碳纤维是航空航天新装备必选的材料“黑金”，行业技术壁垒高，产品附加值大。碳纤维质量轻，强度大，兼具抗疲劳、耐腐蚀特点，作为航空航天材料可使结构质量减轻30%-40%。高端碳纤维生产难度大、成本高，原丝生产是核心，碳化氧化是关键，各环节精度、温度和时间的控制都将影响最终成品质量。碳纤维产业链下游产品附加值更高，航空领域碳纤维复材价格达元/公斤，较原丝翻倍。

在目前的航空结构材料技术领域中，连续碳纤维增强的树脂基复合材料是重中之重，其目前在所有复合材料结构件中占比约为70%-90%。碳纤维是一种连续细丝碳材料，直径范围6-8um，为头发丝的1/3左右。其制造工艺是由有机高分子纤维，即聚丙烯腈纤维（又名PAN原丝或PAN先驱体）或是由沥青或煤沥青纤维经专门的碳化处理而制得的纤维材料。由于其含碳量高达99%，因此弹性模量大大提高，用其制造的复合材料轻质高强，且具有超出其他工程材料的比强度和比刚度。

图片：不同复合材料的占比

碳纤维按用途可分为宇航级和工业级两类，亦称为小丝束和大丝束。通常把48K（一丝束中包含4根碳丝）及以上碳纤维称为大丝束碳纤维，包括60K、K、K和K等。宇航级碳纤维初期以1K、3K、6K为主，逐渐发展为12K和24K，主要应用于国防工业和高技术及体育休闲用品（如：飞机、导弹、火箭、卫星和钓鱼杆、高尔夫球杆、网球拍等）。工业级碳纤维应用于不同民用工业，包括：纺织、医药卫生、机电、土木建筑、交通运输和能源等。

与大丝束相比，由于缺少碳丝规模的集束量级，小丝束碳纤维往往需要更高的制造工艺（同样的3根筷子的结构强度小于12根筷子），进而导致成本较高，但由于其重量更轻（3根筷子重量小于12根筷子），所以广泛应用于航空航天领域。目前，各国对高性能的小丝束碳纤维（宇航级）均采取严格的出口管制措施

图片：碳纤维丝束

航空航天领域是小丝束碳纤维的主要应用领域，目前西方各国的主要军用飞机和干线客机均为高性能复合材料的需要需求方。根据《年全球碳纤维复合材料市场报告》统计，商用飞机占碳纤维航空航天总用量需求的69.11%（总需求为2.1万吨），而这一领域则是国产高性能碳纤维在长期的核心增长点。

图片：航空航天碳纤维需求分析

年中国市场碳纤维总需求量约为3.78万吨，其中体育器材占比最高，达37.00%，其次为风电叶片，占比36.47%，与全球碳纤维应用格局最大的不同是，我国航空航天所需碳纤维占比仅为2.91%，需求端结构中高性能战机与商用飞机占比较低是导致这一结果的主要原因，这一现象，在今后的发展中，将会得到很大改善。

图片：中国碳纤维需求格局

根据《年全球碳纤维复合材料市场报告》数据，年我国军机碳纤维用量大约为西方总需求量的1/5，按照行业7%-10%的复合增速计算，假设我国年完成“建设世界一流军队”时已追平西方整体用量，则预期年复合增长率在13%-16%区间。

而伴随着我国新一代固定翼飞机和直升机逐步列装升级，以及军用宇航级碳纤维行业渠道的高壁垒，我们认为以碳纤维为首的复材行业能够维持近1-3年的中高速增长期，预计年复合增长率在20%-30%区间。

图片：中国歼20隐形战机

在国内的上市公司中，选取几家具有代表性的公司，作简要分析。

1、中航高科（.SH）——航空复材产业链的核心节点

公司是中国航空工业集团有限公司旗下沪市A股上市公司，是主要从事航空新材料研发生产、高端智能装备研发制造的综合性大型国有控股上市企业。目前业务涵盖航空新材料、高端智能装备、轨道交通、汽车、医疗器械、装备制造、房地产、创新创业投资等。

