轻量化材料：碳纤维产业格局梳理...

小米SU7 Ultra看点之一是全车覆盖件全部碳纤维材质，从车身外部到车身内部以及细节装饰件，都大量使用了碳纤维高性能材料，满配共21处使用碳纤维。据雷军在发布会上介绍，SU7 Ultra采用的T800H高强碳纤维，同体积重量只有前代铝材的三分之一，有效实现车辆的轻量化。

人形机器人方面，特斯拉发布的 Optimus-Gen2 二代人形机器人通过使用 PEEK 这一轻量化材料，在不牺牲性能的情况下减重 10 公斤，并加快行走速度 30%。由于碳纤维（Carbon Fiber，CF）具有高强度、高模量的特点， 碳纤维增强 PEEK材料可能呈现出更优异的性能，有望进化成下一代轻量化材料。未来 CF/PEEK 复合材料有望成为碳纤维和 PEEK 需求的新增长极。

-碳纤维是高强度、高模量的高性能纤维材料，含碳量90%以上，被誉为材料界的“黑色黄金”，其具有轻量坚固等卓越特性，在军工和民用材料市场上占据重要地位。

-根据纤维数量的不同，碳纤维分为小丝束和大丝束。

-小丝束：主要是指24K以下（指碳纤维丝束中单丝数量，1K=1000根）。其碳纤维力学性能等指标已经达到很高水平，制法工艺难且成本高，主要应用于航天军工等高科技领域以及体育用品中附加值较高的产品类别。

-大丝束：碳纤维性能相对较低，但制备成本也较低，通常用于基础工业领域，包括风电叶片、建筑补强、汽车和储氢瓶等。相对于小丝束，大丝束碳纤维的主要优势在于可以在相同的生产条件下大幅提高碳纤维的单线产能，进而降低生产成本。

-同级别大丝束部分性能优于小丝束。全球市场中，日本企业在小丝束碳纤维市场上占有绝对优势，产能占比达49%；在大丝束市场上，美、德企业处于明显的主导地位，产能占比达89%。

-分型号来看，2024 年我国碳纤维生产以 T300、T700 及 T800 级别为主。其中， 生产 T300/T400 级别碳纤维产能约为 87960 吨，占比约为 64.92%；生产 T700/T800 级别碳纤维产能约为 43150 吨，占比约为 31.85%；生产其他型号碳纤维产能约为 4390 吨，占比约为 3.24%。

碳纤维的完整产业链包括从丙烯腈到原丝、碳丝、织物/预浸料，再到最终制品的多个环节。

原丝到碳纤维的生产属于重化工行业，碳纤维到织物、复合材料的生产更接近于轻资产的纺织业。

在整个碳纤维产业链中，原丝是碳纤维产业链的核心环节，质量决定了最终碳纤维的性能；下游环节碳纤维制品和碳纤维复材附加值更高。

下游碳纤维主要应用于航空航天、汽车、风电等行业，低空经济飞行器和机器人有望成为新增量。

用于车身结构件、底盘、制动系统等。汽车碳纤维相关布局厂商中，吉林化纤和一汽集团签署了战略协议，共同开发车用碳纤维部件，加速布局汽车产业链；沃特股份产品主要包括碳纤维及碳纳米管复合材料，是小米手机+小米汽车碳纤维的双料供应商；南京聚隆拥有与碳纤维复合材料有关的实用新型专利；安泰科技参与设立的并购基金完成对德国高端碳纤维复合材料公司股权收购，产品业务涵盖航空和高端汽车领域；聚赛龙碳纤维增强复合材料可应用于足浴器部件、汽车内饰件、无人机机翼等领域；南京化纤主要产品是纤维素纤维和PET发泡材料；上工申贝碳纤维轻型运动飞机项目是公司参股的上海飞人科技有限公司涉及投资的项目之一；楚江新材通过收购江苏天鸟切入碳纤维复合材料领域。

