一、碳纤维有何用处？
也许会有人问，碳纤维是什么？有何用处？
我们都知道，今日的中国能够在防务安全上获得稳定，依靠的不都是弹道导弹、歼-20、歼-15、歼-16、武直系列直升机、航母、导弹驱逐舰么？而这些高尖端武器的突破又主要依赖于新材料的突破。举个例子，谈到航空发动机，一直都是我们的软肋，长期以来主要依靠与俄罗斯合作解决此问题。然而，发动机好不好，一看性能的提升，二看机体重量减轻，只要这两方面能够达到改进，同样能够获得等价效果，因为发动机推力不够时可以通过减轻机体重量达到同等效果，而减轻重量是可以通过碳纤维复合材料解决这个问题。同理，导弹、卫星、航空航天、海军舰艇也是需要用到这些材料。
曾有数据显示，F-22战机的复合材料使用量占到23%左右，F-35使用了约36%左右。重要的是，得益于中国在碳纤维技术上的突破，歼-20隐身战机也开始大量应用航空复合材料。
碳纤维与常规材料相比，可以将飞机减重20%-40%。
作为铁杆军迷，最深的感受就是，飞机减重对于提升飞行性能之意义。在飞机设计师圈子里，流传着这么一句座右铭：“为减轻飞机每一克重量而奋斗”，毕竟倘若飞机超重则会使得燃料费更贵还会缩短，缩短航程，降低爬升能力和机动性，甚至还会增加起飞和着陆距离。尤其是战斗机减重会比民用机更严格，例如俄罗斯在研制苏-27时，会将减重和奖金直接挂钩，据传每减重一克奖励10万。
碳纤维是一种高性能合成纤维，是应用比较广的高科技材料，也是国防武器装备保障的战略物资，有材料界的“黑色黄金”之称。由于长期受到西方禁运条例限制，国内的碳纤维技术到21世纪初都尚未取得根本性的突破，被称为“卡脖子”的东西。
具体来看就是，上世纪90年代中期，光威从生产玻璃钓鱼竿再转型至碳素钓鱼竿，而生产碳素钓鱼竿又需要用到进口的碳纤维材料。但，碳纤维是属于军工材料，是严格受到进口限制的，所以西方国家对中国碳纤维供应是“通知式涨价，赏赐性供给”，在这种背景下，光威甚至中国未来碳纤维的发展是会长期受制于人，所以，他咽不下这口气，后来加大了对碳纤维材料的研究，终于在2004年，光威研发出了国产T300级碳纤维，这也是国内第一次有了属于自己的碳纤维，之后光威在2017年9月1日的创业板上市。遗憾的是，光威复材的创始人没能等到上市这一天，于当年4月22日因积劳成疾，在威海病逝。
陈光威在02-17年这15年探索碳纤维自主创新之路期间，一共投入了40多个亿的研发，看来是下了狠心。难怪有人曾经对突破碳纤维材料的光威复材创始人陈光威称其为“民族英雄”也不为过，值得我们尊敬。如果你们有兴趣，可以去了解中国碳纤维发展史是有多么地艰难，尤其是陈光威领导的团队，一步一步慢慢地突破碳纤维材料技术，真心不容易！
二、上下游产业链
碳纤维材料上游为原材料（碳纤维原丝）、中游是中间半成品（碳纤维预制件）、下游则为成品（复合材料部件）。
从碳纤维生产流程看，主要由有机纤维在1000度以上裂解碳化形成的含碳量高于90%的无机纤维，例如通过使用聚丙烯腈纤维、沥青纤维、粘胶纤维或酚醛纤维制成，颜色是黑色的。其中，最常用的碳纤维是聚丙烯腈纤维和沥青纤维，有着质轻、强度高、易于成形、耐腐蚀、耐高温等优良特征。
尤其是高性能的碳纤维基本由聚丙烯腈纤维生产，而聚丙烯腈碳纤维生产又包括生丝生产和生丝碳化，前者的过程包括聚合、脱气、计量、纺丝、拉伸、洗涤、上油、干燥、接受，后者则包括送丝、预氧化、低温碳化、高温碳化、表面处理、上浆、干燥以及缠绕等过程。
