一、碳纤维复合材料中，基体材料以树脂基为主
根据观研报告网发布的《中国碳纤维复合材料行业现状深度研究与发展前景预测报告（2024-2031年）》显示，碳纤维复合材料是指以树脂、金属、陶瓷和橡胶等材料为基体，以碳纤维为增强材料，经过复合制成的结构或功能材料。
碳纤维复合材料中，基体材料以树脂基为主，市场份额占比 90%以上。基体材料分为金属和非金属两大类，金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金，非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。目前，碳纤维复合材料以树脂基复合材料（CFRP）为主，占全部碳纤维复合材料市场份额的 90%以上。
碳纤维复合材料分类
| 分类 | 子分类 | 特点 | 应用领域 |
| 树脂基复合材料（CFRP） | 热固性树脂（TS） | 强度、刚度高；酚醛树脂基耐热性好 | 宇宙飞行器外表面防热层及火箭喷嘴（酚醛树脂基）、航空航天结构材料 |
| 热塑性树脂（TP） | 耐湿热、强韧、优良的成型加工性 | （环氧树脂基）、钓渔竿、建筑补强等 | |
| 碳/碳复合材料（C/C） | 由碳纤维及其制品（碳布等）增强的复合材料 | 低密度、耐烧蚀、抗热震、高导热、低膨胀、摩擦磨损性能优异 | 导弹弹头、固体火箭发动机喷管、航天飞机、飞机刹车盘、人工骨骼等 |
| 金属基复合材料（CFRM） | 锕、铝、镍、铜 | 高比强度、高比模量、优异的疲劳强度 | 宇航结构材料、汽车、铁道、机械等 |
| 陶瓷基复合材料（CFRC） | - | 改善韧性、提高机械冲击/热冲击性 | 发动机高温部件等 |
| 橡胶基复合材料（CFRR） | - | 改善热疲劳性、提高使用寿命 | 管材、耐磨衬轮、特殊密封件等 |
资料来源：观研天下整理
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二、碳纤维复合材料性能优异，主要应用于航空航天军工、风电叶片等领域
碳纤维复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。碳纤维复合材料具有重量轻、力学性能好、结构设计灵活、性能可调控、来源广、成本低等特点，在国防军事的发展中有着重要地位，已广泛应用于各类飞机、无人机、导弹、运载火箭、卫星中。
常用碳纤维复合材料与部分金属材料性能对比
| 材料名称 | 密度/(g·cm-3) | 比强度/(107cm) | 比模量/(109cm) | 抗拉强度/MPa | 拉伸模量/GPa |
| 铝 | 2.64 | 0.12 | 0.27 | 400 | 72 |
| 钢 | 7.81 | 0.09 | 0.26 | 1000 | 210 |
| 钛 | 4.50 | 0.20 | 0.25 | 900 | 116 |
| 玻璃钢 | 2.0 | 0.53 | 0.20 | 1060 | 40 |
| 碳纤维（IM6） | 1.80 | 0.27 | 127.8 | 4900 | 230 |
| 高强碳纤维/环氧 | 1.56 | 0.91 | 0.81 | 1420 | 126 |
| 高模碳纤维/环氧 | 1.60 | 0.66 | 1.47 | 1050 | 235 |
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2023 年，全球树脂基碳纤维复材需求约 17.69 万吨，其中，航空航天军工领域 3.38 万吨，占比 19%，风电叶片领域 3.08 万吨，占比 17%，体育休闲领域 2.89 万吨，占比 16%。
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2023 年，全球树脂基碳纤维复材市场规模 229.6 亿美元，其中，航空航天军工领域市场规模 146.2 亿美元，占比 64%，体育休闲领域市场规模 35.9 亿美元，占比 16%，风电叶片领域市场规模 6.2 亿美元，占比 3%。
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三、受国产大飞机和低空领域驱动，我国航空航天领域碳纤维复合材料需求有望增多
与全球市场结构相比，国内碳纤维复材市场结构中，航空航天领域占比相对小。从需求量看，2023 年全球航空航天军工领域碳纤维复材需求占比 19%，而国内航空航天领域碳纤维复材需求占比 11%。
