年度盘点·2024碳纤维领域风云录：技术创新、市场重塑、国产化率飙升
2024年，碳纤维复合材料行业领域风起云涌，政策法规、企业合作与创新、技术突破以及市场格局等方面都呈现出令人瞩目的态势。这些事件不仅影响着行业的当下，更为未来的发展奠定了基础、指明了方向，本期我们对2024年复合材料行业及碳纤维领域关键历程进行了综合梳理，从中一窥未来趋势。来源：荣格复材技术Part 1政策法规与标准方面国务院、工信部等多部门在2024年陆续印发了多项支持复合材料行业发展的政策。例如，《关于统筹节能降碳和回收利用加快重点领域产品设备更新改造的指导意见》支持企业和科研机构加强技术装备研发，推广废旧产品设备精细拆解、复合材料高效解离等先进技术，有利于复合材料的循环利用和可持续发展。2024年1月1日起，商务部、海关总署联合发布的《两用物项和技术进出口许可证管理目录》开始施行。作为国防与军事领域广泛应用的战略性新材料，多项碳纤维及其复材产品入选，涉及核、导弹等相关物项和技术的出口受到更加严格的管制。2024年1月，工信部等七部门联合印发该实施意见，其中提到要把握全球科技创新和产业发展趋势，重点推进六大方向产业发展，为复合材料行业提供了政策支持。一些地方政府也出台了支持复合材料发展的政策。例如，山东省人民政府1月10日发布通知，将山东永成新材料有限公司年产12000吨高性能碳纤维项目、山东道普安制动材料有限公司年产30万盘碳/碳、碳/陶刹车盘产业化项目、山东精昌新材料科技有限公司12万吨/年聚丙烯腈原丝及6万吨/年碳纤维材料生产基地项目列入2024年省重大实施类项目，体现了地方政府对复合材料行业的高度重视和大力支持。2024 年我国出台了多项有关碳纤维复合材料领域的标准。包括：GB/T 44199-2024 碳纤维展宽丝束机织物、GB/T 44542-2024 碳纤维及其原丝灰分和杂质成分的测定、GB/T 44323-2024 碳纤维复合材料夹芯结构制件 X 射线数字成像检测、废碳纤维复合材料回收利用碳排放核算方法团体标准，等等。Part 2产品和技术创新吉林化纤发布 “干喷湿法” T800 碳纤维产品。8月9日，吉林化纤集团正式发布 “干喷湿法”T800碳纤维产品。“干喷湿法” 是吉林化纤为突破高性能碳纤维技术瓶颈自主研发的生产技术，随着 T800 碳纤维产品成功下线，吉林化纤将利用这项新技术加快开发T1000、T1100 以及M40高模系列产品，不断拓展高端领域应用市场。光威复材旗下威海拓展纤维有限公司研发生产的M60J碳纤维产品成功下线，顺利实现工程化、产业化，填补了我国在该领域的市场空白。相比第一代碳纤维，M60J碳纤维的模量提高两倍以上，模量高达588 GPa。精工科技预氧化新加热技术取得进展。精工科技在预氧化新加热技术方面取得重要进展，基于现有实验数据，热风微波耦合作用下，若采用相同的预氧化时间，则对应阶段的预氧化温度可以降低15℃-20℃，采用该项技术预计可降低氧化炉能耗30%左右，且预计能减少约20%以上的预氧化装置投资成本。美国能源部橡树岭国家实验室成功设计出碳纤维复合材料的闭环回收途径，意味着未来更多的碳纤维复合材料能够得到重用，减少环境负担，为碳纤维行业的可持续发展提供了可能。日本东丽公司研发的TORAYCA™ M46X碳纤维，强度比TORAYCA™ MX系列其他产品高出约20%，同时保持较高的拉伸模量。美国赫氏公司研发的HexTow®IM9 24K连续碳纤维，适用于航空航天领域的主要和次要结构件，是一种中模量小丝束纤维产品，由24000根单丝组成，平均拉伸强度超6300MPa，拉伸模量为298GPa，伸长率1.9%。三菱化学公司研发的BiOpreg #400系列碳纤维预浸料，拥有高达约25%的生物质含量，通过植物基树脂浸渍实现，具有与传统预浸料相同的性能，并且可以以相同的方式处理和成型。以及日本东丽旗下Zoltek公司研发的PX35-7型碳纤维、日本东洋纺纤维株式会社研发的CfC纱线®等等。Part 3全新应用商业碳纤维地铁在青岛发布。