（一）聚丙烯晴碳化及石墨化处理而得，原丝端及复合材料或为关键
碳纤维是由有机纤维（主要是聚丙烯腈纤维）经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料纤维。碳纤维的含碳量在90%以上，具有强度高、质量轻、比模量高、耐腐蚀、耐疲劳、热膨胀系数小、耐高低温等优越性能，是军民用重要基础材料，应用于航空航天、体育、汽车、建筑及其结构补强等领域。树脂基碳纤维模量高于钛合金等传统工业金属材料，强度通过设计可达到高强钢水平，明显高于钛合金，在性能和轻量化两方面优势都较为明显。
碳纤维成本也相对较高，虽然目前在航空航天等高精尖领域已部分取代传统材料，但对力学性能要求相对不高的传统行业则更看重经济效益，传统材料依然为主力军。
全产业链看，制造碳纤维产品的上游原丝端与中游复合材料均是碳纤维产业链的核心环节，整个制造的全环节技术壁垒均高。作为碳纤维的前驱体，高质量的PAN原丝是制备高性能碳纤维的前提条件，但其中的聚合、纺丝、碳化、氧化等工艺并非朝夕能够达成，其产业化工艺以及反应装置核心技术是关键。
（二）大小丝束分类易于区分下游市场，质量过关的原丝是产业化前提
处于上游的碳纤维分类方式较多，可按照丝束大小分为小丝束和大丝束，该分类方式易于区分其下游市场。小丝束主要是指24K以下（指碳纤维丝束中单丝数量,1K=1000根），因其性能较为优异，常用于航空航天等领域。大丝束目前常为36K、48K，因其碳纤维粘连、断丝等现象较多，使强度、刚度受到影响，所以性能相对较低、分散性也较大。但大丝束碳纤维生产成本较低，部分性能优于小丝束，48K大丝束最大的优势，生产和应用效率高，可以大幅度实现低成本的目标，从而打破碳纤维高昂价格带来的应用局限。故大丝束碳纤维被称为'工业级'碳纤维，主要应用于汽车、风电等工业领域。
碳纤维制备过程中，质量过关的原丝是产业化的前提。碳纤维的强度显著地依赖于原丝的致密性和微观形态结构，质量过关的原丝是实现产业化的前提，是稳定生产的基础。目前，比较常用的纺丝工艺是湿法纺丝、干湿法（干喷湿纺）纺丝。在致密性方面，干喷湿纺纺丝工艺是高性能碳纤维原丝的主流制备方法，且成本相比于湿法较低。
（三）高模高强为碳纤维技术发展方向，复合材料为下游应用主要形式
碳纤维技术发展至今已经历三代变迁，同时实现高拉伸强度和弹性模量是目前碳纤维研制过程中的技术难点。近年来日美从两条不同技术路径在第三代碳纤维上取得技术突破，并有望在未来5-10年内实现工业化生产，对于提高战机、武器的作战能力意义重大。
东丽利用传统的PAN溶液纺丝技术使碳纤维强度和弹性模量都得到较大提升：通过精细控制碳化过程，在纳米尺度上改善碳纤维的微结构，对碳化后纤维中石墨微晶取向、微晶尺寸、缺陷等进行控制。
以东丽较为先进的T1100G为例，T1100G的拉伸强度和弹性模量分别为6.6GPa和324GPa，比T800提高12%以及10%，正进入产业化阶段。美国佐治亚理工学院从原丝制备工艺入手，利用创新的PAN基碳纤维凝胶纺丝技术，通过凝胶把聚合物联结在一起，产生强劲的链内力和微晶取向的定向性，保证在高弹性模量所需的较大微晶尺寸情况下，仍具备高强度，将碳纤维拉伸强度提升至5.5～5.8GPa，拉伸弹性模量达354～375GPa。
碳纤维复合材料是下游市场的应用形式。复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料以满足各种不同的要求。复合材料根据不同物相在空间上的连续性，可以将其分为基体与增强材料。一般而言，碳纤维不单独应用于下游领域，常作为增强材料形成复合材料。
碳纤维复合材料的制备难度，一方面在于基体树脂材料的选择，另一方面在于成型技术。基体树脂材料的性能以及相对应的与碳纤维的配套体系，决定的是材料设计环节。但在该环节完成之后，无论制作试样还是量产，都离不开成型以及相关技术，虽然实际上两个环节不能完全分开。
