【每日谈】能够实现20%-50%的减重效果！航天器结构减重的理想材料，太空碳纤维壁垒高、渗透率空间大

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国联民生证券研报指出，碳纤维在火箭中用于整流罩、级间段、着陆腿等关键部位，能实现20%-50%的减重效果。SpaceX的“猎鹰9号”将其应用于整流罩、级间段等复合结构。国内案例“微光一号”是全碳纤维火箭，减重30%以上，预计2028年商用。关注光威复材、中复神鹰、和顺科技等先发优势明显的产业链公司。

碳纤维被誉为“黑色黄金”，按力学性能分为T系列（侧重拉伸强度，如T300）和M系列（侧重拉伸模量，如M40J）。M系列碳纤维通过高温石墨化处理（含碳量超99%），模量可达300-600GPa，更适合太空环境。

分领域看，2024年中国碳纤维的需求量在体育休闲、风电叶片、航空航天军工方面分别为2.55、2.2、0.9万吨，占比分别为30.30%、26.20%、10.70%。

在火箭的应用中，碳纤维主要用于整流罩、级间段、着陆腿等关键部位，能实现20%-50%的减重效果。SpaceX的“猎鹰9号”将其应用于整流罩、级间段等复合结构。国内案例“微光一号”是全碳纤维火箭，减重30%以上，预计2028年商用。

卫星中碳纤维用于散热片、精密结构、太阳能电池板吊杆和天线反射器等，占比约15.1%。目前铝合金仍主导（36.7%），但碳纤维因低热膨胀系数和减重效果，渗透率有望提升。Starlink卫星迭代显示，单星重量从227kg（V0.9）增至1250kg（V2.0），假设碳纤维占比15%，单星用量从34kg升至188kg。此外，太阳翼从刚性向柔性发展，可能减少碳纤维用量，但整体影响较小。

M级碳纤维技术壁垒较高，核心瓶颈主要集中在碳化炉、石墨化炉等关键装备环节。目前光威复材具备技术+产能+先发优势。中复神鹰、和顺科技等也在M级碳纤维领域积极突破。

研报来源：国联民生，吴爽，S0590523110001，空天系列报告二：太空碳纤维：黑金时代开启。2026年1月24日

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