2013-2018年中国碳纤维产品市场现状分析及投资前景研究报告

数据来源; 中国化纤工业协会

报告目录：

第一章 碳纤维相关概述 1
第一节 碳纤维简介 1
一、碳纤维定义及分类 1
二、碳纤维的性能 2

碳纤维可分别用聚丙烯腈纤维、沥青纤维、粘胶丝经碳化制得；按力学性能分为通用型和高性能型。通用型碳纤维强度为1000MPa、模量为100GPa左右。高性能型碳纤维又分为高强型（强度2000MPa、模量250GPa）和高模型（模量300GPa以上）。强度大于4000MPa的又称为超高强型；模量大于450GPa的称为超高模型。
随着航天和航空工业的发展，还出现了高强高伸型碳纤维，其延伸率大于2%。用量最大的是聚丙烯腈PAN基碳纤维，约占总用量的90%以上。
碳纤维主要有四种产品形式：长丝、布料、预浸料坯和短切纤维。布料是指由碳纤维制成的织品；预浸料坯是将碳纤维按照一个方向一致排列，并将碳纤维或布料经树脂浸泡使其转化成片状；短切纤维指的是短丝。
几种碳纤维的主要性能指标

资料来源： beplay登录中心研究中心整理

三、碳纤维的应用领域 3

碳纤维单独应用较少，基本都用做复合材料增强基材。碳纤维增强复合材料主要包括：碳纤维增强陶瓷基复合材料，C/C复合材料，碳纤维增强金属基复合材料，碳纤维增强树脂基复合材料等。
1）碳纤维增强陶瓷基复合材料。用碳纤维增强陶瓷可有效改善韧性，改变陶瓷脆性断裂形态，同时阻止裂纹在陶瓷基体中的迅速传播、扩展。目前国内外比较成熟的碳纤维增强陶瓷材料是碳纤维增强碳化硅材料，在航空发动机、航天飞行器等领域广泛应用。

2）C/C复合材料。它是由碳纤维或织物、编织物等增强碳基复合材料构成，主要由各类碳组成，即纤维碳、树脂碳和沉积碳。这种材料除具备高强度、高刚性、尺寸稳定、抗氧化和耐磨损等特性外，还具有较高的断裂韧性和假塑性。在高温环境中，强度高、不熔不燃，广泛应用于导弹弹头、固体火箭发动机喷管以及飞机刹车盘等领域。

3）碳纤维增强金属基复合材料。碳纤维增强金属基复合材料具有高的比强度和比模量，高的韧性和耐冲击性能。目前碳纤维增强铝、镁基复合材料的制备技术比较成熟。

4）碳纤维增强树脂基复合材料。它具有轻质、高强、耐高温、抗腐蚀、热力学性能优良等特点，被广泛应用作结构材料及耐高温烧蚀材料。碳纤维增强树脂复合材料所用树脂基体主要分为两类，一类是热固性树脂，另一类是热塑性树脂。碳纤维增强热塑性塑料是指碳纤维为分散质，热塑性塑料为基体的纤维增强塑料。用碳纤维增强热塑性塑料近年来发展较快，其特点是：强度与刚性高，蠕变小，热稳定性高，线膨胀系数小：减摩耐磨，不损伤磨件，阻尼特性优良。碳纤维增强热固性塑料是以热固性塑料为基体，以碳纤维及其织物为分散质的纤维增强塑料。碳纤维及其织物与环氧、酚醛等树脂制成的复合材料具有强度高、模量高、密度小、减摩耐磨、自润滑、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变、热膨胀系数小、导热率大，耐水性好等优点。