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从市场规模看，2023 年全球航空航天军工领域碳纤维复材市场规模占比 64%，而国内航空航天领域碳纤维复材市场规模占比 48%。
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中国航空航天领域碳纤维复合材料需求有望增长。一方面，国内航空航天碳纤维复材需求有望随国产商用大飞机量产及其对国产碳纤维复材的采购、应用实现快速增长。另一方面，低空领域有望成为碳纤维复材需求增长点。eVTOL 的复材用量占比达 70%以上，用于包括机身、电池盒、桨叶、座椅等结构件。其中，超 90%的复材为碳纤维复材，约 10%的复材以保护膜的形式使用玻璃纤维增强。
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四、国内碳纤维自主供应能力加强，国产替代仍有一定空间
国内碳纤维生产企业可以划分为航空航天军工应用企业、高性能工业应用企业、大丝束工业应用企业三类：
碳纤维生产企业分类
| 分类 | 简介 |
| 航空航天军工应用企业 | 主要针对航空航天兵器海工及核工军品市场，以及商用航空航天、通用航空等市场，供应商包括光威复材、中简科技、太钢钢科等，此外，也包括中复神鹰及恒神股份的部分产能、煤化所扬州基地、西安康本、河南永煤、中油吉化、吉研高科和吉林神舟等。 |
| 高性能工业应用企业 | ，主要针对高端体育器材、飞行汽车、高性能热场材料、先进电子、先进高压容器等先进工业领域，以中复神鹰、江苏恒神、长盛科技为代表。 |
| 低成本工业应用企业 | 主要针对是风电叶片、新能源汽车、轨道交通、常规体育器材、常规热场材料、新型功能材料等，以吉林化纤、宝旌、上海石化、蓝星为代表，也包括新创碳谷、新疆隆矩等。 |
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国内碳纤维生产企业生产能力不断提高，我国碳纤维自主供应能力持续加强。数据显示，2023 年，我国碳纤维运行产能为 14.08 万吨，相比 2022 年的 11.21 万吨增长了 26%。其中光威复材和中简科技的碳纤维产品主要用于航空航天领域，毛利率较高，2023 年光威复材和中简科技碳纤维及织物的毛利率分别为61.85%和 67.70%。
国内主要碳纤维厂商基本情况
| 公司 | 相关产品 | 产能 | 产量 | 营收和毛利率 |
| 光威复材 | 碳纤维、碳梁、预浸料 | 碳纤维 3685 吨，碳梁1190 万米，预浸料1453 万平方米 | 碳纤维及织物 2587.21 吨，碳梁 446.64 万米，预浸料517.61 万平方米 | 碳纤维及织物 16.67 亿元，毛利率 61.85%；碳梁 4.26 亿元，毛利率 18.12%；预浸料 2.68 亿元，毛利率 33.98% |
| 中简科技 | 碳纤维、碳纤维织物 | 1500 吨/年(12K)或400 吨/年(3K) | 碳纤维及织物 244.93 吨 | 碳纤维及织物 5.59 亿元，毛利率67.70% |
| 中复神鹰 | 碳纤维 | 2.85 万吨 | 碳纤维 19813.84 吨 | 碳纤维 22.43 亿元，毛利率30.21% |
| 恒神股份 | 碳纤维、织物及预浸料、复合材料制件 | 碳纤维 5000 吨，织物及预浸料 1500 万平方米，复合材料制件5000 吨 | 碳纤维产能利用率 93% | 碳纤维及其他 4.55 亿元，毛利率1.26%；预浸料 3.60 亿元，毛利率 48.47% |
| 吉林化纤 | 小丝束碳纤维、碳纤维复材 | 小丝束碳纤维 600吨，碳纤维复材 12000吨 | 碳纤维产品 8740 吨 | 碳纤维产品 3.66 亿元，毛利率33.83% |
| 宝武碳业 | 碳纤维 | 1 万吨 | 碳纤维 9159.62 吨 | 2022 年，碳纤维及其复合材料收入 13.03 亿元，毛利率 12.00% |
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碳纤维国产替代仍有一定提升空间。2023 年，中国碳纤维的总需求为 6.91 万吨，其中，进口量 1.61 万吨，占总需求的 23%，同比减少 45%，国产碳纤维供应量 5.30万吨，占总需求的 77%，同比增长 18%。长远来看，随着国内碳纤维供应能力不断提升，国产替代或将加速推进。
数据来源：观研天下数据中心整理（zlj）
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