1、 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 行业行业研究研究 Page 1 证券研究报告证券研究报告深度报告深度报告 化学新材料化学新材料 新材料专题系列报告（二）新材料专题系列报告（二） 超配超配 （维持评级） 2020 年年 08 月月 10 日日 一年该行业与一年该行业与上证综指上证综指走势比较走势比较 行业专题行业专题 碳纤维：碳纤维： 轻量化应用前景广阔的特轻量化应用前景广阔的特 种纤维种纤维 碳纤维性能优异但制备过程复杂，大丝束纤维制备技术有待突破碳纤维性能优异但制备过程复杂，大丝束纤维制备技术有待突破 碳纤维是指一种含碳量超过 90%的特种纤维，耐高温

2、性能居所有化纤之 首。同时由于其独特的高强高模优异性能，制备成复合材料之后，在军 工、航天、交通、新能源、汽车轻量化以及体育用品等领域有着广泛的 应用。碳纤维的制备过程较为复杂，通常由丙烯腈聚合后得到原丝，再 经过碳化之后得到碳纤维，纺织成碳纤维织物后与树脂进行复合，最终 以复合材料的形式应用在各个场景。目前国内碳纤维以小丝束为主，但 大丝束对降低成本和大规模应用有重要意义，相关制备技术仍有待突破。 国内外需求结构差异大，国内风电叶片对碳纤维需求快速增长国内外需求结构差异大，国内风电叶片对碳纤维需求快速增长 国内外碳纤维需求结构差异大，国内碳纤维进口依赖度在 70%左右。 2019 年全球碳纤

3、维需求量超过 10 万吨，销售金额为 28.7 亿美元，同比 增速为 11.6%，其中航空航天占比近 50%，风电叶片占比 12%。国内碳 纤维需求 3.78 万吨，占全球 34%，主要以进口为主。全球产能集中于美 国（24.1%） 、日本（18.8%） 、及中国大陆地区（17.3%） ，国内碳纤维 企业的产能利用率平均不足 50%。 未来几年风电贡献有望继续贡献主要需求增速。2019 年国内风电市场消 耗碳纤维增速 72.5%，叶片换新是成为新的驱动力；航空航天碳纤维领 域处于起步阶段，2019 年国内总需求占比 3.7%，国产大飞机突破有望 迎来需求高增速；新能源汽车轻量化要求以及电池箱更

4、新换代拉动碳纤 维需求；体育休闲领域国内应用全面，消费升级带来稳步增速。 他山之石他山之石从国际龙头崛起之路看国内企业发展从国际龙头崛起之路看国内企业发展历程历程 国际龙头产业之路各有侧重，在小丝束范围里，日本碳纤维产业排名首 位，掌握主要话语权，深度参与高精尖科技如航空航天领域研究，正在 逐步开拓新能源汽车市场。而美国碳纤维产业在大丝束研发中取得突破 性成果，凭借自身地理、技术以及应用优势，大量投入资本进行研发， 建立极高的技术壁垒。 目前国内碳纤维行业仍处于初级阶段，竞争不充分，熟练掌握核心技术 并能使起生产规模化的企业相对较少，产能利用率不足，碳化单线能力 仅 1000 吨/年，远低于国

5、际标准 2700 吨/年，缺少国际竞争优势。国内 碳纤维企业相对集中，龙头公司拥有市场地位高，成本端优势大，客户 粘性高的优势，当前国内碳纤维需求正迎来爆发拐点，龙头企业扩产计 划正在实施中，未来产能有望持续释放。 风险提示风险提示 1、碳纤维行业新增产能不及预期； 2、企业研发进程不及预期； 3、需求受疫情影响增速不及预期。 相关研究报告：相关研究报告： 新材料专题系列报告（一） ：碳纳米管：优秀 的新型导电材料 2020-07-31 新能源汽车全产业链基础系列研究报告之 四：湿法隔膜扩产潮，百舸争流快者先 2017-11-02 证券分析师：龚诚证券分析师：龚诚 电话：

6、06 E-MAIL： 证券投资咨询执业资格证书编码：S0980519040001 证券分析师：商艾华证券分析师：商艾华 电话： E-MAIL： 证券投资咨询执业资格证书编码：S0980519090001 独立性声明：独立性声明： 作者保证报告所采用的数据均来自合规渠 道，分析逻辑基于本人的职业理解，通过合 理判断并得出结论，力求客观、公正，其结 论不受其它任何第三方的授意、影响，特此 声明 0.6 1.1 1.6 2.1 A/19O/19D/19F/20A/20J/20 上证综指化学新材料 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 2 投资摘要投资摘要 关

