English
簡體中文
近日，全球碳纖維行業巨頭日本東麗株式會社宣布，自2026年1月起，其王牌產品——碳纖維“東麗卡”及其中間加工品（如預浸料、織物、層壓板）的全球售價將上調10%至20%。
碳纖維的應用領域很多，而航天用碳纖維價格高企，參考太平洋證券數據：軍用碳纖維價格在3000-4000元/公斤,復材價格上萬元/公斤。
馬斯克的spacex曾在2016年與日本東麗簽訂了20-30億美元的供貨合同，以支持其火箭及衛星的制造。
減重，是航天飛行器結構設計與制造中考慮最多的問題之一。碳纖維，正是結構減重的利器，也是航空航天材料主要三大細分賽道之一（碳纖維、高溫合金及鈦合金）。
一般來說，碳纖維不會直接使用。通常以碳纖維為增強體，與樹脂、金屬、陶瓷等為基體結合形成為碳纖維復合材料。
比如位于嫦娥五號探測器系統最頂端的上升器，使用碳纖維復合材料，做到了結構自重占整器重量（769kg）僅6.2%(47.758kg)，低于標準比例的7.6%。
2022年11月，NASA新登月計劃第一次發射的無載人火箭SpaceLaunchSystem（SLS）的外殼也采用了橘紅色的碳纖維復合材料。
再以上海航天八院抓總研制的新一代運載火箭為例，若能在現有金屬貯箱的基礎上減重30%，火箭的運載能力就會提升6%。在此基礎上，火箭可以多搭載300公斤的載荷。對運力價格以克計的運載火箭來說，減重的重要性毋庸置疑。
碳纖維可按照力學性能、纖維數量、原絲類型進行分類。目前，國外應用較多的碳纖維包括M40、M40J、M55J和M60J級高強高模碳纖維。
航天碳纖維是典型的“量少、價高”。以2022年為例，全球碳纖維需求的應用領域中，航空航天軍工領域占比僅14.9%。
太平洋證券數據顯示，在2020年以前，航空航天領域碳纖維復材需求量僅在5%左右，但價值量（金額）卻占到近40%。隨著商業航天的發展，火箭和衛星將拉動航天T700/800碳纖維及復合材料量價齊升。
那么，如此昂貴的材料用在火箭和衛星的什么地方呢？價值量又是多少？
以高性能碳纖維復合材料為典型代表的先進復合材料作為結構、功能或結構/功能一體化構件材料，在導彈、運載火箭和衛星飛行器上發揮著不可替代的作用，其應用水平和規模已關系到武器裝備的跨越式提升和型號研制的成敗。
碳纖維復合材料主要應用于導彈彈頭、彈體箭體和發動機殼體的結構部件和衛星主體結構承力件上，碳/碳和碳/酚醛是彈頭端頭和發動機噴管喉襯及耐燒蝕部件等重要防熱材料。應用于以下地方：
用量方面，中簡科技曾表示，據不完全統計，碳纖維復材在航天器結構重量中占比可達70%至90%，輕量化、耐高溫、抗疲勞等優勢是碳纖維復合材料作為火箭箭體、衛星支架等關鍵部件的首選材料。因用戶對具體應用場景、性能和成本等因素考慮不同，使用數量、等級等難以細化披露。
考慮到價格昂貴，包括馬斯克獵鷹9號在內的眾多火箭的殼體材料放棄了碳纖維，選擇了金屬材料，但火箭和衛星結構件中仍大量使用碳纖維。一枚火箭重量數十上百噸，若碳纖維復合材料僅占10%的重量，也將達到5-10噸，碳纖維復合材料價格一公斤上萬元，那么其在火箭的價值量是5千萬-1個億。
低軌衛星一般數百公斤至一噸，碳纖維復合材料占比會大一些，預計20%，則碳纖維材料價值量是100萬-200萬左右。