组合应用到车身的车型。在宝马汽车中有三十多种零部件使用了碳纤维复合材料，分别有：车身、底盘、车顶、车门、头盖、引擎盖、尾翼、压尾翼、中控台、装饰条、仪表盘、传动轴、特殊动力传动系统、座椅、座椅套垫、前扩散器、尾扰流板、后扩散器、后视镜外壳、悬挂臂、前唇、侧裙、侧格栅、车用箱包、导流罩、A柱、遮阳罩、散热器面罩、侧护板、低位踏板、副保险杠等外部和车身、内饰和外饰配件等系统。
除宝马外，各大知名汽车厂商也纷纷将碳纤维复合材料应用于其车型上。碳纤维复合材料在汽车领域的渗透率正在不断提升。碳纤维复合材料在汽车轻量化上的应用潜力巨大，拥有其他材料不可比拟的密度、比强度、比模量等全方位力学性能，成本、制造工艺及技术等主要瓶颈不断实现突破下，未来碳纤维复合材料将在汽车产业迎来飞速发展。尤其是新能源汽车将成为碳纤维应用突破，未来五年碳纤维在汽车工业将迎来巨大的市场需求。据统计，2012-2015年汽车领域碳纤维的需求量有了大幅增长，2016年汽车领域对碳纤维需求量达到了9000吨左右，2020年有望达到1.1万吨。随着汽车制造业对车身轻量化要求的不断提高，对碳纤维材料的需求也必将稳步增长。2020年风电叶片领域的碳纤维需求量将达到2.7万吨，未来的增长率将维持在10%左右。风力作为清洁能源的代表之一，先于光伏发电受到全球各国的青睐。自20世纪80年代商业化发展以来，经历了全球化的高速增长。大风机每千瓦电量的总生产成本，普遍会随着风机
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的增大而降低。而在备受瞩目的海上风电市场，也要使用功率更大的风机和更长的叶片，用来降低成本、提高效率，因此全球风机大型化的趋势日益明显。出于经济性考虑，当前主流的叶片为玻璃钢材质，而碳纤维风机叶片与现在主流的玻璃纤维叶片相比，在满足刚度和强度要求的条件下，重量轻30%以上。根据测算，当风机叶片长度超过40米时，考虑到材料用量、劳动力、运输和安装等方面成本的下降采用碳纤维制作叶片相比玻纤更为经济。国外主要风电叶片制造厂家，如VESTAS，GEMESA-SIEMENS，NORTEX，GE和LX，已采用碳纤维材料制造叶片，例如丹麦LM公司61.5m长的5MW风机叶片中，在横梁和翼缘等要求较高的部位使用碳纤维作为增强材料，单片叶片质量17.7吨；Vestas在为V90型3.0MW风机配套的44m系列叶片主梁上野使用了碳纤维，叶片自重只有6t，与V80型2MW、39m叶片自重一样。
随着风力发电厂逐渐从内陆转移到海上，风电叶片的大功率化和大型化将是必然的发展趋势，同时大风机每千瓦电量的总生产成本也会随着叶片的增大而降低。在碳纤维成本的持续降低以及叶片复合材料工艺创新的刺激下，2016年风电对碳纤维的需求迅猛增长。根据预测，全球风电新增装机容量将从2014年的47GW增加到2018年的64GW，根据碳纤维在风机叶片中的渗透率每年提升2个百分点进行预测（2014年为12%），2018年风电领域碳纤维的需求到将达到2.2万吨，2020年这一需求
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量将达到2.7万吨，2015-2020年复合增长率为18%，预测未来的增长率将维持在10%左右。
2020年体育休闲领域碳纤维的需求量将达到1.4万吨，年复合增长率在3%左右。碳纤维复合材料在高尔夫球杆、球拍、雪橇、滑雪板、曲棍球棒、钓鱼竿和自行车等体育休闲产品中广泛应用。据估计，全球每年的高尔夫球棒的产量约为3400万副，消耗碳纤维2000吨左右，主要产自美国、中国、日本和中国台湾省；全球碳纤维钓鱼竿的产量约为每年2000万副，消耗碳纤维2000吨左右；网球拍框架的市场容量约为每年600万副，需要碳纤维700吨左右。碳纤维在其他体育项目的应用还包括冰球棍、划船、赛艇、冲浪器械等。总体而言，体育休闲业对碳纤维有着稳定的需求，2016年体育休闲产品对碳纤维材料的需求量为1.2万吨，预测未来将维持3%的年均增长率，2018年体育休闲领域对碳纤维的需求量将在1.3万吨左右，2020年将达到1.4万吨。
