碳纖維是國民經濟和國防建設中不可缺少的戰略新材料，我國碳纖維工業經過長期的自主研發，打破了國外技術和裝備的封鎖，產業化取得了初步成效。 但目前，整個行業存在技術創新能力薄弱、工藝裝備不完善、產品效能不穩定、生產成本高、重複建設水平低、高階品種產業化水平低、下游應用開發嚴重不足等突出問題。 如果不能盡快突破瓶頸，中國碳纖維產業可能會在國際碳纖維巨頭的猛烈攻勢下崩潰。
從概念的引入到技術的引入，再到本土化的嘗試，最終突破壁壘，逐步取代進口......仔細觀察，碳纖維已經走上了與石墨烯相似的道路，石墨烯目前正處於聚光燈下。 這兩種材料在剛起步時就被冠以“新材料之王”的稱號，而且兩種材料的特性非常相似，未來兩種材料之間的戰爭似乎不可避免，那麼誰是新材料之王呢？
**：這是“同根同源”。事實上，碳纖維與石墨烯有很大關係，甚至出現的“噱頭”也非常相似。
堅如磐石，堅韌如髮絲，是人類自古以來在材料領域所追求的品質。 一捲黑色的辮子像布一樣從新材料中跳起來，碳纖維不僅兼顧了柔軟性和剛性的特點，而且不怕強酸腐蝕、耐超高溫、導電導熱和電磁遮蔽等諸多閃光點“這是碳纖維的第一次描述。 對於新一代材料石墨烯，毫不吝嗇美言，稱其為“天生非凡”，是迄今為止發現的最薄、最硬、導電性最強、導熱性最強的新型奈米材料，被譽為“黑金”，是“新材料之王”，科學家甚至預測石墨烯將“徹底改變21世紀”。
除了炒作噱頭，碳纖維和石墨烯都起源於“同根”。 簡單來說，碳纖維和石墨彼此稀疏同素異形體，都是由碳原子組成的元素，但碳原子的排列方式不同。
碳纖維，顧名思義，不僅具有碳材料固有的固有效能，而且具有紡織纖維的柔軟加工性，是新一代的增強纖維。 與傳統玻璃纖維（GF）相比，楊氏模量是其3倍以上; 與凱夫拉爾纖維（KF-49）相比，它不僅具有楊氏模量的兩倍左右，而且在有機溶劑、酸和鹼中不溶解或溶脹，具有突出的耐腐蝕性。 碳纖維的微觀結構使其具有許多優良的效能，在保持低密度的前提下，可以獲得很大的軸向強度和楊氏模量。 同時，碳纖維具有良好的耐超高溫性、抗疲勞性和耐腐蝕性，以及良好的導電性和導熱性。 這些優良的特性是保證它們在各個領域得到應用的前提。 1981年，有學者將泛基碳纖維浸泡在強鹼NaOH溶液中，30多年過去了，至今仍保持著纖維形態。
石墨烯是一種二維晶體，其最大的特點是其電子的運動速度為光速的1300，遠遠超過一般導體中的電子速度。 這使得石墨烯中的電子，或者更準確地說，“電荷載流子”在性質上與極性中微子非常相似。 石墨是由平面碳原子層層以蜂窩狀有序排列而成，石墨的層間力較弱，容易相互剝離形成薄石墨片。 當石墨片剝離成單層時，這個只有乙個碳原子厚的單層就是石墨烯。
與石墨烯相比，碳纖維的研究和使用歷史悠久，在市場應用上相對成熟，但其加工方法、結構和效能存在很大的侷限性。 石墨烯自2004年被發現以來，因其強大的易用性和可擴充套件性而備受全球關注，被譽為21世紀的黑金。 在紡織應用領域，兩者都各有優勢。 曼徹斯特大學石墨烯研究員宋亞斌先生表示，在製備工藝上，石墨烯來源於石墨礦物，通過其獨特的濕法紡絲技術，可以比碳纖維更高效地用於紡織工業。
成長：“來回”的迴圈。從穿梭機到高階手錶，碳纖維和石墨烯自誕生以來，一直在各個領域創造著驚人的“奇蹟”。 這也導致兩種材料的生長路徑相同。
我國對碳纖維的研究始於20世紀60年代，高強度碳纖維的研究始於80年代。 多年來進展緩慢，但已經取得了一些進展。 進入21世紀以來，安徽率先引進了500噸前驅體和200噸泛基碳纖維，使我國碳纖維產業步入工業化。 隨後，一些地方加入了碳纖維生產的行列。
自2000年以來，我國碳纖維技術多元化，摒棄原有的硝酸前驅體製造技術，採用以二甲基亞碸為溶劑的一步濕法紡絲技術，並取得了成功。 國內少數自主技術研發的T700碳纖維產品已達到國際同類產品水平。 隨著我國對碳纖維需求的不斷增長，碳纖維已被列為國家化纖行業的重點支撐物件。 2005年全球碳纖維市場規模僅為9億美元，而2013年達到100億美元，2022年已達到400億美元，碳纖維複合材料的應用也將進入乙個新時代。
但受質量欠缺影響，國內碳纖維市場發展相對緩慢。 近年來，隨著第一產量的增加，我國碳纖維行業的需求也將保持較快增長。
即使目前國內一些研發機構和大型企業集團已經逐步掌握了高階碳纖維的製備工藝，但該技術的普及還需要很長時間，而現階段整體技術的落後導致我國碳纖維產品質量與進口產品存在明顯差距， 這也極大地限制了國產碳纖維產品在高階領域的應用。有資料顯示，我國碳纖維產品在應用上集中在低端領域，在碳纖維質量要求較高的航空航天領域應用佔比僅為3%，與國際碳纖維行業在航空航天領域的平均水平相去甚遠; 在質量要求相對較低的運動休閒產品領域，碳纖維的應用比例高達80%左右，國產碳纖維在運動休閒產品領域的應用超過國際平均水平四倍以上。
