国产碳纤维再获关键突破！

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（来源：中国化工信息周刊）

关键词 | 国产碳纤维历史性突破共 3997 字 | 建议阅读时间 9 分钟

11月30日，山西华阳碳材科技有限公司投建的千吨级高性能碳纤维项目一期200吨/年12K小丝束T1000级碳纤维建成投产，标志着国产高性能碳纤维规模化量产实现关键性突破。其中，山西煤化所作为项目承担单位、技术支撑单位，成功攻克干喷湿纺核心工艺，实现全流程自主可控，确保产线稳定高效运行。

该项目生产的T1000级碳纤维，单丝直径仅6至7微米，不足头发丝的1/10，拉伸强度却突破6400兆帕；密度仅为钢的1/4，强度却是钢的5倍以上；以一束1米长的华阳碳材T1000级碳纤维为例，重量仅0.5克，却能承载200多公斤的载荷。此外，T1000级碳纤维还具备高强度、轻量化、耐高低温、耐腐蚀、耐摩擦、导热导电性良好等核心优势，可广泛应用于轨道交通、低空经济等领域。

高性能碳纤维为何是“国家战略级材料”？

在新材料领域，高性能碳纤维素有“工业黑色黄金”“新材料之王”的称号——它不仅是尖端领域的“刚需材料”，更是推动新能源、低空经济、高端制造等万亿级产业升级的“核心引擎”。

从战略意义来看，高性能碳纤维长期被纳入“关键战略材料”范畴。早年间，以美国、日本为首的国家对我国实施高端碳纤维出口限制，导致我国长期依赖进口，且进口价格高达数千元/千克。《2025年中国碳纤维行业报告》数据显示，2020年前我国T800级以上高性能碳纤维进口依赖度超90%，而T1000级更是完全依赖日美企业供应。

从产业价值来看，碳纤维的应用场景已从“小众高端”走向“大众刚需”。在航空航天领域，碳纤维复合材料能使飞机减重20%~30%，燃油效率提升15%以上（如波音787机身50%采用碳纤维）；在低空经济领域，电动垂直起降飞行器（eVTOL）的碳纤维占比达60%~80%，直接决定其航程与载荷能力；在新能源领域，70MPa高压储氢瓶、10兆瓦以上风电叶片均需大丝束或高性能小丝束碳纤维支撑。

不同规格碳纤维的“分工图谱”

高性能碳纤维并非“单一品种”，而是根据原料、性能、丝束规格形成了清晰的“分工体系”，不同类别对应不同应用场景，其分类可概括为三大维度：

01 | 按原料分类：PAN基为主流，其他类型补位

目前全球碳纤维以聚丙烯腈（PAN）基为主导，占比超90%，这也是华阳、中复神鹰、光威复材等企业的主攻方向。PAN基碳纤维的优势在于生产工艺相对成熟、力学性能均衡，既能满足航空航天的高端需求，也能适配风电、交通等民用场景。

另外两类原料则聚焦细分领域：沥青基碳纤维导热性高、模量高，主要用于导热材料、高端散热部件，但制作工艺复杂、成本高，目前规模较小；粘胶基碳纤维耐温性突出（可耐受3000℃以上高温），但碳化收率低、技术难度大，国内仅有少数企业实现小批量生产。

02 | 力学性能分类：从“通用”到“超高强”的梯度

行业通常以日本东丽的“T系列”为参照，将碳纤维分为通用级与高性能级：

通用级（如T300）：拉伸强度约3.5GPa，模量约230GPa，主要用于体育用品（高尔夫球杆、自行车架）、建筑加固等民用领域，技术门槛较低，国内产能已基本饱和。

