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沥青基碳纤维行业定义

碳纤维以其具备的超凡特质如卓越的高模量、轻盈的重量、耐受高温、极高的强度、对X射线充分的穿透性和完美的耐蚀性及出色的生物相容性能优良著称，被广泛运用于诸多领域，包括医疗器械研发、航空航天工程、体育休闲产业、交通运输行业、能源科技、以及国防科学等多个重要领域。回溯往昔，早在公元1878年，英国著名科学家斯旺先生便首创用棉纤维进行炭化处理技术，试制成功无纺织物灯芯。同年，美国发明先驱爱迪生亦不甘示弱，运用同样的工艺方法，将竹子纤维炭化来制作电灯泡的灯丝样品。然而，真正具备实际应用价值且规模生产的碳纤维，却是直到上世纪五十年代后的时光里，方崭露头角，登上世界舞台并广泛应用。

经历数十载风雨历程，我们得以将三大专为碳纤维生产所用的材料系统，如：黏胶、沥青以及 PAN 推向成熟阶段。在这三者之中，以 PAN 基础的碳纤维因其制造工艺相对简单、制造成本相对较低且具备优秀的力学性能等优势，已然成为了应用范围最为广泛，产量位居榜首，品类丰富多样，并且发展速度最快的一种碳纤维。而与之相比，尽管黏胶基碳纤维曾在特定的领域中发挥过重要作用，但现今其已经逐渐退出了主流应用市场。最后提到的是加入了性能差异考量的沥青基碳纤维，根据不同的表现能力它可以被划分为两种类型即通用级沥青基碳纤维和高性能沥青基碳纤维。

沥青基碳纤维行业是指利用沥青作为基质，将碳纤维作为增强材料，通过特定的工艺将二者结合在一起，生产用于建筑、道路、桥梁等领域的复合材料产品的产业。沥青基碳纤维具有高强度、高模量、低密度等优点，广泛应用于航空航天、汽车工业、体育器材等领域。

图表：沥青基碳纤维分类

资料来源：智研瞻产业研究院整理

在众多的工业应用中表现出色的高性能沥青基碳纤维（HPCCF），凭借其卓越的模量值、突出的导热能力以及优良的导电性能，作为最优秀的高效能功能与结构一体化材料之一，完全有别于传统的PAN基碳纤维。而这两者在特性表现方面，呈现出相反方向的变化趋势却又彼此相互弥补，进一步拓宽了碳纤维的广泛适用范围。

高品质沥青基碳纤维的广泛应用场景

在高速飞行器行业中的应用机会

采用高导热MPCF制造的碳/碳及碳/陶瓷复合材料可在高速飞行器的鼻锥、机翼前缘以及引擎表层得到有效应用，这些部件所具备的高导热能力、优异的抗冲击性、高度的强度以及卓越的韧性，不仅能实现零氧化烧蚀的效果，还有效地减少了高温对设备的影响。

其应用优势体现在：通过高效的热流动路径，有效地将飞行器在运行过程中所释放的巨大热量快速转移出去，从而能够确保高速飞行器在超音速飞行条件下依然能够保持稳定运行且不易发生烧毁事故，同时还能满足热力学负载的要求。

航天科技领域的应用前景

高导热炭纤维增强树脂基复合材料有着高刚性、轻质量、高导热性和较低的热膨胀系数这四大特点，使得它们成为应用于诸如天线反射器、载荷盘、仪器盘、散热盘以及相控雷达天线多功能盘等卫星热管理系统和卫星光学结构组件的理想材料。

其益处在于：其导热性能远胜于铝合金，且强度和刚性均超过了铝合金。可以根据不同性能要求选择最适宜的材料组合，从而实现零膨胀的结构设计理念。

沥青基碳纤维行业发展历程

上世纪60年代，日本以同性沥青作为生产的原料，研发出了一种全新的高强度以及大模量的沥青基碳纤维。随之，在1970年日本逐渐将这个技术进行工业化，其主要是通用级的沥青纤维为主，并延续至今。

20世纪80年代是沥青基碳纤维的飞速发展期，先后超过20多家的公司对该领域进行了布局，其中不乏杜邦、康菲石油、日本鹿岛石油这样的大公司。他们的初衷都是基于提高石油炼制品和煤化炼制品的附加值，从而生产一种低成本的碳纤维材料。

我国对沥青基碳纤维的研究已有40年的历史，但发展进度比较慢 ,由于沥青基碳纤维比聚丙烯腈基碳纤维的生产成本较低，这促进了我国沥青基碳纤维的发展并提供了新的发展机遇。

沥青基碳纤维行业上中下游

上游包括碳纤维原料的提取和纤维的加工制造。以及沥青生产：上游环节还包括沥青的生产，包括从石油提取或炼制得到沥青。中游为沥青基碳纤维复合材料制造：中游环节是指将碳纤维和沥青进行混合和加工，制造成沥青基碳纤维复合材料产品。沥青基碳纤维复合材料产品的销售和应用，包括建筑、道路、桥梁等领域的工程项目。

