新材料在高端科技行業的發展中起到了舉足輕重的作用，如今有一類材料性能優越，應用廣泛，被稱作“新材料之王”，它就是「碳纖維」。碳纖維最初被美日占據7成市場，并用于航空航天等高端行業，近年來，随着中國企業技術的成熟和成本的下降，碳纖維逐漸卸下“高冷”面具，越來越多地應用在民用及消費類産品等各個領域。

碳纖維為何被稱為新材料之王？

碳纖維是有機纖維在高溫環境下裂解碳化形成碳主鍊結構的無機纖維，是一種含碳量高于 90%的無機纖維。這類材料是将石墨進行碳化處理後制成的，雖然比個别金屬質地更輕，但是硬度強度卻遠超鋼鐵，而且非常耐腐蝕，具有優良的導電和導熱性能。

碳纖維的主要性能特點

1）比重輕，密度是鋼的 1/4，是鋁合金的 1/2 ；

2）強度高，抗拉強度在 3500 MPa 以上，比強度為鋼的10 倍；

3）模量高，彈性模量在 230 GPa 以上；

4）耐超高溫，在非氧化氣氛條件下，可在 2000℃時使用；

5）耐低溫，在-180℃低溫下，碳纖維依舊具有彈性；

6）耐酸、耐油、耐腐蝕、耐久性強；

7）熱膨脹系數小，導熱系數大，耐急冷急熱，即使從 3000℃的高溫突然降到室溫也不會炸裂；

8）耐磨性好；

9）導電性能良好。

碳纖維應用領域

碳纖維具有其他材料所不可替代的優良性能，在航空航天、風電葉片、體育休閑、汽車、壓力容器、建築等領域廣泛應用。其中風電葉片、航空航天和休閑體育是碳纖維的前三大應用領域，占據整個市場的近60%，而汽車需求近年來也有所增長。

這類材質有兩種類别，一類是擁有4.8萬根絲束的碳纖維，其強度最大，甚至比鋼鐵還要高9倍，但是重量卻低得多，不及鋼鐵重量的25%，因此新材料之王主要是帶絲束的碳纖維。

另一類則是最多隻有1.2萬根的碳纖維，絲束越少，就越符合航空領域的應用标準。2020年世界飛機産品中，碳纖維的使用量高達8700噸。

供不應求的碳纖維材料

早在2004年的時候，國際碳纖維的需求量暴漲，一度出現了供不應求的局面，價格也開始水漲船高，2008年世界碳纖維的需求量達到了3.64萬噸，七年間的漲幅達到了100%，此後逐年遞增，到2016年已經達到了7.65萬噸的需求量。在碳纖維産能排行前五的企業裡，有三家日本企業，一家美國企業，合計占據了世界産能的76%。

中國碳纖維發展現狀

早在2016年的時候，國内就率先展開研發試驗，曆時兩年徹底實現自主研發。

此後幾年内，國内碳纖維的需求量在世界總需求中占比34%，産能卻隻有17.3%，也就是說國内對碳纖維的采購量極大，約為50%，其中大絲束的碳纖維進口量更是高達70%。

從需求領域上來看，國内碳纖維的需求方向主要集中在軍事裝備和汽車組件等領域。

一味采購進口不是長久之計，國内也為之做出了一些努力，雖然從2006年開始國産碳纖維的産能在一步步上漲，但是漲幅并不明顯，一直到2016年也不過1.8萬噸。

而且這些産品種類較少，難以滿足多領域的共同需求，加上生産規模不大，導緻在國内碳纖維供應中占比較少。

為此國内衆多企業開始了碳纖維的國産化替代計劃，得益于國内各企業的協同努力，國産大絲束碳纖維馬上就要擺脫美企日企的壟斷，在今年年初，上海一家工廠就頒布了1.2萬噸大絲束碳纖維的生産計劃，三年之内就會建成投産。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!