汽車用碳纖維復合材料簡述
車用復合材料的發展結合了化工、機械制造和汽車復合材料設計等多學科的技術，集中應用在汽車底盤、車身覆蓋件和次結構部件三個領域。其中碳纖維復合材料車身是最具顛覆性的輕量化路徑。
碳纖維復合材料受到汽車行業輕量化的青睞，主要是源于其物理特性：碳纖維復合材料密度小，比鋁輕30%，比鋼輕50%，抗拉強度卻是鋼的7-9倍。碳纖維替代鋼鐵結構可實現減重40%-60%。同時，碳纖維復合材料還易于集成化，可減少零部件數量。吸收沖擊性能是金屬的5倍，可提高碰撞安全性和減振性能。其特殊的模壓和粘結工藝則可代替沖壓和焊接工序。因此近幾年，碳纖維復合材料再去汽車領域大展拳腳，應用十分廣泛。目前，汽車車身重量的3/4是鋼材，輕量化空間很大。研究表明，碳纖維復合材料車身僅重172kg，而鋼制車身重367.9kg，碳纖維復合材料輕量化效果達53%以上。
資料來源：《汽車輕量化對化工材料的需求》，國海證券研究所
寶馬公司在汽車行業內是應用碳纖維復合材料的先行者。2014 年量產上市的 I3 和 I8 系列純電動車成功地應用了碳纖維復合材料、高強鋼和鋁合金完美組合的車身結構，而其中主要由碳纖維復合材料制成的車廂主體 life 模塊則被稱為“Carbon Core 高強度碳纖維內核”。此外，寶馬還在車身、底盤、車頂、車門、A 柱、B 柱、C 柱、引擎蓋、尾翼、儀表盤、傳動軸、座椅等多個外部、車身和內外飾系統中開發碳纖維復合材料部件。
寶馬采用了大量的碳纖維復合材料，使得其碳纖維生產商 SGL-ACF（西格里）的產能短時間內從 3000 噸躍升至 9000 噸。此外，近年來碳纖維市場一個明顯的趨勢就是碳纖維生產企業積極向下游靠攏，紛紛和需求方開展合作以發掘新的應用市場。而從原絲到碳纖維到復合材料零件，每一級都有較大的增值，因此向下游發展也能獲得更多的收益。如 SGL與寶馬成立合資公司生產碳纖維復合材料，通用與帝人成立合資企業, 福特, 奧迪, 大眾, 蘭博基尼等也紛紛與碳纖維生產企業開始合作。在國內, 光威復材、康得新等多家企業也爭相布局碳纖維產業鏈, 推動碳纖維產業化和行業應用。
碳纖維復合材料的應用及相關企業
資料來源：廣證恒生
碳纖維復合材料領域投資概況
(1)競爭格局
碳纖維復合材料由于具有質輕、高強度的屬性，碳纖維在航空航天領域有廣泛應用。碳纖維相對于鋼或鋁，減重效果可以達到 20%至 40%，在航空航天領域，主要應用于飛機的結構材料（占飛機重量的 30%左右），因此綜合來看碳纖維的使用能使飛機重量減輕 6%至 12%，從而顯著地降低飛機的燃油成本。在航空航天領域，碳纖維最早用于人造衛星的天線和衛星支架的制造，同時因其耐熱耐疲勞的特性，碳纖維在固體火箭發動機殼體和噴管上也得到了廣泛應用。據中國產業信息網統計，2016 年有 1.76 萬噸碳纖維應用在航空航天領域，其中商用飛機占 70.5%、公務機占 11.4%、軍用飛機占比 10.5%。目前來看，民用客機是拉動碳纖維需求增長的主要力量。而其他消費級應用市場（如體育市場、汽車市場）對成本相對敏感，目前滲透率較低。隨著碳纖維復合材料國產化進程的推進，其價格持續下降（目前110元/kg，大規模應用的價格在50-80元/kg），市場空間很大。
(2)行業壁壘
主要是技術壁壘，目前，主要應用的軍事航空領域對成本不太敏感，單對新材料性能及一致性要求極高。此外，高品質原絲制備、高強度碳纖維成形技術工藝也有一定的技術壁壘。
(3)投資風險
碳纖維的成本降幅不及預期