在以高科技、信息技术、新能源等为代表的中国产业升级背景下，碳纤维迎来爆发机遇。

碳纤维被称为“黑黄金”，其强度是钢的7倍，但质量却非常轻巧，是优质的轻量化材料，被誉为21世纪新材料之王。

这类颇具前景的新材料国内目前约70%依赖进口，而在国内政策加持及产业机遇下，这一局面正在逐渐改变。

碳纤维的发展史：想象力展开翅膀

1879年，爱迪生（Thomas Alva Edison，1847-1931）发明了以碳纤维为发光体的白炽灯。后来由于早期的碳纤维几乎没有结构强力，使用中很容易碎裂、折断，白炽灯中的碳纤维被钨丝所取代，碳纤维的第一次大规模应用就无疾而终了。

随着化学技术的发展，人造纤维开始诞生，人们发现用更小直径的碳纤维叠加，可以克服碳纤维强度不足的问题。1957年，巴尼比-切尼公司开始商业化生产棉基或人造丝基碳纤维复丝，但其只能用来生产绳、垫和絮等产品，用于耐高温、耐腐蚀等用途。

自此，高性能碳纤维基础科学研究和工业化技术研发进入了高峰期。

20世纪50年代初，美国Wright-Patterson空军基地以黏胶纤维为原料，试制碳纤维成功，产品作火箭喷管和鼻锥的烧蚀材料，效果很好。

20世纪60年代初，日本进藤昭男发明了以聚丙烯腈（PAN）纤维为原料制取碳纤维的方法，并取得了专利。

1970年日本吴羽化学工业公司采用大谷杉郎的专利，首先建成年产120t普通型（GPCF）沥青基碳纤维的生产厂，用作水泥添加后发现效果很好。

至此，黏胶纤维、聚丙烯腈、沥青，制作碳纤维的三种原材料都开始有了成熟的工艺，碳纤维的品质也得到不断提升。至20世纪90年代初，高性能及超高性能碳纤维已问世，但后续扩大化应用一直因成本太高而无法大规模应用。

目前，碳纤维增强复合材料可用于制造飞机和航天器部件，赛车车身，高尔夫球杆身，自行车车架，钓鱼竿，汽车弹簧，帆船桅杆以及需要重量轻和高强度的许多其他部件。

可以说，碳纤维的应用领域，一是看成本，二是要看人们的想象力，也足以反映碳纤维潜在的应用领域之广。

中国碳纤维发展史：被封锁的历史

中国的碳纤维研究开始于1962年，彼时中国在航空航天领域刚刚起步，急需这种材料。但国外对中国的封锁十分严密，再加上冷战中，国际环境十分恶劣，中国也没有经验和相关的人才。

不过，中国还是作出了一些成绩。1974年7月，中国科学院山西煤炭化学研究所开始设计我国第一条碳纤维生产线，并于1976年建成。该生产线通过国家鉴定和验收后，荣获1978年全国科技大会奖。

但国外的碳纤维发展正处在加速期，中外碳纤维的差距越来越大，虽然国家也组织过碳纤维相关的项目研究，但终究没能在产业化上走的更远。21世纪初，国外早已攻克大批量生产技术，而国内仍一直在攻坚原丝质量和批量生产技术。

2000年后，国家开始大力扶持相关企业。在863、973计划中也将碳纤维作为重点研发项目。2005年，当时国内的碳纤维行业企业仅有10家，合计产能仅占全球产能的1%。

通过国企民企双向发展的战略，至2017年，中国大陆的碳纤维产能为2.60万吨，仅次于美国和日本，比重为18%，也有一批企业先后打破美日的垄断，成绩斐然。但销量/产能比为28.46%，同期国际销量/产能比为57.20%，如不考虑中国因素，其他国家的销量/产能比为63.40%。

目前国内碳纤维市场中，国产碳纤维自给率只有20%左右，对外依存率达到80%。而且，目前中国大多数还处在低端水平，行业集中度也不高，而日本、美国等发达国家的碳纤维行业集中度极高，日本以东丽、东邦、三菱为主，美国则以HEXCEL和CYTEC占大头。国外碳纤维企业通过技术及价格优势打压国内碳纤维企业，使我国的碳纤维市场长期受制于欧美及日本等国家。

政策风口下，“黑黄金”迎来爆发机遇

碳纤维是由有机纤维经过一系列热处理转化而成，含碳量高于90%的无机高性能纤维，碳纤维与树脂、金属、陶瓷等基体复合，制成的碳纤维复合材料（CFRP）具有数倍于传统金属材料的比强度及比模量。

正是由于优越性能，碳纤维材料小到用于羽毛球拍，大到新能源汽车、飞机外壳、火箭等，成为产业升级及新一轮工业革命的工业原料，稳坐新能源和航空航天两大风口。

2020年全球碳纤维需求前三位分别是风电市场、航空航天、体育休闲，同时这三个领域创造的销售金额也处于领先地位。

在低碳、绿色的发展大环境下，新能源里的风电市场的增长潜力非常巨大，有赖于国内外风电巨头企业批量使用碳纤维提升增量。

同时，汽车行业采用碳纤维的车型越来越多，尤其是新能源汽车，其中电池盒（尤其是底盖），有望成为碳纤维的重大需求品种。

目前国内碳纤维材料市场需求大，多半依赖进口，市场处于供不应求的状态。根据《2020年全球碳纤维复合材料市场报告》，2020年中国碳纤维的总需求为48851吨，对比2019年的37840吨，同比增长29%，其中，进口量为30351吨（占总需求的62%，比2019增长17.5%），国产纤维供应量为1845吨（占总需求的38%，比2019年增长53.8%）。