7、键结论与投资建议关键结论与投资建议 随着高科技企业对材料的要求变高，需求加大，碳纤维行业也迎来高速发展的随着高科技企业对材料的要求变高，需求加大，碳纤维行业也迎来高速发展的 时代。时代。碳纤维是性能优异的新材料，它密度低、强度大、模量高，抗冲击效果 好，减重效果优越，满足航空飞机、新能源汽车、风电行业等高科技制造业的 要求。它的制备工艺过程复杂，上游是 PAN 基碳纤维、原丝溶液的原材料，经 过氧化、碳化以及石墨化等多重工艺最终形成。 碳纤维生产工艺复杂，技术难题有待攻克。碳纤维生产工艺复杂，技术难题有待攻克。大丝束纤维成市场主流发展，工业 用碳纤维方面对碳纤维的价格更加敏感由于我国整体起步较

8、晚，产品与国外有 较大差距，产业链不完备，基础薄弱，技术相对落后，开展大规模工业化生产 还存在较多技术难题：例如缺少技术标准和性能测试标准，碳纤维的前驱体化 合物性能达标率小，碳化过程的设备有待提高等。 全球需求旺盛，全球需求旺盛，国际市场份额集国际市场份额集中在日美中在日美。美国、日本依旧领跑全球，在行业 中占据举足轻重的地位。大陆地区紧随其后，达到 17.3%左右的份额。日本企 业侧重研究小丝束纤维，研究水平非常高，产出的碳纤维单价高。美国企业侧 重研究大丝束纤维， 利用其自然环境及经济环境的优势， 与下游工业联系紧密。 行业壁垒高，行业壁垒高，国内产业化过程落后，产能国内产业化过程落后，

9、产能有待提高。有待提高。国内投资环境处于全球中 等水平，在人工上占有巨大优势，主要困境在于技术研发，产品还有大量提升 空间。目前国内企业已具备小丝束碳纤维的完备生产链及生产技术，但大丝束 纤维生产仍在研发中。 核心假设或逻辑核心假设或逻辑 第一、 国产飞机正处研发关键阶段， 国内当前航空航天领域碳纤维需求占比小， 行业增速空间广阔，国产大飞机投产有望带来需求爆发； 第二、新能源汽车的轻量化要求也不断提升，支撑碳纤维需求增长； 第三、风电行业领域作为推动碳纤维需求的新兴力量，叶片换新和叶片大型化 带来需求增量； 第四、国内碳纤维体育用品市场发展迅速，消费升级将带来持续的增速。 核心假设或逻辑的主

10、要风险核心假设或逻辑的主要风险 1、碳纤维行业新增产能不及预期； 2、企业研发进程不及预期； 3、需求增速受疫情影响增速不及预期。 nMqPqQtMpQpNzRrOqMpQmP7NbP9PoMnNpNrReRmMwOiNqRoO8OoPsNuOmMoRvPqMpQ 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 3 内容目录内容目录 碳纤维行业技术壁垒高，制备工艺复杂碳纤维行业技术壁垒高，制备工艺复杂 . 5 碳纤维材料性能优异，应用领域广 . 5 制备工艺环节复杂，高精尖技术有待完善 . 7 大丝束纤维成市场主流发展，技术难题有待攻克 . 8 需求端：下游应用

11、领域广阔，驱动碳纤维发展需求端：下游应用领域广阔，驱动碳纤维发展 . 9 碳纤维国内外需求结构差异大，国内市场进口依赖严重 . 9 航空航天：更新换代，启用碳纤维新型材料 . 12 风电市场：潜力巨大，碳纤维作叶片提高发电效率 . 13 新能源汽车：应运而生，碳纤维是最理想的轻量化材料 . 15 体育休闲：发展稳定，着重控制成本克服同质化问题 . 16 供给端：日美龙头优势明显，国产企业需迎头赶上供给端：日美龙头优势明显，国产企业需迎头赶上 . 18 全球碳纤维产能扩张，国内市场供不应求 . 18 他山之石国际龙头的成长之路 . 18 国内新兴企业快速发展，产业前景任重道远 . 21 国内上市

