當前全球低空經濟蓬勃發，碳纖維材料顯著減輕了飛行器的重量且有效提升續航能力，有望成爲推動飛行汽車輕量化飛速發展的關鍵材料。

低空經濟核心環節中，飛行器對重量控制提出了嚴苛的要求，其構造中複合材料的使用率高達70%以上。而在這些複合材料中，碳纖維複合材料占超過90%。

碳纖維因性能優異，加速在下遊廣泛應用，航空航天領域、風電葉片、體育用品等都是核心應用場景。

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碳纖維是由粘膠、腈綸、芳綸等纖維經過碳化及石墨化處理制得的新型纖維材料，其含碳量超過95%。

碳纖維具有高強度和高模量的特點，也是強度最高的非金屬材料。其主要地優勢在于其輕質且高強度、耐腐蝕性、高溫耐受性以及電磁幹擾防護能力。

纖維複合材料可根據聚合物的不同，進一步細分爲熱固性和熱塑性兩類。

其中，熱固性材料的使用量相對較大，熱塑性材料潛力巨大。

現階段我國使用最廣泛的材料是由熱固性碳纖維複合材料制成的，熱固性塑料在航空領域的應用曆史已超過40年，當前超過90%的eVTOL原始設備制造商正在使用熱固性材料進行平台認證。

碳纖維産業鏈上遊主要是石油化工行業，通過一系列工藝如原油煉制等流程生産出丙烯腈。碳纖維生産企業利用以丙烯腈爲主的原材料，通過聚合反應進一步生成聚丙烯腈，然後中再通過紡絲工藝將聚丙烯腈轉化爲原絲，經過碳化等核心工藝步驟生産出碳纖維。

碳纖維制造過程中的每個個環節都存在較高的技術門檻，上遊PAN原絲生産和中遊複合材料制造是碳纖維産業鏈的重要的環節。

碳纖維産業鏈圖示：

資料來源：艾瑞咨詢、行行查

高質量PAN原絲是碳纖維的先驅材料，對生産高性能碳纖維非常重要，工藝流程複雜且耗時，産業化技術和核心反應裝置是確保産品質量的關鍵。

碳纖維可根據絲束大小分爲小絲束和大絲束兩類。其中航空領域主要使用高端的小絲束碳纖維，中低端的大絲束碳纖維主要應用于風電、體育用品等領域。當前受下遊客戶的議價能力和生産商與大客戶的緊密合作影響，中低端市場的競爭已從技術轉向成本。

從市場格局方面來看，大絲束的主要産能集中在歐美，由美國赫氏和德國西格裏主導；小絲束産能則主要在日本，東麗、東邦和三菱等企業引領該領域發展。

不過值得注意的是，在碳纖維産業鏈中絲束大小的切換並非核心，真正的關鍵是工藝改進以降低成本，並實現高速率、大批量、規模化的碳纖維複合材料生産。

在碳纖維産業鏈中，下遊環節如碳纖維制品具有更高的附加值，碳纖維制品的平均價格在每千克500至1000元之間。

從制造工藝來看，國內外航空領域複合材料的結構件主要利用預浸料與熱壓罐工藝進行制造。

一些eVTOL主機廠已經選擇T700和T1100碳纖維材料，並通過熱壓罐技術來生産飛行器的主要機身組件。

在工藝和生産設備方面，國際大型企業已經擁有成熟的技術。全球碳纖維技術依然由以東麗爲代表的日本企業所領導。此外，Torayca T1100碳纖維是目前可實際應用的、拉伸強度最高的碳纖維材料。

目前國內領先企業已經具備了研發和生産碳化、氧化等核心設備的能力。行業頭部廠商吉林化纖、光威複材、中複神鷹、寶旌碳纖維、新創碳谷等已經在技術工藝上逐漸接近甚至趕超海外企業。

目前國産碳纖維的型號已經覆蓋了從T300級到T1100級、M35至M65級的範圍，基本上實現了與日本東麗等主要國際企業的主要型號對標，在部分型號上國産碳纖維的性能更加優越。

碳纖維産業鏈及飛行汽車輕量化代表廠商梳理：

今年3月的民航局會議強調了推進低空經濟高質量發展的重要性，低空經濟是新質生産力的典範和全球新興産業重點發展方向，當前産業還處于初始發展階段，未來行業空間十分廣闊，産業鏈各環節有望迎來量價齊升良好局面。

其中，原材料代表環節碳纖維憑借其出色的力學性能和輕量化能力，有望成爲引領低空經濟核心載體飛行汽車輕量化革命的關鍵動力。

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