全球碳纤维行业发展历史及市场发展情况分析

 导读：全球碳纤维行业发展历史及市场发展情况分析。早期碳纤维可以追溯到1878年英国斯旺和1879年美国发明家爱迪生分别用棉纤维和竹纤维碳化制成的电灯泡灯丝，但真正实用的碳纤维直到 20 世纪 50 年代才登上历史的舞台。 

参考《2016-2022年中国碳纤维行业发展现状及十三五发展态势预测报告》 

        （一）碳纤维行业发展历程 

        早期碳纤维可以追溯到1878年英国斯旺和1879年美国发明家爱迪生分别用棉纤维和竹纤维碳化制成的电灯泡灯丝，但真正实用的碳纤维直到 20 世纪 50 年代才登上历史的舞台。当时正处于美苏争霸冷战时期，为了解决战略武器耐高温和耐烧蚀的问题，美国Wright-Patterson空军基地于 1950 年成功研制了粘胶基碳纤维。此后在材料科学领域掀起了碳纤维研究和开发的热潮，日本大阪工业研究所的进藤昭男在 1959 年发明了 PAN 纤维制造碳纤维的方法，日本群马大学大谷杉郎则在 1965 年发明了沥青基碳纤维，各种碳纤维制备技术相继涌现。经过几十年的发展，形成了 PAN、沥青和粘胶三大碳纤维原料体系，其中 PAN 基碳纤维因其具有生产工艺简单、生产成本较低和力学性能优良等特点，已成为发展最快、产量最高、品种最多、应用最广的一种碳纤维。 

        碳纤维是火箭、卫星、导弹、战斗机和舰艇等尖端武器装备不可或缺的关键战略材料，将碳纤维复合材料应用于战略导弹的弹体和发动机壳体上，可大大减轻重量，提高导弹的射程和突防能力。碳纤维还是大型民用飞机、汽车、高速列车等现代交通工具实现轻量化的理想材料，新型民用客机如空客 A380 和波音 787 都大量使用碳纤维复合材料以减轻机体结构重量，从而大幅降低燃油消耗，减少二氧化碳排放。随着碳纤维制备和应用技术的不断进步，碳纤维在交通、能源、建筑、医疗、电子、机械等工业领域的应用步伐将不断加快。 

        图 1：碳纤维需求发展趋势 

        （二）全球碳纤维行业市场分析 

        1、日美欧垄断高端市场，碳纤维总产能不断扩大，国内碳纤维性能和产量亟待提高。 

碳纤维作为高端化纤产品，其生产和销售一直被日本、美国和德国等发达国家垄断，全球产能已由 2008 年的 6.2 万吨，增长到 2014 年的 12.6 万吨（其中小丝束碳纤维产能约为 9.1万吨，占比 72%；大丝束碳纤维产能约为 3.5 万吨，占比 28%），产量由 2008 年的 4.7 万吨，增长到 2014 年的 7.6 万吨，预计 2020 年全球碳纤维总产能将达到 16.9 万吨。 

        图 2：2014 年全球碳纤维理论产能分布 

        图 3：全球碳纤维产能及产量状况 

        图 4：全球碳纤维产能预测 

        目前，PAN 基碳纤维因生产工艺相对简单、工艺较成熟、产品力学性能好且成本低，成为碳纤维工业生产的主流产品，约占全球碳纤维总产量的 90%以上。沥青基碳纤维是碳纤维的第二大品种，属于高模量碳纤维，产量约占全球的 7%。粘胶基碳纤维受性价比等因素制约，产量约占全球 1%左右。 

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