作者：泰罗，编辑：小市妹
据报道，9月15日在沪开幕的首届世界设计之都大会上，中国工程院院士、C919大型客机系列型总设计师吴光辉透露，中国商飞已完成C919大飞机取证前的试飞任务，今年内将取得民用航空器适航证，并交付给首家客户——中国东方航空。
近年来在航空领域，碳纤维作为21世纪新材料之王已经成为各大公司制造飞机时的必要选项。
现实情况是，目前国外军机上碳纤维复合材料用量约占机重的20%—50%，而我国更先进的战斗机歼-20的含碳量也仅在20%左右，低代机型的碳纤维含量就更低了。在民用飞机领域，波音787和空客A350中的碳纤维复合材料用量占比已经达到50%以上，我国国产客机C919的碳纤维复合材料占比则只有约12%。
在碳纤维的应用上落后，根本原因还是在自主生产能力上。
按照丝束大小分类，碳纤维可分为大丝束和小丝束，一般来说，24K以下的为小丝束，24K以上的为大丝束（1K代表一束纤维丝里包含了1000根单丝），小丝束碳纤维在工艺的要求上更严格。中国化学纤维工业协会的统计数据显示，到目前为止，日本企业占据了小丝束碳纤维市场产能的半壁江山，而在大丝束碳纤维市场上，美国企业拥有近90%的市场份额。
2005年之前，军需和民用碳纤维100%依赖进口，直到2020年，对外依存度仍然高达60%以上，风电领域用的碳丝大约有85%依赖进口，这显然是一颗*。
早在上世纪60年代，中科院长春应化所李仍元先生和沈阳金属研究所张名大先生就已经着手开展碳纤维的研究工作。到1975年，主持国防科技和国防工业工作的张爱萍将军协调国家多部委启动碳纤维联合攻关的7511工程。
从时间上来看，中国碳纤维的起步相比美、日稍微落后一个身位，且差距却越拉越大，巴统的技术封锁是致命打击，但缺乏有效市场是一个避不开的障碍。
复盘碳纤维在整个20世纪的发展历史，下游应用的两次大爆发是产业化浪潮的源动力。
70年代，日本率先将碳纤维应用在鱼竿、高尔夫球杆、网球拍等体育休闲领域，东丽抓住时代机遇，不断扩大碳纤维的应用领域，处在特殊历史时期的中国显然没有这方面的需求。
八十年代之后，航空航天成为碳纤维新的增长点，东丽抱紧波音大腿，从此走上人生巅峰。波音737承力结构的应用使得东丽进入千吨级量产阶段，波音787机体结构50%重量使用碳纤维则推动东丽实现万吨级量产，并摆脱了长期亏损的魔咒。
国产军机在这个阶段尝试使用碳纤维，但只是浅尝辄止，需求青黄不接。更重要的一点是，国内可以绕过巴统协议从其他渠道获得碳纤维，自主生产的动力并不足。
21世纪初，进口T300的渠道被关闭，碳纤维价格的飙升直接影响到国内部分军品的生产，自主可控被突然拔到一个新的高度。2001年，两院院士师昌绪上书，直截了当的指出，如果中国在21世纪没有碳纤维，必将落后整个时代，在他的呼吁下，国家决定设立863碳纤维专项。
至此，拿来主义彻底失去了群众基础，中国碳纤维进入产业化攻关的实质性阶段，一批有情怀的企业家站了出来。
2017年4月，陈光威和钱云宝这两位中国碳纤维领域最能打的企业家在十天之内相继离世，不甘看到国家落后的他们在中年之际纷纷投身碳纤维，分别创立了光威集团和恒神股份，在企业最艰难的时候压上了全部身家，房子，股份，能卖的就卖，能抵押就抵押。
星光不问赶路人，时光不负有心人。时至今日，光威和恒神已经成为中国碳纤维的绝对领军企业，这是企业家精神的胜利。
先发企业显然不想看到后来者起势。
2009年，国内已经有20多家企业具备了碳纤维T300系列的生产能力，但为了打压中国的新生势力，日本发动低价倾销，碳纤维T300开始大幅降价，本土企业受到重创。
2005年之前，中国军用和民用碳纤维几乎全部依赖进口，而现在，国内基本能够满足40%的市场需求。
踉踉跄跄，跌跌撞撞，但终究还是完成了从无到有、从有到大的突破。
这是更好的时代，技术、资金和市场，中国都有了。
技术层面，几十年的积累把曾经不可逾越的鸿沟基本填平了。
中国在2005年基本实现了CCF-1级碳纤维（相当于日本东丽T300）的自主工业化生产，完成从0到1，随后渐进突破，实现从1到10。先后攻克了T700级碳纤维和M40石墨纤维的工程化和应用问题，解决了国产T800级碳纤维和国产M40J石墨纤维的关键制备技术，突破了国产T1000碳纤维和M50J、M55J、M60J石墨纤维实验室制备技术，并且具备开展下一代纤维研发的基础。工艺层面，头部企业已经突破并掌握了先进的干喷湿纺工艺，虽和美、日、德等发达国家仍有差距，但技术剪刀差在不断收敛。
