碳纖維產業是國家鼓勵的基礎性戰略性新興產業，對國家航空航天、重大裝備製造等相關產業具有戰略意義，其發展與國防軍工密不可分。
國家產業政策對碳纖維行業的發展起到了積極的引導作用，近年來國家密集出臺多項產業政策支持碳纖維產業的發展。國務院及相關部門陸續出臺多項舉措積極推進中國碳纖維行業的快速發展。
2017年4月，國家科技部下發“十三五”材料領域科技創新專項規劃，規劃提出要以高性能纖維及複合材料、高溫合金為核心，突破結構與複合材料製備及應用的關鍵共性技術，提升先進結構材料的保障能力和國際競爭力。2019年9月，上海市科委在“碳纖維十五條”專項政策中表述，要推動碳纖維複合材料應用，引導扶持碳纖維產業的高質量發展。
碳纖維（carbon fiber，簡稱CF），是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨優異新型材料，被譽為“黑色黃金”。
碳纖維材料具有優異的理化性能，被稱為新材料之王。碳纖維材料強度高、耐高溫，同時具有較好的減重效果，一般不是單獨使用，而是以複合材料的形式被使用。碳纖維作為複合材料中的增強纖維，用於製造各類終端產品中的復材結構。碳纖維複合材料屬於技術密集型產品，生產過程對工藝和裝備的要求極高，在從原絲-碳纖維-中間產品-複合材料的各個環節中，每經過一個環節產品的價值量都會成倍的增長。
從全球市場的下游應用看，2018年碳纖維需求在風電葉片領域應用佔比24%，航空航天領域佔比23%，汽車領域佔比12%，三者總計佔比59%。全球範圍內碳纖維還被應用於體育、壓力容器、建築補強等領域，表明碳纖維經歷了“貴族化”到“平民化”的轉變，未來需求將進一步增長。
根據《2018全球碳纖維複合材料市場報告》，2018年的全球碳纖維需求為9.26萬噸，市場價值25.71億美元，同比增長10%。隨著低成本碳纖維技術創新，工業領域需求持續增加，預計全球碳纖維將以10-15%的速度高速增長。
2018年碳纖維市場需求按銷售佔比拆分，風電和航空航天領域佔比均為23%，在所有應用領域中佔比最高，其次為體育用品領域（15%）和汽車應用（12%）；但由於航空航天領域所使用碳纖維通常為高端產品，所以按價值佔比拆分，航空航天領域佔比高達49%，體育用品約為13%，風電領域約為12%。
我國碳纖維行業目前仍處於初級階段，掌握高性能碳纖維研發核心技術並能夠實現穩定、成本可控的規模化生產的企業較少，絕大多數企業不能滿足航空航天等高端產業的規模化應用需求，主要圍繞體育休閒等低端領域，面臨非常大的國外產品傾銷和價格競爭壓力，導致國內多數碳纖維廠家仍處在虧損狀態。
目前國內碳纖維行業對外依存度依然較高，2018年進口產品佔整個市場銷量70%以上。國產產品以低性能碳纖維為主，高性能碳纖維依賴進口。我國碳纖維產業一直存在著“有產能無產量”的嚴重現象，目前我國生產的碳纖維全部為小絲束，其中12K佔比超過90%，1K、3K、6K各有產量。
隨著政府政策的支持、國內碳纖維產業技術水平的不斷進步與產業鏈的完善，近年國內碳纖維廠商逐步打破外商壟斷，產品性能和質量提升，行業國產替代空間廣闊。
碳纖維復材產業鏈的核心環節較多：上游由聚丙烯腈（PAN）原絲經過預氧化、低溫和高溫碳化後得到碳纖維；中游碳纖維可製成碳纖維織物和碳纖維預浸料；下游將預浸料加工成型，得到相應最終產品。預浸料環節處於復碳纖維產業鏈製造的中游，工業流程複雜，進入壁壘高。由於流程中每一步的工藝調整都會直接影響下游產品的品質與性能，因此是否能夠保持穩定的製備成為整個產業鏈的核心。
