随着汽车行业越来越迫切的轻量化需求，碳纤维开始在传统汽车和新能源汽车逐步得到尝试和应用。碳纤维复合材料在汽车领域最早应用在高端跑车和豪华汽车车型上。自宝马率先将碳纤维复合材料大量应用于i3和i8等量产车型以来，全球汽车设计和制造业掀起一阵碳纤维复合材料研究和应用探讨的热潮。
作为世界第一大汽车产销大国，中国汽车同仁对碳纤维复合材料的研发一直波澜不惊。时至今日，真正的量产化应用尚乏善可陈。除了造车新势力前途汽车在其首发车型K50大量使用碳纤维复合材料的车身外覆盖件外，几乎没有哪家整车企业将这种非常先进的材料用于量产车型。
1、什么是碳纤维
碳纤维（carbon fiber，简称CF），是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。
它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维外柔内刚，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。
2、到底是什么限制碳纤维复合材料量产化应用的前途？
一个显而易见的道理是，碳纤维高昂的价格。一公斤钢多少钱？大约6-8元。一公斤碳纤维复合材料多少钱？大约200元。30倍的价差，在当下降本增效的大趋势下足以吓倒汽车采购和制造商。
在汽车材料的发展变革中，性能和成本介于钢材料和碳纤维材料之间的铝合金，成为当下比较折中的选择。诺贝丽斯中国区董事总经理、诺贝丽斯负责亚洲汽车业务的副总裁刘清，在其代表的铝合金轻量化技术路线代言说，一种先进的材料一定要考量市场和客户的需求。言外之意是，太先进的脱离需求的产品不一定有市场，合适最好。
以碳纤维为创业和事业的苏州华特时代碳纤维有限公司总经理熊飞博士却不这样认为，不能面向制造、面向人机工程的设计，才是导致当前碳纤维复合材料汽车部件生产成本居高、最终动摇整车企业量产化应用信心的根本所在。
他举例，虽然碳纤维价格较高，但在碳纤维部件的最终成本构成中，材料成本仅占25%，另外的75%是工艺成本，工艺成本是材料成本的3倍，相当一部分是由不合理的设计引起的。
例如，传统的钢制引擎盖，通常包括内板和外板，两者之间有加强版、铰链、撑杆和锁扣等，同时还含有NVH和隔热设施，这种设计对于钢部件的生产方式而言，几乎不存在任何问题。
但如果将其套用在碳纤维复合材料上，就会带来工艺的复杂性和可制造性的挑战，增加不必要的工艺步骤和生产难度，引发应用碳纤维复合材料的固有优势不能发挥出来，还放大了其生产效率低下的缺点，产品的一次性合格率也明显降低，最终导致生产成本的增加，市场局面难以打开。
业内人士认为，包括碳纤维复合材料、铝合金等在内任何一种新技术、新材料都不可能十全十美，都有其局限性，将合适的材料用到合适的地方，再用合适的工艺来做。只有遵循材料固有属性的设计，才具备工艺可制造性，才能最大程度地发挥出材料的固有优势，从而以最佳的结构、最好的性能、最高的效率和最低的成本实现替代应用。
碳纤维复合材料要在新能源汽车的批量应用，一是要考虑碳纤维材料本身的成本、性能和工艺，二是要在汽车零部件的批量应用，要从生产制造、产品成本、全生命周期等方面综合考虑，三是要让更多厂家认识、认知、认可、认同这种先进材料。
众人拾“材”火焰高，只有更多的使用，碳纤维的价值才有黄金价值，才能摊薄其高贵的成本，获得“叫好又叫座”的复合价值和美好前途。
3、行业供需：行业产能扩张提速；原丝、中小丝束碳纤维供需紧平衡
1)需求：风、光、氢等需求持续高增带动下，预计2025年全球碳纤维需求约28.1万吨，CAGR+21%。
2)供给：国产龙头产能扩张提速，我们预计2021-2023年全球中小丝束有效产能为6.7/7.6/8.7万吨，YoY+4%/14%/15%；大丝束有效产能为5.9/7.6/10.8万吨，YoY+10%/30%/42%。
3)景气：原丝、中小丝束高性能碳纤维仍有望保持供需紧平衡；大丝束产品供需或逐渐宽松，为风电产业链共赢提供坚实基础。
4、核心竞争力：民品降本是核心，规模和技术是关键
1)降本：民用碳纤维成本是下游应用拓展、渗透率提升的关键因素，企业竞争力主要集中在成本和技术端。
2)规模效应：从降本的方式来看，一是通过发挥规模效应，降低吨折旧和吨能耗。碳纤维成本中制造成本占比50%-80%(其中折旧和电费占制造成本的50%-70%)，存在规模效应。
3)技术进步：二是通过提升技术降本。在工艺方面，可通过优化纺丝、氧化、碳化工序实现效率提升。
