我国新材料突围进展如何

1、轻量化材料

（1）碳纤维：核心生产技术集中在日本、美国，我国龙头企业正逐步打破国外技术垄断

碳纤维是比强度和比刚度最高的高性能纤维，用途十分广泛。碳纤维(Carbon Fiber)是由聚丙烯腈(PAN)(或沥青、粘胶)等有机纤维在高温环境下裂解碳化形成的含碳量高于90%的碳主链结构无机纤维，是实现大批量生产的高性能纤维中具有最高比强度（强度比密度）和最高比刚度（模度比密度）的纤维。碳纤维材料以其出色的性能被用于航空航天、风电、体育休闲、汽车等多个领域，是新材料领域用途最广泛、市场化最高的材料。

碳纤维生产工艺流程长，技术壁垒极高。按原丝类型分，碳纤维可分为聚丙烯腈(PAN)基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维。其中，PAN基碳纤维占市场份额的90%以上。PAN基碳纤维是以丙烯腈为原材料进行聚合反应生成聚丙烯腈，聚丙烯腈经过纺丝得到聚丙烯腈原丝，再通过对原丝进行预氧化、碳化、表面处理等工艺而得。碳纤维生产工艺流程长，整个过程连续走丝，需要对参数精确控制，每个环节都会影响到碳纤维成品的质量和性能。原丝制备是碳纤维生产的核心环节，原丝的质量直接决定着最终碳纤维产品的质量、产量和生产成本，原丝成本占整个碳纤维生产成本的五成以上。

⚑ 碳纤维国产替代情况

近年来我国碳纤维产能快速扩张，产能利用率快速提升。近年来受下游需求拉动，我国碳纤维产能快速扩张，2021年我国碳纤维运行产能6.35万吨，同比增长75.41%，占全球碳纤维运行产能的30.5%，产能规模全球第一。过去我国碳纤维产业“有产能无产量”的现象较为严重，产能利用率远低于国际平均水平，近年来随着国内企业不断实现技术突破，产能利用率快速提升，从2016年的14.94%增长至2020年的51.1%，但较65%-85%的国际普遍水平仍有一定提升空间。

我国碳纤维市场国产替代趋势明显。近年来我国碳纤维市场需求不断提升，2021年我国碳纤维市场需求量达6.24万吨，同比增长27.7%。国产化率从2016年的18.4%提升至2021年的46.9%，国产替代趋势明显。主要原因一是受疫情影响碳纤维进口难度增加；二是日本、美国等国限制碳纤维对华出口，国内需求缺口增加；三是国内碳纤维新产能投放，产量增加。

我国碳纤维产品需求结构存在进一步升级的空间。我国碳纤维应用以风电叶片和体育休闲为主，而高附加值的航空航天应用占比不到5%，与全球水平存在显著差距。从单价来看，应用于航空航天领域的碳纤维单价达7.2万美元/吨，价格水平为其他领域碳纤维价格的 2.5 倍以上。