6月26日，全球首列用于商业化运营的碳纤维地铁列车“CETROVO 1.0碳星快轨”在青岛正式发布。该列车由中车四方股份公司联合青岛地铁集团为青岛地铁1号线研制，其车体、转向架构架等主承载结构采用碳纤维复合材料制造，实现了车辆性能的全新升级。12月21日，官方表示该碳纤维示范列车项目顺利通过专家评审，即将投入运营。常泰长江大桥应用碳纤维水平拉索。8月15日，常泰长江大桥主航道桥最后一根碳纤维水平拉索架设完成，其温度自适应塔梁纵向约束体系落地完成。常泰长江大桥是长江上首座集高速公路、城际铁路、普通公路三种方式于一体的过江通道，碳纤维水平拉索的应用体现了碳纤维在大型桥梁建设中的重要作用。国产48k碳纤维拉杆大规模应用。2月，国产48k碳纤维拉杆在中建八局承建的厦门翔安机场项目中成功应用，实现了国产48k碳纤维拉杆体系在大跨空间结构领域的首次大规模应用，打破了国外技术垄断，降低了工程成本。高性能碳纤维拉挤板材助力风电叶片下线。全球最长三一重能131m陆上风电叶片在巴彦淖尔零碳数智产业园成功下线，该叶片使用的是中复碳芯电缆科技有限公司生产的高性能碳纤维拉挤板材，凸显了碳纤维复合材料在风电叶片领域的重要作用，推动了风电行业的发展。天兵科技全碳纤维复合材料成型整流罩应用。天兵科技的大型液体运载火箭天龙三号（TL-3）圆满完成了整流罩分离试验。TL-3整流罩直径4.2米，长约13米，采用全碳纤维复合材料成型，是中国商业航天最大的整流罩、中国最大的全碳纤维整流罩。香港全碳纤维纯电客渡船下水。9月9日，香港新渡轮400客位纯电池动力推进客渡船“新明珠39”号在广州南沙下水。该船整船采用国产碳纤维材料建造，打破了高端碳纤维进口材料在国产客船的技术垄断。自研国产碳纤维与树脂匹配后，性能与进口材料水平相当。“飞碟”形eVTOL在广东深圳盐田区大梅沙海滨公园完成首飞。机壳采用碳纤维等复合材料和航空级铝合金制造，兼具高强度与低重量。全球最大的无人货运飞机W5000，在白鲸航线的常州生产基地成功总装下线。安泰复材在白鲸航线W5000大型无人货运飞机的研发制造过程中承担了重要工作。同济大学航空航天与力学学院先进复合材料设计与制造团队、飞行器设计与制造团队联合中国商飞上海飞机设计研究院追风工作室，成功应用连续碳纤维增强树脂基复合材料3D打印技术制造的国内首架全碳纤维复合材料3D打印技术验证机“同飞一号”试飞成功。验证机采用鸭式后掠翼布局，翼展达2.1m，起飞重量仅1400g。珠海航展的新材料及应用展区，隐身材料、钛合金材料、碳纤维复合材料等一系列创新材料成为焦点，为观众带来了全新的科技体验。Part 4企业发展与合作光威复材风电碳梁获认证。2月，光威复材风电碳梁产品顺利取得挪威船级社（DNV）type approval和shop approval认证证书，标志着公司碳梁产品获得风电行业内全球权威认可，有助于提升公司在风电领域的市场竞争力。威孚高科合作公告。2月22日晚间，威孚高科公告与德国福伊特集团签订《合作备忘录》，将建立合资公司在IV型高压（70MPa）储氢系统产品进行合作，拟规划总投资约1.2亿欧元，为复合材料在储氢领域的应用拓展了新的合作模式。小鹏汇天与 HRC 合作。8月7日，亚洲规模最大的飞行汽车公司小鹏汇天与全球领先的复合材料综合解决方案提供商 HRC（亨睿碳纤维）在广州签署深度战略合作协议，双方将在飞行汽车的先进轻量化材料、零部件及机身等方面展开全面合作，携手领跑低空赛道。彼欧蓝能四型储氢瓶工厂动工。彼欧蓝能（上海）能源科技有限公司四型储氢瓶量产工厂于2024年1月23日在上海嘉定氢能港顺利开工，最高每年可为中国商用车市场生产6万只高压储氢瓶，推动了复合材料在高压储氢瓶领域的产业化进程。国际复材拟扩建电子级玻璃纤维项目。10月8日晚，国际复材公告拟投资23.04亿元建设电子级玻璃纤维生产线设备更新及数智化提质增效项目，产品结构为约8.5万吨电子级玻璃纤维，将进一步提升国际复材在电子级玻璃纤维领域的生产能力和市场份额。威海拓展签订重大合同。