碳纤维复合材料用途及应用领域

资料来源：产业信息网整理

第二节 碳纤维的生产工艺 4

一、干喷湿纺法4

二、射频法5

第三节 PAN基与沥青基碳纤维生产情况5

一、国外PAN基碳纤维产能5

碳纤维的研发和量产在20世纪后期由日本率先突破，随后日本、美国等已实现规模化稳定生产。总体来看，碳纤维制造关键技术的发展可分为四个标志性阶段。

1）20世纪60年代，突破了聚丙烯脂基碳纤维的连续制备技术路线，为碳纤维从实验室走向工业化奠定技术基础。

2）20世纪70年代，实现了强度为3.5GPa左右的T300级碳纤维工业化规模生产，推动了碳纤维在国防和工业领域的实用化。

3）20世纪80年代，成功开发出强度5.6GPa、模量294Gpa的T800级高强中模型碳纤维在T300级碳纤维的基础上，发展了M40级高模型碳纤维拓展了T700级（特征强度为4.9GPa、模量为230GPa）高强型聚丙烯脂基碳纤维，实现了规模化生产。

4）20世纪90年代至今，继续高性能产品研发，开发出了M50J（模量475GPa、强度3.92GPa）为代表的高模高强型碳纤维，以及强度高达7.06GPa的T1000碳纤维重视多功能、低成本化碳纤维产品的研发，促进碳纤维的应用。

日本主要PAN-CF 生产企业产品工艺

资料来源：产业信息网整理

在目前碳纤维产业链诸多环节中，少数企业掌握核心技术，包括PAN原丝生产中的聚合、喷丝、牵引等几个步骤，以及碳化过程中的低温碳化、高温碳化两个环节。而整个产业链中，这两个环节所占利润高达55%-75%。

小丝束产能集中于日本，大丝束集中于美国

世界碳纤维的生产主要集中在日本、美国、德国、韩国等少数发达国家和我国的台湾省，主要生产商为日本的东丽、东邦人造丝、三菱人造丝三大集团和美国的卓尔泰克（ZOLTEK）、赫氏（HEXCEL）、阿尔迪拉（ALDILI）和德国的SGL公司等。PAN 基碳纤维产品主要有以美国为代表的大丝束碳纤维（ 48K～480K）和以日本为代表的小丝束碳纤维（1K～24K）两大类。大丝束碳纤维对前驱体要求较低，产品成本低，比较适合于一般民用产品（T-700 及以下系列产品）开发。小丝束碳纤维追求高性能，在航空航天、军工等领域应用广泛，代表着国际碳纤维发展的先进水平。

PAN 基大丝束碳纤维由美国Fortafil 和美国Zoltek公司商品化。世界主要生产大丝束碳纤维的厂家是美国福塔菲尔（Fortafil）、卓尔泰克（ZOLTEK）和阿尔笛拉（ALDILA）三大公司，其大丝束的生产能力之和占世界总量的75%。值得注意的是日本东丽公司、三菱公司也开始大量生产24K及以上级别大丝束碳纤维。世界小丝束碳纤维生产基本上被日本碳纤维生产厂家控制，主要是东丽（Toray）集团、东邦（Toho）集团和三菱（Mitsubishi）集团三大碳纤维生产企业。2010 年，三家生产能力分别为18900吨/年，13500吨/年和8350吨/年，分别占世界总产能的32%，23%和14%，三家小丝束碳纤维生产能力占世界小丝束碳纤维总生产能力的69%。按地区生产能力来看，2005 年以前世界PAN 基碳纤维小丝束碳纤维生产主要集中在亚洲地区，2006年以后美洲和欧洲的小丝束碳纤维生产能力大幅度提升，成为新的小丝束碳纤维生产中心。总体来看，目前世界PAN 基小丝束碳纤维按地区的生产能力亚洲约占5/10，美洲约占3/10，欧洲则占2/10。

资料来源： beplay登录中心研究中心整理

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目前，全球PAN基碳纤维产能规模超过11万吨万吨，其中，小丝束碳纤维生产基本上被东丽（Toray）、东邦（Toho）和三菱（Mitsubishi）等日本企业所控制，三者市占率达到70%左右。大丝束碳纤维生产则主要集中在美国、德国和日本，美国卓尔泰克（Zoltek）、德国西格里（SGL Group）和日本东邦（Toho）合计占全球大丝碳纤维名义产能的80%左右。

