商业航天材料深度研究系列之碳纤维：商业航天用高性能碳纤维迎量价齐升新周期-

4.724.722023A2024A0.810.012025E2026E2027E2023A44.82024A45.255.5417.7115.62025E41.945.556.72026E36.636.92027E/// n轻量化是商业航天成本竞争的关键，碳纤维复材成战略刚需。商业航天已步入规模化发展的关键窗口期。在低轨卫星“先占先得”的国际规则下，频轨资源成为稀缺战略资产。我国已向ITU申报超20万颗卫星的巨量星座计划，产业链发展有了清晰刚性的时间表与任务量纲。商业航天竞赛的本质是成本与效率的竞争，材料轻量化是关键抓手。据估算，卫星每减重1kg可间接减少发射系统500kg燃料，并节省约2万美元的发射成本。碳纤维复合材料凭借低密度、高比强度、高比模量及尺寸稳定性等优异性能，已成为航天器的主流结构材料。航天用碳纤维主要牌号包括卫星用MJ系列以及火箭用T700S、T800S等。n需求：卫星端量价齐升是市场核心驱动，预计2030年国内商业航天碳纤维市场空间将达67亿元，其中卫星需求占据主导。航天级碳纤维堪称产业“皇冠上的明珠”，价格远高于一般工业级产品，2017年卫星用MJ系列价格量级为10,000元/kg，火箭用T800S级价格量级为1,000元/kg，而风电叶片、建筑用仅100元/kg左右。（1）卫星端：需求增长具备量与价的双重弹性。量的弹性源于卫星大型化趋势，为承载更强的通信与算力载荷，卫星质量正快速提升（如星链从V2Mini到V3版本，质量从575提升至1900公斤直接带动主结构、太阳翼支架等部件中碳纤维的用量增长。价的提升源于材料性能的迭代升级，为满足大型柔性太阳翼（面积可达数百平方米）的基板/支架刚度要求、保障高精度天线在轨极端温度下的形面稳定性，材料体系正从普及型的M40J级，向高性能的M55J甚至更高级别演进。M55J单价显著高于M40J（约1.3万元/kgvs0.5万元/kgM55J渗透率的提升将推动单星碳纤维价值量持续上行。发展新篇章》2022-04-05提速，迎行业高增+国产替代历史机遇》2021-12-14行业领军企业，民用业务放量》（2）火箭端：碳纤维应用正从整流罩、发动机壳体等关键部件替代迈向全箭体应用的探索阶段。我国首款全碳纤维复材液体火箭已实现箭体90%结构的碳纤维化，较金发展新篇章》2022-04-05提速，迎行业高增+国产替代历史机遇》2021-12-14行业领军企业，民用业务放量》n供给：目前全球供给高度集中在日美，国产龙头正加速突围，在工艺技术+认证壁垒的限制下，本土标杆企业有望长期享有稀缺性溢价。MJ系列技术壁垒高，核心挑战在于如何在2000-3000℃的石墨化过程中平衡“高模-高强”的物理矛盾，这对企业的热工设备设计能力、微观工艺控制能力提出较高要求。受工艺技术壁垒与国际技术封锁因素影响，航天级碳纤维长期被日本东丽等少数龙头垄断。近几年国产M55J级成功实现技术破局，产品力学性能全面对标甚至部分超越国际标杆。但受航天材料长周期认证和技术难度限制，当前国内仅光威复材与中科院具备MJ级的稳定批量供应能力，中复神鹰已完成多批次稳定量产，目前正在卫星端验证中，预计进展速度较快。结合前文我们对未来五年卫星端碳纤维需求的预测，预计中期MJ级碳纤维仍将处于供不应求状态，且国产替代空间巨大。n投资建议：当前商业航天产业正处于从技术验证向规模化部署迈进的关键期，碳纤维行业深度报告及复合材料作为实现轻量化与性能提升的关键材料底座，将深度受益于商业航天的市场空间扩容与国产化进程推进。我们建议重点关注高性能碳纤维头部企业光威复材、 中复神鹰、中简科技、吉林化纤、吉林碳谷等。n风险提示：政策支持力度不及预期风险；国内外火箭发射进度不及预期；卫星可靠性不及预期风险；产品国产化进度不及预期；原材料价格大幅波动风险；市场空间测算偏差风险；研报使用信息更新不及时风险。