资金更不是问题。
推行注册制，设立科创板，开办北交所，一个多层次、市场化、国际范的中国资本市场已经形成雏形，只要是与国家战略并行的硬科技公司，必定能得到资本的助力。一个最典型的例子，中芯国际IPO从获受理到上会仅耗时18天。
光威复材、中简科技等碳纤维企业已经上市，中复神鹰也登陆了科创板，吉林碳谷也已在精选层挂牌。像钱云宝和陈光威等一批企业家靠变卖家产来发展事业的时代一去不复反了。
庞大的潜在市场需求是中国碳纤维向上发展的更大动力。
2015年-2020年，中国碳纤维总需求由16808吨增长至48851吨，期间CAGR 达23.79%，绝对算得上高成长性赛道，但未来增速会更快。
新能源和航空航天是目前碳纤维市场更大的两个支柱，而中国在这两个领域是最积极的。
根据国家气候中心此前的测算数据，如果中国可以建成67%的高比例风、光电，将有能力实现1.5℃温控目标和碳中和目标。这意味着，到2050年，中国的风、光发电量将达到11.1万亿度，其中风电是7.6万亿度，光伏为3.5万亿度。而在2020年，国内风电发电量为4665亿度，光伏为2605亿度，未来30年，国内光伏还有十几倍的增长空间。
碳纤维在国内风电领域的渗透率不足，还有一个重要的原因是专利限制。
Vestas之前已经在中国、丹麦等国家申请了以碳纤维条带为主要材料的风力涡轮叶片的相关专利，导致国内风电叶片制造商的生产受限。而明年Vestas 的碳梁专利保护就将到期，届时国内众多企业解禁，风电领域将贡献巨大的碳纤维增量市场。
航空领域的订单同样少不了。
根据 Flight Global的数据，2020年，我国军用飞机数量为3260架，远不及美国的13232 架和俄罗斯的4143架，而且国内有很大一部分是低世代战机，面临迫切的升级换装需求，对碳纤维的需求必将大增。
在民航领域，中国力推大飞机的自主生产，与俄罗斯合作的下一代 CR929机型碳纤维复合材料占比预计将达到50%，相较于之前实现跨越式增长。
前途光明，但道路也有曲折，可见范围内，中国碳纤维产业就有两个需要改观的问题。
首先是产业链缺乏更加紧密的合作沟通与融合。
到目前为止，国内碳纤维产业链仍然未形成有效的融合，生产和应用相互脱节，产品应用对研发生产和技术提升的牵引明显不足，而历史经验表明，技术密集型产业的发展都不是孤立进行的。
正是有了尼康和佳能的提携，东京应化和 *** R等企业逐步走到世界光刻胶的舞台中心，就连光刻机制霸A *** L也是台积电和intel等一手养大的，而东丽能成为全球碳纤维的旗帜，同样来自和波音的交互和协同。
材料产业取得突破的核心在于规模化生产，但前提是能够和上下游沟通应用过程中需要解决的问题。
当年东丽在波音长期驻有几百名技术人员协同波音攻关，开发出用其部件适用的工艺，最终实现满足要求的复合材料制件的批量生产。国内碳纤维企业需要有更强的全产业链思维，进一步加强同下游企业的交流。
其次是产业无效产能过剩，有效供给不足。
目前国内有30家碳纤维企业，而在过去50年，日本严格意义上说只有3家碳纤维企业，但就凭这三家公司，日本坐上了全球碳纤维的头把交椅。中国看似人多势众，实则滥竽充数居多，去年国内碳纤维总产能3.62万吨，但产量只有1.85万吨，产能利用率仅为50%。大部分企业的单线产能只有1000吨，有的甚至只有几十吨，远远达不到市场化应用的规模，作为对比，国际上平均单线产能已经达到1800吨。
碳纤维行业具有显著的规模经济性，东丽公司曾做过测算，如果生产线的规模小于400t，企业很难盈利，千吨线的成本大概是21.96美元/kg，盈利空间也不大。若单线规模从1000t上升到2000t，成本可降低10%；提升至3000t，成本可降低15%；上升到万吨线，成本可降低30%。以此数据为参考标准，国内相当一部分碳纤维企业是没有盈利能力的。
抓大放小，重点扶持，如钢铁、能源等行业，碳纤维产业也需要一场供给侧改革，淘汰落后产能，推动头部做大做强。
宝旌生产的碳纤维以吉林碳谷生产的原丝为原材料，所以两家合起来计算，去年生产原丝40000吨，碳纤维8500吨，紧随其后的是中复神鹰、江苏恒神、光威复材等，这些企业是未来碳纤维国产替代的急先锋，也是受益者。
作为追赶者，现阶段中国碳纤维产业依然需要埋头苦干，速胜论不可取，但迫于环境的变化，这场持久战恐怕要提前进入战略反攻阶段了。
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