资料来源：JEC
二、国内PAN基碳纤维产能 8
三、沥青基碳纤维的生产简况 9
四、沥青基碳纤维的生产方法 10

第二章 2012-2013年全球碳纤维行业总体发展状况 12
第一节 2012-2013年全球碳纤维行业发展概况 12
一、国外碳纤维应用领域日益广泛 12
二、全球碳纤维产业发展的新动向 13
三、全球聚丙烯腈基碳纤维发展状况 16
四、全球碳纤维技术研发重视降低成本 18
五、国外企业着力研发环境友好型循环碳纤维 18
第二节 2012-2013年日本碳纤维行业发展现状 19
一、日本企业建设碳纤维回收再利用设施 19
二、日本东京大学研发酚醛纳米碳纤维非织造材料 19
三、2015年前日本碳纤维汽车有望商品化 19
第三节 2012-2013年俄罗斯碳纤维行业发展现状 20
一、俄罗斯开展导电碳纤维吸附剂研究 20
二、碳纤维材料应用于俄罗斯飞机零部件制造 20
三、俄罗斯研制聚酰亚胺/纳米碳纤维复合材料 22
第四节 2012-2013年美国碳纤维行业发展现状 22
一、美国与中国台湾合作开发航天碳纤维 22
二、美国投巨资用于研发低成本的碳纤维 23
三、美国碳纤维材质的吹气大桥建成 23
第五节 2012-2013年其他国家碳纤维行业发展现状 24
一、德国研制碳纤维增强陶瓷用于航天领域 24
二、英国诺丁汉大学研发低成本碳纤维再循环工艺 24

第三章 2012-2013年中国碳纤维行业发展面临的环境 26
第一节 2012-2013年中国碳纤维行业发展面临的政策环境 26
一、《国家高技术产业基地发展指导意见》 26
二、《国家高技术产业发展项目管理暂行办法》 31
三、《科技型中小企业创业投资引导基金管理暂行办法》 41
四、《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》 47
第二节 2012-2013年中国碳纤维行业发展面临的经济环境 48
一、中国调整宏观政策促进经济增长 48
二、2012-2013年中国宏观经济实现平稳增长 49
三、2012-2013年我国国民经济总体运行状况 50
四、我国积极推动低碳经济发展 51
五、碳纤维材料在低碳经济发展时代占重要地位 52
第三节 2012-2013年中国碳纤维行业发展面临的社会环境 53
一、我国新材料新技术应用领域不断扩大 53
二、我国加快促进新材料产业的发展 53
三、新材料产业向战略高端方向发展 54
四、新材料产业的市场规模将迅速扩大 55
第四节 2012-2013年中国碳纤维行业发展面临的行业环境 57
一、我国化纤产量持续快速增长 57
二、2012-2013年化学纤维行业的运行分析 57

生产保持增长，增速有所回落。据国家统计局统计，2013年化纤产量继续保持增长，全年共完成产量4122万吨，同比增长7.9%，比2012年下降3.3个百分点。其中，涤纶3341万吨，同比增长6.6%，增速下降了2.8个百分点；氨纶产量增长最快，增速达27.3%。

企业名称	设计产能（吨）	备注
西安康本材料有限公司	碳纤维30，原丝70	生产线已贯通，计划原丝1250吨，碳纤维500吨。
中复神鹰碳纤维有限公司	碳纤维2500，原丝5000	计划原丝25000吨，碳纤维10000吨。
戚海拓展纤维有限公司	碳纤维1150，原丝2890	已投产
兰州蓝星	碳纤维350，原丝5000	计划原丝25000吨，碳纤维10600吨。
吉研高科技有限责任公司	500	已投产
大连兴科碳纤维有限公司	360
中石油吉林石化公司	**	已投产
中钢集团江城碳纤维股份有限公司	**	已投产
奇峰化纤吉林碳谷碳纤维有限公司	**	1期2500吨
吉研高科——扬州惠通	原丝2000
江苏恒神纤维有限公司	**
沈阳中恒碳纤维产业集团有限公司	原丝1500，碳纤维600	计划原丝12500，碳纤维5000
河南煤业化工集团	**	**
扬州市惠通聚酯技术有限公司	**
甘肃郝氏碳纤维有限公司	10