成型加工过程赋予材料一定的形态，使之体现出必要的特性，与此同时，碳纤维复合材料成型中部分技术的成功实现，是碳纤维在商业航空领域得以规模化应用的前提。用于航空航天领域的CFRP构件此前大多使用预浸料工艺，但是预浸料工艺的成本较高，因预浸料的裁减和铺叠过程是人工成本和工艺时间消耗最大的环节。
为改进这一情况，飞机制造商与材料供应商共同研究开发出了自动铺放成型技术，达到了通过自动化和高速化完成对大型复合材料部件的成型、提高生产效率、降低生产成本的目的。通常使用铺放成型技术可以比其他的成型工艺减少成本至少30%~50%。正是由于自动铺放成型技术的出现，CFRP在商用客机上的规模化应用才能够成为现实。
国内自动复合材料自动铺放技术取得进展。飞机复合材料主承力构件主要采用预浸料成形技术制造，而自动铺放成形是替代人工铺叠、提高质量和生产效率的关键，在制造大型复合材料构件时优势极为突出。
国外自动铺放技术虽已成熟，但仍在不断发展和进步，并通过开发新技术来实现复合材料构件低成本高效益制造；中国国内自动铺放技术起步10多年，已有了长足进步，技术成熟度在不断提高。
中航复材材料有限责任公司“在国内率先将数字化下料、激光投影和自动铺带技术应用于型号产品的研制和批量生产，降低了成本，缩短了制造周期，保证了产品的质量稳定性和一致性，缩短了与发达国家的水平差距”。综合来看，国内在基体树脂材料、成型工艺技术方面仍有较大的进步空间。
（一）商业模式：市场需求差异下高低端市场驱动力不同
高端市场对碳纤维及其复合材料有高性能要求，尤其在航空航天等高端装备领域，而中低端领域成本竞争较为激烈。具体看，航空航天领域高端装备及民航碳纤维商业模式及驱动力存在一定差异。航空高端装备对碳纤维的需求更注重性能因素，而民用航空领域关注直接及间接成本因素。但因技术难度大、客户绑定深，航空航天领域总体仍体现为高毛利率特征。
中低端领域对碳纤维性价比要求高，成本竞争较为激烈。
成本竞争一方面体现为下游客户议价权较强。在常用的领域如风电、建筑材料等，碳纤维复合材料制造工艺相对简单，且下游风电整机厂商客户较为集中，买家议价权较强，可在碳纤维产业链中的不同环节选定不同供应商。如风电厂商维斯塔斯帮助光威复材协调部分碳纤维从台塑进口，体现对成本以及分散上游供应商集中度的考量。
成本竞争的另外一方面常体现为碳纤维生产商主动绑定大客户。碳纤维整体具有显著的规模效应，产量的增加利于提高碳纤维制造商的盈利能力，绑定大客户利于借助其市场需求较为稳定的增长充分发挥规模优势。
此外，虽然碳纤维具有较优异性能，但由于多数客户仍出于对“新事物”的担忧，以及碳纤维复合材料的可设计性导致需要与客户进行深度绑定以最大化发挥碳纤维性能，碳纤维应用范围现阶段仍然受一定限制。
民用航天航空领域，兼顾性能及成本。
一方面，民用航空由于安全性是首要考量的因素，材料厂商需要在前期进入飞机设计环节，与飞机整机设计商与制造商共同接受适航审查，无形中体现了卡位优势，也加宽了民航产业链碳纤维制造企业护城河。例如，日本东丽T700系列碳纤维的研制，是针对波音公司对民机减重的要求下，对部分承力构件进行轻量化设计的过程中所提出的要求而进行开发的。
另一方面，民航制造商因航油价格高昂，达到轻量化目的的需求比其他领域更为强烈。当成本端达到制造成本低于后期节省燃油费用时，民用航空领域大规模使用碳纤维复合材料才成为可能。据上文所述，航空用碳纤维预浸料自动铺叠技术的成功商业化，是民航规模化使用碳纤维复合材料的前提。后期随着碳纤维复合材料制备工艺的提升，民用航空上使用比例有望逐步提高。
中低端产品以工业领域为主，性价比要求更高，成本竞争激烈。由于技术壁垒，大丝束碳纤维制造的核心技术基本上还是被美日垄断把控，但国内企业已逐渐重视大丝束碳纤维领域的产业化。
