碳基材料主要由碳元素组成的无恒定结构及性质的材料。碳基材料在某种意义上可以认为是一种高级耐火材料，它在3000℃C以上也不会熔化，只有在3500℃以上升华，作为耐火材料是其它材料无法比拟的，但它的致命弱点在于易氧化。
一、产业链
碳材料是主要以煤、石油或它们的加工产物等有机物质作为主要原料经过一系列加工处理过程得到的一种非金属材料，其主要成分是碳。金刚石、石墨烯、碳纳米管、碳复合材料都属于碳材料。
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二、上游分析
1.原煤
近年来，我国原煤产量持续增加，2016年原煤产量33.64亿吨，2020年我国原煤产量38.44亿吨，同比增长0.9%。2021年1-6月，全国生产原煤19.5亿吨，同比增长6.4%，比2019年同期增长7.1%，两年平均增长3.5%；

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下图为2021年我国煤炭企业排行榜TOP50：

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2.原油
原油是指未经加工处理的石油。2020年，为保障国家能源安全，积极应对新冠肺炎疫情、低油价、需求不振等不利因素影响，国内石油生产企业继续加大国内勘探开发力度，调整投资策略，加强重点战略区域、潜力优质区块的勘探，有效控制成本，积极释放优质产能，原油产量呈持续增长态势。
数据显示，2020年我国原油产量达到1.95亿吨，同比增长2.1%。原油加工量达67440.8万吨，同比增长3%；2021年上半年我国原油产量达9932.2万吨，同比增长2.4%。原油加工量达35335.5万吨，同比增长10.7%。

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下图为2020年我国石油石化行业企业排行榜TOP10：

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3.天然气
天然气是指自然界中天然存在的一切气体，包括大气圈、水圈、和岩石圈中各种自然过程形成的气体，包括油田气、气田气、泥火山气、煤层气和生物生成气等。数据显示，2020年我国天然气产量达1888.5亿立方米，同比增长9.8%；2021年上半年我国天然气产量达1044.6亿立方米，同比增长10.9%。

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下图为我国天然气行业主要上市企业汇总一览表：

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三、中游分析
1.石墨烯
石墨烯是一种以sp²杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。数据显示，我国石墨烯产业市场规模逐年增长。由2016年40亿元增至2020年230亿元，年均复合增长率为54.9%，预计2021年我国石墨烯产业市场规模将达265亿元。

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下图为我国石墨烯行业上市企业汇总一览表：

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2.碳纤维
碳纤维是由聚丙烯腈等有机母体纤维，在高温环境下裂解碳化形成碳主链机构，含碳量在90%以上的高强度高模量纤维，具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性。数据显示，2020年我国碳纤维产能及产量分别达3.62万吨及1.85万吨，预计2021年我国碳纤维产能及产量分别可达3.94万吨及2.04万吨。

数据来源：赛奥维纤维、中商产业研究院整理
下图为我国碳纤维行业上市企业汇总一览表：

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3.碳复合材料
碳复合材料是碳纤维及其织物增强的碳基体复合材料。具有低密度、高强度、高比模量、高导热性等优点，是如今在1650℃以上应用的少数备选材料，最高理论温度更高达2600℃，因此被认为是最有发展前途的高温材料之一。
碳复合材料最早应用于航空航天领域、生物医用等领域，由于碳纤维原材料及生产制造成本的降低，目前已广泛应用于耐热材料领域、摩擦材料领域、高机械性能领域等。

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4.人造石墨
一切通过有机碳化再经过石墨化高温处理得到的石墨材料均可称为人造石墨，如炭纤维、热解炭、泡沫石墨等。同时，我国人造石墨广泛应用于锂电池负极材，占锂电池负极材料市场较大达83%。
数据显示，2020年我国锂电池负极材料出货量达36.5万吨，人造石墨类负极材料出货量达30.7万吨，预计2021年我国人造石墨类负极材料出货量可达33.4万吨。

数据来源：GGII、中商产业研究院整理
四、下游分析
1.锂电池
在电动汽车产量高速增长的带动下，我国锂电池产业继续保持快速增长态势，行业创新加速，新产品、新技术不断涌现，各种新电池技术相继问世。近几年，我国锂电池出货量持续增长。数据显示，我国的锂电池出货量从2016年的64GWh增长至2019年的120GWh，中商产业研究院预测2021年我国锂电池出货量达157GWh。

数据来源：GGII、中商产业研究院整理
2.光伏电池
光伏电池用于把太阳的光能直接转化为电能，是光伏发电系统中最核心的器件。数据显示，我国光伏电池产量由2016年7681.0万千瓦增至2020年15728.6万千瓦。2021年1-6月我国光伏电池产量达9746.4万千瓦，同比增长52.6%。

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3.超级电容器
近年来，受益于新能源设备、电网建设、交通运输、消费电子等下游行业的持续发展，我国超级电容器市场规模总体呈扩大趋势。数据显示，2015-2020年我国超级电容器从66.5亿元增长至154.9亿元，复合年均增长率为18.4%。中商产业研究院预测，在2021年我国超级电容器的市场规模可达到176亿元。

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4.航空航天
数据显示，2016-2020年我国的军机数量从2955架增长到3260架。中商产业研究院预测，2021年我国军机数量可达3292架。在民用航空领域，我国商用飞机规模和通用飞机规模均保持稳定增长。数据显示，2016-2019年我国民用飞机数量由5046架增至6525架，民用运输飞机由2950架增至3818架。中商产业研究院预测，2021年我国民用飞机总数量和民用运输飞机数量分别可达7567架和4457架。

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5.半导体
近年来，半导体及集成电路产业经历了迅速的发展，中国集成电路产业规模在过去几年一直保持着高速增长。数据显示，2020年全球半导体销售额达4355.6亿美元，同比增长5.98%，中国半导体销售额达1508.0亿美元。

数据来源：WIND、中商产业研究院整理
更多资料请参考中商产业研究院发布的《中国碳基材料产业市场前景及投资机会研究报告》，同时中商产业研究院还提供产业大数据、产业情报、产业研究报告、产业规划、园区规划、十四五规划、产业招商引资等服务。