用大白话来讲，就是上游的石化企业，主要通过原油炼制、裂解、氨氧化等工序最终获得丙烯腈，而碳纤维企业通过将丙烯腈作为原材料，经过聚合反应后即可生成聚丙烯腈。接着，再通过纺丝从而获取聚丙烯腈原丝，再对原丝进行预氧化、碳化等工艺，接着就是得到了碳纤维原丝。最后，通过对碳纤维进一步加工以获得碳纤维复合材料。
看上去，这个过程确实很复杂，但个人觉得，我们不一定非得要掌握如此复杂工艺流程，只需知晓碳纤维生产工艺流程很长且复杂，同时技术关键点还多，生产壁垒高等即可。
三、国内外需求如何？
1、全球碳纤维使用情况：
从全球发展历程来看，碳纤维起步阶段是在上世纪70年代至80年代初，主要用在体育休闲等低端领域。到了80年代后期至90年代初，碳纤维开始在飞机主承力结构上使用。进入90年代中后期，碳纤维又进入了压力容器、机械、船舶、建筑等工业领域。而进入新世纪以后，应用领域更广了，例如航空业复苏、风电行业发展迅猛、汽车工业等都推动了碳纤维需求量。
尤其是近几年，全球需求量增加较大，例如，2019年风电、航空航天、体育休闲、汽车工业分别占据了25%、23%、15%、11%的市场份额，这四大领域占据了74%的市场需求量。
此外，长期看，行业需求应该还会保持较高增速。例如，据统计，2019年全球需求量为10.37万吨，09-19年复合增速为11.3%，14-19年复合增速14.25%。预计2025年为20万吨、2030年为40万吨以上，即对应19-25年复合增速为11.6%，19-30年复合增速为13.1%。
但是，倘若从碳纤维金额上来看，航空航天却占据了碳纤维市场的一半，这其中的原因也与航空航天中的飞机和航空器对碳纤维的强度、寿命以及稳定性等指标稳定性要求严格有关，所以价格卖的高也能理解。
然而，放眼未来，全球对碳纤维需求用量比较大的行业是风电、压力容器和航空航天，例如相关数据显示，2019-2025年，这三个行业对碳纤维需求量拉动的复合增速分别为22.3%、15.3%、11.75%。
其中，风电增长因素在于VESTAS等风电巨头产量增长拉动，压力容器则是各国发展氢能源汽车、这会拉动高强储氢罐增长，航空航天则是波音787和空客350的产能变化。
2、中国碳纤维使用情况：
从国内碳纤维使用来看，2019年国内需求量为3.78万吨，占据了全球10.37万吨的36.5%的水平，大概是1/3以上。但，基本是进口为主，2019年进口依赖程度为68%（比08年的98%大幅降低了30个百分点），国产的量尚未满足国内需求，仍处于供不应求状态，这其中的国产量低的原因也与技术相对落后有关。
其中，2019年碳纤维进口中，日本、台湾、美国分别占比达到了20%、15%、7%。预计2025年国内碳纤维需求达11.8万吨，09-25年年复合增速约为21%，其中进口年均增速约17%，国产年均增速约28%。
如果从国内碳纤维需求构成维度看，体育休闲占比最大，达到了51%，其次就是风电叶片的13%、建筑补强7.7%、混配模成型5.5%、压力容器4.35%，所以目前占据大头的仍然是体育。
关于军品定价机制方面，由于价格长期受限，因此军工产业链下游环节利润率基本被锁定在5%左右。相对来说，上游材料环节则更趋于市场化，叠加技术附加值普遍偏高，利润率能平均做到15%左右。而上游以碳纤维、钛合金、高温合金等为代表的新材料，有“航空园地盛开的工业之花”之称，凭借其优异的性能而被广泛应用在飞机发动机叶片、机身、机翼、尾翼等零部件上。随着下游新一代先进武器装备进入爬坡上量阶段，想必未来会提升新材料使用比例，尤其是国产军工新材料。（来源：透视上市公司财报）
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