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輕量化優勢與太空極端環境適配性，讓碳纖維復材成為商業航天不可或缺的關鍵材料。
衛星每減重1公斤，發射成本就能節省2-3萬元；一枚中型火箭減重1公斤，意味著有效載荷可相應增加1公斤。這一簡單的數學公式，推動碳纖維複合材料成為商業航天領域的“黑色黃金”。
在商業航天從“試驗級”向“產業級”跨越的當下，碳纖維複合材料憑藉密度僅為鋁合金60%、鋼材21%的輕量化優勢，以及耐高低溫、抗輻射、高強度等核心特性，成為衛星結構與火箭關鍵部件的首選材料。
隨著國內千帆星座、星網集團合計規劃低軌衛星超2.8萬顆的計畫推進，疊加全碳纖維火箭商業化落地，航天碳纖維市場正迎來爆發式增長。
碳纖維是一種含碳量高於90%的無機高分子纖維材料，通常與樹脂、金屬等基體復合形成碳纖維複合材料。它外觀呈黑色絲狀，重量只有同體積鋼鐵的1/5，但強度卻能達到鋼材的5倍以上。
一根直徑5毫米的碳纖維繩，就能吊起兩輛SUV的重量，而自身重量還沒一瓶礦泉水重。碳纖維的耐高溫性能優異，在惰性環境下可耐受2000攝氏度以上的高溫，抗腐蝕能力極強，能抵禦太空真空環境中的原子氧侵蝕。
華泰證券分析師王興指出：“在航空航天產業中，材料是決定技術路線、商業模式和競爭格局的底層變數。傳統金屬材料已經無法滿足當下航空航天產業對於減重、增程和降本的需求。”
碳纖維複合材料在商業航天中的應用已從局部替代轉向全面滲透。先進型號火箭的碳纖維佔比已達80%-90%，衛星領域碳纖維佔比也達到60%-90%。這種轉變背後，是商業航天對成本控制的極致追求。
商業航天產業正迎來衛星與火箭雙輪驅動的發展機遇。低軌衛星星座規模化組網與火箭重複使用技術突破形成雙重共振，推動航天材料向“輕質高強、極端環境適配”升級。
在衛星領域，全球低軌衛星組網進入密集部署期。中國星網規劃衛星規模約1.3萬顆，千帆星座三期規劃超1.5萬顆，合計佔全球已披露規劃總量的25%以上。
衛星對碳纖維的需求貫穿全結構體系。主承力結構、桁架結構、外殼等核心部件碳纖維佔比達60%-80%，低軌衛星單顆碳纖維用量可實現減重150-240公斤，直接節省發射成本300-720萬元。
按單星平均碳纖維價值量1000萬元測算，僅國內兩大星座就將催生超2800億元的碳纖維市場需求。
在火箭領域，碳纖維應用同樣深入。核心應用場景包括整流罩、壓力容器、發動機殼體等部件。其中發動機殼體採用碳纖維材料可減重40%，承壓能力仍高達2630MPa，直接提升火箭運力10%以上。
2025年10月，微光啟航發佈中國首款全碳纖維液體火箭“微光一號”，箭體90%結構實現碳纖維化，運載係數從國內現役火箭的2%提升至3.14%，計畫2028年商業化營運、2030年常態化復用。
航天級碳纖維行業具有“研發周期長、認證門檻高、客戶粘性強”的特點。核心壁壘集中在材料性能、工藝控制和資質認證三方面。
航天級碳纖維需滿足抗拉強度≥5.5GPa、模量≥640GPa等嚴苛指標，國內僅少數企業實現工程化應用。自動鋪絲技術、一體化成型工藝是關鍵，鋪層精度需達±0.1mm，材料利用率從手工鋪放的60%提升至95%。
更為嚴峻的是資質認證壁壘。企業需進入航天科技集團、星網集團等核心客戶供應鏈體系，獲得國家二級保密資質等准入認證，認證周期長達3-5年。這一長周期使得一旦進入供應鏈，便形成較強的客戶粘性。
