碳纤维预浸料

词条标签：预浸料、碳纤维、复合材料 所属官方分类：低空石墨及碳素制品制造

低空经济刚需：碳纤维产业链的核心中间材料

碳纤维预浸料是将碳纤维连续单向排布或编织后，通过浸渍工艺将树脂基体均匀涂覆在纤维上、经过加热预固化制成的半成品复合材料，是碳纤维复材结构件成型的基础原料，也是当前支撑低空装备轻量化升级的核心材料。相比传统金属材料，碳纤维本身强度可达钢材的10倍、重量仅为钢材的五分之一，而经过预浸工艺处理后的碳纤维预浸料可进一步实现结构强度优化与成型效率提升，是无人机、电动垂直起降飞行器（eVTOL）等低空装备主承力结构件的首选材料。

从产业链结构来看，碳纤维预浸料上游为原丝生产、碳纤维碳化及树脂基体制备环节，中游为预浸料规模化生产与定制化改性，下游直接对接低空装备结构件成型、整机装配环节。国内碳纤维产业经过近二十年的技术突破，已经形成全产业链自主可控的供应体系：截至2026年，国内碳纤维产能占全球总产能约50%，稳居全球第一，T800、T1100级国产碳纤维已经实现批量配套低空装备，T1200级超高强碳纤维也突破技术封锁实现量产，为国产碳纤维预浸料进军高端低空领域奠定了原料基础。

作为碳纤维价值放大的关键环节，预浸料的性能直接决定了下游复材结构件的最终强度、减重效果与使用寿命，高端低空领域对预浸料的均匀性、粘结强度、阻燃性、环境适应性都有极高要求，此前长期被海外企业垄断。随着国内低空经济的快速崛起，下游需求倒逼上游材料端实现技术突围，目前国内已经形成从原丝、碳纤维到预浸料、复材制件的全产业链供应能力，头部企业已经实现高端航空级预浸料的批量出货，国产化率持续提升。

国内头部企业的技术布局与产业化落地

当前国内碳纤维预浸料领域已经形成多家具备全产业链能力的头部企业，针对低空经济的特殊需求开发了定制化产品，实现了从实验室到批量应用的落地。

江苏恒神股份是国内最早布局低空领域碳纤维预浸料的企业之一，将低空经济作为核心战略方向，构建了从高性能碳纤维自主研发、预浸料规模化量产到复合材料制件成型的全产业链体系，可满足无人机、eVTOL从基础材料到整机配套的一体化系统解决方案。针对低空领域应用，恒神股份研制了以自制环氧树脂MP107-A为基体的专用碳纤维预浸料，通过在环氧树脂中引入阻燃树脂优化产品性能，其航空级碳纤维预浸料已经批量应用于多款国内主流无人机及eVTOL的主承力结构，实测可实现结构减重20%—30%，强度提升50%。恒神还针对性推出面向高端无人机的EM8系列预浸料产品，可适配不同载荷等级低空装备的结构设计要求，目前已经获得多个稳定批量订单。

光威复材是国内航空领域碳纤维复材的核心供应商，其碳纤维及预浸料产品已经进入中国商飞采购目录，2025年前后斩获航空领域6.58亿元大额订单，除大飞机领域外，其T800、T1000级碳纤维预浸料也已经批量配套国内低空装备生产企业，产品覆盖中小型工业无人机、中大型eVTOL等多个细分赛道，高端应用国产化率持续提升。

中复神鹰依托连云港经济技术开发区的研发平台，重点开展碳纤维界面、专用树脂、预浸料及碳纤维复合材料高效成型技术研发，针对低空飞行领域进行定制化预浸料设计，通过界面改性技术提升碳纤维与树脂的结合力，解决了高端低空装备长期复杂环境下运行的结构稳定性问题，目前其产品已经进入多家国内eVTOL整机企业的供应链体系，推动国产碳纤维预浸料从“能用”向“好用”升级。

吉化集团旗下吉林化纤依托湿法工艺形成了低成本大丝束碳纤维的生产优势，已经建成多条千吨级碳化线，其大丝束碳纤维配套的低成本预浸料产品，主要面向中低端消费级无人机、低空作业飞行器等对成本敏感的细分领域，已经实现稳定批量供货，完善了国内碳纤维预浸料的产品梯度覆盖。

在技术突破层面，国内T1200级超高强碳纤维已经实现量产落地，同步配套了专用预浸料与复合材料成型产线，实现全产业链自主可控。T1200级碳纤维的核心制备依托国产化大丝束碳化生产线，突破了原丝均质纺丝、高温梯度碳化、表面纳米改性三大“卡脖子”技术：原丝阶段可精准控制分子取向度，消除纤维内部应力缺陷；分段式高温碳化炉实现连续稳定碳化，同步提升纤维抗拉强度与弹性模量；表面涂层改性工艺进一步增强碳纤维与树脂的结合力，避免了复合材料使用过程中的分层问题，为预浸料性能提升提供了核心支撑。

适配低空场景的性能要求与核心制备工艺

低空装备的运行环境决定了其对碳纤维预浸料有着不同于通用航空、风电等领域的特殊要求：首先是轻量化要求，eVTOL航程、载重直接取决于结构重量，主承力结构每减重10%，可提升航程约15%，因此要求预浸料具备更高的比强度；其次是安全性要求，低空飞行器运行高度低、城市空域环境复杂，主承力结构需要具备极高的可靠性与抗冲击性能，同时要求预浸料基体具备良好的阻燃性，避免发生安全事故；第三是成本要求，低空经济尤其是城市低空出行目前处于产业化初期，降本是核心需求，要求预浸料在满足性能的前提下尽可能降低生产成本。