2020年下半年，日本、美国加强了对碳纤维出口中国的政策管控，导致国内碳纤维需求缺口扩大。

在国内发展自主科技、制造，实现国产替代浪潮中，碳纤维迎来政策风口。

为实现碳纤维自主可控，国家一系列重磅政策中均有相关产业支持政策，包括《中国制造2025》《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》。

2021年8月，工信部原材料工业司在第1095号（工交邮电类126号）提案答复的函中表示，工信部将以重大关键技术突破和创新应用需求为主攻方向，进一步强化产业政策引导，将碳基材料纳入“十四五”原材料工业相关发展规划，并将碳化硅复合材料、碳基复合材料等纳入“十四五”产业科技创新相关发展规划，以全面突破关键核心技术，攻克“卡脖子”品种，提高碳基新材料等产品质量，推进产业基础高级化、产业链现代化。

虽然国外管控影响了碳纤维的国内需求，但同时也为国内行业企业带来机遇，有利于倒逼国内企业发展自主技术，突破工艺瓶颈，实现产业升级。

碳纤维技术壁垒高，自主厂商正在崛起

从全球市场看，碳纤维产能主要集中于美国、日本等国，据德邦证券显示，前五大制造商分别为日本东丽（含收购的美国企业卓尔泰克）、德国西格里集团、日本三菱化学、日本东邦、美国赫氏，美日两国企业占据四个席位，运行产能合计9.16万吨，占全球总运行产能的53.36%。

日本东丽在高性能碳纤维的技术研发与生产上处于领先地位，2020年运行产能为5.45万吨，占全球总产能的31.75%，是行业公认的“领头羊”。

中国碳纤维企业正在加速崛起，涌现出吉林碳谷、中复神鹰、江苏恒神、光威复材、兰州蓝星、威海拓展、常州中简等一批在行业有影响力的公司。

但碳纤维干喷湿纺工艺，技术难度大，目前仅有行业少数企业掌握。碳纤维的技术壁垒主要体现在原丝生产中，原丝的质量关乎碳纤维的力学性能。

目前原丝主流生产工艺主要为湿法纺丝干喷湿纺工艺。其中，干喷湿纺工艺是生产高性能原丝的关键，可有效结合干法和湿法，在纺丝速度和原丝性能上均具有明显优势。

日本东丽、美国赫氏均具备干喷湿纺工艺。目前国内大部分碳纤维制造企业仍以湿法纺丝工艺为主，不过复神鹰、光威复材、中简科技、恒神股份等已实现工艺技术的突破。

当下正在冲刺科创板IPO的中复神鹰于2013年在国内率先突破干喷湿纺关键技术，是国内率先突破千吨级碳纤维原丝干喷湿纺工业化制造技术的企业，其还建成国内首条千吨级干喷湿纺碳纤维产业化生产线。

占据新材料优质赛道，股价何时起飞？

政策春风频频光顾，产业需求缺口大，碳纤维产业被推到风口之上，行业企业迎来春天。

资源得天独厚的上海石化（600688.SH)自然不会错过这场新材料的盛宴，其下设腈纶事业部，负责碳纤维的研发与生产工作。

此外，国内碳纤维领域上市公司还有光威复材（300699.SZ）、中简科技（300777.SZ）、金发科技（600143.SH）、金博股份(688598.SH)等。

光威复材产业链比较完整，是目前国内碳纤维行业生产品种最全、生产技术最先进、产业链最完整的龙头企业之一，但其原材料等部分仍需外购，且主要销售产品是预浸料等中游产品。

中简科技是国内高端碳纤维重要供应商，公司产品主要应用于航空航天领域，技术已经达同类产品国际先进水平。公司还于2020年11月入选工信部第二批专精特新“小巨人”名单。

金发科技是可降解塑料龙头，其产品也覆盖碳纤维及碳纤维复合材料。

金博股份是国内领先的晶硅制造热场用现进碳基复合材料及产品制造商与供应商，具备先进碳基复合材料低成本制备核心技术，入选工信部第一批专精特新“小巨人”名单。

最值得一提的是，新三板挂牌公司吉林碳谷已经于8月31日挂牌精选层。吉利碳谷主要从事大丝束聚丙烯腈基碳纤维原丝，是全国最大碳纤维原丝生产基地。

虽然上述公司占据碳纤维这一颇具前景的新材料赛道，但目前看约一半行业上市公司股价尚未起飞。

Wind数据显示，自2021年初到截至9月14日收盘，股价涨幅位居前列的分被为吉林碳谷、中钢国际、金博股份、南京化纤。

而光威复材、中简科技、金发科技股价却自年初以来不涨反跌。

从业绩看，2021年上半年，上述三家公司归母净利润均处于盈利状态，营收增速均处于上涨态势，只有金发科技出现增收不增利现象。

小结

碳纤维作为科技含量高，应用广泛的的一种化工材料，日益被政策和市场所重视，行业赛道一些拥有先进生产工艺的企业价值也逐渐将被市场所发掘。这或许只是时间问题，财华社将持续关注碳纤维这一领域。

文章来源： 财华社，白刃行走