國際上聚丙烯腈（PAN）基碳纖維的生產，從20世紀60年代起步，經過70~80年代的穩定發展，90年代的飛速發展，到21世紀初其生產工藝技術已經成熟。從石油、煤炭、天然氣均可以得到丙烯，丙烯經氨氧化後得到丙烯腈，丙烯腈聚合和紡絲之後得到聚丙烯腈（PAN）原絲，再經過預氧化、低溫和高溫碳化後得到碳纖維。
碳纖維經與樹脂、陶瓷等材料結合，可形成碳纖維複合材料，具備出色的力學性能，是國防和軍事領域的重要戰略物資。
國際碳纖維行業的集中度非常高，極高的技術壁壘、鉅額的資金投入使得國際上真正具有碳纖維研發和規模化生產能力的公司屈指可數。
碳纖維生產對技術要求較高，掌握核心技術的企業較少。目前世界碳纖維技術主要掌握在日本公司手中，其生產的碳纖維無論質量還是數量上均處於世界領先地位，日本東麗更是世界上高性能碳纖維研究與生產的“領頭羊”。美國是繼日本之後掌握碳纖維生產技術的少數幾個發達國家之一，同時又是世界上最大的丙烯腈基碳纖維消費國，約佔世界總消費量的1/3。
全球碳纖維企業的第一梯隊為兼具規模和技術優勢的企業，以日本東麗、日本東邦等為典型代表；第二梯隊為在特定領域具備較強競爭力的企業，比如在汽車領域應用較多的德國西格里；第三梯隊為具備成本優勢的企業，比如土耳其Aksa、韓國曉星等。
不僅在產能方面領先，日本東麗公司碳纖維產品覆蓋了從小絲束至大絲束全系列範圍，同時擁有全球最大的小絲束碳纖維產能，是名副其實的全球龍頭企業。具體數據顯示，日本東麗在全球小絲束碳纖維市場份額達到26%，高出第二名的日本東邦13個百分點。在大絲束碳纖維市場，美國赫氏佔據絕對優勢，全球市場份額高達58%;其次是德國西格里、佔比31%;日本三菱排在第三、佔比9%;這三家企業佔據了全球大絲束碳纖維市場份額的98%
國內市場方面，由於碳纖維產業發展較慢，與國際頂尖水平仍有較大差距。我國碳纖維受制於技術和產業規模，高端碳纖維材料主要依賴進口，實際產量遠低於名義產能。據中國化學纖維工業協會數據，實際每年產量在3000-4000噸左右，需求與供給存在缺口，未來產能提升潛力很大。
2018年國內碳纖維理論產能合計2.68萬噸，其中有8家公司具備千噸以上的產能規模。國內主要碳纖維企業有光威復材、中簡科技、中復神鷹、吉林碳谷和恆神股份。隨著國內企業的持續投入，碳纖維生產技術不斷取得進步。T300等產品部分替代了進口碳纖維，T700/T800、M50J等碳纖維產業化技術也取得了新的突破。
近年來新能源汽車滲透率快速提高，但續航里程一直是制約其發展的關鍵問題。根據整車質量與能量消耗的正相關性，減輕整車質量能夠有效降低電動汽車耗電量，碳纖維憑藉優異的性能優勢成為汽車輕量化最佳選擇。
由於航空航天領域對於碳纖維性能要求較高，產品單價約為其他行業的3倍，因此航空航天領域所用碳纖維金額佔比高達49%，而體育休閒、風電葉片、汽車等領域的市場份額佔比主要由質量佔比決定。隨著碳纖維廠商生產規模的擴大以及低成本碳纖維技術的成熟，全球碳纖維產業將迎來“量增價減”的變化，將進一步刺激下游市場對碳纖維材料的需求。
在風電等新興應用領域的推動下，國內市場碳纖維需求量將大幅增加，預計近兩年國內碳纖維需求量每年約增長12%，到2020年全國碳纖維總需求量約為3.89萬噸。
我國碳纖維產業發展道路從產能擴張起步，但仍存在著關鍵技術落後、生產成本居高不下等突出問題，未來技術突破將成為我國碳纖維行業的主要發展方向。低成本碳纖維技術的應用發展催生工業領域新的需求，碳纖維從“貴族材料”到“平民化”的產業轉型正在進行中，全球碳纖維產業正邁入發展的快車道。