高性能级：中强型（如T700）：强度4.8~5.5GPa，模量270~290GPa，用于风电叶片、压力容器等，国内已实现规模化量产（如吉林化纤、中复神鹰）；高强型（如T800）：强度5.5~6.0GPa，模量290~300GPa，是航空航天、高端装备的“主力品种”，国内华阳、东华能源等企业已实现量产；超高强型（如T1000、T1100）：强度6.0GPa以上（华阳T1000达6.4GPa，日本东丽T1100达7.0GPa），用于大飞机关键部件等，此前长期被日美垄断，华阳此次突破正是填补了这一空白。

03 | 按丝束规格分类：小丝束“高端化”，大丝束“平民化”

丝束规格（“K”代表1000根单丝）是区分应用场景的关键：

小丝束（≤24K）：如华阳此次投产的12KT1000，单丝直径细（6~7微米）、性能均匀，适合航空航天等对精度要求高的领域，但生产难度大、成本高。

大丝束（＞24K，如48K、60K）：单丝数量多、生产效率高、成本低，主要用于风电叶片、轨道交通、储氢瓶等民用场景，国内吉林化纤、恒神股份等企业已实现48K大丝束量产，且性能达到国际先进水平。

简单来说：小丝束拼“技术精度”，瞄准高端市场；大丝束拼“规模成本”，抢占民用市场，两者共同构成国产碳纤维的“双线布局”。

全球市场呈“多级竞争”格局

随着华阳T1000级碳纤维量产，全球高性能碳纤维市场正从“日美垄断”转向“多极竞争”。

01 | 国际阵营：日美主导高端，欧洲抱团突围

日本东丽：全球绝对龙头，2024年市场份额超35%，是唯一实现T1100级量产的企业（强度7.0GPa），且在T1200级研发上已取得进展。其客户涵盖波音、空客、丰田等，垄断了全球航空航天高端供应链。

美国赫氏：全球第二，市场份额20%~25%，聚焦航空复合材料集成（如飞机机翼整体成型技术），与洛克希德・马丁、普惠等企业深度绑定。

欧洲联盟：2025年11月，欧洲复合材料工业协会（EuCIA）牵头成立“Carbon Fiber Europe”联盟，东丽、帝人、三菱、赫氏四大巨头悉数加盟，聚焦可持续性、创新标准等，试图在民用碳纤维领域形成合力，应对中国企业的竞争。

02 | 中国阵营：多点突破，形成“第一梯队”

国内已形成以华阳、中复神鹰、光威复材、东华能源为核心的“第一梯队”，覆盖从T800到T1000的高性能品种，且各有侧重：

华阳碳材：此次投产的200吨/年T1000级产线，是国内首条千吨级示范线（一期200吨/年，后续规划至千吨级），且干喷湿纺工艺全流程自主可控，打破了日美在T1000级的垄断。

东华能源：布局广东茂名的万吨级项目，全部投产后可年产T800（12K/24K）、T1000（12K）碳纤维9600吨，是国内规模最大的高性能碳纤维项目之一，其T1000级产品拉伸强度达6000~6500MPa，与华阳处于同一水平。

中复神鹰：国内率先突破干喷湿纺技术的企业，连云港基地规划了T1000级柔性生产线，西宁基地可生产包括T1000在内的“全球强度最高”的碳纤维产品，且已进入航空航天供应链，为国产大飞机提供配套材料。

光威复材：近期宣布30吨级高强高模新产线年底将建成，可灵活生产T700/T800/T1000级产品，是国内少数能满足多场景需求的企业。

长盛科技：2025年8月，其主持的“国产超高强ZA60XC（T1000级）PAN碳纤维千吨级工业生产技术”通过鉴定，标志着我国T1000级技术从“示范”走向“工业级量产”。