12、公司盘点国内上市公司盘点 . 23 光威复材（300699.SZ） . 23 中简科技（300777.SZ） . 24 精功科技（002006.SZ） . 24 吉林化纤（000420.SZ） . 25 风险提示：风险提示： . 26 分析师承诺分析师承诺 . 27 风险提示风险提示 . 27 证券投资咨询业务的说明证券投资咨询业务的说明 . 27 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 4 图图表表目录目录 图图 1：碳纤维特征：碳纤维特征 . 5 图图 2：碳纤维生产链（以丙烯腈路线为例）：碳纤维生产链（以丙烯腈路线为例） . 6 图图 3：碳纤维生

13、产工艺流程：碳纤维生产工艺流程 . 7 图图 4：国内公司碳纤维企业近期研究进展：国内公司碳纤维企业近期研究进展 . 8 图图 5：全球碳纤维需求（千吨）：全球碳纤维需求（千吨） . 10 图图 6：2019 全球碳纤维下游需求量结构（千吨）全球碳纤维下游需求量结构（千吨） . 10 图图 7：2019 全球碳纤维需求产值结构（百万美元）全球碳纤维需求产值结构（百万美元）. 10 图图 8：中国碳纤维需求量（吨）：中国碳纤维需求量（吨） . 11 图图 9：中国碳纤维下游需求结构（吨）：中国碳纤维下游需求结构（吨） . 11 图图 10：2019 年中国碳纤维需求量来源占比年中国碳纤维需求量来

14、源占比 . 12 图图 11：2019 年中国碳纤维需求额来源占比年中国碳纤维需求额来源占比 . 12 图图 12：全球航空航天领域碳纤维需求量（吨）：全球航空航天领域碳纤维需求量（吨） . 12 图图 13：2019 年全球航空航天碳纤维市场需求结构（吨）年全球航空航天碳纤维市场需求结构（吨） . 12 图图 14：民用飞机：民用飞机 C919 . 13 图图 15：全球：全球 2019 年新增风电装机容量（单位：年新增风电装机容量（单位：GW） . 13 图图 16：全球风电陆上装机总容量比例全球风电陆上装机总容量比例 . 14 图图 17：全球风电非陆上装机总容量比例：全球风电非陆上装机

15、总容量比例 . 14 图图 18：风轮直径扩大的趋势：风轮直径扩大的趋势 . 14 图图 19：新能源汽车：新能源汽车 2012-2020H1 产量统计产量统计 . 15 图图 20：新能源汽车：新能源汽车 2012-2020H1 销量统计销量统计 . 15 图图 21：2019 全球碳纤维运行产能区域占比全球碳纤维运行产能区域占比 . 18 图图 22：国际小丝束碳纤维产能占比：国际小丝束碳纤维产能占比 . 19 图图 23：国际大丝束碳纤维产能占比：国际大丝束碳纤维产能占比 . 19 图图 24：东丽碳纤维发展史：东丽碳纤维发展史 . 19 图图 25：赫氏公司工业、商业飞机销额（百万美元

16、）：赫氏公司工业、商业飞机销额（百万美元） . 20 图图 26：赫氏公司商业飞机销额（百万美元）：赫氏公司商业飞机销额（百万美元） . 20 图图 27：赫氏公司民用飞机发展历程：赫氏公司民用飞机发展历程 . 20 图图 28：2019 年国内产业碳纤维产能（单位：吨）年国内产业碳纤维产能（单位：吨） . 21 图图 29：光威复材：光威复材 2012-2019 年营业总收入（万元）年营业总收入（万元） . 23 图图 30：光威复材：光威复材 2012-2019 年归母净利润（万元）年归母净利润（万元） . 23 图图 31：中简科技：中简科技 2013-2019 年营业收入（万元）年营业

17、收入（万元） . 24 图图 32：中简科技：中简科技 2013-2019 年归母净利润（万元）年归母净利润（万元） . 24 图图 33：精功科技碳纤维发展历程：精功科技碳纤维发展历程 . 24 图图 34：精功科技：精功科技 2001-2019 年营业收入（万元）年营业收入（万元） . 25 图图 35：精功科技：精功科技 2001-2019 年归母净利润（万元）年归母净利润（万元） . 25 表表 1：碳纤维及其余材料性能对比：碳纤维及其余材料性能对比 . 5 表表 2：三类原材料碳纤维对比：三类原材料碳纤维对比 . 6 表表 3：两类丝束碳纤维对比：两类丝束碳纤维对比 . 7 表表 4

