随着全球低空经济产业进程的加快，飞机减肥成为人们关注的焦点，“新材料之王”碳纤维材料成为轻量化和降低飞机成本的关键。飞行器领域对碳纤维的需求明确，飞行汽车（eVTOL）碳纤维是中90%以上的复合材料。碳纤维材料具有重量轻、强度高、弹性高、耐高温等特点，有望成为低空经济上游材料的核心增长点。据罗兰贝格报道，到2025年，全球飞行车数量将达到3万辆，到2050年，全球飞行车数量将激增至9.8万辆。预计到2050年，小丝束碳纤维需求量将达到29.4万吨，市场空间将扩大到28.1亿元。01碳纤维行业概述
碳纤维是高性能纤维之王，也被称为“黑金”。其制造品种为1000-3000°在C的高温惰性气体环境中，聚丙烯腈等有机纤维(PAN)、沥青或粘合剂直径在5-10微米之间，碳含量超过90%，裂解碳化后形成碳主链结构。这种含碳量超过90%的无机聚合物纤维是目前最轻的无机材料之一。碳纤维广泛应用于航空航天、军工、能源、体育用品、汽车和建筑加固等领域。碳纤维作为一种单独的脆性材料，使用场景有限，但在复合材料中起着重要作用。复合材料是由两种或两种以上的材料通过特定的复合工艺获得的新材料。它不仅保留了原组分的主要特性，而且通过协同效应获得了原组分无法比拟的特殊性能。碳纤维复合材料主要由碳纤维与树脂、金属、陶瓷或橡胶等基材混合而成，具有比强度高（轻、坚固）、比模量高（单位密度下弹性模量突出）的显著特点。由碳纤维复合材料制成的零件质量仅为传统铝合金材料的15%-30%，具有重量轻的优点。根据纤维数量的不同，碳纤维分为小丝束和大丝束。碳纤维称为小丝束，小于24K（1K为1000根丝），主要用于国防、军工、航空航天等高端技术领域，也被称为“航空航天材料”。大丝束主要用于民用领域，成本低但生产控制难度大，又称“工业级材料”。02碳纤维产业链梳理
碳纤维产业链包含了从原料提炼到最终成型的全过程。上游企业从石油、煤炭、天然气等化石燃料中提取丙烯，通过氨氧化反应获得丙烯腈，丙烯腈通过聚合和纺丝工艺加工成聚丙烯腈（PAN）碳纤维制备的关键前驱体是原丝。产业链中下游厂家接过PAN原丝进行预氧化处理，将其转化为耐热梯形结构。PAN原丝经低温碳化和高温碳化后，逐渐转化为具有混乱石墨结构的碳纤维。制备优质PAN原丝是中游环节获得高性能碳纤维的先决条件。氧化炉和碳化炉是制备碳纤维时的核心设备。氧化炉用于将PAN原丝转化为耐热梯形结构，而碳化炉负责在高温下逐渐消除原丝中的非碳元素，最终获得含碳量超过99%的高性能碳纤维。由于碳纤维产业链长，关键控制点多，生产过程中每一步带来的缺陷都会传递到下一步，影响碳纤维的最终性能。制备稳定的高性能碳纤维是各工序精确调节和精确配合的关键。03碳纤维行业竞争格局梳理
碳纤维的生产工艺复杂，具有较高的壁垒，长期以来一直由海外制造商主导。从产能分布来看，日本企业在全球小束丝碳纤维市场占有绝对优势，主要包括东丽的卓尔泰克、日本三菱等。大丝束产能集中度较高，主要分布在欧美，主要由美国Hexcel和德国SGL控制，形成双寡头垄断局面。在国内大丝束布局方面，吉林化纤等龙头企业正在加快生产扩张，促进国内大丝束供应的持续增长；上海石化成功建设了中国首条1万吨碳纤维国产线，实现了首套设备的交付；宝武碳业、兰州蓝星、新碳谷等企业也在积极开展相关布局。复神鹰、光威复材、恒神在中国小丝束碳纤维行业的碳纤维产品涵盖了从T300级到T1000级、M40级的全系列产品。光威复合材料是整个碳纤维行业的领先企业；中复神鹰是以日本东丽为目标的民用高性能碳纤维。此外，吉林和宝景公司碳纤维PAN原丝设计产能领先，吉林碳谷在国内原丝领先。中宝新创碳谷、中简科技、宝武碳业、兰州蓝星、新创碳谷、恒神股份、太钢钢科等产业链厂商也在加快布局。吉林化纤是小鹏汇天合作伙伴中国恒瑞的碳纤维材料供应商；光威复合材料已应用于无人机结构部件，可用于EVTOL相关场景，包括无人直升机碳纤维复合材料的整体结构；中复神鹰SYT55G(T800)碳纤维通过中国商飞PCD 预先批准并取得材料规范；中航高科技复合材料原料产品能满足低空飞机设计要求，许多飞行汽车制造商选择了公司的碳纤维复合材料原材料产品；ZT7系列碳纤维产品在航空和航天领域领先稳定批量。近年来，碳纤维因其优异的性能引起了各个领域的关注。碳纤维因其优异的性能近年来引起了各个领域的广泛关注。目前，国家政策继续支持低空经济。碳纤维作为低空经济产业链材料的关键环节，下游需求空间广阔，未来应用场景有望进一步扩大。精选乐晴智库
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