12月25日，威海光威复合材料股份有限公司发布公告，全资子公司威海拓展纤维有限公司与客户A签订了《物资采购合同》，合同总金额为366,361.67万元，涉及五个型号碳纤维及碳纤维织物，展现了光威复材在碳纤维领域的强大实力和市场影响力。Part 5市场与产业格局全球首架碳纤维客机事故。1月，日本航空公司的一架空中客车A350客机在羽田机场着陆后与日本海上保安厅的飞机相撞并起火，该架飞机结构中53%材料使用了碳纤维复合材料，机上379名乘客全部安全逃生，成为全球首次检验采用碳纤维增强复合材料的新一代客机在发生重大火灾时安全性的机会，也为碳纤维复合材料在航空领域的应用提供了重要参考。全球第二大丝束碳纤维制造商拟出售业务。2月，德国SGL Carbon西格里碳素公司发布消息称将评估业务部门碳纤维的战略选择，不排除部分或全部出售碳纤维业务部门，这可能会对全球碳纤维市场的供应格局产生一定影响。9月其财各报表出炉，碳纤维业务业绩不佳。日本东丽碳纤维技术的美国子公司在阿拉巴马州完成T1100碳纤维生产线的扩建，产能翻倍；2月，东丽先进复合材料公司启动热塑性复合材料的生命周期评估（LCA）计划；与现代汽车签署协议，联合开发用于电动汽车轻量化的碳纤维增强塑料（CFRP），进一步巩固了其在碳纤维领域的领先地位。印度规划碳纤维项目。3月，意大利MAE公司和印度Jindal Advanced Materials（JAM）公司签署项目框架协议，双方将在印度建立一个碳纤维工厂，以及开发一系列中间材料和碳纤维复合材料，投产后将具备年生产3500吨碳纤维的能力，预计到2027年将产能增加到1万吨/年，将提升印度在碳纤维领域的生产能力和市场地位。Part 6未来复合材料行业发展趋势预测据中商产业研究院预测，2024年中国碳纤维市场规模将达到171.4 亿元。根据Technavio的报告，全球碳纤维市场规模预计将在2024年至2028年期间增长24.8亿美元，预计在预测期内，市场复合年增长率将接近6.5%。随着航空航天、新能源汽车等高端制造业发展，对高强、高模碳纤维及特种复合材料需求只增不减。企业会不断投入研发，像 T1000、T1100 等更高等级碳纤维有望实现量产突破与成本下探，满足航空发动机叶片、航天器结构件等精密部件需求。环保法规收紧与社会环保意识觉醒，促使复合材料行业聚焦绿色生产与回收。回收技术将从实验室迈向商业化，回收料会更多融入新产品供应链，降低行业全生命周期碳排放。不同行业跨界合作常态化，如电子与复材融合催生柔性可穿戴设备新材料；建筑与复材结合塑造智能、环保建筑外立面。跨学科人才汇聚，带来全新设计理念与应用模式。在全球复合材料行业的竞争格局中，欧美国家仰仗早期的技术积累与研发投入，筑起了一道坚实的技术壁垒，稳稳盘踞在高端市场。其手握核心专利技术，深度绑定航空航天、高端医疗设备等尖端领域的头部企业，持续巩固着自身优势地位。新兴经济体不甘示弱，亚洲地区中日韩印竞争激烈又合作频繁，合力拓展全球市场版图。我国碳纤维产业已经形成了多个梯队的企业竞争格局，包括吉林化纤、中复神鹰等龙头企业。这些企业在技术研发、产量提升和市场拓展等方面都取得了显著进展。我国碳纤维企业在生产技术和装备水平上均取得了显著突破，研究成果不断涌现，包括高强高模、可回收、生物基、热塑性复合材料等方面的研发都取得了重要进展。根据中商产业研究院发布的《2024-2029年中国碳纤维行业市场调查与投资前景研究报告》以及其他权威数据来源，预测2024年中国碳纤维国产化率已达到85%，越来越多的国内企业开始使用国产碳纤维替代进口产品。中国在碳纤维领域取得的一系列技术突破和国产化率的快速提升，逐步打破国外技术垄断、实现从跟跑到并跑再到部分领跑的转变。总之，2024年对于复合材料行业尤其是碳纤维领域来说是充满挑战与机遇的一年，政策的引导、技术的创新、企业的合作与市场的变化共同推动着行业的发展。展望未来，随着科技的不断进步和应用领域的持续拓展，复合材料行业有望迎来更加广阔的发展空间，但同时也需要面对技术升级、成本控制、市场竞争等诸多挑战。行业内的企业和相关机构应积极应对，加强合作与创新，共同推动复合材料行业迈向新的高度。来源：碳纤维生产技术