行业深度报告一、轻量化是商业航天成本竞争关键，碳纤维复材成战略刚需 41.1全球太空资源抢占加速，成本效率为关键胜负手 41.2碳纤维——商业航天轻量化的材料基石 6二、需求：卫星需求领航增长，量价齐升逻辑确立 72.1卫星端：结构升级牵引M55J碳纤维渗透，单星价值量有望持续提升 82.2火箭端：从关键部件替代迈向全箭应用，轻量化开启运力革命 2.3空间测算：“万星千箭”抢占频轨资源，未来十年开启需求爆发周期 11三、供给：全球供给高度集中在日美，国内龙头加速技术突围 四、相关标的 4.1光威复材：MJ级碳纤维隐形冠军，卡位先发助力商业航天腾飞 4.2中复神鹰：国内干喷湿纺工艺领航者，MJ系列星端验证加速落地 4.3中简科技：国产军用小丝束碳纤维龙头，产能扩充强化增长动能 4.4吉林化纤：从传统粘胶龙头向碳纤维新平台战略转型 4.5吉林碳谷：坐拥半壁产能的国产原丝龙头，风电+低空双引擎驱动成长 五、风险提示 图表1：2026年我国尝试回收的12款可重复使用火箭 4 图表2：卫星每减重1kg所取得的直接经济效益 5 图表3：卫星结构示意图 6 图表4：运载火箭主要运用材料示意图 6 图表5：碳纤维复合材料与传统金属材料性能对比 7 图表6：碳/环氧复合材料比强度和比模量与其它类材料对比 7 图表7：碳/碳复合材料不同温度下比强度与其它类材料对比 7 图表8：几种典型高性能碳纤维产品性能比较 7 图表9：2024年全球碳纤维需求结构（单位：千吨） 8 图表10：碳纤维复合材料在我国某商业通信卫星的应用 8 图表11：星链V3对比V2Mini性能与质量大幅提升 9 图表12：碳纤维卫星天线反射器结构 9 图表13：刚性太阳翼（基板使用碳纤维） 图表14：COMED柔性太阳翼（基板与支架为碳纤维材料） 图表15：spaceX猎鹰9号整流罩采用碳纤维复合材料 图表16：CFRP在大力神-4运载火箭上的应用 图表17：微光启航研发国内首款全碳纤维复合材料火箭 图表18：按照ITU规则，GW星座与千帆星座需要发射的卫星数量时间节奏表.12 图表19：2025-2030年我国卫星用碳纤维市场空间测算 图表20：2026-2030年我国火箭用碳纤维市场空间测算 图表21：碳化、石墨化反应过程中碳纤维内部结构变化（从“乱层石墨”到“类石墨”） 14 图表22：碳（石墨）纤维抗拉强度、抗拉模量的发展趋势 图表23：在1000℃、2300℃、2800℃高温处理中碳纤维孔洞变化 14 图表24：东丽与国产航天级碳纤维产品的力学性能对比 图表25：光威复材发展历程 图表26：中复神鹰碳纤维部分产品型号性能优于东丽 图表27：中简科技碳纤维性能与日本东丽及国家标准对应比较 17行业深度报告n商业航天的本质是成本与效率的竞争，材料轻量化是提升发射载荷、摊薄单星入轨成本的关键抓手。碳纤维复合材料凭借轻质、高模、高强、高热稳定性等优异特性，从过去的工程可选项逐渐演变为支撑万星星座规模化部署的战略刚需材料。1.1全球太空资源抢占加速，成本效率为关键胜负手n政策+技术+资本合力共驱，商业航天迎来规模化发展关键期。政策层面，顶层设计清晰化，继2024年、2025年国务院政府工作报告连续提出加快发展商业航天后，《“十五五”规划建议》进一步明确战略方向，国家航天局2025年11月推出《推进商业航天高质量安全发展行动计划（2025-2027年）》并设立专职监管机构，形成了清晰有力的顶层推动框架。技术层面，火箭回收复用技术实现关键突破，2025年12月，朱雀三号与长征十二号甲两型可重复使用火箭成功实现首飞入轨，2026年12款可回收火箭计划开展可回收试验。资本层面，产融结合深化，去年底上交所发布商业火箭企业IPO指引，引导资本服务航天强国战略。来源：你好太空公众号、n我国超20万颗卫星申请锁定频轨资源，商业航天发展的确定性与紧迫性空前增强。太空低轨卫星容纳量有限，优质轨道和通信频段属于不可再生、“先占先得”的稀缺资源品。在此背景下，我国于2025年末向国际电信联盟（ITU）集中申报了总规模达20.3万颗的卫星星座计划，涵盖14个不同星座，申报主体全面扩容至包括中国星网、中国移动、中国电信、银河航天等在内的8家公司。根据ITU规则，相关星座需在7年内发射首星，并在第9、12、14年分别完成10%、50%、100%的部署，否则将失效。这为国内产业链发展提供了清晰刚性的时间表与任务量纲。截至2025年底，我国主要星座在轨卫星数量仅约占远期规划的约1%，“占频保轨”任务紧迫。