2024年4月6日发(作者：董傲冬)
国产高端碳纤维产业化发展研究分析——国内外发展现状与难点分析
摘要：伴随着轻量化需求，碳纤维及其复合材料在航空航天等领域获得
广泛应用，目前全球碳纤维市场已被日本和美国垄断。基于当今国际形势变
化和自主可控战略，国产碳纤维产业化已是迫在眉睫。本文立足航天领域，
并兼顾其他工业领域应用情况，通过对国内外碳纤维产业发展现状的研究，
归纳我国碳纤维产业存在的主要问题，重点针对高端碳纤维产业化进程中的
难点进行了提炼和分析。
关键词：国产；高端；碳纤维；产业化
引言
碳纤维材料以其优异的性能、复杂的工艺、昂贵的成本，被誉为现代材
料的珠峰。相比传统的铝合金、不锈钢等结构材料，碳纤维复合材料在满足
所需强度的前提下具有最高的比模量
[1-3]
，同时具有抗疲劳、耐腐蚀的优点，
其各向异性和整体成型的特点赋予了复材产品的可设计性，使结构功能一体
化得以实现。伴随着节能减重而来的轻量化需求，碳纤维及其复合材料产品
在航空航天、轨道交通、汽车、海洋工程、新能源、工程机械、体育休闲用
品等领域得到广泛的应用
[1-18]
。
目前国内碳纤维（特别是高端碳纤维产品）整体工程化水平与国外相比
存在不同程度的差距
[1-25]
。日本和美国等发达国家已在长达半个世纪的探索
中形成了多条技术路线支撑的多系列碳纤维产品，垄断了全球市场。国际形
势对国内行业构建高效稳健的物资供应链体系，提出了更高的要求。
为早日打破碳纤维强国设置的技术壁垒与垄断，现阶段亟需集中力量攻
克碳纤维产业化技术难关，全面加强碳纤维等基础产品的自主可控建设。碳
纤维产业化包括明确的需求导向、系列化的产品供应以及长期稳定的效益实
现。研究碳纤维产业化时必须要充分认识到，产业化进程中的每一个应用领
域都不是孤立存在的，不能仅立足于某一领域来单独研究碳纤维产业化发展。
这是因为对于碳纤维生产企业而言，下游需求与技术攻关能力、产能投放方
向均是相辅相成的：只有在低端市场上建立稳定供需（并有望实现稳定盈利），
才有能力投入民品高端市场；只有在民品高端市场上建立稳定供需（并有望
实现稳定盈利），才能有精力、有余力去攻关订单需求最少、技术要求最高
的军品高端应用市场。
因此，本文共分三个部分，开展国产高端碳纤维产业化发展研究分析。
第一部分立足航天用碳纤维材料并兼顾各应用领域整体形势，通过对国内外
碳纤维产业发展现状的研究，归纳我国碳纤维产业存在的主要问题，在此基
础上对国产高端碳纤维产业化进程中的难点进行了提炼和分析。第二部分针
对上述问题提出相应建议措施，并对产业化目标做出展望。第三部分利用文
献数据库针对“碳纤维”主题论文开展文献数据可视化分析，梳理研究核心
与热点、研究脉络与趋势，并进行研究布局分析，探讨碳纤维产业化进程中
的成果转化。
1国外碳纤维产业发展现状
日本和美国等发达国家已在长达半个世纪的探索中形成了多条技术路线
支撑的不同系列（不同用途）的碳纤维产品，垄断了全球市场。日本的东丽、
Toho Tenax和三菱人造丝是生产小丝束（3K、6K、12K）碳纤维的主要公
2024年4月6日发(作者：董傲冬)
国产高端碳纤维产业化发展研究分析——国内外发展现状与难点分析
摘要：伴随着轻量化需求，碳纤维及其复合材料在航空航天等领域获得
广泛应用，目前全球碳纤维市场已被日本和美国垄断。基于当今国际形势变
化和自主可控战略，国产碳纤维产业化已是迫在眉睫。本文立足航天领域，
并兼顾其他工业领域应用情况，通过对国内外碳纤维产业发展现状的研究，
归纳我国碳纤维产业存在的主要问题，重点针对高端碳纤维产业化进程中的
难点进行了提炼和分析。
关键词：国产；高端；碳纤维；产业化
引言
碳纤维材料以其优异的性能、复杂的工艺、昂贵的成本，被誉为现代材
料的珠峰。相比传统的铝合金、不锈钢等结构材料，碳纤维复合材料在满足
所需强度的前提下具有最高的比模量
[1-3]
，同时具有抗疲劳、耐腐蚀的优点，
其各向异性和整体成型的特点赋予了复材产品的可设计性，使结构功能一体
化得以实现。伴随着节能减重而来的轻量化需求，碳纤维及其复合材料产品
在航空航天、轨道交通、汽车、海洋工程、新能源、工程机械、体育休闲用
品等领域得到广泛的应用
[1-18]
。
目前国内碳纤维（特别是高端碳纤维产品）整体工程化水平与国外相比
存在不同程度的差距
[1-25]
。日本和美国等发达国家已在长达半个世纪的探索
中形成了多条技术路线支撑的多系列碳纤维产品，垄断了全球市场。国际形
势对国内行业构建高效稳健的物资供应链体系，提出了更高的要求。
为早日打破碳纤维强国设置的技术壁垒与垄断，现阶段亟需集中力量攻
克碳纤维产业化技术难关，全面加强碳纤维等基础产品的自主可控建设。碳
纤维产业化包括明确的需求导向、系列化的产品供应以及长期稳定的效益实
现。研究碳纤维产业化时必须要充分认识到，产业化进程中的每一个应用领
域都不是孤立存在的，不能仅立足于某一领域来单独研究碳纤维产业化发展。
这是因为对于碳纤维生产企业而言，下游需求与技术攻关能力、产能投放方
向均是相辅相成的：只有在低端市场上建立稳定供需（并有望实现稳定盈利），
才有能力投入民品高端市场；只有在民品高端市场上建立稳定供需（并有望
实现稳定盈利），才能有精力、有余力去攻关订单需求最少、技术要求最高
的军品高端应用市场。
因此，本文共分三个部分，开展国产高端碳纤维产业化发展研究分析。
第一部分立足航天用碳纤维材料并兼顾各应用领域整体形势，通过对国内外
碳纤维产业发展现状的研究，归纳我国碳纤维产业存在的主要问题，在此基
础上对国产高端碳纤维产业化进程中的难点进行了提炼和分析。第二部分针
对上述问题提出相应建议措施，并对产业化目标做出展望。第三部分利用文
献数据库针对“碳纤维”主题论文开展文献数据可视化分析，梳理研究核心
与热点、研究脉络与趋势，并进行研究布局分析，探讨碳纤维产业化进程中
的成果转化。
1国外碳纤维产业发展现状
日本和美国等发达国家已在长达半个世纪的探索中形成了多条技术路线
支撑的不同系列（不同用途）的碳纤维产品，垄断了全球市场。日本的东丽、
Toho Tenax和三菱人造丝是生产小丝束（3K、6K、12K）碳纤维的主要公