沥青基碳纤维行业的上中下游环节相互依赖，上游提供原材料和技术支持，中游进行加工和制造，下游进行产品销售和应用。

图表：沥青基碳纤维行业产业链

资料来源：智研瞻产业研究院

沥青基碳纤维行业市场规模

统计数据显示，2018年中国沥青基碳纤维行业市场规模5.36亿元，2023年H1中国沥青基碳纤维行业市场规模15.52亿元。2018-2023年中国沥青基碳纤维行业市场规模如下：

图表：中国沥青基碳纤维行业市场规模(2018-2023年)

数据来源：智研瞻产业研究院

沥青基碳纤维市场规模预测

预测， 2029年中国沥青基碳纤维行业市场规模58.50亿元。中国沥青基碳纤维行业市场规模预测如下：

图表：中国沥青基碳纤维行业市场规模预测(2023-2029年)

数据来源：智研瞻产业研究院

沥青基碳纤维行业现状

在煤系通用级沥青基碳纤维技术领域里，尽管我国自上世纪70年代起便开始投身到针对这一研究的探索之中，遗憾的是，由于受到当时研发技术的制约与限制，我们能够制备出来的煤沥青基碳纤维的产品品质并不理想，相较于市场对于这类产品广泛且迫切的需求而言，这种现状无疑存在着很大的差距和挑战。然而在最近几年，伴随着我国科研团队在这一领域的深入探究以及国家相应政策对于煤系新材料产业给予了有力的支持和鼓励，比如乌海宝化万辰煤化工有限责任公司、中国科学院山西煤炭化学研究所等克服煤系通用级沥青基碳纤维用可纺沥青的制备难题，，使得煤系通用级沥青基碳纤维原材料的供应问题得到了彻底的解决。

根据最新统计数据所示，我国企业已经成功突破了煤系通用级沥青基碳纤维这项核心科技的关键环节，且正在抓紧建设相关的中小规模实验项目来对这项技术进行逐层验证。举例来说，100吨/年煤系通用级沥青基熔喷碳纤维的研究和开发项目，山东的晨阳新型碳材料股份有限公司已经开始投建，该项目的主要内容是以我们国家较为常见、成本较低的煤系沥青作为原材料，实现通用级碳纤维的规模化生产和应用。

鉴于国家对推动煤化工行业向更高端、更多元化以及更加环保的方向发展所出台的明确政策导向，我们预见到我国的煤炭系通用级别沥青基碳纤维产品将会面临着前所未有的发展机遇。从其广泛的应用前景来看，一方面，这种高性能材料可以替代石棉制品作为汽车、拖拉机等交通工具制动系统中的刹车片，有力地提升了这些设备的安全性和可靠性；另一方面，它还能够与其他类型的材料进行复合，从而被广泛使用于水泥建筑物、塑料元件以及橡胶制品等非结构材料的强化中。尤为值得一提的是，由于煤炭系通用级别沥青基碳纤维所采用的原材料供应丰富且生产成本相对较低，使得该类产品在市场竞争中有明显的价格优势。展望未来，随着工业化水平的提高和新型应用领域的逐步发掘，我们相信煤炭系通用级别沥青基碳纤维市场需求将有望得到进一步刺激并持续扩大。

沥青基碳纤维行业存在的问题

目前我国，沥青基碳纤维行业存在以下问题：

图表：沥青基碳纤维行业存在以下问题

资料来源：智研瞻产业研究院整理

沥青基碳纤维行业发展前景预测

沥青基碳纤维具有超高导热、低膨胀系数和超高模量等特性，如采用中间相沥青基碳纤维的轴承，可以使其重量减轻、尺寸变小、寿命提高、功耗降低，因此，在5G导热、现代高端装备、航空航天以及工业机器人等领域具有重要的意义。

在建筑领域，中间相沥青基碳纤维具有优异的抗裂、增强和耐久性能，在建筑施工过程中可以作为一种增强材料，用于桥梁、道路、建筑物等领域，提高建筑的整体稳定性和耐久性。

在能源领域，中间相沥青基碳纤维具有良好的导电性和导热性能，可应用于电池、燃料电池、储能装置等方面，在新能源行业中发挥着不可或缺的作用。

在汽车工业中，中间相沥青基碳纤维具有良好的耐腐蚀性和耐久性，可以用于汽车制造中的轻量化设计，从而提高汽车的燃油效率和安全性能，降低汽车的二氧化碳排放。

在环保设施和污水处理等领域，中间相沥青基碳纤维也具有很大的应用潜力。其优异的耐腐蚀性和耐久性可以使其在这些领域中发挥重要作用。