从成本结构来看，原材料与能耗构成碳纤维主要成本。能耗是PAN碳纤维总成本中最高的部分，约占34%。而且碳纤维成本对于能源价格变动最为敏感，能源价格每千瓦时变动0.01欧元，每千克碳纤维成本变动0.83欧元。其次是前驱体所用原料成本，即丙烯腈、甲基丙烯酸酯、衣康酸，占比约19%，其中丙烯腈每千克价格变动0.01欧元则碳纤维成本每千克变动0.02欧元。最后是设备的摊销成本占约18%。
发挥规模优势是短期降成本的主要路径，寻找性价比高的前驱体（PAN原丝）、提高转化过程中的工艺技术以及垂直整合下游则属于长期降低成本的主要思路。
（1）通过扩大工厂规模和生产线规模可以显著碳纤维制造降低成本；
（2）寻找原材料替代品，比如以木质素(硬木或软木)作为替代PAN原丝的资源可降低成本；
（3）在原丝转化成碳纤维的转化过程，通过使用先进的氧化碳化设备和加工工艺，优化表面处理过程可降低成本；
（4）整合下游产业从而减少中间环节成本，比如SGL集团与德国宝马公司共同投资建设低成本碳纤维工厂，以及日本东丽集团、三菱公司也与丰田汽车公司达成合作，希望开发新一代低成本碳纤维复合材料直接运用到下游汽车产业中，减少中间无谓损失以降低最终产品的成本。
碳纤维行业具有明显规模效应，扩大生产规模利于降低碳纤维主要制造环节的成本。在碳纤维的制备过程中，相比于基准产量，通过扩大产能各环节单位成本均有下降：原丝工序环节的单位成本可降低8%，稳定化与氧化降低36%，碳化、石墨化降低36%，表面整理降低11%，卷曲与包装降低33%，其中扩产对氧化碳化高能耗工序降成本效果更为明显，规模效益显著。
以中简科技为例，其主营业务的成本构成中制造费用占比较高，制造费用主要为生产环节的资产折旧与摊销，以及燃料、动力、蒸汽等支出。2018-年2020制造费用占主营业务成本的比重分别为73.22%、76.28%及75.53%。主要原因是碳纤维生产具有占地面积大、设备价值高的特点，各期折旧摊销较大，以及碳纤维生产所需的能源消耗较大，导致制造费用占比较高。因而在短期内，扩大产能、提高产能利用率是降低成本的重要途径。
优化原丝制造工艺可以提高生产效率，缩短工序耗时长度，从而扩大产量降低摊销成本，短期看干湿法纺丝仍然是主流，但长期或被PAN基碳纤维原丝熔融纺丝工艺等取代。
美国的橡树岭国家实验室从2007年开始一直致力于寻找低成本原材料，相继开发了聚烯烃和木质素原料的碳纤维前驱体。但由于开发难度大，实现扩产成熟运用还有一定难度。
在同样的纺丝装备及能源消耗条件下，干湿法纺丝的综合产量是湿法纺丝的2-8倍，PAN基碳纤维丝束的生产成本可降低75%。以中简科技2018年测算，除折旧外的一切费用与产量成比例增长，折旧费暂且保持不变的情况下，全部用干湿法保守估计有望使单位碳纤维成本下降15%-27%。
参考TextileStudyCenter，熔纺纺织速度达2500-3000ft/min，而湿纺速度仅为150-300ft/min，生产效率的优势实现了熔纺工艺的成本改进。
注重制造设备的自研，提高设备和工艺匹配度从而提高产能利用率来降低成本。碳纤维自研发以来一直被视为高端装备用材料，因此西方国家对我国实行严格的技术和设备禁运。
日系公司则通过对碳纤维关键产品的技术禁运，对通用型产品进行低价挤压，从而压制国内碳纤维的研发进展。据赛奥碳纤维技术，年2020我国碳纤维企业的产能利用率在50%左右，较2017年已有较大提升。中国目前已跨越了低达产率的历史阶段，水平正趋近国际水平，但仍有提升空间。
与此同时，国外龙头企业大多形成全产业链覆盖，有利于降低成本，而国内企业产业链的各个环节较为分散。由于碳纤维行业具有高资本投入和高技术壁垒，国外龙头企业起步早、技术强，设备、工艺、材料等大多属于自主研发，一般实现从原丝到下游市场全产业链覆盖并形成部分产品内销降低周转成本，并在产品上形成差异化竞争，而国内企业环节较为分散。
碳纤维复合材料设备多由美国公司垄断，如自动铺丝机、层合固化装备等，上述原因使得我国碳纤维复合材料整体上尚处于起步阶段。国内部分公司虽然具备一定生产复合材料的能力，但相比于全球领先企业，仍然存在一定的差距。
