言引：碳碳复合材料，英文名为 Carbon/Carbon Composite Materials，是一种由碳纤维及其织物增强的碳基体复合材料 。从组成来看，整个体系均由碳元素构成，这使得它展现出极强的亲合力，无论是在低温还是高温环境下都具有很好的稳定性。其诞生颇具戏剧性，1958 年美国 CHANCE VOUGHT 实验室在一次实验事故中，意外发现了碳碳复合材料，从此开启了材料科学的新篇章。

碳碳复合材料具有一系列令人瞩目的特性。首先是低密度，其比重轻（小于 2.0g/cm³），仅为镍基高温合金的 1/4 ，陶瓷材料的 1/2。这一特性使得它在对重量有严格要求的领域，如航空航天、高性能赛车等，具有巨大的应用价值。以航空航天为例，减轻飞行器的重量可以有效降低能耗，提高飞行效率，增加有效载荷。

它的高强度也十分突出。在高温下，碳碳复合材料的力学性能非常优异，是目前在惰性气氛中高温力学性能最好的材料之一 。一般来说，材料的强度会随着温度的升高而降低，但碳碳复合材料却反其道而行之，它的强度随着温度的升高不仅不会降低，反而可能比室温时更高。在一些高温工业环境中，需要材料能够承受高温和高压的双重考验，碳碳复合材料就能很好地胜任。

再者，碳碳复合材料拥有高耐热性。炭素材料的高熔点属性赋予了该材料优异的耐热性，能够在保护气氛中长时间承受高达 2500℃的温度，并且能承受高于 3000℃的高温，适用于短时间烧蚀环境。这一特性使其成为航空航天领域中火箭发动机喷管、航天飞机热防护系统等关键部件的理想材料。在火箭发射过程中，发动机喷管会承受极高的温度，碳碳复合材料能够在这种极端环境下保持稳定，确保火箭的正常运行。

另外，碳碳复合材料的化学稳定性良好，耐酸、碱、盐，在恶劣的化学环境下也能保持结构和性能的稳定。而且它还具有良好的抗氧化性能，可以在高温下抵抗氧化侵蚀，这为其在化工、冶金等领域的应用提供了可能。在化工生产中，常常会涉及到各种腐蚀性介质，碳碳复合材料能够抵御这些介质的侵蚀，延长设备的使用寿命。

行业发展背景

（一）政策支持

在全球倡导绿色发展和科技创新的大背景下，各国政府纷纷将目光聚焦于碳碳复合材料这一新兴领域，出台了一系列力度空前的支持政策。这些政策犹如一场 “及时雨”，为碳碳复合材料行业的茁壮成长提供了肥沃的土壤和充足的养分。

以中国为例，政府高度重视碳碳复合材料产业的发展，将其列为战略性新兴产业，通过《国家新材料产业发展规划》等政策，为企业提供了实实在在的税收优惠，减轻了企业的负担，让企业能够轻装上阵。同时，还设立了专项的资金支持，为企业的研发和生产注入了强大的动力。在技术攻关方面，政府积极组织各方力量，开展联合研发，攻克了一个又一个技术难题，推动了产业链的全面升级。在这些政策的大力扶持下，中国的碳碳复合材料企业如雨后春笋般涌现，市场规模也实现了跨越式增长，从 2020 年的 3.8 亿美元一路攀升至 2024 年的 4.2 亿美元，年复合增长率达到了 2.53% 。

在国际上，许多国家也不甘落后，纷纷出台政策鼓励碳碳复合材料的研发和应用。欧盟通过一系列科研项目，为碳碳复合材料的研究提供了大量的资金支持，推动了其在航空航天、汽车等领域的广泛应用。美国政府则通过国防采购等政策，刺激了碳碳复合材料在军工领域的快速发展，提升了其在高端制造领域的竞争力。这些政策的出台，不仅促进了碳碳复合材料技术的进步，也加速了其在各个领域的推广应用，使得碳碳复合材料行业迎来了前所未有的发展机遇。