SpaceX于2026年1月30日向美国联邦通信委员会（FCC）提交申请，计划发射100万颗卫星以构建空间算力集群。国际巨头的快速部署，使得低轨空间资源争夺日趋白热化。n商业航天以成本和效率为竞争核心，轻量化材料战略地位大幅提升。先占先得的规则之下，商业航天竞赛的本质是成本与效率的竞争，即是否能行业深度报告以最低的全周期成本，实现最大规模的有效在轨能力部署。其中，火箭回收技术主要解决“运输工具”的复用问题，以摊薄单次发射的固定成本；而卫星轻量化则直接影响“运输货物”的效率，优化可变成本。对于万星级的星座，卫星减重带来的效率呈乘数放大：一方面直接降低单星发射成本，据《高模量碳纤维复合材料在卫星结构上的应用》估算，卫星每减少1kg质量，相应减少发射系统500kg燃料，间接减少2万美元的发射成本；另一方面提升单箭搭载数量，减少总发射次数与时间。长远看，卫星轻量化还有助于降低在轨运行损耗、延长寿命、增强在轨机动性。因此，轻量化先进材料从工程可选项，成为商业航天降本诉求下的刚需。来源：《碳纤维增强复合材料在航空航天领域的应用》黄亿洲等、n航天器结构轻量化材料现已形成金属基、陶瓷基与复合材料三大主要材料体系各司其职的格局。卫星与运载火箭在太空环境中运行，需承受-270℃至1000℃以上的极端温差、强宇宙辐射、微陨石撞击等多重考验，同时还需要通过轻量化设计降低发射成本、提升在轨寿命。在这一背景下，传统单一金属材料难以满足需求，材料体系向专业化、复合化演进。①金属材料（如铝锂、钛合金）依靠成熟的工艺与高可靠性，常见于卫星蒙皮、液体火箭箭体壳体、火箭贮箱等大型结构以及连接件等部位。②陶瓷基复合材料（CMC）专注应对极端高温环境，是火箭热防护系统、发动机喷管等部位的主流材料，也用于一些卫星电子设备舱、能源系统舱等部位提供隔热保护。③复合材料以碳纤维增强树脂基复材（CFRP）为代表，凭借卓越的比强度、比模量、可设计性和良好的热稳定性，已成为航天器主承力结构的首选材料，广泛应用于运载火箭的整流罩、固体火箭箭体壳体、级间段，以及卫星的中心承力筒、结构舱板等主体结构部件。图表3：卫星结构示意图图表4：运载火箭主要运用材料示意图来源：EEPW官网、来源：中山大学航空航天学院、1.2碳纤维——商业航天轻量化的材料基石n碳纤维性能优越，逐渐成为航天领域不可或缺的关键材料。碳纤维是以聚丙烯腈（PAN）等有机纤维为前驱体，经预氧化、碳化、石墨化等一系列特种工艺制成的含碳量高于90%的无机高性能纤维，本质是碳原子沿纤维轴向择优排列形成的石墨微晶结构。在航空航天领域，碳纤维通常作为增强体，与树脂、金属或陶瓷等基体材料复合，以碳纤维增强复合材料形式应用。据《碳纤维材料在我国卫星制造领域的应用及国产化需求》（王浩攀等碳纤维及其复合材料五大核心特性与航天器的极端环境要求高度契合：（1）密度小，轻量化。碳纤维密度仅为1.7-1.9g/cm³,与镁和铍基本相当，约为铝合金的60%，采用碳纤维复合材料作为结构件材料可实现30%~40%的减重效果。（2）高比强度与高比模量，提供较强的承载与抗变形能力。“比”即单位密度的性能。碳纤维的比强度是钢材的5倍，比模量是传统结构材料的1.3~12.3倍。这意味着在同等重量下，碳纤维构件能承受更大载荷且不易变形。（3）各向异性与可设计性，满足航天器多维性能要求。碳纤维复合材料的电、磁、导热、热膨胀系数和力学性能沿纤维轴向与法向有明显差异。工程师可依据主承力方向“量体裁衣”地铺排纤维设计结构。（4）优异的耐疲劳与损伤容限，确保长寿命高可靠。碳纤维复合材料的疲劳极限可达拉伸强度的70%~80%（金属材料一般为40%~50%在长期交变载荷条件下工作寿命高于传统材料。多纤维束的复合结构具备破损安全特性，局部损伤不易扩展，极大地提升了航天器在轨服役的可靠性与寿命。（5）支持复杂结构一体化成型。可使用整体固化成形的制造方式，减少了零件和紧固件的数量，简化生产工序，提高生产效能。图表5：碳纤维复合材料与传统金属材料性来源：《碳纤维复合材料在航天大尺寸结构中的应用》张昱煜等、来源：《高性能PAN基碳纤维及其复合材料在航天领域的应用》郭玉明等、来源：《高性能PAN基碳纤维及其复合材料在航天领域的应用》郭玉明等、n碳纤维不同牌号力学性能各有侧重，决定了碳纤维在航天器不同部位的差异化选型。