碳纤维是由有机纤维（主要是聚丙烯腈纤维）经碳化及石墨化处 理而得到的微晶石墨材料纤维。碳纤维的含碳量在 90%以上，具有强 度高、比模量高（强度为钢铁的 10 倍，质量仅有铝材的一半）、质量 轻、耐腐蚀、耐疲劳、热膨胀系数小、耐高低温等优越性能，是军民 用重要基础材料，应用于航空航天、体育、汽车、建筑及其结构补强 等领域。相比传统金属材料，树脂基碳纤维模量高于钛合金等传统工 业材料，强度通过设计可达到高强钢水平、明显高于钛合金，在性能 和轻量化两方面优势都非常明显。然而碳纤维成本也相对较高，虽然 目前在航空航天等高精尖领域已部分取代传统材料，但对力学性能要 求相对不高的传统行业则更看重经济效益，传统材料依然为主力军。

全产业链看，制造碳纤维产品的上游原丝端与中游复合材料均是 碳纤维产业链的核心环节，整个制造的全环节技术壁垒均高。作为碳 纤维的前驱体，高质量的 PAN 原丝是制备高性能碳纤维的前提条件， 但其中的聚合、纺丝、碳化、氧化等工艺并非朝夕能够达成，其产业 化工艺以及反应装置核心技术是关键。碳纤维设备生产技术几乎被国外垄断，且严格限制对华 出口，如碳化炉、石墨化炉等关键设备研发滞后。碳纤维一般不是单 独使用，而是以复合材料的形式被使用，一般以树脂碳纤维居多。除 PAN 原丝外，碳纤维复合材料设计、制造、评价是碳纤维应用的基础， 亦制约着碳纤维产业的发展。碳纤维复合材料中主要成分除碳纤维 外，还有树脂基材。碳纤维原丝即 PAN 原丝质量固然重要，但若在中游复材环节，没有质量与性能突出、产业化规模的树脂基材，以及 没有用于配套生产复材的核心设备，碳纤维仍然无法得到大规模的应 用。