（二）环保与可持续发展需求

随着全球环保意识的日益提高，可持续发展已经成为了各行各业发展的重要方向，碳碳复合材料行业也不例外。在原材料选择上，行业内企业越来越倾向于采用可再生、低污染的原材料，以减少对环境的负面影响。在碳纤维的生产过程中，一些企业开始探索使用生物质纤维等可再生原料，不仅降低了对石油等不可再生资源的依赖，还减少了生产过程中的碳排放。

制备工艺的改进也是行业注重环保的重要体现。传统的制备工艺往往存在能耗高、污染大的问题，而现在，越来越多的企业开始采用先进的制备技术，如化学气相沉积法、液相浸渍法等，并对这些传统方法进行不断优化。通过优化工艺参数，企业成功降低了能源消耗，减少了废气、废水和废渣的排放。一些企业采用新型的化学气相沉积技术，不仅提高了生产效率，还将废气排放量降低了 30% 以上。

回收利用和循环经济也逐渐成为了碳碳复合材料行业发展的重要方向。碳碳复合材料的回收难度较大，但随着技术的不断进步，一些有效的回收方法逐渐被开发出来。机械粉碎法、热解回收法等技术，可以将废弃的碳碳复合材料进行回收再利用，重新加工成有用的材料或零部件。这不仅减少了废弃物对环境的污染，还实现了资源的循环利用，降低了生产成本。一些企业通过回收废弃的碳碳复合材料，生产出了性能优良的二次产品，实现了经济效益和环境效益的双赢。

行业产业链剖析

（一）上游原材料供应

碳碳复合材料的上游原材料供应环节至关重要，主要包括碳纤维、碳化硅、甲烷等关键原材料。其中，碳纤维作为增强材料，宛如人体的骨骼，赋予了碳碳复合材料强大的支撑力和强度，其质量和性能直接影响着碳碳复合材料的最终品质。高质量的碳纤维能够显著提升碳碳复合材料的强度和韧性，使其在航空航天等高端领域发挥出更卓越的性能。而碳化硅则能增强材料的耐磨性和耐高温性，就像给材料穿上了一层坚固的铠甲，使其能够在恶劣的环境下保持稳定的性能。甲烷等碳源气体在化学气相沉积等制备工艺中扮演着不可或缺的角色，是形成碳基体的重要原料。

目前，全球范围内的原材料供应商们积极参与市场竞争，不断投入大量的资金和人力进行技术研发和创新，致力于提升产品质量和技术水平。在碳纤维领域，一些知名企业通过改进生产工艺，成功降低了生产成本，提高了生产效率，使得碳纤维的性价比得到了大幅提升。同时，这些企业还在不断探索新的原材料来源和制备方法，以满足市场对高性能碳碳复合材料日益增长的需求。比如，有的企业尝试使用生物质纤维等可再生原料来制备碳纤维，不仅减少了对传统石油基原料的依赖，还降低了碳排放，符合可持续发展的理念。

（二）中游生产制造

中游生产制造环节堪称碳碳复合材料产业链的核心枢纽，其主要任务是将碳纤维与碳基体通过一系列复杂而精细的工艺过程进行复合，从而形成具有优异性能的碳碳复合材料。这一过程就像是一场神奇的 “化学反应”，通过粉末冶金技术、化学气相沉积等工艺，将两种看似普通的材料融合在一起，创造出了性能卓越的新型材料。在这个环节中，技术水平和生产效率犹如鸟之双翼、车之两轮，对碳碳复合材料的性能和应用范围起着决定性的作用。

国内外众多企业深刻认识到这一点，纷纷加大研发投入，组建了专业的研发团队，致力于攻克技术难题，提升技术水平和生产效率。它们不断引进先进的生产设备和技术，优化生产流程，提高生产自动化程度，以降低生产成本，提高产品质量和生产效率。一些企业通过自主研发，掌握了独特的制备工艺和技术，生产出的碳碳复合材料在性能上达到了国际领先水平，不仅满足了国内市场的需求，还成功打入了国际市场，提升了企业的国际竞争力。