面對國際壟斷，中國碳纖維產業實現了從“一窮二白”到打破國際“三封鎖”的跨越。光威復材作為國內首家研發碳纖維的民營企業，2005年承擔的國家863計畫項目通過驗收，實現了碳纖維工程化生產的突破。
山東省科學技術廳在支援碳纖維產業高品質發展方面，持續支援碳纖維領域研發創新，圍繞碳纖維機理、材料、工藝、製備及應用等領域實施多項重大科研任務，經費合計超1億元。
目前，國內已形成一批具有核心技術的碳纖維企業。中簡科技成為國內高性能碳纖維龍頭，航天領域收入佔比超95%；光威復材實現碳纖維全產業鏈佈局；中復神鷹則在國內率先實現T1000級碳纖維產業化。
航天碳纖維行業呈現“材料-部件-整機”的產業鏈格局。在上游材料端，高性能碳纖維產品已實現國產替代，中簡科技的ZT7系列（高於T700級）實現100%國產替代，ZT9H系列（T1100級）成為國內唯一工程化應用的超高強碳纖維。
中游部件製造領域，神劍股份通過全資子公司西安嘉業航空深度切入商業航天供應鏈，為星網集團、藍箭航天提供碳纖維複合材料結構件，產品批次用於衛星與火箭製造，已實質參與國家星網項目。
裝置投資成為整個鏈條中確定性最高、兌現最早的環節。隨著高端產能擴張面臨高技術壁壘與漫長認證周期，碳纖維生產裝置需求率先爆發。
精工科技作為國內碳纖維整線裝置絕對龍頭（市佔率超70%），直接受益於產能擴張。其複合材料業務已切入商業航天整流罩、燃料貯箱、儀器艙、筒體等高價值結構件領域。
2024年全球碳纖維運行產能從2023年的290，230噸增長至309，000噸，增幅達到6.5%。產能擴張主要集中在墨西哥、中國及韓國，其中中國吉林化纖新增5，000噸高性能碳纖維產能，光威復材在內蒙古增加了2，600噸產能。
2025年底，碳纖維市場釋放出積極價格訊號。12月12日，世界碳纖維巨頭日本東麗宣佈，自2026年1月起將上調TORAYCA™碳纖維及其中間產品價格，漲幅區間為10%-20%。
緊隨其後，12月15日，國內碳纖維龍頭吉林化纖發佈通知，自2026年1月1日起每噸分別上漲5000元和10000元。這一聯動漲價現象反映了高性能碳纖維供需偏緊的市場狀況。
當前碳纖維市場已呈現明顯分化特徵。通用型、大絲束產品仍然面臨較強競爭壓力，而在高強、高模、高一致性等高性能產品領域，價格已率先走穩，部分規格甚至出現供需偏緊的情況。
據百川盈孚資料，2025年1-12月，中國碳纖維實際消費量預計96446噸，同比增加40336噸，同比上漲71.89%。碳纖維行業庫存去化效果顯著，實際消費量明顯增加，增量主要集中於風電葉片及航空航天領域。
隨著商業航天產業的進一步發展，對碳纖維複合材料的需求將持續增長。預計到2030年，國內商業航天碳纖維年需求將漲到3500-4000噸，年複合增長率超25%，對應市場規模超180億元，實現5年翻兩番的增長潛力。
從國際視角看，日本東麗一家就佔全球30%的市場份額，其T1100級產品代表全球最高水平。日本企業加上美國赫氏、德國西格里等巨頭，合計控制全球60%以上的高端市場。這也意味著國產替代空間巨大。
隨著中國星網、千帆星座等巨型星座計畫的推進，以及可回收火箭技術的成熟，碳纖維在商業航天領域的應用邊界還將不斷擴展。 (吐故納新溫故知新)