碳纤维与高温合金、钛合金并称军工三大材料。军工装备对轻量化、航程与载荷的要求持续提升,推动碳纤维复合材料在结构件中的渗透率上升;叠加国产化推进下大丝束降本、下游应用拓宽,碳纤维整体需求规模获得拉动。其中,小丝束因稳定性要求更高、更易调整,主要面向国防军工、航空航天等高精尖领域,被业内称为“宇航级”碳纤维;从军用领域看,中航复材(中航高科)与中复神鹰是主要的军工供货方,中航复材的纤维主要采自光威与中简两家公司。

一、三大材料定位与轻量化逻辑

碳纤维是一种无机纤维,作为增强材料与基体材料结合生成复合材料后使用,常见结合方式中包括拉挤成型这类自动化成型工艺。它与高温合金、钛合金并称军工三大材料,这一并列关系本身就说明其在军工材料体系中的位置。军工装备对结构减重、航程与载荷的要求提升,是碳纤维复合材料在装备不同部位渗透率上升的直接背景。

二、小丝束承担军用主力

按一束碳纤维中的丝数,碳纤维分为小丝束与大丝束:一般小于24K为小丝束,48K以上为大丝束。两者下游场景差异极大——小丝束稳定性要求更高、更易调整,适合国防军工、航空航天等高精尖领域,因而被称为“宇航级”碳纤维;大丝束则面向风电、轨道交通等工业领域,被称为“工业级”碳纤维。军工应用对强度要求较高,对应小丝束及中小丝束类型,运用于装备的不同部位。

三、降本与渗透率的传导路径

碳纤维行业的成本与渗透率遵循一条清晰路径:设备国产化完成、产能规模化释放后,必然迎来降本,而降本又会拓宽下游应用领域。国内大丝束原丝及碳纤维关键技术已逐步突破,2019年7月“25K~50K聚丙烯腈基原丝及碳纤维关键技术和产业化开发”项目通过鉴定,项目总体技术达到国际先进水平。对军工而言,小丝束因成本较贵,仍需进一步降本,其应用主要集中在军用领域;随着单机复合材料用量占比提升的一般规律发挥作用,碳纤维需求规模随之获得整体拉动。

常见问题

碳纤维为什么被称为军工三大材料之一?

碳纤维与高温合金、钛合金并称军工三大材料。它作为增强材料与基体结合形成复合材料,可用于装备的不同部位,在军工材料体系中具有明确位置。

军工轻量化主要通过哪类碳纤维实现?

主要对应小丝束及中小丝束。小丝束稳定性要求更高、更易调整,适合国防军工与航空航天等高精尖领域,业内也称其为“宇航级”碳纤维。

碳纤维市场规模增长的核心驱动是什么?

核心驱动之一是军工装备轻量化带来的渗透率提升,同时国产化推动设备与产能成熟后带来降本,进而拓宽下游应用领域,共同拉动需求规模。