特性
碳碳复合材料
具有尺寸稳定、抗氧化、耐烧灼等特性
[2]
1:知网
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中国碳纤维行业特征分析 商业模式、竞争环境和利润成本是中国碳纤维行业的三个重要维度。 商业模式 碳纤维行业的商业模式主要包括原材料采购、生产加工、销售和服务等环节。在这些环节中,原材料采购和生产加工是碳纤维行业的核心环节。由于碳纤维的生产过程复杂,需要高精度的设备和技术,因此,生产加工环节对于企业来说是非常重要的。同时,销售和服务也是企业获取利润的重要途径。 竞争环境 中国碳纤维行业的竞争环境主要包括国内市场和国际市场两个方面。在国内市场上,碳纤维行业的竞争主要集中在大型企业之间。这些企业具有较强的生产能力和技术实力,能够提供高质量的产品和服务。在国际市场上,中国碳纤维行业的竞争主要来自于日本、美国和欧洲等发达国家的企业。这些企业具有先进的技术和设备,能够生产出高品质的碳纤维产品。 利润成本 碳纤维行业的利润成本主要包括原材料成本、生产成本和销售成本等方面。其中,原材料成本是碳纤维行业的主要成本之一。由于碳纤维的原材料价格较高,因此,企业需要控制原材料采购成本,以保证产品的竞争力。生产成本和销售成本也是企业需要关注的重要成本。企业需要通过提高生产效率和优化销售渠道等方式来降低成本,以提高利润水平。 数据来源 以上分析主要基于以下数据来源: 1. 中国碳纤维行业相关报告和研究数据; 2. 国内外碳纤维行业企业的财务报表和年报等数据; 3. 相关行业协会和组织发布的数据和报告; 4. 国内外碳纤维行业的新闻报道和市场分析等资料。 结论 综上所述,商业模式、竞争环境和利润成本是中国碳纤维行业的三个重要维度。在商业模式方面,企业需要注重原材料采购和生产加工环节,同时加强销售和服务等环节,以提高企业的竞争力和盈利能力。在竞争环境方面,企业需要关注国内市场和国际市场的竞争情况,提高产品质量和技术水平,以赢得市场份额。在利润成本方面,企业需要控制原材料成本、生产成本和销售成本等方面的成本,以提高企业的利润水平。
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中国碳纤维行业具有下游应用广泛、国产化水平较低、受到宏观政策支持等特征。
1
下游应用广泛
碳纤维在风电设备/体育休闲/航空航天/汽车等领域均有广泛的需求
碳纤维下游应用领域广泛,此处仅选取部分具有代表性的应用领域举例,其中按2021全球碳纤维需求量占比来说,风电设备和体育休闲占据前两位,但由于航天航空碳纤维材料的技术要求标准及产品单价成本更高,在加总后的产品需求总金额统计中独占鳌头。随着碳纤维在部分品牌汽车轻量化过程中的出现,庞大的汽车需求市场也将成为未来碳纤维应用的重要领域
2
国产化水平较低
大部分高性能原材料仍依赖进口
从技术层面来说,中国碳纤维技术与日德美等国相比起步相对较晚,在核心技术和产能方面存在一定差距,出口需求量较小,部分高性能碳纤维产品仍依赖进口;从市场格局层面来说,碳纤维的市场集中度较高,且日美德企业垄断局势明显,美国赫氏、德国西格里、日本三菱三家企业瓜分了大丝束碳纤维全球市场共98%的份额,而小丝束碳纤维49%的产能也由日本的三家龙头企业东丽、东邦、三菱所贡献
3
受到宏观政策支持
中国碳纤维市场需求大,且在关键领域受到日本等国家的原料制裁,因此国家需要从政策侧推进其产量和技术的增长
在十四五规划中,从大方向上指出攻关碳纤维等基础材料的技术对于国家需求的紧迫性,而后又发布多项指导性政策明确我国的碳纤维发展应实现关键技术突破和高效低成本生产两手抓,同时指出碳纤维对于风电等领域的重要应用意义
[3]
1:https://news.bjx.com.cn/html/20180911/927201-1.shtml
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2:https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_17803612
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3:赛奥碳纤维技术、北极星风力发电网
赛奥碳纤维技术、北极星风力发电网
“碳纤维已关联2篇产业链
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