18、：原丝生产过程：原丝生产过程 . 8 表表 5：国内外生产碳纤维对比：国内外生产碳纤维对比 . 9 表表 6：风电叶片大梁的制备工艺：风电叶片大梁的制备工艺 . 15 表表 7：汽车企业碳纤维应用发展情况：汽车企业碳纤维应用发展情况 . 16 表表 8：碳纤维电池箱加工工艺：碳纤维电池箱加工工艺 . 16 表表 9：碳纤维在体育用品的应用：碳纤维在体育用品的应用 . 17 表表 10：上市公司产品技术对比：上市公司产品技术对比 . 21 表表 11：光威复材核心技术研究历程：光威复材核心技术研究历程 . 23 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 5

19、碳纤维行业技术壁垒高，制备工艺复杂碳纤维行业技术壁垒高，制备工艺复杂 碳纤维材料性能优异，应用领域广碳纤维材料性能优异，应用领域广 碳纤维是一种碳含量在 90%以上的高强度高模量纤维材料，耐高温性能居所有化 纤之首。它的结构主要是由石墨微晶等有机物纤维，沿最优方向轴向堆砌形成，经 过碳化及石墨化等复杂工艺处理，得到微晶石墨的集合体。 图图 1：碳纤维特征碳纤维特征 资料来源: 赫氏公司、国信证券经济研究所整理 作为新一代纤维，碳纤维密度低，质量比金属轻，强度却是钢铁的 16 倍，杨氏模 量是凯夫拉纤维的 2 倍，传统玻璃纤维的 2-3 倍。它既具纤维的柔软性，又不失碳 材料本征的固有属性。在非

20、氧化环境下耐高温，热膨胀系数小，耐疲劳性、耐腐蚀 性好，在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀。 表表 1：碳纤维及其余材料性能对比碳纤维及其余材料性能对比 材料名称材料名称 拉伸强度（拉伸强度（MPa） 弹性模量弹性模量 断裂伸长率（断裂伸长率（%） 密度（密度（g/cm ） Q235 钢铁 420 210 25 7.85 2A12 铝合金 410 75 12 2.82 E 玻璃纤维 3430 73 4.8 2.54 芳纶 1414 纤维 3600 131 2.8 1.44 T300 碳纤维 3530 230 1.5 1.76 T1000G 碳纤维 6370 294 2.2 1.8 T800H 碳纤维

21、 5490 294 1.5 1.81 M55J 碳纤维 4020 540 0.8 1.91 资料来源:高性能纤维，中国知网、国信证券经济研究所整理 碳纤维复合材料是由碳纤维与金属、陶瓷、树脂等基体制作而成。碳纤维复合材料是由碳纤维与金属、陶瓷、树脂等基体制作而成。碳纤维和树 脂制作的复合材料，其比强度和比模量在所有现存的工程材料中居首位。碳纤 维复合材料具有各类优异性能，材料密度低、热膨胀系数小、比热容高，具有 超强拉伸弹性，耐高温，耐腐蚀性以及优越的能量吸收性能。因此，碳纤维复 合材料在军工、航天、交通、汽车以及体育领域都有广泛应用。 碳纤维属于复杂技术产业的典型代表，通过不同的制作工艺得到

22、的产品也差异碳纤维属于复杂技术产业的典型代表，通过不同的制作工艺得到的产品也差异 巨大。上游原材料的要求高，中间过程产出复杂，需要大量稳定的核心机械设巨大。上游原材料的要求高，中间过程产出复杂，需要大量稳定的核心机械设 备。备。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 6 图图 2：碳纤维生产链碳纤维生产链（以丙烯腈路线为例）（以丙烯腈路线为例） 资料来源:新材料在线、国信证券经济研究所整理 注：以上相关上市公司仅为产业链梳理盘点列示，不作为投资评级建议 按原材料的不同，碳纤维可分为三类。按原材料的不同，碳纤维可分为三类。世界上能够达到工业规模化生产的主

23、要 有聚丙烯腈（PAN）基碳纤维、沥青基碳纤维和黏胶基碳纤维三种，其中 PAN 基碳纤维占据绝对主要地位， 份额达 90%以上， 其次是沥青基碳纤维约占 6-8%， 黏胶基碳纤维产量最低。 产业中最早开发的是黏胶基碳纤维，该类纤维强力较低，主要应用于耐烧蚀材产业中最早开发的是黏胶基碳纤维，该类纤维强力较低，主要应用于耐烧蚀材 料及隔热材料。料及隔热材料。沥青基碳纤维弹性模量好，热膨胀系数小、热导率高、但抗拉 强度和抗压强度低，且沥青的提取成本较高。PAN 综合性能最好，价格适中， 生产难度较沥青更低，品种多，是全球碳纤维市场的主流产品。 表表 2：三类原材料碳纤维对比三类原材料碳纤维对比 分类

