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。例如据《合成纤维工业》2019年第42卷，碳纤维设备生产技术几乎被国外垄断，且严格限制对华出口，如碳化炉、石墨化炉等关键设备研发滞后。碳纤维一般不是单独使用，而是以复合材料的形式被使用，一般以树脂碳纤维居多。 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。