从力学性能出发，碳纤维主要有两大关键指标：拉伸强度（TensileStrength，抗断裂能力）和拉伸模量（TensileModulus，抗变M40J、M55J、M60J等，数字越高越难变形，牌号末尾带有J代号，代表相比基础型号增强了拉伸强度。航天用碳纤维主要包括：卫星结构所用的M40J/M55J等，运载火箭主要用T700S/T800S等。图表8：几种典型高性能碳纤维产品性能比较来源：《碳纤维材料在我国卫星制造领域的应用及国产化需求》王浩攀、n航天级碳纤维附加值高，堪称产业“皇冠上的明珠”。在碳纤维所有应用领域中，航天领域对材料的轻量化、比强度、比模量以及极端环境耐受性等要求最为严苛，形成了技术壁垒与附加值双高的细分市场。尽管从需求总量来看，2024年全球航天用碳纤维在总需求中占比仅0.4%（约600吨，赛奥碳纤维数据但单位价值显著领先，呈现量小价高特征。尤其是卫星所用的高模高强碳纤维（MJ系列技术复杂性与工艺精度远超一般工业级产品。价格梯队反映航天级碳纤维的高端属性，据江苏恒神2017年数据，航天用MJ系列价格量级为10,000元/kg，航天用T800S级价格量级为1,000元/kg，而风电叶片、建筑等领域用价格量级仅100元/kg。来源：赛奥碳纤维、2.1卫星端：结构升级牵引M55J碳纤维渗透，单星价值量有望持续提升n卫星领域主要选用高模碳纤维（MJ系列以满足刚度要求。卫星结构设计首先必须满足发射阶段的刚度要求，以抵御火箭飞行中产生的巨大动态载荷，避免星箭耦合振动引发的结构破坏，因此卫星制造领域主要选用高模量碳纤维牌号（M40J、M55J等）。特征模量达到500GPa以上的高模量碳纤维，在未来仍将是卫星用高性能碳纤维产品的主导发展方向。n高性能碳纤维及其复合材料已全面应用于卫星的各级结构。应用主要涵盖四大类：一是主承力结构，如中心承力筒、结构舱板等卫星本体结构；二是高精度尺寸稳定性结构，包括光学平台、精密桁架、对地观测相机镜筒及天线反射面等；三是大型舱外部件，如太阳翼基板与支架、天线骨架等；四是舱内功能件，如压力容器、设备连接支架等。以我国东方红四号卫星平台为例，碳纤维材料已全面主导其本体结构、大型外部部件及舱内部件。碳纤维/环氧复合材料蜂窝结构面板碳纤维/环氧复合材料蜂窝结构面板碳纤维/环氧复合材料蜂窝网格板碳纤维/环氧复合材料蜂窝结构面板碳纤维/环氧复合材料，缠绕成型碳纤维/环氧复合材料来源：《碳纤维材料在我国卫星制造领域的应用及国产化需求》王浩攀等、n商用卫星星座密集部署与太空算力需求，对卫星结构的重量、尺寸稳定提出更高要求，推升高性能碳纤维在卫星本体、天线反射器、太阳翼的渗透率与价值量。（1）卫星本体结构：卫星大型化趋势确立，驱动碳纤维用量增长。碳纤维复合材料凭借卓越的比强度与比模量，已成为制造卫星主承力结构、支架及面板的主流材料。商业卫星为承载更强通信与算力载荷，正向更大尺寸与质量跃迁。以SpaceX星链为例，卫星单星质量已从V1的约300公斤、V2Mini（目前使用的版本）的575公斤，计划提升到V3的1900公斤，增幅达数倍，卫星体量的倍增直接导致主结构件中碳纤维的用量呈比例放大。为了在卫星体量大幅增加的同时严控总质量，高模量碳纤维渗透率有望提升。（2）天线及反射器：以“近零膨胀”特性保障高精度通信。当前全球加速部署的低轨卫星星座，主要功能即为构建天基通信网络。天线作为通信卫星的核心载荷，其反射器的形面精度直接影响了信号质量与通信容量。卫星在轨面临超过100℃的剧烈温度交变，对材料的尺寸稳定性构成严峻挑战。碳纤维复合材料，特别是高模量品类（M55J其热膨胀系数可调节到很低甚至近“零”的水平，是制造高精度网状或实体天线反射器以及高稳定性支撑桁架的优异材料。实际应用表明，高模量碳纤维复合材料天线的电性能已达到或超越传统铝合金天线，同时其质量可减轻约50%，机械性能更为优越。来源：CoolComm通信实验室公众号、来源：《高精确度碳纤维复合材料反射器研究进展与展望》江文剑等、中泰证券研究所（3）太阳翼基板与支架：通信大容量化、算力上天趋势带动太阳翼用碳纤维量价齐升。航天器的在轨能源都来自太阳能电池阵（太阳翼卫星功能向大容量通信、高算力方向演进，驱动星载功耗激增，使得太阳翼成为卫星用碳纤维需求增长最具弹性的部件。