24、分类 特征特征 劣势劣势 份额份额 PAN 基 PAN 为前驱体碳化后得到，生产工艺难 度低，品种多，价格适中 / 90% 沥青基 导热性高，拉伸模量高，抗冲击性强 制作工艺复杂，成 本高 6%-8% 黏胶基 开发早，耐温性高 碳化收益率低，本 高 1% 资料来源:新材料在线、国信证券经济研究所整理 根据应用领域的不同，碳纤维按照丝束大小通常可以分为大丝束碳纤维和小丝根据应用领域的不同，碳纤维按照丝束大小通常可以分为大丝束碳纤维和小丝 束碳纤维。束碳纤维。一般将 48 K（每束含有 48 000 根碳纤维）及以上称为大丝束碳纤 维，也称为工业级碳纤维，主要有 50、60、120、240、360

25、 K 等；反之则称 为小丝束碳纤维，也称为宇航级碳纤维，主要有 1、3、12、24 K 等。从 20 世 纪 60 年代 PAN 基碳纤维的技术突破开始到现在， 市场一直以小丝束碳纤维为 主要产品。 大丝束碳纤维虽然过去就有生产，但是由于其抗拉强度不高，与小丝束有较大 差距， 所以大丝束碳纤维一直没有得到重视， 也没有被广泛应用。大丝束碳纤维一直没有得到重视， 也没有被广泛应用。 直至近年来， 大丝束碳纤维性能提升， 价格优势更加明显， 在工业领域里具有更强的竞争力， 尤其是 2013 年， 德国宝马部分款型汽车采用 SGL 公司生产的大丝束碳纤维， 打开了大丝束碳纤维在汽车领域的应用之门。大

26、丝束碳纤维应用的整个产业链 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 7 技术也取得突破性进展，大丝束碳纤维迎来了发展的“春天” 。 表表 3：两类丝束碳纤维对比两类丝束碳纤维对比 分类分类 丝束尺寸丝束尺寸 拉伸强度拉伸强度 领域领域 小丝束 48K 高 国防军工、航天航空、体育器材 大丝束 48K 低 风电能源、汽车行业 资料来源: 大丝束碳纤维发展现状及我国技术瓶颈和发展建议、国信证券经济研究所整理 制备工艺环节复杂，高精尖技术有待完善制备工艺环节复杂，高精尖技术有待完善 碳纤维制造过程核心是将通过纺丝过程获得的原丝经过一系列高温热处理工程碳纤维制造

27、过程核心是将通过纺丝过程获得的原丝经过一系列高温热处理工程 转变为碳纤维的过程。转变为碳纤维的过程。以主流产品 PAN 基碳纤维为例：从 PAN 原丝开始，通 过丙烯腈单体聚合再通过湿法或干湿法纺丝得到原丝，经过预氧化、碳化、石 墨化的过程，使高分子发生氧化、热解以及环化等一系列化学反应，形成石墨 态的碳纤维。 图图 3：碳纤维生产工艺流程碳纤维生产工艺流程 资料来源:新材料在线、国信证券经济研究所整理 PAN 原丝是制造碳纤维的原材料，原丝的性能很大程度可以决定碳纤维的性能。原丝是制造碳纤维的原材料，原丝的性能很大程度可以决定碳纤维的性能。 PAN 聚合溶液制备通常是丙烯腈在二甲基亚砜（DM

28、SO）中聚合，经脱单脱泡 后过滤，用于 PAN 原丝制备。基于聚合装备和技术传统，国内大部分碳纤维生 产厂家采用该法，结合间歇或半连续聚合工艺流程。间歇聚合即聚合主题过程 在独立设备和时段内一次完成，进出料均为间歇过程，严格按批次操作。 从生产性和可行性角度考虑， 大部分企业采取从生产性和可行性角度考虑， 大部分企业采取 PAN 基碳纤维的主流纺丝方法是基碳纤维的主流纺丝方法是 湿法纺丝。湿法纺丝。其中，国内的湿法纺丝仅限湿喷湿纺，即喷丝板浸入凝固浴中，纺 丝原液通过喷丝板直接浸入凝固浴，把干喷湿纺称为“干湿法” ，即喷丝板不直 接与凝固浴接触，纺丝原液从喷丝板喷出后经过空气段进入凝固浴。干喷

