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近日碳纤维复材领域突破性技术应用成果频频发布。
1月10日，全球首列碳纤维地铁列车“CETROVO 1.0碳星快轨”，在青岛地铁1号线正式上线，投入商业运营。相较于传统金属材料车辆，CETROVO 1.0碳星快轨车体减重25%，转向架构架减重50%，整车减重约11%。车身更轻跑起来更节能，运行能耗降低7%。
2024年12月29日，中国国家铁路集团有限公司（简称“国铁集团”）发布了全球运营时速最快高铁列车CR450动车组样车。车身应用了大量轻量化新材料，实现动车组整车运行阻力降低22%，减重10%。
2024年9月10日，由中车齐车公司、国家能源集团铁路装备公司和北京低碳清洁能源研究院联合研制的全球首批碳纤维复合材料轻量化重载铁路货车正式下线。技术团队经过三年协同攻关，终于成功研发适用于重载铁路货车领域的先进碳纤维增强树脂基复合材料，攻克了复合板材大部件一体化制备等关键技术难题，该材料比强度、比模量分别为铝合金材质的3~5倍和1.5~1.8倍，能够更好地满足重载铁路货车的轻量化和大部件生产使用要求，具有更轻更节能、强度更高、环境适应性更强等技术优势。
随着社会的高速发展，全球气候变暖问题逐渐加剧，能源消耗持续增长，轻量化技术在“双碳”背景下应运而生且发展迅速。碳纤维复合材料凭借其低密度、高强度、耐腐蚀、可设计性强等优异的物理和机械性能广泛地应用于航空航天、能源、体育用品、汽车以及建筑补强等众多领域。尤其国家已将低空经济提升至战略新兴产业的高度，碳纤维复合材料将成为低空经济“起飞”的关键材料。
行业快速发展
2019—2023年是我国碳纤维产能的爆发期，五年产能翻了近五倍；2024年，国内产能增速减缓，新增投产项目进入冷静期。截至2024年底，国内碳纤维年产能达135500吨，新增产能15300吨，产能增速为12.73%，产能增速较2023年放缓，但新增的产能产品类型趋于丰富。主要新增产能集中在山东、江苏、河北等地，新增产线主要涉及到的产品是国产T300级别、T700级别及以上12K、24K及少量高强高模产品。
据统计2024年，国内碳纤维产量59044吨，较2023年产量增速8.16%。目前国内市场供应充足，各企业新项目进度放缓，投产时间多有推迟；多数企业维持低负荷稳定生产，积极去库存。
根据我国碳纤维产能分布情况，华东、东北及西北三个地区是我国碳纤维的主要供应地区，合计占比92.77%。具体来看，华东地区碳纤维研究起步较早，形成“多点、多形式”发展的局面，产品类型丰富，下游衍生品较多，碳纤维供应占比约37.53%；东北地区碳纤维产能占比排名次之，占比约30.89%，东北地区碳纤维产能集中度较高，主要集中在吉林�。晃鞅钡厍枷宋芘琶谌�，占比约24.35%，近年来因能源优势吸引部分企业投资，成为全国碳纤维主要生产地之一；华北地区碳纤维产能位列全国第四位，其占比约为6.64%，其他地区占比合计不足1%。
国产替代加速
碳纤维属于高技术密集型产品，操作工艺复杂、生产成本高昂，行业具有较高的进入壁垒。从全球市场格局来看，碳纤维核心生产技术仍然主要掌握在美国和日本等少数国家手中，代表性的国外企业主要有日本东丽、日本帝人/东邦、日本三菱、美国赫氏、美国卓尔泰克、德国SGL、土耳其阿克萨、韩国晓星、比利时索尔维/美国氰特、俄罗斯UMATEX等。
近年来，国内碳纤维企业也在迅速发展壮大。在领先企业的引领下，国内碳纤维厂商通过技术研发和创新已经形成了较强的市场竞争力，国内碳纤维主要有台湾台塑、光威复材、中复神鹰、中简科技、吉林化纤(吉林碳谷、吉林宝旌、吉林凯美克)、山西钢科、恒神股份、浙江宝旌、上海石化等企业。碳纤维产业链包含了从原料提炼到最终成型的全过程。
头部企业盘点
光威复材
光威复材成立于1992年，并于2017年在深交所上市。2005年，光威复材成功突破T300级碳纤维工程化关键技术，使我国成为世界上少数几个掌握小丝束高性能碳纤维工程化关键技术的国家之一。
公司专业致力于高性能碳纤维及复合材料的研发，目前已构建起从原丝开始的碳纤维、碳纤维织物、碳纤维预浸料一直到碳纤维复合材料制品的全产业链布局。其产品主要涵盖 GQ3522(T300级)、GQ4522(T700级)QZ5526(T800级)等各型碳纤维及复合材料。
中复神鹰
中复神鹰成立于2006年，于2022年在上交所科创板上市，是一家集碳纤维及其复合材料研发、生产、销售为一体的国家高新技术企业。
中复神鹰系统掌握了T700级、T800级、M30级、M35 级千吨级技术以及T1000级、M40级百吨级技术，在国内率先实现了干喷湿纺的关键技术突破和核心装备自主化，拥有成熟的万吨级碳纤维生产制造技术。公司产品基本实现了高强型、高强中模型、高强高模型各类型碳纤维的品种覆盖。中复神鹰总产能已达到2.85万吨,产能规模跃居世界前三。其中连云港基地年产能为3500吨，西宁基地年产能为25000吨，当前公司正在连云港基地新建年产30000吨的碳纤维项目。
吉林化纤
吉林化纤集团始建于1960年，是以人造丝、腈纶纤维等传统制造业为主的企业。近年来集团凭借构建了从原丝到碳纤维，再到复合材料的完整产业链。吉林化纤集团旗下拥有三大碳纤维生产基地：吉林国兴碳纤维专注于大丝束碳纤维的生产；吉林化纤是化纤集团旗下的上市平台，是粘胶纤维的领军企业，积极进行碳纤维产业的战略布局；吉林凯美克主要生产小丝束碳纤维，是吉林化纤股份的全资子公司。
上海石化
2018年3月，上海石化成功试制48K大丝束碳纤维。2022年10月，2.4万吨/年原丝、1.2万吨/年48K大丝束碳纤维项目首期两条生产线开车成功，上海石化成为国内第一家、全球第四家掌握大丝束碳纤维生产技术的企业。2023年初，上海石化24K碳纤维产品成功在该公司1500吨/年碳纤维生产装置批量化生产。2024年，上海石化48K大丝束碳纤维项目将全部建成投产，达到2.4万吨/年原丝、1.2万吨/年大丝束碳纤维产能。至今，上海石化已累积获取了251项碳纤维相关和46项碳纤维复合材料。此外，公司成功研发并实现了48K大丝束碳纤维的量产。
中简科技
中简科技专注于航空航天领域碳纤维研发生产，是国产ZT7系列高性能碳纤维的稳定且批量的供应商，同时还具备生产高强型ZT8系列、ZT9系列碳纤维以及高模型ZM40J碳纤维的产业化实力，产品性能达到国际领先巨头水平，单一航空航天客户销售额占比近八成。
（文章来源于中国化工信息周刊、百川盈孚大数据、海报新闻、复材网，操奇制胜等）
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