比黄金还贵的物品（比黄金还贵）

比黄金还贵的物品（比黄金还贵）碳纤维的“轻量化”也同样影响着民用的交通行业。比如，轮船、汽车，采用碳纤维材料代替金属作为主要结构，不仅可以通过减重来降低能耗，也能够增强产品强度并提高产品的耐用性能。交通行业军工产业和航天事业在军工产业中以及航空航天事业上，碳纤维是不可或缺的战略基础材料，由于其碳纤维质量比金属铝更轻，而强度高于钢铁在航天航空，在军事运载以及武器装备等中都起到了“轻量化”的重要作用。碳纤维取代传统材料可以使战舰以及航空飞机减重20%到40%，从而增加运载的有效载荷以及武装突击能力。

碳纤维，一种由碳原子构成的化学纤维，因其高比强度、质轻耐腐蚀、耐高温、导电性能好等优良特性，在工业中有着广泛且重要的应用。因制备工艺复杂而价格昂贵被称为黑色黄金。

碳纤维根据原料不同，最常用的是聚丙烯腈基碳纤维（PAN基碳纤维），沥青基碳纤维，粘胶基碳纤维等。其中，PAN基碳纤维发展最成熟。

碳纤维也可以按丝束大小分类，一般来说，每束碳纤维单丝小于24000根（24k）的称为小丝束，大于48000根（48k）的称为大丝束。小丝束有着更加复杂的工艺要求，主要用于国防领域，而大丝束有着更高的性价比，用途也更广泛。

在各领域中广泛应用的碳纤维

军工产业和航天事业

在军工产业中以及航空航天事业上，碳纤维是不可或缺的战略基础材料，由于其碳纤维质量比金属铝更轻，而强度高于钢铁在航天航空，在军事运载以及武器装备等中都起到了“轻量化”的重要作用。

碳纤维取代传统材料可以使战舰以及航空飞机减重20%到40%，从而增加运载的有效载荷以及武装突击能力。

交通行业

碳纤维的“轻量化”也同样影响着民用的交通行业。比如，轮船、汽车，采用碳纤维材料代替金属作为主要结构，不仅可以通过减重来降低能耗，也能够增强产品强度并提高产品的耐用性能。

建筑行业

碳纤维也可以应用于建筑行业。碳纤维复合材料用于楼体、桥梁、隧道等建筑结构的加固，比钢材拥有更轻的重量、更高的强度以及更好的抗腐蚀性能。另外利用碳纤维复合材料补强混凝土结构时，施工工艺更加简单，也会更小程度地影响原混凝土的结构。

运动休闲领域

另外，碳纤维也在运动休闲领域中得到了充分的应用。自行车、滑板、球拍、钓竿、滑雪杖等也可以通过碳纤维复合材料实现“更轻”“更强”。

高新产业

除了传统工业，碳纤维在高新产业也有一席之地。比如，在生物医疗行业中，碳纤维可以用于制作微电极来检测微小的电信号或者通过活化得到“活性炭纤维”，应用于各种过滤净化设备。

国内外碳纤维行业的发展和特点

国内外碳纤维行业的发展

国际碳纤维行业早在上世纪60年代就开始发展，发展初期，碳纤维行业还局限在国防军备领域。到21世纪初，PAN基碳纤维的生产工艺已经非常成熟，应用领域也拓展到了普通工业领域。

国内的碳纤维研究起始于1962年的长春应化所，20世纪90年代才真正发展起来。PAN基碳纤维在我国发展非常迅速，已经可以自主研发不同型号的小丝束碳纤维，并实现工程化，但是在大丝束的工艺上还不够先进。

国内外碳纤维行业的特点

碳纤维行业具有较高的技术壁垒，产业链长，工艺复杂，研发以及验证周期都较长，需要很高的成本投入。

日本的东丽，东邦以及三菱丽阳占据了超过全球50%的市场份额，美国的HEXCEL和CYTEC也占据了较大的份额。

而我国的碳纤维产业跟国际相比，呈现以下特点：

• 产能集中在体育休闲领域并接近饱和状态，但是在航空航天等高端领域还比较欠缺。
• 实际碳纤维的生产销售远远不及理论产能，国内有效产量无法满足国内需求，还需要进口大量的碳纤维产品。

我国碳纤维产业链的现状

为了分析碳纤维产业的现状，我们以PAN基碳纤维为例，PAN碳纤维产业链如下：

从全产业链来看，制造碳纤维的上游和中游均具有较高的技术壁垒。碳纤维的性能很大程度地依赖于原丝的微观形态结构以及致密度。为了制备高性能的碳纤维，高质量的PAN原丝是基础。

小丝束碳纤维的技术难点就集中在上游的原丝。而大丝束碳纤维的壁垒在中游阶段。中游的碳化环节需要严格的工艺条件，原丝经过预氧化、低温碳化、高温碳化工艺即可制成碳纤维，再经石墨化即可制得石墨纤维，石墨纤维是含碳量高于99%的碳纤维。这个工艺过程要求极高的连续性和稳定性，非常依赖于设备和工艺条件的控制。

“金字塔”的行业分布给中小企业带来哪些挑战？

整体来看，国内的碳纤维行业分布呈现出“金字塔”的结构。光威复材、中复神鹰、恒神股份等大型企业控制着碳纤维产业链的上游发展。而更多的中小型企业分布在产业链的下游。

“贸易型”的企业会随着碳纤维产品以及技术的不断成熟，价格更加透明化而失去发展的动力，而“生产型”的企业往往定位在低端产品，无法得到质量的提高也就无法品牌化。更重要的一点是，中小型企业往往缺少自主研发的能力，也就没有了核心的竞争力，同样硬件设置以及软件的管理也不够成熟。

事实上，中小型企业要在碳纤维产业中存活，必须依靠技术，技术的不可取代性决定了企业的市场竞争力。因此这些中小型的碳纤维企业可以通过建立行业协会等方式推动业内的合作，无论在技术、设备还是资本上，达到优势互补、合作共赢。找准突破点，明确碳纤维产品定位，在某一应用上做到极致，也是一条可持续的发展之路。