据你好太空，StarlinkV2mini的太阳翼面积单侧展开面积约为52.5平方米，长约30米，而正在测试的V3太阳翼方案面积更提升至200-300平方米。太阳翼大型化趋势，带动碳纤维支撑结构件（基板、桁架、展开机构）在极致轻量化的同时，具备更高的刚度和尺寸稳定性，推动碳纤维从性价比为主的M40J级别，向能满足大型结构极限性能要求的M55J或更高级别演进，单位用量与价值量同步提升。长远看，若太空算力等高阶应用落地，或带来卫星百GW级别的能源需求，太阳翼面积及其对应的碳纤维用量有望迎来数量级放大。来源：NASA，你好太空公众号、注：刚性太阳能基板多采用蜂窝铝或碳纤维、芳纶等复合蜂窝材料，表面覆盖太阳能电池片来源：《大收纳比柔性太阳翼展收机构设计》王宇、2.2火箭端：从关键部件替代迈向全箭应用，轻量化开启运力革命n碳纤维增强复合材料（CFRP）目前已广泛应用于火箭的几大关键部位：（1）箭体结构：包括整流罩、级间段舱体、锥形尾舱及适配器等。整流罩需要具备优异的电磁波穿透性（透波性）、轻质高强和良好的整体成型工艺性。级间段、锥形尾舱等主承力结构则追求极致的刚重比，碳纤维复材均是主流选材。（2）发动机系统：用于制造发动机壳体、燃烧室、喷管扩散段及喉衬等。这些部位对材料的耐高温、耐烧蚀和高比刚度要求极高，碳纤维复合材料（尤其是碳/碳、碳/陶、碳/酚醛等）是理想选择，并且是固体火箭发动机喷管、喉衬及耐烧蚀部件等重要防热部件的首选材料，在热防护系统当中起着无可替代的重要作用。（3）压力容器：用于储存高压气体（如氦气）的复合材料压力容器，其纤维缠绕层主要采用碳纤维，以实现安全性与轻量化的平衡。图表15：spaceX猎鹰9号整流罩采用碳纤维复合来源：spaceX、nCFRP的应用为运载火箭带来了多方位性能改善。实践表明，采用CFRP可使结构部件质量比铝合金减少10%-30%。以英国OrbexPrime火箭为例，其应用的碳纤维增强材料使其重量较同尺寸火箭降低30%，同时减重助力其实现60秒内从0加速至1330km/h的卓越加速表现。日本等型号，均通过大规模应用CFRP实现了轻量化与高强度的平衡，减少火箭发射的动能损失。美国大力神-4、我国长征-11运载火箭通过整流罩等部位大规模应用CFRP，在降低装配难度的同时，有效强化了其运载效能。n全箭体碳纤维化探索，创新步伐正在加快。我国商业航天企业微光启航自主研发的“微光一号”火箭，作为国内首款全碳纤维复合材料液体火箭，实现了箭体90%结构的碳纤维化，较金属方案减重25%-30%。据公司估算，此项材料革新带来了约10%的运力提升和25%的经济效益提升。火箭用碳纤维正从“关键部件替代”迈向“全箭体应用”的探索阶段。来源：商业航天产业研究公众号、2.3空间测算：“万星千箭”抢占频轨资源，未来十年开启需求爆发周期n未来十年中国商业航天将迎来卫星发射的峰值期，为上游材料带来明确的巨量需求。国内已明确规划的巨型低轨星座主要包括中国星网主导的“GW”（国网）星座与“千帆”星座。其中：颗（即10%）的部署，随后在2030至2035年间完成剩余约1万颗卫星的组网。（2）千帆星座，2023年8月申请，计划在2038年前完成全部超1.5万颗低轨卫星的互联网组网，截至2025年10月，累计发射108颗组网卫星+4颗实验星。按照ITU规则，需要在2032年前完成约1,500除了上述两大星座，中国还有银河星座（银河航天，规划1,200颗）和鸿鹄三号星座（蓝箭鸿擎，2024年5月申请，规划1万颗）等重要计划。图表18：按照ITU规则，GW星座与千帆星座需要发射的卫星数量时间节奏表///约6500颗来源：你好太空、n卫星用碳纤维市场空间测算：卫星碳纤维需求由单星用量×纤维价值量驱动，并且伴随载荷升级呈现显著的结构性单价提升。（1）单星用量测算：低轨通信卫星质量以千帆、星网主流型号平均重量600kg为计算基准。碳纤维主结构件占比约为10%左右（即60kg5kW级柔性太阳翼系统重100kg，其中碳纤维基板重量占比约30%（约30kg）。考虑碳纤维复材中碳纤维净重量的占比约65%，以及20%的加工损耗，折算单颗卫星碳纤维原料净需求约70kg。