（二）市场空间：下游以CFRP应用为主，因需求差异致天花板有别
CFRP应用场景广泛，应用比例提高，市场空间广阔。碳纤维复合材料是指至少有一种增强材料是碳纤维的复合材料，其中最常见的是树脂基碳纤维复合材料（CFRP）。由于CFRP比强度、比弹性模量等机械性能，以及耐疲劳性、稳定性等相比传统材料有明显优势，因此在很多领域内对金属材料，尤其是轻质金属材料形成竞争取代的局面。
CFRP应用场景广泛，在航空航天和体育休闲领域率先形成大规模市场，而随着21世纪以来碳纤维及其复合材料制造成本不断下降，在汽车制造、风力发电等领域应用比例在不断提高。
CFRP下游市场差异化的需求和制造特征使得不同领域碳纤维的性能、成本均有所差异，各个市场的驱动力及潜在天花板也有所不同。KSI是机械强度单位，表示单位面积上所能承受的压力。
按成本效果分类，当碳纤维处在500-750KSI，即30-35MSI时，称其为中性类别，此时需要在材料的成本和表现之间相权衡；当碳纤维处在250-500KSI，即<30MSI时，称其为高量类别，材料对成本比较敏感。中性类别碳纤维可应用于压力容器领域，例如氢气、天然气等的存储；高量类别碳纤维可用于汽车部件，通过减重降低燃料消耗；两种碳纤维还应用于风电叶片、油气管道、电力传输等领域，目前用量受成本和制造方法等多因素制约。
航空材料发展至今历经四代变迁，复合材料将是未来飞机首选的航空结构主要材料。航空领域常常率先使用先进材料以提高装备性能，从钢铁到铝合金到钛合金到碳纤维等复合材料，未来碳纤维等复合材料比重将不断扩大。
第一代航空材料以木、布为主，由于强度较低，很快转变为第二代的钢、铝金属结构，铝合金密度更小，有利于提高飞机的强度和安全性；第三代航空材料加入了钛合金材料，具有高耐热性和更高的强度，首先被应用于耐高温部件并向其他部件扩展；第四代和第五代航空材料始于碳纤维的成功制备，碳纤维复合材料具有高强度、高模量、轻量化的优点，不断广泛运用于飞机的部分部件，并对传统金属实现一定程度的替代。
航空航天材料逐步迈入碳纤维复合材料时代，复合材料应用不断扩大。碳纤维复合材料具有高强度、高模量、轻量化的优点，目前逐步运用于飞机部件并对传统金属实现一定替代。
在航空航天领域，为达到飞行器轻量化的目标，实现增加有效载荷，降低燃料费用，以CFRP为代表的先进复合材料的使用量逐年扩大。近年来，无论是在单机上所占的比例还是总使用量，CFRP应用范围逐步扩张，在飞机上使用CFRP等先进复合材料，不仅是由于其可以大幅减轻机身重量，而且在耐腐蚀以及抗疲劳性能等方面与传统合金金属相比也有较大的优势。
CFRP的大范围应用通常是由航空高端装备引导，民用客机领域空客、波音先行。先进复合材料在F-15战斗机上首次实现应用时，其在整个飞机结构材料中所占的重量比例不过2%,但是到了F/A18E/F战斗机，其比例已经达到了19%。
此外，F-22战斗机单机使用了350个以上的碳纤维复合材料零部件，达到了机身空重的25%，其中纤维增强热固性树脂为24%，另有1%的纤维增强热塑性树脂材料。单机使用碳纤维总量接近4t，其中强度在5.08GPa以上的产品占到80%以上，主要用于机翼中间梁和后梁、垂直尾翼边缘和方向舵、水平稳定器、升降舵、机身框架、壁板、加强框、油箱框架等关键位置和部件。使用的碳纤维全部来源于Cytec和Hexcel两家美国公司，树脂基体材料主要是环氧树脂和双马来酰亚胺树脂。通过使用RTM的先进成型方法，F-22战斗机成功证明了CFRP部件不仅可以在性能上满足要求，而且在成本控制上也具有可行性和很大的潜力。
高性能碳纤维政策加码，利于推进国内碳纤维产业建设。高强度、高模量、低比重特点的碳纤维增强复合材料成为各类军、民装备最重要的候选材料之一，已成为航空以及国防装备的关键材料。复合材料的用量是衡量高端装备先进性的重要标志。