（三）下游应用领域

碳碳复合材料的下游应用领域十分广泛，涵盖了航空航天、光伏、汽车、化工等众多国家战略性新兴产业。在航空航天领域，碳碳复合材料凭借其低密度、高强度、高耐热性等优异性能，成为了制造飞机发动机部件、火箭发动机喷管、热防护系统等关键部件的理想材料。这些部件在飞行器的运行过程中需要承受极高的温度和压力，碳碳复合材料的应用能够有效减轻飞行器的重量，提高飞行效率，增强飞行器的安全性和可靠性。在卫星的制造中，使用碳碳复合材料可以减轻卫星的重量，降低发射成本，同时提高卫星的使用寿命和性能。

在光伏领域，碳碳复合材料主要用于制造热场系统部件，如坩埚、导流筒等。随着光伏产业的快速发展，对碳碳复合材料的需求也在不断增加。碳碳复合材料具有良好的耐高温性能和化学稳定性，能够在高温环境下保持稳定的性能，有效提高了光伏设备的生产效率和产品质量。在汽车领域，尤其是在赛车和其他高性能车辆中，碳碳复合材料因其轻质和高强度特性而备受青睐。它可以用于制造汽车的制动盘、车身结构件等部件，有助于提升汽车的性能和燃油效率，降低排放，满足环保要求。在新能源汽车中，使用碳碳复合材料可以减轻车身重量，提高续航里程，增强车辆的动力性能。

在化工领域，碳碳复合材料的耐腐蚀和高温性能使其成为制造反应器、蒸馏塔和管道等设备的理想材料。它能够抵御各种腐蚀性介质的侵蚀，在高温环境下稳定运行，大大延长了设备的使用寿命，降低了生产成本。这些下游领域对碳碳复合材料的性能和应用范围有着不同的要求，为碳碳复合材料提供了广阔的市场空间和发展机遇。随着各领域技术的不断进步和市场的不断拓展，碳碳复合材料的应用范围也将进一步扩大。

行业发展现状

（一）全球市场规模

碳碳复合材料作为高性能材料的代表，正在全球高端制造领域引发变革。随着技术突破和成本降低，其应用边界将持续拓展，成为推动航空航天、新能源、高端装备等领域升级的关键材料。据统计，2024 年全球碳碳复合材料市场规模达到了 20.07 亿元。在航空航天领域，空客、波音等飞机制造商大量采用碳碳复合材料制造飞机刹车盘、发动机部件等，不仅减轻了飞机重量，还提高了飞机的燃油效率和安全性。随着商业航天的快速发展，卫星、火箭等对碳碳复合材料的需求也在不断增加。SpaceX 公司的火箭发动机喷管就大量使用了碳碳复合材料，提升了火箭的性能和可靠性。

（二）中国市场规模

近年来，我国政府将碳碳复合材料列为战略性新兴产业，通过《国家新材料产业发展规划》等政策提供税收优惠、资金支持和技术攻关专项，推动产业链升级。同时，伴随下游市场需求的不断增长，我国碳碳复合材料市场规模持续增长，由 2020 年的 3.8 亿美元增长至 2024 年的 4.2 亿美元，CAGR 约为 2.53%。在光伏领域，我国是全球最大的光伏市场，随着光伏产业的快速发展，对碳碳复合材料热场系统部件的需求也在不断增加。国内的隆基绿能、通威股份等光伏企业，不断扩大产能，带动了碳碳复合材料市场规模的增长。在新能源汽车领域，我国新能源汽车产销量连续多年位居全球第一，对碳碳复合材料制动盘等部件的需求也在逐步释放。

（三）行业竞争格局

目前，全球主要厂商包括 SGL Carbon、Toyo Tanso、Tokai Carbon、Nippon Carbon、MERSEN BENELUX 等。2024 年 Top5 主要厂商份额占比超过 48.78%，呈现出较高的市场集中度。SGL Carbon 作为全球领先的碳碳复合材料制造商，凭借其先进的技术和广泛的市场布局，在航空航天、汽车等领域占据了重要份额。Toyo Tanso 则在电子、半导体等领域有着深厚的技术积累和市场基础。预计未来，随着市场规模的不断扩大和技术的不断进步，行业竞争将更加激烈，尤其在中国市场。国内企业如湖南金博碳素股份有限公司、湖南博云新材料股份有限公司等，通过不断加大研发投入，提升技术水平和产品质量，逐步在市场中崭露头角，与国际巨头展开竞争。