中航高科主营为航空复合材料，根据最新中报数据显示，占营收比为97.25%，主要为航空预浸料，是碳纤维产业链中的中间产品，其树脂调配环节是碳纤维产业链的核心技术环节之一。作为我国航空复合材料的核心渠道节点，公司将核心受益航空装备迭代升级及复合材料渗透率提升这一趋势。

2、光威复材（.SZ）——航空航天核心供应商，民用领域全产业链布局

公司是致力于高性能碳纤维及复合材料研发和生产的高新技术企业。公司以高端装备设计制造技术为支撑，形成了从原丝开始的碳纤维、织物、树脂、高性能预浸材料、复合材料制品的完整产业链布局，是专业从事碳纤维、碳纤维织物、碳纤维预浸料、碳纤维复合材料制品及碳纤维核心生产设备的研发、生产与销售的高新技术企业，拥有碳纤维行业全产业链布局。在国防军工及民用领域均具有广泛的应用前景，是发展国防军工与国民经济的重要战略物资。

公司主营为对标日本东丽T级碳纤维，广泛运用于我国航空航天、风力发电、体育休闲等领域，根据《年全球碳纤维复合材料市场报告》预计，公司碳丝产能约为吨。公司是我国航空航天碳纤维的核心供应商之一，民用领域也完成了从碳丝到终端产品的全面布局。

3、中简科技（777.SZ）——技术驱动的优质碳丝供应商

公司是专业从事高性能碳纤维及相关产品研发、生产、销售和技术服务的高新技术企业。公司产品主要应用于航空航天领域，各项指标参数要求较高，在航空航天装备论证阶段即对碳纤维各项指标予以确定，目前公司所生产碳纤维主要为高端、高性能型碳纤维产品，已达到同类产品国际先进水平。

公司主营为ZT7级小丝束碳纤维，其性能高于日本东丽T级碳纤维，为我国航空航天碳纤维核心供应商之一。相较光威复材，公司更以技术研发为核心驱动，新增产能投产后，根据《年全球碳纤维复合材料市场报告》预计，公司碳丝产能约在吨左右。考虑到航空航天市场的高壁垒性，公司也将核心受益于航空装备复材化这一趋势。

4、楚江新材（.SZ）——三维立体编织技术，进入航天预制件领域

公司子公司江苏天鸟研制成功的准三维立体碳纤维预制体制备技术，是碳纤维应用领域的一项重大技术创新，处于国际领先水平。核心技术已获国家发明专利，拥有全部知识产权。子公司顶立科技主营为相应的热处理设备。公司复材领域主营为航空碳刹车预制件、航空航天碳纤维预制件、以及碳纤维热场预制件。目前公司已进入部分航天碳纤维预制件领域，核心受益于我国航天装备的快速发展。

5、精功科技（006.SZ）——具有自主生产高质量的碳纤维整线设备能力

公司碳纤维主导产品主要为：碳纤维成套生产线和碳纤维微波石墨化生产线。碳纤维成套生产线以12K、24K、48K及以上原丝为原料，具备年生产1千吨以上碳纤维生产能力，整线核心设备和工艺采用德国、意大利等国外知名公司为供应商，技术处于国际先进水平。其所生产的产品可广泛应用于汽车交通、航空航天、风力发电、医疗器材以及建筑等领域。碳纤维微波石墨化生产线主要采用微波石墨化工艺技术，以国产普通碳丝为基础，利用微波与碳纤维直接耦合加热实现石墨化，整线具有超高升温速度、低系统需求、重塑碳纤维结构、大幅提升碳纤维性能等特性，在该生产线上所生产的系列碳纤维产品，具有强度高、模量高、成本低、规格多样化等特性，可满足不同类型客户使用需求。同时，公司也是少数的，能够自主生产高质量的碳纤维整线设备的企业。

以上为部分公司简介，碳纤维领域还有原丝龙头：吉林化纤，只是公司去年业绩难看，在今年受益于市场，目前已经扭亏为盈，其二级市场表现也已经从底部翻倍。

军工材料领域我们已经介绍三分之二，分别是高端钛合金、碳纤维，下次我们将会介绍高温合金。