一、碳纖維復合材料中，基體材料以樹脂基為主
根據(jù)觀研報告網發(fā)布的《中國碳纖維復合材料行業(yè)現(xiàn)狀深度研究與發(fā)展前景預測報告（2024-2031年）》顯示，碳纖維復合材料是指以樹脂、金屬、陶瓷和橡膠等材料為基體，以碳纖維為增強材料，經過復合制成的結構或功能材料。
碳纖維復合材料中，基體材料以樹脂基為主，市場份額占比 90%以上?；w材料分為金屬和非金屬兩大類，金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金，非金屬基體主要有合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。目前，碳纖維復合材料以樹脂基復合材料（CFRP）為主，占全部碳纖維復合材料市場份額的 90%以上。
碳纖維復合材料分類
| 分類 | 子分類 | 特點 | 應用領域 |
| 樹脂基復合材料（CFRP） | 熱固性樹脂（TS） | 強度、剛度高；酚醛樹脂基耐熱性好 | 宇宙飛行器外表面防熱層及火箭噴嘴（酚醛樹脂基）、航空航天結構材料 |
| 熱塑性樹脂（TP） | 耐濕熱、強韌、優(yōu)良的成型加工性 | （環(huán)氧樹脂基）、釣漁竿、建筑補強等 | |
| 碳/碳復合材料（C/C） | 由碳纖維及其制品（碳布等）增強的復合材料 | 低密度、耐燒蝕、抗熱震、高導熱、低膨脹、摩擦磨損性能優(yōu)異 | 導彈彈頭、固體火箭發(fā)動機噴管、航天飛機、飛機剎車盤、人工骨骼等 |
| 金屬基復合材料（CFRM） | 錒、鋁、鎳、銅 | 高比強度、高比模量、優(yōu)異的疲勞強度 | 宇航結構材料、汽車、鐵道、機械等 |
| 陶瓷基復合材料（CFRC） | - | 改善韌性、提高機械沖擊/熱沖擊性 | 發(fā)動機高溫部件等 |
| 橡膠基復合材料（CFRR） | - | 改善熱疲勞性、提高使用壽命 | 管材、耐磨襯輪、特殊密封件等 |
資料來源：觀研天下整理
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二、碳纖維復合材料性能優(yōu)異，主要應用于航空航天軍工、風電葉片等領域
碳纖維復合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求。碳纖維復合材料具有重量輕、力學性能好、結構設計靈活、性能可調控、來源廣、成本低等特點，在國防軍事的發(fā)展中有著重要地位，已廣泛應用于各類飛機、無人機、導彈、運載火箭、衛(wèi)星中。
常用碳纖維復合材料與部分金屬材料性能對比
| 材料名稱 | 密度/(g·cm-3) | 比強度/(107cm) | 比模量/(109cm) | 抗拉強度/MPa | 拉伸模量/GPa |
| 鋁 | 2.64 | 0.12 | 0.27 | 400 | 72 |
| 鋼 | 7.81 | 0.09 | 0.26 | 1000 | 210 |
| 鈦 | 4.50 | 0.20 | 0.25 | 900 | 116 |
| 玻璃鋼 | 2.0 | 0.53 | 0.20 | 1060 | 40 |
| 碳纖維（IM6） | 1.80 | 0.27 | 127.8 | 4900 | 230 |
| 高強碳纖維/環(huán)氧 | 1.56 | 0.91 | 0.81 | 1420 | 126 |
| 高模碳纖維/環(huán)氧 | 1.60 | 0.66 | 1.47 | 1050 | 235 |
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2023 年，全球樹脂基碳纖維復材需求約 17.69 萬噸，其中，航空航天軍工領域 3.38 萬噸，占比 19%，風電葉片領域 3.08 萬噸，占比 17%，體育休閑領域 2.89 萬噸，占比 16%。
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2023 年，全球樹脂基碳纖維復材市場規(guī)模 229.6 億美元，其中，航空航天軍工領域市場規(guī)模 146.2 億美元，占比 64%，體育休閑領域市場規(guī)模 35.9 億美元，占比 16%，風電葉片領域市場規(guī)模 6.2 億美元，占比 3%。
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三、受國產大飛機和低空領域驅動，我國航空航天領域碳纖維復合材料需求有望增多
與全球市場結構相比，國內碳纖維復材市場結構中，航空航天領域占比相對小。從需求量看，2023 年全球航空航天軍工領域碳纖維復材需求占比 19%，而國內航空航天領域碳纖維復材需求占比 11%。