行业发展趋势

（一）应用领域不断拓展

在航空航天领域，碳碳复合材料有望在更多关键部件中得到应用，进一步推动飞行器的轻量化和高性能化。空客计划在未来的飞机型号中，将碳碳复合材料的使用比例提高到 50% 以上，以降低飞机重量，提高燃油效率。在汽车制造领域，随着新能源汽车的快速发展，碳碳复合材料将在车身结构件、电池包壳体等部件上得到更广泛的应用，助力汽车实现轻量化和续航里程的提升。特斯拉已经在部分车型的电池包壳体中采用了碳碳复合材料，有效减轻了重量，提高了电池的安全性。

在新能源领域，碳碳复合材料在风力发电叶片、太阳能光伏组件等方面的应用也将不断增加。在风力发电中，使用碳碳复合材料制造的叶片能够承受更大的风力，提高发电效率。在太阳能光伏组件中，碳碳复合材料可以用于制造边框、支架等部件，提高组件的强度和耐腐蚀性。随着技术的不断进步，碳碳复合材料还可能在海洋能源、生物医疗等新兴领域开拓新的应用空间。在海洋能源领域，碳碳复合材料可以用于制造海底电缆、海洋平台等部件，提高设备的耐腐蚀性和使用寿命。在生物医疗领域，碳碳复合材料因其良好的生物相容性，有望用于制造人工关节、牙科植入物等医疗器械。

（二）技术创新加速

传统的制备工艺，如化学气相沉积法、液相浸渍法等，将朝着提高生产效率、降低成本、提升产品质量的方向不断优化。通过改进工艺参数、研发新型设备，化学气相沉积法的沉积速率有望提高 50% 以上，从而缩短生产周期，降低成本。同时，新型制备技术的研发也将成为行业发展的重要方向，如 3D 打印技术在碳碳复合材料制备中的应用，可以实现复杂结构部件的快速制造，提高材料的利用率，为航空航天、汽车等领域提供更具个性化的解决方案。一些科研机构正在研究将人工智能技术应用于碳碳复合材料的研发中，通过大数据分析和模拟计算，优化材料的设计和制备工艺，加速新型碳碳复合材料的研发进程。随着技术的不断创新，碳碳复合材料的性能将得到进一步提升，应用范围也将不断扩大。

（三）产业链结构完善

产业链上下游企业之间的合作将更加紧密，形成更加完善的产业生态系统。上游原材料供应商将与中游生产制造企业加强合作，共同研发高性能的原材料和制备技术，提高碳碳复合材料的性能和质量。一些碳纤维供应商与碳碳复合材料生产企业合作，开发出了高强度、高模量的碳纤维，用于制造高性能的碳碳复合材料。中游生产制造企业将与下游应用企业密切配合，根据不同应用领域的需求，开发定制化的产品和解决方案。在航空航天领域，生产制造企业与飞机制造商合作，根据飞机的设计要求，开发出符合特定性能指标的碳碳复合材料部件。

这种产业链上下游的协同发展，将有助于提高整个行业的创新能力和市场竞争力，推动碳碳复合材料行业的健康发展。通过整合产业链资源，企业可以实现优势互补，降低成本，提高生产效率，共同应对市场挑战。随着产业链结构的不断完善，碳碳复合材料行业将迎来更加广阔的发展空间。

本报告关注全球与中国市场碳碳复合材料的产能、产出、销量、销售额、价格以及发展前景。主要探讨全球和中国市场上主要竞争者的产品特性、规格、价格、销量、销售收益以及他们在全球和中国市场的占有率。历史数据覆盖2020至2024年，预测数据则涵盖2025至2031年。