（2）单位价值量演进：伴随通信大容量化、算力上天趋势，M55J渗透率预计将不断提升。预计当前国产M40J均价约0.5万元/kg，M55J均价约1.3万元/kg，我们假设M55J用量占比从当前的30%左右提升至2030年的55%以上。n结合文昌国际航空航天论坛预测的卫星发射节奏数据，2026-2030年卫星发射数量有望由634颗/年提升至8600颗/年，我们测算国内卫星用碳纤维用量有望从45吨提升至656吨，市场空间相应从3.6亿元提升至64.6亿元。来源：文昌国际航空航天论坛、中简科技募集说明书、《碳纤维增强复合材料在航空航天领域的应用》黄亿洲等、中泰证券研究所n火箭用碳纤维市场空间测算：需求由首飞制造+复用维护驱动。（1）运载需求推导：基于低轨星座发射计划，假设采用一箭20星配置。2026年国内将密集开展火箭可回收技术实验，预计回收技术3年内成熟，假设回收成功率由80%逐步提升至国际水平98%（截至2025年11月，spaceX火箭助推器回收成功率97.6%另外中性假设单箭生命周期内可复用20次。（2）单箭用量：参考猎鹰9号，假设单箭碳纤维复材部件（含整流罩与其它部件）重2.4吨，按碳纤维净重量占比65%、加工损耗20%折算，单箭的碳纤维原料净需求约1.9吨。（3）维护损耗：考虑再入载荷与热冲击，假设每次火箭回收需更换/维修8%的材料。（4）单位价格：火箭端以T700S、T800S、T1000S等高强纤维为主，目前市场均价为2,000元/kg左右。n伴随国内火箭回收步入密集测试期，我们测算2026-2030年火箭用碳纤维用量约17.9-115.5吨，市场空间约0.4-2.3亿元。n综上，2026-2030年商业航天用碳纤维市场空间有望由4亿元提升至66.9亿元，期间CAGR约103%。图表20：2026-2030年我国火箭用碳纤维市场空间测算来源：spaceX、n高模量MJ系列由于需在2000-3000℃极端工艺高温场下平衡“高强-高模”矛盾，技术壁垒高，叠加长期技术封锁，导致全球供给集中在日本东丽等少数巨头上。近几年国内已实现M55J级技术突破，但由于工艺/设备壁垒与航天材料长验证周期，具备稳定供给能力的本土标杆将长期享有稀缺性溢价。nMJ级高模高强碳纤维技术壁垒高，核心挑战在于“高模量”与“高强度”的难以兼得。碳纤维的力学性能与内部的碳结构特征直接相关：以无序“乱层石墨”结构为主的纤维表现出高强度、中低模量的特性；而高度有序的“类石墨”结构则表现出高模量、中低强度。MJ级别高模量高强度碳纤维是碳纤维原丝经过预氧化、碳化后，再进一步进行石墨化处理制得的，技术难点在于，如何通过石墨化追求高模量的同时，最大程度抑制强度的下降。行业深度报告来源：《高模量碳纤维的现状及发展》沈曾民、来源：《高模量碳纤维的现状及发展》沈曾民、n强度下降主要源于碳纤维内部微观机制。一方面，根据格里菲斯断裂理论，材料强度由内部最大缺陷尺寸决定。石墨化过程中，微晶生长、结构有序化（带来模量的提升）往往伴随着小缺陷的合并与粗化，形成尺寸更大的片状孔隙或裂纹，导致纤维强度下降。同时，高度有序的石墨层间结合较弱，导致裂纹更容易沿着基面快速扩展。另一方面，在碳化及石墨化高温热处理过程中，由表及里的温度梯度容易使纤维形成皮芯结构，即外层（“皮”）石墨化程度高、内层（“芯”）石墨化程度较低，导致结构不均匀性，从而破坏强度。随着石墨化温度升高，皮芯结构问题更加严峻。图表23：在1000℃、2300℃、2800℃高温处理中碳纤维孔洞变化来源：《PAN基碳纤维皮芯结构的形成过程及去除方法》孙立昊、n解决上述矛盾，关键在于在超高温工况下实现碳纤维纳米级结构的精确设计与调控。高模量碳纤维的制备需要经历2000°C至3000°C的超高温石墨化处理。一方面，维持如此高温下稳定、均匀且无污染的热场，对高温设备本身就提出了较大挑战，例如需要特种石墨发热体、高纯隔绝系统与精密气氛管理系统等，而目前超高温热工设备国产化率不足30%。另一方面，也是更为关键的，就是必须在这样的工况条件下，对纤维内部石墨微晶的取向、尺寸及缺陷实现纳米级主动调控，从而使材料保持一定强度。行业龙头东丽通过对碳纤维碳化及石墨化过程中温度、牵伸、催化、时间等多维度参数的协同精确优化，在纳米尺度上精确改善碳纤行业深度报告维的微结构，从而成功开发出M55J、T1100、M46X等一系列高模高强产品。