29、湿纺 技术可以明显提高在纺丝过程中的牵伸倍率，因此 T300 碳纤维生产线中普遍 适用湿喷湿纺，而 T700 碳纤维需要的牵伸力度更大，适用干喷湿纺。 加工处理原丝是碳纤维生产至关重要的环节加工处理原丝是碳纤维生产至关重要的环节，在整个制备过程中，高温处理设 备最为关键核心，设备的稳定性直接关系到生产链的运转能力和产品性能。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 8 表表 4：原丝生产过程原丝生产过程 工序工序 设备设备 工程温度工程温度/ 主要反应主要反应 预氧化过程 预氧化炉 200-300 在氧化性气氛中施加一定的张力，在 PAN 直连 基础上形

30、成大量环状结构 300-400 PAN 直连发生断裂，进行交联反应 碳化过程 碳化炉 400-900 开始热分解反应 900-1500 纤维发生收缩，碳元素迅速升高 石墨化过程 石墨炉 2000 高温使得纤维内部形成发达的石墨网面结构 资料来源:中国知网、国信证券经济研究所整理 大丝束纤维成市场主流发展，技术难题有待攻克大丝束纤维成市场主流发展，技术难题有待攻克 大丝束碳纤维复合材料具有更大的市场。大丝束碳纤维复合材料具有更大的市场。企业选择大丝束品种重要的目标是追 求低成本和大规模工业应用，工业用碳纤维方面对碳纤维的价格更加敏感，而 对碳纤维的性能要求不像航空航天和军工要求那么高，因此，从产

31、业升级和经 济学的角度来看，大丝束碳纤维复合材料具有更大的市场。就目前情况来看， 我国碳纤维市场主要以小丝束为主，随着近几年工业领域对碳纤维需求量的大 幅度增加，大丝束生产开始起步，企业开始着手于大丝束碳纤维的研究。 图图 4：国内国内公司碳纤维企业公司碳纤维企业近期研究进展近期研究进展 资料来源:公司公告、国信证券经济研究所整理 虽然大部分龙头企业已投入大量资金积极研发创新大丝束纤维，但由于我国整 体起步较晚，产品与国外有较大差距，产业链不完备，基础薄弱，技术相对落 后，开展大规模工业化生产还存在较多技术难题。开展大规模工业化生产还存在较多技术难题。 （1）技术标准和性能测试缺失：技术标准和

32、性能测试缺失：性能测试与表征方法还是空白，缺少了准确的 检验检测数据支撑，给研发和生产增加了难度。大丝束碳纤维没有相应的技术 标准，大、小丝束碳纤维由于其所含碳纤维根数的不同，在浸渍环氧树脂制备 试样时，其浸渍程度不同，对力学性能测试结果准确性有较大影响，而且测试 时加载的速率及试样仪器的设置、加强片的要求等都会对测试结果造成差异， 结果会造成大丝束碳纤维力学性能测试结果与真实值之间存在较大偏差。 （2）新型碳纤维前驱体化合物的开发难题：新型碳纤维前驱体化合物的开发难题：PAN 的化工合成和 PAN 纤维的纺 丝上游原丝技术不过关，国内企业在高端原丝自主研发方面实力差，还处于第 二阶段，而国外

33、龙头公司的高端原丝研发已进入第三阶段，产品差异化明显， 具有产品优势。例如日本 NEDO 在聚丙烯腈聚合时完成了热稳定化，原丝生产 线出来的纤维是预氧丝。另外，原丝原料的替代方面，主要思路有沥青、聚烯 烃及木质素等，目前并未有重大突破。 除中简科技的聚合物专利中有对所得纺丝原液中聚合物分子量分布进行检测外， 其他公司纺丝原液专利均未提及所得原液分子量性能参数，且大多是“能有效 将官能团控制在聚合物链内”“官能团在大分子链上分布均匀， 分子量均匀稳定” 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 9 等定性描述，且方法均为传统的一次性聚合法，与日本东丽公司技术水平相差 较大。 国际研究表明， 在预氧化过程中牵伸比为 1.1-1.3 的碳纤维性能最好， 而牵伸比 较低时，所得预碳