軍工行業(yè)空天系列報告二：太空碳纖維，黑金時代開啟.pdf

軍工行業(yè)空天系列報告二：太空碳纖維，黑金時代開啟。碳纖維被譽為“黑色黃金”，按力學性能分為T系列（側(cè)重拉伸強度，如T300）和M系列（側(cè)重拉伸模量，如M40J）。M系列碳纖維通過 高溫石墨化處理（含碳量超99%），模量可達300-600GPa，更適合太空環(huán)境。

碳纖維在火箭中用于整流罩、級間段、著陸腿等關(guān)鍵部位，能實現(xiàn)20%-50%的減重效果。SpaceX的“獵鷹9號”將其應(yīng)用于整流罩、級間 段等復合結(jié)構(gòu)。國內(nèi)案例“微光一號”是全碳纖維火箭，減重30%以上，預計2028年商用。

衛(wèi)星中碳纖維用于散熱片、精密結(jié)構(gòu)、太陽能電池板吊桿和天線反射器等，占比約15.1%。目前鋁合金仍主導（36.7%），但碳纖維因低 熱膨脹系數(shù)和減重效果，滲透率有望提升。Starlink衛(wèi)星迭代顯示，單星重量從227kg（V0.9）增至1250kg（V2.0），假設(shè)碳纖維占比 15%，單星用量從34kg升至188kg。此外，太陽翼從剛性向柔性發(fā)展，可能減少碳纖維用量，但整體影響較小。

M級碳纖維技術(shù)壁壘較高，核心瓶頸主要集中在碳化爐、石墨化爐等關(guān)鍵裝備環(huán)節(jié)。目前光威復材具備技術(shù)+產(chǎn)能+先發(fā)優(yōu)勢。中復神鷹、 和順科技等也在 M 級碳纖維領(lǐng)域積極突破。