與碳纖維相比，我國石墨烯在經歷了近年來的階段性“瘋狂增長”後，正面臨生死攸關的第一次考驗。
因為石墨烯極有可能掀起一場席捲全球的新技術和新產業革命。 近三年來，多項扶持政策出台，資本市場火上澆油，將石墨烯推向了新的高潮。 不過，業內人士紛紛表達了擔憂：如今石墨烯應用產品低端、同質化、過度炒作等問題日趨嚴重，行業第一輪“大洗牌”已經迫在眉睫，未來三年，至少有一半以上的企業可能被淘汰。
應用：誰能成為“One Moment of Brightness”之王？ 漢晉時期，在八丘湖（今洞庭湖）岸邊，東吳思英首領周咱奏長河吟，喊“聖宇和何勝良”就死了，後來又稱能與之匹敵的人為“玉良”。 這無意中說明了碳纖維和石墨烯之間的關係。
以兩大材料相對集中的智慧型服裝行業為例。 隨著眾多智慧型穿戴裝置市場的快速發展，近兩年來，智慧型服裝逐漸開始進入大眾生活，智慧型服裝自然成為眾多傳統服裝企業的後力軍，一大批具有前瞻性的傳統服裝製造企業、創新科技公司紛紛與高校、研發機構聯手，在智慧型服裝上投入大量研究。
與傳統服裝不同，智慧型服裝是一種跨界產品，需要結合技術、電子、通訊、網際網絡、醫藥、材料科學、紡織技術、服裝設計、服裝製造等行業技術。 其中，新材料的研發和應用無疑是推動智慧型服裝產業發展的關鍵環節。 在新材料方面，由於採暖理療市場需求巨大，以石墨烯和碳纖維為首的具有採暖理療功能的智慧型服裝成為眾多服裝企業和科技公司的主要突破點。
針對智慧型服裝市場中應用最廣泛的兩種新型加熱理療材料，對石墨烯和碳纖維進行了詳細的比較。
與石墨烯相比，碳纖維的研究和使用歷史悠久，在市場應用上相對成熟，但其加工方法、結構和效能存在很大的侷限性。 石墨烯自2004年被發現以來，因其易用性和可擴充套件性而備受全球關注，被譽為21世紀的黑金。 在紡織應用領域，兩者都各有優勢。 據曼徹斯特大學石墨烯研究員宋亞斌先生介紹，在製備工藝上，石墨烯來源於石墨礦物，通過其獨特的濕法紡絲技術，可以比碳纖維更高效地用於紡織工業。
其次，在結構效能方面，碳纖維是由鱗片石墨微晶不規則堆疊而成，這種結構在孔隙率的控制上極為嚴格，導致碳纖維的力學效能下降，並且該結構導致碳纖維在徑向方向的韌性較差，彎曲時容易斷裂。 石墨烯纖維中的石墨烯片狀結構在纖維的軸向方向上具有高度取向性，橫向晶體的尺寸比傳統碳纖維大得多，這使得其非常靈活，在扭曲和打結的狀態下無法收支平衡，這使得石墨烯纖維在高階紡織行業具有巨大的優勢。
在新材料領域，碳纖維最大的特點是“價格昂貴”，石墨烯的特點是“更貴”。 總的來說，石墨烯在紡織應用中具有很大的優勢，但遠高於碳纖維材料，因此可以說石墨烯纖維的出現為改善碳纖維應用中的問題帶來了希望。 可控生產形態的改變，使得石墨烯在智慧型可穿戴領域具有多種應用可能性。 中國有許多服裝品牌在石墨烯的光化應用上投入了大量資金，以更快地將研發成果投入工業應用。 石墨烯材料的研究與應用將瓦解現有產品，引領新技術的發展，隨著柔性顯示技術的進步，其高品質特性在高階紡織行業和智慧型穿戴領域具有巨大的應用前景; 最重要的是，石墨烯具有更好的強度和更強的電學和熱效能，可以在輕質電導體、織物超級電容器、智慧型生物感測器和智慧型加熱服中發揮作用。
航空航天和工業發展推動了碳纖維投資的繁榮。 碳纖維是一種新型纖維材料，具有95%以上的高強度和高模量纖維含量。 碳纖維下游領域主要對應工業、消費品和航空航天領域，分別佔需求的%和15%。 隨著航空航天領域和工業領域需求的快速增長，南韓、中國、印度等國的戰略扶持政策引發了碳纖維開發和投資熱潮。
美國和日本長期佔據碳纖維技術的高點，國內碳纖維製備相對落後。 從全球碳纖維產能來看，前五大碳纖維企業市場占有率超過60%，日本東麗產能佔比18%，主要產品為泛基碳纖維及其預浸料等編織材料和複合材料; 從國家來看，日本企業在小絲束碳纖維方面的市場占有率達到49%，日本和美國在大絲束碳纖維方面的市場占有率可以達到76%。 我國在碳纖維製備方面還落後，只有T300碳纖維達到了國外同類產品的水平，T700、T800和M50J才剛剛處於工業化生產的起步階段，量產和突破的關鍵發展技術階段，但也存在結構性產能過剩，高階碳纖維存在技術壁壘的問題。
有人說，未來石墨烯和碳纖維之間會有一場大戰，這場大戰將出現在許多領域和未來的市場競爭中。 碳纖維對於中國新材料市場來說，一切都是建立在產業化和應用化的前提下，只有到了這個階段，人們才會真正了解碳纖維，正視碳纖維和石墨烯之間的博弈，那也將是乙個“驚心動魄”的故事。