1、輕量化材料

（1）碳纖維：核心生產技術集中在日本、美國，我國龍頭企業正逐步打破國外技術壟斷

碳纖維是比強度和比剛度最高的高性能纖維，用途十分廣泛。碳纖維(Carbon Fiber)是由聚丙烯腈(PAN)(或瀝青、粘膠)等有機纖維在高溫環境下裂解碳化形成的含碳量高于90%的碳主鏈結構無機纖維，是實現大批量生產的高性能纖維中具有最高比強度（強度比密度）和最高比剛度（模度比密度）的纖維。碳纖維材料以其出色的性能被用于航空航天、風電、體育休閑、汽車等多個領域，是新材料領域用途最廣泛、市場化最高的材料。

碳纖維生產工藝流程長，技術壁壘極高。按原絲類型分，碳纖維可分為聚丙烯腈(PAN)基碳纖維、瀝青基碳纖維和粘膠基碳纖維。其中，PAN基碳纖維占市場份額的90%以上。PAN基碳纖維是以丙烯腈為原材料進行聚合反應生成聚丙烯腈，聚丙烯腈經過紡絲得到聚丙烯腈原絲，再通過對原絲進行預氧化、碳化、表面處理等工藝而得。碳纖維生產工藝流程長，整個過程連續走絲，需要對參數精確控制，每個環節都會影響到碳纖維成品的質量和性能。原絲制備是碳纖維生產的核心環節，原絲的質量直接決定著最終碳纖維產品的質量、產量和生產成本，原絲成本占整個碳纖維生產成本的五成以上。

? 碳纖維國產替代情況

近年來我國碳纖維產能快速擴張，產能利用率快速提升。近年來受下游需求拉動，我國碳纖維產能快速擴張，2021年我國碳纖維運行產能6.35萬噸，同比增長75.41%，占全球碳纖維運行產能的30.5%，產能規模全球第一。過去我國碳纖維產業“有產能無產量”的現象較為嚴重，產能利用率遠低于國際平均水平，近年來隨著國內企業不斷實現技術突破，產能利用率快速提升，從2016年的14.94%增長至2020年的51.1%，但較65%-85%的國際普遍水平仍有一定提升空間。

我國碳纖維市場國產替代趨勢明顯。近年來我國碳纖維市場需求不斷提升，2021年我國碳纖維市場需求量達6.24萬噸，同比增長27.7%。國產化率從2016年的18.4%提升至2021年的46.9%，國產替代趨勢明顯。主要原因一是受疫情影響碳纖維進口難度增加；二是日本、美國等國限制碳纖維對華出口，國內需求缺口增加；三是國內碳纖維新產能投放，產量增加。

我國碳纖維產品需求結構存在進一步升級的空間。我國碳纖維應用以風電葉片和體育休閑為主，而高附加值的航空航天應用占比不到5%，與全球水平存在顯著差距。從單價來看，應用于航空航天領域的碳纖維單價達7.2萬美元/噸，價格水平為其他領域碳纖維價格的 2.5 倍以上。