当前国内低空领域主流碳纤维预浸料多采用单向碳纤维增强环氧树脂基体路线，核心制备工艺主要分为热熔法与溶剂法两种，高端航空级预浸料多采用热熔法工艺，核心流程分为四个环节：第一是碳纤维纱架排布，将碳纤维原丝按照设计方向均匀展开，保证纤维的平行度与面密度均匀性，单向预浸料多采用连续单向排布，编织预浸料则先完成碳纤维编织后再进行浸渍；第二是树脂胶膜制备，将定制化改性树脂（多为环氧树脂，部分耐高温产品采用双马树脂）加热熔融后，均匀涂覆在离型纸上制成树脂胶膜；第三是热压浸渍，将碳纤维夹在两层树脂胶膜之间，通过加热辊压使树脂熔融后均匀浸渍到碳纤维间隙中，保证树脂含量稳定在设计范围（多数低空应用产品树脂含量为30%-40%）；第四是冷却收卷与冷藏存储，预浸料属于B阶段半固化产品，制备完成后需要冷却收卷，存储在-18℃环境中保持活性，使用前再进行解冻。

针对低空领域的特殊要求，国内企业在工艺与配方上都做了针对性改性：恒神股份的专用预浸料通过添加阻燃树脂改性基体，满足航空级阻燃标准要求，同时调整树脂流动性，保证热熔浸渍过程中树脂可以均匀渗透到纤维束内部，避免出现干纤维或树脂聚集缺陷；中复神鹰则通过碳纤维表面纳米改性工艺，提升纤维与树脂的界面结合力，相比未改性产品，界面剪切强度提升15%以上，避免了结构件受力后出现分层失效，提升了长期使用可靠性。

国内市场格局与现存发展问题

从当前国内市场格局来看，碳纤维预浸料行业呈现高端产品国产替代加速、低端产品充分竞争的格局。高端航空级预浸料方面，此前海外企业占据约70%以上的市场份额，随着国内头部企业技术突破，2020年以来国产化率提升速度明显加快，截至2026年，国内低空领域高端预浸料国产化率已经超过50%，恒神、光威、中复神鹰三家占据国内高端市场约70%的份额，产品性能已经达到国际同类产品水平，价格比进口产品低15%-20%，具备明显的竞争优势。中低端通用预浸料方面，国内有超过30家生产企业，市场竞争较为充分，主要面向消费级无人机、低空运动飞行器等领域，价格优势明显，已经完全实现国产替代。

需求端来看，2024年起低空经济成为碳纤维预浸料的核心增长极，除传统航空航天领域外，工业无人机、物流无人机、城市eVTOL的快速发展拉动了高端预浸料需求增长，据济宁国投2025年发布的《低空经济（预浸料）专题研究报告》，预计2025-2030年国内低空领域碳纤维预浸料需求复合增长率将超过30%，增长速度远高于风电、新能源汽车等其他应用领域。

当前国内碳纤维预浸料行业仍然存在部分待解决的问题：首先是高端定制化配方工艺积累不足，部分极端工况（如高空长航时无人机的低温环境、大载重eVTOL的高频疲劳载荷）下的产品稳定性还需要长时间验证，部分细分领域专用树脂基体仍然依赖进口；其次是量产一致性有待提升，高端预浸料对树脂含量偏差、纤维面密度偏差要求控制在±2%以内，国内部分二线企业的生产装备精度不足，量产批次稳定性与海外头部企业仍有差距；第三是成本仍然偏高，T1000以上级别超高强碳纤维预浸料价格仍然是普通钢材的上百倍，限制了其在中低端低空装备中的大规模应用，低成本大丝束预浸料的工艺成熟度还有待提升。

产业发展趋势与未来方向

随着国内低空经济产业化进程加快，碳纤维预浸料行业将迎来技术与产能的双重升级，未来发展方向主要集中在三个方面：

第一是全产业链自主可控进一步深化。当前国内已经实现T1200级碳纤维与配套预浸料的量产，未来将进一步突破专用树脂基体、改性添加剂等环节的国产化，降低对海外原材料的依赖，同时头部企业将进一步扩大高端预浸料产能，满足下游eVTOL产业化带来的需求爆发，预计2030年国内低空领域高端碳纤维预浸料国产化率将提升到80%以上。

第二是定制化产品开发成为核心竞争力。不同类型低空装备对预浸料的性能要求差异极大：长航时无人机需要更高强度、更低密度的产品，大载重eVTOL需要更好的抗疲劳性能，城市低空出行飞行器需要更高的阻燃性能与安全性，因此针对细分场景的定制化开发能力将成为企业的核心竞争力，连云港开发区与中复神鹰的合作已经体现了这一趋势，未来会有更多企业针对低空领域开发专用牌号产品，推动产品从通用型向定制化升级。

第三是低成本化技术迭代加速。为适配低空经济大规模产业化的降本需求，低成本大丝束碳纤维预浸料的应用比例将持续提升，吉林化纤等企业依托湿法工艺的低成本优势，正在开发适配大丝束碳纤维的预浸料工艺，未来通过工艺优化与产能放大，高端预浸料的价格将逐步下降，进一步扩大碳纤维预浸料在低空领域的应用范围。

从产业布局来看，国内多地已经将碳纤维预浸料作为低空经济产业链的核心环节进行重点培育，济宁国投从2024年开始深度布局低空经济预浸料赛道，构建了“科技技术+孵化+产业投资”的产业培育模式，依托济宁市“232”产业集群规划，挖掘储备优质项目，推动地方产业链集群发展。随着国内低空经济政策落地与商业化进程加快，碳纤维预浸料作为核心基础材料，将迎来更快的技术突破与产业升级，成为支撑国内低空经济高质量发展的核心保障。