碳纤维复合材料成为铝合金的潜在替代品，市场空间广阔。随着产业发展的逐步成熟和成本的不断下降，未来在民用领域的巨大潜力将逐步释放。碳纤维复材凭借轻质、高强、高模、耐高温、耐腐蚀等一系列优异的综合性能，可用于替代金属及合金类材料，其中以铝合金为主要替代领域。碳纤维成本的下降对于扩大其下游应用而言十分重要，以碳纤维在汽车上的应用为例。影响碳纤维在汽车上大规模应用的主要障碍还是成本过高，目前电
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动车行业特斯拉Model3使用236kg铝合金，铝合金销售价格为10.6元/kg，宝马一辆I3系列电动车使用75kg的碳纤维复材，两者为行业竞争对手。1kg复材中60%使用碳纤维，复合后整体材料在333.33元/kg，宝马车I3系列碳纤维材料成本2500元/辆才可与特斯拉铝合金Model3存在竞争力。由此可见，未来碳纤维材料国产化成本控制在200元/kg（即20万元/吨），则在电动车领域具有替代传统铝合金的机遇，在传统汽车领域替代还要降低。
目前行业内公司和研究机构都在试图降低碳纤维的成本，方法主要依靠三条路径：1、实现规模效应：碳纤维生产线需要长周期连续稳定生产运行，生产过程中能耗和设备折旧等固定成本高，因此单条产线产能越高，摊销成本越低。同等效率下，单线年产1000吨的生产线与年产100吨的生产线产品单位成本相比，每吨降低约三成。但这种规模效应也存在边际递减效应。产能规模超过1000吨以后，生产成本仍能下降，但作用已然不大；
2、改进原丝材料：80%以上碳纤维原材料采用腈纶纤维制造，但由于腈纶纤维价格较高导致碳纤维成本居高不下。相比PAN基，用沥青基制作的碳纤维成本可以下30-40%，目前市场上主要是日本的MRC采用沥青基碳纤维；
3、整合产业链：通过观察海外的行业龙头发现，垂直整合产业链是十分普遍的做法。产业链一体化的优势不仅在于保障原材料供应、提高产品一致性，更重要的意义是提高运转效率，降
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低整个过程的生产成本。
碳纤维在民用领域已开启价格向下通道，产业爆发拐点即将到来。2014-2016年期间，航空航天领域碳纤维单价基本维持在60美元/千克左右（约380元/千克），微幅下滑，对应的是高性能碳纤维产品价格仍然居高难下；而同期对碳纤维市场需求较大的其他工业和民用领域的碳纤维价格都出现了明显的下滑，风电叶片、体育休闲、混配模成型、汽车领域的单价分别下滑了39.1%、26.7%、25.0%、30.8%，对应细分领域的市场需求量则呈现出相应的大幅增长，分别增长200.0%、57.9%、10.0%、30.0%。
总体而言，由于碳纤维质轻、高强度、高模量、易加工、耐腐蚀、耐高温等优异的物理性质，使得碳纤维在航空航天、风电叶片、体育休闲、汽车制造、混配模成型等领域有着极为广阔的应用空间。当下阻碍碳纤维应用范围进一步扩大的主要因素是碳纤维材料的相对价格较高，尤其是应用于航空航天领域的高性能碳纤维材料。在航空航天领域拉动碳纤维材料需求的细分领域主要是民用客机，波音、空客等客机制造巨头将碳纤维材料应用在大型客机的制造上，能显著减轻机身质量、改善燃油经济性，未来几年碳纤维材料在航空航天领域的需求扩大也将主要得益于此。
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2018年碳纤维复合材料行业分析报告