此外，吉林化纤、江苏恒神等企业在大丝束领域也实现突破，48K大丝束产品已批量供应风电巨头金风科技、明阳智能，成本较进口产品降低20%~30%。

国产碳纤维挑战仍在

尽管我国碳纤维近年来已取得历史性突破，但客观来看，国产碳纤维与日美等国际顶尖水平仍存在“代际差”与“规模差”，这些差距是未来需要攻克的重点。

01 | 技术代差：从“T1000”到“T1200”的追赶

目前国内最高水平是T1000级（强度6.4GPa），而日本东丽已实现T1100级量产（强度7.0GPa），且下一代T1200级（强度7.5GPa以上）的研发已进入中试阶段。更重要的是，国际巨头在“多功能复合材料”领域已布局多年——例如，东丽开发的“碳纤维-金属复合材”“碳纤维-陶瓷复合材”，可同时具备高强度与耐高温、抗冲击性能，而国内仍以单一碳纤维生产为主，复合材料的高端化能力不足。

02 | 产能规模：高性能品种占比仍低

2024年国内碳纤维总产能达13.55万吨/年，但其中高性能品种（T800及以上）占比不足10%，约1.3万吨；预计2025年高性能产能增至2万吨，但全球高性能碳纤维需求预计达13万吨，国内占比仅15%左右。反观日本东丽，仅其名古屋工厂的高性能碳纤维产能就达3万吨，规模优势明显。此外，国内产线的“稳定性”仍需提升——部分企业的T800级产品批次合格率约85%，而东丽可达98%以上。

03 | 应用拓展：民用高端场景渗透率低

目前，国内高性能碳纤维的应用在民用高端场景（如大飞机、高端汽车、医疗设备）的渗透率仍然较低。例如，国产大飞机C919的碳纤维复合材料占比约12%，且主要采用进口材料；而波音787、空客A350的占比超50%，且以东丽、赫氏的产品为主。民用场景的拓展不足，导致国内企业难以通过“规模效应”摊薄研发成本，进一步制约了技术迭代速度。

国产碳纤维将开启自主新时代

尽管我国碳纤维的发展仍面临不少挑战，但从行业趋势来看，国产碳纤维正迎来“政策+技术+场景”的三重红利，未来5~10年将进入“加速期”。

01 | 政策护航：从“扶持”到“引导”的升级

国家层面，《中国制造2025》明确提出“高性能纤维基本实现自主保障，在新一代航天装备上批量应用”；《化纤工业高质量发展指导意见》要求“提升碳纤维质量一致性和批次稳定性，扩大在航空航天、风电、交通等领域的应用”。地方层面，山西、江苏、山东等省份将碳纤维列为“十四五”重点产业，大同、连云港、威海等地形成产业集群，提供土地、税收、研发补贴等支持。

02 | 技术协同：产学研融合攻克瓶颈

国内已形成“科研院所+企业”的协同创新模式：山西煤化所、中科院宁波材料所等机构聚焦基础研究（如原丝改性、碳化工艺优化），华阳、中复神鹰等企业负责产业化落地，精工科技等设备企业提供国产装备支持（如千吨级碳化炉、预氧化炉）。

03 | 场景爆发：低空经济、新能源打开需求空间

未来，碳纤维最具潜力的需求场景将集中在低空经济与新能源两大领域。

低空经济：据中国复合材料工业协会预测，2030年国内eVTOL市场规模将达5000亿元，需碳纤维约8万吨，这将成为高性能小丝束碳纤维的“增量主力”。目前深圳智航、小鹏汇天等企业已开始测试国产T1000级碳纤维部件，预计2026年批量应用。

新能源：风电领域，10兆瓦以上风电叶片需大丝束碳纤维，2030年国内需求预计达15万吨；氢能领域，70MPa储氢瓶需求将随氢能重卡、分布式电站的普及快速增长，预计2030年需碳纤维约5万吨。这些民用场景的爆发，将推动国产碳纤维从“特定领域主导”转向“多领域协同发展”，实现可持续发展。

来源：中国化工信息周刊、华阳股份、新华社、人民网、科技日报、前瞻产业研究院、DT新材料、碳炭材料、复合材料体验馆、新材料产业圈、复合材料碳纤维技术、动能新材料等网络公开渠道，由中国化工信息编辑整理，转载请注明出处。