从实验室的样品研制到工业化吨级产线的稳定生产，需要维持这种纳米级工艺精度的一致性，是横亘在技术产业化前方更高阶的壁垒。n航天级碳纤维核心技术与供给高度垄断，日本东丽在M55J及以上级别占据绝对主导地位。尽管全球范围内碳纤维生产企业众多，但能够在性能一致性、批次稳定性和规模量产上满足航天严苛要求的企业屈指可数。长期以来，高模量碳纤维制备技术一直被国外少数碳纤维生产企业所垄断，目前具备MJ级纤维稳定量产能力的企业只有日本东丽（Toray）、等少数公司。东丽在航空级碳纤维的领导地位显著，即便美国有赫氏这样的本土巨头存在，美国的航空航天领域用碳纤维仍高度依赖日本东丽的供应，侧面印证高端碳纤维技术与供给的高度集中与技术壁垒。n国内现已攻克M55J级碳纤维技术，产品性能优异，但有效供给仍稀缺，中期供需预计持续偏紧。由于高模高强碳纤维属于国防尖端战略材料，技术与产品长期受到《瓦森纳协定》等国际出口管制体系严格封锁，尤其是T800及以上级别高模量碳纤维对华禁运，导致国内相关产业起步较晚。在外部压力下，国内科研院所与头部企业加速自主化攻关，2018年、2021年中科院宁波与光威复材相继实现M55J生产技术突破并实现批量生产。目前国产航空级碳纤维在关键力学性能指标上已实现对日本东丽同类产品的全面对标，部分参数甚至实现反超。然而，受航天材料长周期认证以及技术壁垒限制，目前国内仅光威复材与中科院具备M55J的稳定批量供应能力，结合前文我们对未来十年卫星级碳纤维需求的预测，预计中期MJ级碳纤维仍将处于供不应求状态，国产替代空来源：《国产碳纤维增强树脂基复合材料的界面结合性能研究》支建海等、4.1光威复材：MJ级碳纤维隐形冠军，卡位先发助力商业航天腾飞n全产业链布局，铸就航空航天碳纤维国产化中坚力量。光威复材1992年成立，2017年登陆创业板上市，现已成长为我国高性能碳纤维及复材领域的领军企业。公司已建立起垂直一体化的产业链体系，覆盖“原丝-碳纤维-织物-预浸料-复材结构件”完整工艺流程。凭借在湿喷湿纺、干喷湿纺等核心技术的持续技术攻关，公司构建了国内规格最齐全、系列化最完整的自主产品谱系。依托国家级企业技术中心、CNAS/国防实验室在内的研发检测体系，公司深度参与多项国家级航天重大专项配套任务。目前，公司已具备从型号研制到稳定批产交付的闭环供应能力，是我国航空航天用碳纤维的关键保障力量。行业深度报告图表25：光威复材发展历程来源：光威复材官网、n商业航天领域核心供应商，高强高模产品加速放量。公司2024年航天领域收入2.64亿元，占整体营收10.76%，尽管受下游应用节奏调整影响，收入较2023年（3.47亿元/占比13.79%）有所收缩，但伴随着我国低轨卫星互联网星座进入密集部署期，公司航天业务有望贡献显著弹性。公司是国内少数能够批量供应航天级碳纤维的企业，产品覆盖火箭发射（高强系列为主）与卫星制造（高模高强系列为主）两大环节，客户端已实现从传统航天院所向商业航天公司的拓展。公司可为固体/液体火箭箭体结构、储箱及卫星载荷结构件等提供系列化材料解决方案，助力航天装备国产化进程。n公司MJ系列卡位先发优势，技术+装备完全自主，产能扩张无忧。公司在MJ系列领域卡位优势明显，依托国家项目牵引，自2014年起相继突破M40J、M55J级高强高模碳纤维技术，并于2021年实现M55J级产品的国产化替代与批量生产。公司现有80吨MJ级纤维产能，包含M40J、M55J两条产线，核心工艺装备全部实现自主设计、制造与调试，扩产无实质瓶颈。公司MJ系列主力产品性能比肩国际领先水平，并已成为国内航天卫星用碳纤维核心供应商。2025年子公司威海拓展凭借“航天用高强高模碳纤维”成功入选工信部“国家级制造业单项冠军”名单，彰显公司在细分领域的市场领先地位。4.2中复神鹰：国内干喷湿纺工艺领航者，MJ系列星端验证加速落地n国内干喷湿纺技术先驱，高端产品性能可与国际巨头东丽媲美。中复神鹰成立于2006年，依托干喷湿纺工艺领先优势，公司系统掌握了从T700至T1100级以及M35X至M60J级全系列高性能碳纤维生产技术，产品谱系覆盖高强、高强中模、高强高模全领域。