碳纤维材料所具有的良好力学性能和电化学性能使结构/储能一体化碳纤维复合材料成为可能。2000年起，美国陆军研究实验室、瑞典皇家理工学院和吕勒奥理工大学、英国帝国理工大学等机构陆续发表了多种结构/储能一体化碳纤维复合材料的结构及相关性能研究报告。碳纤维细如发丝、轻如鸿毛，单根直径只有5至7微米，大约是人头发丝的十分之一粗，密度大约只有钢的四分之一。同时，它又强如钢铁。一束一米长的T1000级碳纤维，重量大概只有0.5克，却可以承担500公斤左右的拉力。轻而坚固，碳纤维材料带领新一代机械革新。深圳网球拍碳纤维原料
碳纤维质量小，可以节约大量燃料，据报道，航天飞机质量每减少1kg就可使运载火箭减轻500kg。碳纤维具有一定的刚性和导热性，使碳纤维复合材料在导弹、火箭等航天领域得到了广泛应用。碳纤维增强树脂复合材料是生产武器、飞行器的重要材料，用于飞行器上可以起到明显的减重作用，提高抗疲劳、耐腐蚀性能。波音公司生产的飞机材料中，50%使用碳纤维复合材料和玻璃纤维增强塑料，可减轻飞机质量，而刚度和强度不降低，节约了燃料。如果碳材料的比例继续增加，会使飞行速度提高20%左右。预测到2020年，只有复合材料才有潜力使飞机获得20%~50%的性能提升，碳纤维复合材料用量将达到65%。上海汽车尾翼碳纤维价格碳纤维的性能特点和适用场景。
碳纤维的分类包括原丝类型、丝束规格和力学性能。原丝类型主要有PAN基、沥青基和粘胶基，其中PAN基碳纤维因生产工艺简单、原料丰富及优越的拉伸强度占据市场主导地位。丝束规格可分为小丝束、大丝束和巨丝束。力学性能可分为标模、中模和高模。在将碳纤维原丝转化为可用的复合材料部件的过程中，复合成型是不可或缺的环节。碳纤维增强体与树脂基体必须经历特定的复合成型步骤，才能成功制造出碳纤维复合材料。在此过程中，树脂基体需在严格控制的条件下浸渍碳纤维或碳纤维织物，形成预浸料，这在大多数成型工艺中都是直接使用的材料。
碳纤维是指含碳量在90%以上的无机高分子材料，主要将聚丙烯腈（沥青或粘胶）等作为原料，经过高温氧化、碳化等环节而生成。碳纤维具有高硬度、高精度度、耐高温、耐腐蚀、轻质量等特性，可普遍应用于风电叶片、碳碳复材、航空航天、压力容器、休闲体育等领域，是性能优异、用途普遍的国家战略性新材料。碳纤维又强又轻，还兼备纺织纤维的“柔”。“飞扬”采用了三维编织技术，一条条黑色丝束，每一束都包含着1.2万根碳纤维丝。经过三维立体编织，后面就像“织毛衣”一样织成了火炬外壳，既能够耐高温，又能够耐火，在800摄氏度左右的燃烧环境下都可以正常使用，能够长时间承受火炬燃烧时产生的高温。这是碳纤维材料头一次被用在火炬之上，也是我国自主生产的碳纤维材料的精彩亮相，汇聚了世界的目光。在车身制造方面，碳纤维的优越性能也大有可为。2022年年初，中国石化自主研发生产的碳纤维成功应用于广州地铁18号线“湾区蓝”高速列车，“湾区蓝”成为国内首列车头罩采用轻质高精碳纤维复合材料的地铁列车。碳纤维主要分为粘胶基、沥青基和聚丙烯腈（PAN）基三大种类。
碳纤维始于白炽灯发光体，日本、英国率先开始PAN基碳纤维研发。1879年爱迪 明了以碳纤维为发光体的白炽灯并于美国取得初步成功，但随后因被钨丝取代而陷入沉寂。20 世纪 50年代，美苏争霸期间，美国为研发大型火箭和人造卫星以及 提升飞机性能，急需新型结构材料和耐烧蚀材料，碳纤维又重新出现在材料科学舞台。20世纪60年代，全球碳纤维行业开始取得技术突破，日本进藤昭男发明了以聚丙烯腈(PAN)纤维为原料制取碳纤维的方法，并取得了技术 ，为碳纤维工业化发展奠定了基础。20世纪70年代，日本东丽开发出高性能聚丙烯腈基碳纤维。20世纪80年代，以日本东丽和美国赫氏为 的公司，生产出 度和高模量产品，碳纤维拉伸强度提升，使应用开发进入一个新的高水平阶段。20世纪90年代，碳纤维的拉伸强度、模量进一步提升。进入21世纪后，全球碳纤维市场平稳发展，中国奋起直追，逐渐建立起国产 碳纤维产学研用的研发生产与应用体系。碳纤维材料：轻量化时代的颠覆者。天津自动化设备碳纤维布厂家
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国际大丝束碳纤维产能主要集中在美国、德国以及日本等发达国家。大丝束碳纤维生产技术和工艺流程复杂，国际市场大丝束碳纤维规模化生产起步早，工艺技术已逐步发展成熟，主要产能集中在欧美、日本等少数发达国家。根据中国化学纤维工业协会数据，2020年，在国际大丝束碳纤维市场中，美德企业市占率达到全球产能的89%以上，日本企业市占率约为10%。其中，主要大丝束碳纤维制造商为日本东丽、美国Hexcel、德国SGL、日本三菱、中国蓝星等企业。截至2020年底，在产能方面，日本东丽目前拥有全球比较大碳纤维运行产能，理论产能达到5.45万吨/年。德国SGL现有产能1.5万吨/年，是目前碳纤维运行产能第二大的公司。日本三菱碳纤维产能排名全球第三，为1.43万吨/年。Hexcel现有碳纤维产能1.02万吨/年。深圳网球拍碳纤维原料