民机上，NASA研究表明飞机上使用CFRP的制造成本不会超过其节省的运行成本。民用飞机在保证乘客乘坐体验的同时，要尽可能地提高飞机的经营效率，飞机空重的减少可以提高燃油效率从而降低直接运行成本。
世界领先民用飞机制造商波音和空客在碳纤维应用上引领着行业方向。波音公司B787客机机体构造的50%使用了碳纤维复合材料，每架约为35吨。波音公司在该产品手册中表示，应用碳纤维相比同体积传统材料的飞机减重了40000磅，B787也因此将燃油效率提高了20%，减少了20%的废气排放。紧接着空客公司对A350进行重新设计，将新飞机改名为A350XWB，其主翼、机身、尾翼全部使用复合材料，占机身重量的53%。
远期看，国产飞机民航市场有望成为国内高性能碳纤维企业的潜在增长点之一。民用飞机在保证乘客乘坐体验的同时，要尽可能地提高飞机的经营效率，飞机空重的减少可以提高燃油效率从而降低直接运行成本。世界领先民用飞机制造商波音和空客在碳纤维应用上引领着行业方向。
根据波音公司官网，波音公司B787客机机体构造的50%由碳纤维复合材料构成，主体结构的绝大部分由复合材料构成，尤其是机身部分。
空客公司A350F也使用了大量的碳纤维复合材料，机翼，中央翼箱和机身面板主要由复合材料制成。这些材料选择使飞机更轻、更硬、更坚固、更有能力和更具成本效益，同时提高了耐腐蚀性和抗疲劳性，从而降低了维护要求。
空客公司计算得出，应用碳纤维复合材料使得A350F在起飞时的重量减少了约28吨，飞行燃料消耗减少了约20%，并且降低了着陆和导航费用。
风力发电建设刺激碳纤维需求，大丝束契合低成本特性。CFRP与使用传统玻璃纤维增强材料相比，可以达到20%-30%的减重效果，同时刚性和强度更加优异，通过采用气动效率更高的薄翼型和增加叶片长度，能提高风能利用率和年发电量，从而降低综合使用成本。由于大丝束性价比高的优势使得其主要运用于工业风电，降价放量成为领域的驱动力。目前风电机组正朝着大型化、轻量化的方向发展，超长的叶片对材料的强度和刚度提出了更高的要求，使得碳纤维及其复合材料在风电叶片领域使用广泛。
“双碳”目标成为风电下游应用市场需求重要驱动力。年2020风电叶片首次超过体育休闲市场成为全球碳纤维需求份额最高的细分市场。
随着“碳达峰、碳中和”目标的确定，推动风电行业发布《风能北京宣言》：“在'十四五’规划中，须为风电设定与碳中和国家战略相适应的发展空间：保证年均新增装机5000万千瓦以上。2025年后，中国风电年均新增装机容量应不低于6000万千瓦，到2030年至少达到8亿千瓦，到2060年至少达到30亿千瓦。”结合年2020的需求量，可见下游风电应用市场需求的拉动力量较强，疫情冲击一定程度被中和。
以风电为代表新能源行业景气度可期。政策端给予鼓励，据《国务院关于印发2030年前碳达峰行动方案的通知》，2030年前碳达峰行动方案中“重点任务”指出，“大力发展新能源。全面推进风电、太阳能发电大规模开发和高质量发展，坚持集中式与分布式并举，加快建设风电和光伏发电基地。
加快智能光伏产业创新升级和特色应用，创新“光伏 ”模式，推进光伏发电多元布局。坚持陆海并重，推动风电协调快速发展，完善海上风电产业链，鼓励建设海上风电基地。积极发展太阳能光热发电，推动建立光热发电与光伏发电、风电互补调节的风光热综合可再生能源发电基地。到2030年，风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上。”
平价进程再提速、需求中枢抬产值。大型化加速叠加零部件价格回落，21年风机招标价格快速下行，平价进程全面提速。受益21年风机招标价格快速下降，项目收益率大幅提升使得平价范围扩大，风机招标规模高速增长。风机交付周期约为一年，上年招标规模可作为先行指标预测新增装机规模。