产品在比强度、比模量等关键指标上已全面对标日本东丽，部分参数甚至表现更优。由于中复神鹰和东丽同样采用率先发展小丝束的技术路径，产品下游应用领域广泛，包括航空航天、风电叶片、体育休闲、压力容器、碳/碳复合材料、交通建设等。n公司产能规模位居世界前列。公司是国内首个实现高性能碳纤维万吨级规模化生产的企业，通过西宁与连云港双基地布局，公司产能规模实现跨越式增长。目前公司现有产能2.9万吨，随着连云港3万吨大基地项目的推进（预计2026年起逐步投产总产能将扩充至近6万吨，产能规模位居世界前列，干喷湿纺高性能碳纤维产能国内第一。n深度卡位航空航天与低空经济赛道，MJ系列高模量产品开启星端验证。公司紧密围绕国家战略新兴产业，在多个高增长赛道形成显著卡位优势：（1）卫星领域：2024年，公司创新性开发出干喷湿纺制备的M55J、M60J级高模量产品，产品具备毛羽量低、生产效率高等优点，精准契行业深度报告合卫星及无人机对轻量化与尺寸稳定性的严苛要求，目前处于卫星结构件的应用验证阶段，预计进展速度较快。（2）国产大飞机与航天配套：公司自主研发的第二代T800级碳纤维及预浸料均已通过商飞PCD预批准，并成为航天科工一级供应商。公司目前正在开展第二代预浸料的材料鉴定、工艺规范等工作，有望充分受益于国产大飞机量产带来的材料红利。（3）低空经济领域：针对eVTOL及低空载人飞行器等新兴场景，公司已与数家头部企业开展测试评价，在高成长赛道占据先发位置。来源：中复神鹰招股说明书、4.3中简科技：国产军用小丝束碳纤维龙头，产能扩充强化增长动能n高性能小丝束翘楚，专注服务航空航天高端应用。公司自成立之初便承担国家重大科研任务，主营业务聚焦于高性能碳纤维及织物的研发、生产与销售，产品体系以湿法ZT7系列（高于T700级）为主，并逐步扩展至ZT8、ZT9及M40J等多牌号，覆盖从高强度到高模量的关键型号，产品主要应用于航空航天领域。公司核心技术团队源于中科院山西煤化所，具备深厚的科研积累与丰富的工程转化经验，长期承担国家重大课题，能够高效完成从研发到定型的全流程，精准匹配客户需求。通过直销模式，公司深度绑定国内大型航空航天企业集团，凭借稳定的批量供货能力，已成为航空航天领域不可或缺的核心材料供应商，在小丝束、高强度及高模量细分赛道具备较高技术话语权。接近上限来源：中简科技招股说明书、行业深度报告n公司凭借全产业链设备自主研发，构筑深厚技术护城河。公司掌握从原丝制备到碳纤维织物编织的全流程国产化技术，关键生产设备国产化率高达98%，在保障供应链安全的同时，赋予公司较强的研发灵敏度。依托自主设计的智能化柔性生产线，公司能够快速响应不同型号的定制化需求，高效完成产品定型与小批量供货。“技术+装备”的双重自研体系，构筑了公司在高端市场的竞争护城河，是公司保持优异盈利能力的坚实基础。n公司在核心型号上供应地位稳固，新产品有望共振商业航天发展机遇。航空航天材料需经过严苛的“积木式”验证流程，一旦定型即与核心客户形成深度的战略绑定，具备很强的排他性。公司的ZT7系列产品已在国内重点型号上实现多年稳定批产，积累了高度客户信任。据公司财报，公司性能达到国际先进水平的ZT9H碳纤维已通过某重大应用领域验证并进入批产阶段，目前ZT9产品占收入、利润的比重正逐步提高；同时，高模碳纤维ZM40X也已在国内率先完成工程化制备，可与ZT9H形成互补。随着国内商业航天进入高速发展期，公司凭借客户绑定优势、成熟稳定的供货能力以及持续完善的高端产品谱系，有望在巩固军用市场的同时，充分把握商业航天需求爆发带来的增长弹性。n加码高端产能建设，中长期业绩增长动能充足。2025年5月31日，公司公告拟投资14.02亿元建设年产2000吨高性能碳纤维及配套项目（四期产品定位为ZT7级以上的高性能碳纤维。据公司测算，项目完全达产后预计可贡献年收入约15.88亿元、净利润约7.74亿元，有望驱动公司盈利规模跃升。根据公司2025年10月30日的投资者关系信息，四期项目4条产线均能生产ZT9H，并且配备了一条石墨化线，为未来量产模量更高的M40X、M55J等高端产品做好准备。同时，公司当前三期产能仍处于稳步爬坡阶段，公司中期增长动能充足。4.4吉林化纤：从传统粘胶龙头向碳纤维新平台战略转型n国有化学纤维龙头企业，正从全球粘胶