碳纤维性能优越，被誉为 21 世纪新材料之王。碳纤维是由聚丙烯腈（PAN）（或沥青、粘胶）等有机材料在高温环境下裂解碳化形成的含碳量高于90%的碳主链结构无机纤维。碳纤维性能优越，根据《高科技纤维与应用》，碳纤维强度高（抗拉强度在 3500MPa 以上），模量高（弹性模量在 230GPa 以上），且密度小（碳纤维密度是钢的 1/4，是铝合金的 1/2），比强度高（比强度比钢大 16 倍，比铝合金大 12 倍）。此外，碳纤维耐超高温（非氧化气氛条件下，可在 2000℃时使用）、耐低温、耐酸、耐腐蚀、热膨胀系数小（可以耐急冷急热，即使从 3000℃的高温突然降到室温也不会炸裂），导热系数大。 PAN 基碳纤维是主流。按照原材料不同，碳纤维可分为聚丙烯腈（PAN）基、沥青基、粘胶基碳纤维。根据中复神鹰招股说明书，PAN 基碳纤维由于生产工艺相对简单，产品力学性能优异，用途广泛，占碳纤维总量的 90%以上，因此目前碳纤维一般指 PAN 基碳纤维。沥青基由于在材料制备、纺丝和氧化等过程中比 PAN 基碳纤维困难，从而成本较高，没有得到大规模应用。但由于高性能沥青基碳纤维具备高刚性、高导热和高功能性，在航空航天领域仍占有一席之地。粘胶基碳纤维由于生产效率较低，制备成本相对更高，因此产量规模较小。 碳纤维最终以碳纤维复合材料形式应用在轻量化/高强/高模等领域。碳纤维最终以碳纤维复合材料形式用于下游。相较其他材料，碳纤维复合材料密度最低，根据《碳纤维复合材料在汽车轻量化中的应用》，高强度型/高模量型碳纤维复合材料密度分别为 1.5/1.6g/cm³，减重率达到55%-60%。同时，碳纤维复合材料强度/模量也高于大部分材料，高强度型/高模量型碳纤维复合材料抗拉强度分别为 1400/1100Mpa，弹性模量分别为 130/190Gpa（碳纤维复合材料的抗拉强度/弹性模量会小于碳纤维碳丝）。因此在轻量化/高强/高模等应用领域，碳纤维复合材料的性能优势明显。随着碳纤维成本和价格的下降，碳纤维复合材料应用领域有望快速扩大。