飞行汽车90%以上的复合材料将是碳纤维，其余10%的复合材料以保护膜的形式使用玻璃纤维增强材料。亿航智能机身结构采用环氧基碳纤维复合材料+航空铝合金；吉林化纤产品已被亿航智能试用，双方未来将更深层次合作，同时也是小鹏汇天合作方中国恒瑞的碳纤维材料供应商；安泰科技参股公司安泰复材为相关企业提供eVTOL复合材料机身结构制造和装配；光威复材碳纤维产品用于eVTOL相关场景新材料；中简科技ZT7系列碳纤维产品率先稳定批量在航空航天领域应用多年，以ZT9H为代表的新一代碳纤维也伴随不同应用领域进行了多个场景的验证。

《据碳纤维复合材料的应用现状与发展趋势》，国产军机已在多个部件使用复材，而新一代洲际弹道导弹东风-41和巨浪-2都采用了国产碳纤维复材制造的导弹壳体；翼龙1D全机身黑色部分材质即为碳纤维复材。我国T800级别碳纤维材料体系基本建立健全，国内T800级别碳纤维复材工程化验证多年，已经开始小批量供货，静待下游新机型的放量；中航高科专精高性能小丝束碳纤维，单一航空航天客户销售额占比超八成，已获T800H级别的碳纤维预浸料批量生产授权，此外围绕国产大飞机开发复合材料预浸料、蜂窝和结构件产品。

碳纤维的生产既是资本密集型的，也是劳动密集型。

产业本身具备“投资重、技术迭代强、扩产难度大”的特点。

行业技术壁垒极高，资金投入大，具备研发和规模化生产能力的企业较少。

全球碳纤维行业的主要巨头通常实现了从PAN原丝到复合材料的全产业链覆盖。

日本东丽、西格里、三菱丽阳和日本东邦四大巨头，占据全球48%的碳纤维产能。

碳纤维价格在千万元时，只有军工领域能承载；价格在百万以内时，出现了民航和高端体育休闲市场；价格在二十万以内，出现了风电、汽车、压力容器等市场；价格到十万以内，机器人、低空经济有望助力碳纤维进入二十万吨需求的时代。

我国碳纤维原丝和碳纤维产业集中度较高，不同厂商各自卡位在关键环节和不同的工艺路线上。

吉林化纤、中复神鹰、江苏恒神、光威复材、上海石化、中简科技等是国内原丝运行产能较高的企业。吉林化纤实控人为吉林市国资委，吉化计划建设18条自主研发的智能化碳丝生产线，主要生产35K以上大丝束碳纤维。今年1月，吉林化纤推出b 采用“干喷湿法”工艺技术制作的T800碳纤维产品；年产3万吨高性能碳纤维原丝项目全部建成后，吉林化纤将成为全球唯一自主研发并拥有干、湿法纺丝双路线自主知识产权的企业；中复神鹰产能规模跃居世界前三，T700级以上碳纤维产量位居国内第一，目前已经具备成熟掌握万吨碳纤维制造技术能力，是国内唯一一家成熟掌握干喷湿纺万吨碳纤维产业化技术的企业。

工艺装备是碳纤维产品稳定性的核心之一。

氧化炉和碳化炉是整个生产过程中的核心设备。

由于碳纤维具有重要的战略价值，国外曾对我国实行了一定程度的技术封锁，使得氧化炉和碳化炉等关键设备难以直接从国外企业引进，特别是在军工领域。

国内早期设备依赖进口，但现在主要设备和环节已实现国产替代。

碳纤维设备订单增长的动因，从“碳纤维高价”转向为：“成本降低-价格下降-需求增长“下的长期扩容。

精工科技是国内首家实现千吨级碳纤维成套装备国产化，具备千吨级碳纤维整线装备交付能力，碳纤维生产线国内市场占有率达50%以上；东华能源的碳纤维项目预计将在2025年首条千吨线投产运行；楚江新材、光威复材、中简科技和江苏恒神等也有相关装备。

*本文仅作为行业分析参考，不构成投资建议！