根据金风科技统计，21年201-9月国内风机招标规模约为41.9GW，同比 115%，其中陆上新增招标规模40.9GW，海上新增招标规模1GW，21年全年招标规模有望达50GW，奠定风电新增装机高增长基础。预计2022年底风电装机规模在21年203.3亿千瓦的基础上增长至3.8亿千瓦。陆风已实现平价，海风平价在即，风电项目经济性提升有望进一步提高需求成长中枢，待大宗原材料价格平稳后，风电产值空间将进一步打开。
轻量化是赛车和乘用车发展方向之一。CFRP应用于汽车领域，可以实现车体大幅度的轻量化；由于材料具有良好的耐冲击性能，提高了乘员的安全性。如在赛车领域，对于一般的大奖赛赛道，车体重量每增加20kg，会使得赛车的单圈成绩下降0.4s，对F-1排位赛而言意味着落后几个身位，而对正赛而言意味着落后半圈。
通过大量使用复合材料，赛车的性能得到了显著的提高。在乘用车领域，在应对全球变暖和油价提高背景下，各国对废气排放和燃油效率都提出了要求，如我国《节能减排新能源汽车产业发展规划》要求年2020乘用车平均燃料消耗量降低到5L/百公里。对于最常见的小型乘用车（车身重量1t-1.5t），200kg的轻量化就可以提高燃油效率约2.5km/L。轻量化是国内外汽车厂商应对能源环境挑战的共同选择，也是汽车产业可持续发展的必经之路。
目前由于成本较高，乘用车还未实现碳纤维的大规模应用，碳纤维性价比不敌铝合金。从各项基本力学性能指标来看，即便是通用型的碳纤维复合材料也远远优于高强度钢、铝合金、钛合金、镁合金。因此CFRP在以F-1为代表的赛车及其他高级跑车领域获得了大量的使用。但碳纤维的原料成本和制造成本过高，在过去很多年一直局限在单值较高且产量较少的领域，没有拓展到普通乘用车。
在汽车领域，主要采用T300和T700级别碳纤维小丝束，同时之后还需要将其打造成为碳纤维复合材料，附加值又继续增加，制备工艺难度大及原丝成本高，使得碳纤维的生产成本远高于钢铁。随着技术进步、低成本碳纤维和成型方法取得进展，CFRP开始出现在底盘和车身框架等主承力部件。例如2013年领先上市的宝马i3电动汽车车身全部使用碳纤维复合材料，带来了显著的轻量化效果。大型汽车制造商纷纷与复合材料制造商缔结联盟，美国能源部下属橡树岭国家实验室也联合陶氏化学开发低成本碳纤维技术，这些合作将促进CFRP在汽车领域的应用。
汽车轻量化确实是碳纤维长期机遇，但短期发展桎梏于性价比。宝马i3在2013年推出后，到2017年该款车型仍然是市场上唯一真正意义上大规模使用碳纤维、产量在10000辆/年的汽车。德国汽车研究中心的研究表明，减重所带来的能源节省效应没有达到预期，除此之外较长的生产周期和较高的成本均限制了车用碳纤维的发展。由于生产周期长和产量低，碳纤维应用范围限制在高端汽车上。
体育休闲是国内碳纤维最早规模商用、用量最大的领域之一，较早实现碳纤维产业化，成本竞争或降低市场毛利。高尔夫球杆最初由木材制成，后来发展到不锈钢和铝合金。1972年美国莎士比亚公司和阿尔迪拉公司率先使用CFRP制作球杆，该材料的球杆扭曲刚性小，击球方向稳定，杆体重量减轻还增加了球的飞行距离。
在钓鱼竿上，CFRP材料的应用减轻了竿体的重量，同时提高了刚性和减振性，使得钓鱼竿的单手操作变得更加容易，减轻垂钓者的疲劳，数十年来市场需求稳定增长。使用碳纤维制造的自行车可实现轻量、高模量和优良的冲击吸收能力，可以缓解由于路面不平带来的轻微振动，使骑行过程更为舒适。
碳纤维使体育用品轻量化、提升了机械性能、改善了用户的使用体验，在主要应用场景下实现了需求的稳定增长。从2017年到年2020，体育应用碳纤维市场全球需求量从13,200吨提高到了15,400吨，国内需求量从12,000吨提高到了的14,600吨。不过，近年来体育休闲市场国际竞争激烈，已然从最初的技术竞争转向了成本竞争。国内低端碳纤维高成本导致高价格，在国际市场上的竞争能力有待提升。
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