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從市場規(guī)?？矗?023 年全球航空航天軍工領域碳纖維復材市場規(guī)模占比 64%，而國內航空航天領域碳纖維復材市場規(guī)模占比 48%。
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中國航空航天領域碳纖維復合材料需求有望增長。一方面，國內航空航天碳纖維復材需求有望隨國產商用大飛機量產及其對國產碳纖維復材的采購、應用實現(xiàn)快速增長。另一方面，低空領域有望成為碳纖維復材需求增長點。eVTOL 的復材用量占比達 70%以上，用于包括機身、電池盒、槳葉、座椅等結構件。其中，超 90%的復材為碳纖維復材，約 10%的復材以保護膜的形式使用玻璃纖維增強。
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四、國內碳纖維自主供應能力加強，國產替代仍有一定空間
國內碳纖維生產企業(yè)可以劃分為航空航天軍工應用企業(yè)、高性能工業(yè)應用企業(yè)、大絲束工業(yè)應用企業(yè)三類：
碳纖維生產企業(yè)分類
| 分類 | 簡介 |
| 航空航天軍工應用企業(yè) | 主要針對航空航天兵器海工及核工軍品市場，以及商用航空航天、通用航空等市場，供應商包括光威復材、中簡科技、太鋼鋼科等，此外，也包括中復神鷹及恒神股份的部分產能、煤化所揚州基地、西安康本、河南永煤、中油吉化、吉研高科和吉林神舟等。 |
| 高性能工業(yè)應用企業(yè) | ，主要針對高端體育器材、飛行汽車、高性能熱場材料、先進電子、先進高壓容器等先進工業(yè)領域，以中復神鷹、江蘇恒神、長盛科技為代表。 |
| 低成本工業(yè)應用企業(yè) | 主要針對是風電葉片、新能源汽車、軌道交通、常規(guī)體育器材、常規(guī)熱場材料、新型功能材料等，以吉林化纖、寶旌、上海石化、藍星為代表，也包括新創(chuàng)碳谷、新疆隆矩等。 |
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國內碳纖維生產企業(yè)生產能力不斷提高，我國碳纖維自主供應能力持續(xù)加強。數(shù)據(jù)顯示，2023 年，我國碳纖維運行產能為 14.08 萬噸，相比 2022 年的 11.21 萬噸增長了 26%。其中光威復材和中簡科技的碳纖維產品主要用于航空航天領域，毛利率較高，2023 年光威復材和中簡科技碳纖維及織物的毛利率分別為61.85%和 67.70%。
國內主要碳纖維廠商基本情況
| 公司 | 相關產品 | 產能 | 產量 | 營收和毛利率 |
| 光威復材 | 碳纖維、碳梁、預浸料 | 碳纖維 3685 噸，碳梁1190 萬米，預浸料1453 萬平方米 | 碳纖維及織物 2587.21 噸，碳梁 446.64 萬米，預浸料517.61 萬平方米 | 碳纖維及織物 16.67 億元，毛利率 61.85%；碳梁 4.26 億元，毛利率 18.12%；預浸料 2.68 億元，毛利率 33.98% |
| 中簡科技 | 碳纖維、碳纖維織物 | 1500 噸/年(12K)或400 噸/年(3K) | 碳纖維及織物 244.93 噸 | 碳纖維及織物 5.59 億元，毛利率67.70% |
| 中復神鷹 | 碳纖維 | 2.85 萬噸 | 碳纖維 19813.84 噸 | 碳纖維 22.43 億元，毛利率30.21% |
| 恒神股份 | 碳纖維、織物及預浸料、復合材料制件 | 碳纖維 5000 噸，織物及預浸料 1500 萬平方米，復合材料制件5000 噸 | 碳纖維產能利用率 93% | 碳纖維及其他 4.55 億元，毛利率1.26%；預浸料 3.60 億元，毛利率 48.47% |
| 吉林化纖 | 小絲束碳纖維、碳纖維復材 | 小絲束碳纖維 600噸，碳纖維復材 12000噸 | 碳纖維產品 8740 噸 | 碳纖維產品 3.66 億元，毛利率33.83% |
| 寶武碳業(yè) | 碳纖維 | 1 萬噸 | 碳纖維 9159.62 噸 | 2022 年，碳纖維及其復合材料收入 13.03 億元，毛利率 12.00% |
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碳纖維國產替代仍有一定提升空間。2023 年，中國碳纖維的總需求為 6.91 萬噸，其中，進口量 1.61 萬噸，占總需求的 23%，同比減少 45%，國產碳纖維供應量 5.30萬噸，占總需求的 77%，同比增長 18%。長遠來看，隨著國內碳纖維供應能力不斷提升，國產替代或將加速推進。
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