原标题：日本东丽发布2023-2025年战略布局，起底碳纤维帝国发家史，竟与这8点紧密相关

  作为2023-2025年管理战略的一部分，东丽预计能承受压力的容器收入将增长42%，碳纤维复合材料收入将增长30%，资本投资将增加一倍。

  近日，东丽工业株式会社（日本东京）发布了其 中期管理计划，AP-G 2025项目 文件，概述了其2023-2025财政年度的企业战略。在该文件中，东丽概述了其提供创新技术和先进材料的愿景，为包括可持续性在内的全球挑战提供解决方案。在该公司2022年25.1亿日元（190亿美元）的收入中，其碳纤维复合材料业务排名第三，仅次于纤维与纺织品和高性能化学品，贡献了2820亿日元（20亿美元）。

  据报道，东丽是世界领先的碳纤维制造商，通过在日本、法国、韩国、匈牙利、墨西哥和美国的工厂生产近5.8万吨常规丝束和大丝束碳纤维。此外，据报道，东丽公司控制着全球聚丙烯腈（PAN）纤维市场50%以上的份额，而历史上生产1磅碳纤维则需要超过2磅的PAN。

  东丽指出，随着可再次生产的能源需求的增加，碳纤维在风力发电机叶片中的销量强劲，但它也在开发一系列用来生产、运输、储存和使用氢气作为燃料的材料。这些材料包括催化剂涂层膜（CCM），由于其高强度和低重量，传统上使用碳纤维载体作为催化剂层。东丽于2023年3月17日宣布，将把其子公司Greenerity（德国巴伐利亚州阿尔泽瑙）的CCM产能增加三倍，增加第三家工厂，并扩大第二家工厂的产能。

  通过Grennerity，东丽还生产用于氢动力燃料电池电动汽车（FCEV）燃料电池的膜电极组件（MEA），包括公交车、卡车、商用车和乘用车。MEA包括质子传导聚合物电解质膜、催化剂层和气体扩散层（GDL），它们由石墨化碳纤维基非织造布制成，称为碳片、板或纸（CP）。在满负荷运转的情况下，Greenerity的第二家工厂将支持每年超过10000辆燃料电池汽车的生产。

  东丽还指出，它为高压氢气罐提供高强度的碳纤维和衬里树脂。事实上，东丽T700S标准模量纤维慢慢的变成了储存压缩气体氢气（CGH₂）的IV型罐的基准，其标准压力为350和700巴，用于FCEVs。东丽预计，到2025年，IV型储罐对碳纤维的需求将增加42%，达到近40,000吨/年，包括压缩天然气（CNG）汽车的传统市场和FCEVs的CGH₂储罐新市场。

  东丽预计其碳纤维复合材料业务的收入将从2022年的2820亿日元（21亿美元）增长到2025年的3700亿日元（28亿美元）。它将通过以下方式寻求保持其市场领导者地位：

  (3) 在大规模资本投资的基础上抓住逐步扩大的市场，扩大其在风力发电机叶片和燃料电池车辆（油箱和电极基板）的业务。

  (4) 服务于移动性领域，如城市空中交通（UAM），预计未来需求会不断增长。

  东丽还将增加对碳纤维复合材料的资本投资，2022年的3年投资总额为740亿日元（5.6亿美元），但在截至2025年的3年期间将增加一倍以上，总额为1650亿日元（12.5亿美元）。

  东丽2023-2025年战略的另一个关键部分是通过推进东丽开发的机器信息学（MI）、人工智能（AI）和数字模拟技术，加速创造新材料并推动业务扩张。

  2022年9月，东丽宣布了一项新的数字服务，利用人工智能预测物理性能数据，帮助客户优化树脂选择，加快产品研究开发。2021年11月，东丽宣布它已开发出一种新的碳纤维增强聚合物（CFRP）复合材料，利用MI技术迅速实现了机械性能与阻燃性能的特殊组合，其特点是热释放率降低35%。该公司解释说，MI是一种通过结合机器学习、理论密度、模拟和数据库来简化材料开发的技术。详情：

  “作为其数字转型计划的一部分，东丽利用数据和数字技术提高竞争力，在CFRP工程中部署了材料信息学，并建立了一种技术，通过利用逆向问题分析来根据所需的财产细化材料设计，从而快速开发材料。该公司使用了一个部署在联合中的自组织地图t东北大学的研究。自组织映射是一种分析技术，它使用无监督机器学习对高维数据进行聚类，并将其表示在低维映射中，以识别隐藏在高维数据中的基本结构。因此，通过少数实验，东丽能够从一系列材料组中确定合适的组合，以实现所需的财产……成功地设计出CFRP的基体树脂，并快速开发出预浸料（CFRP的中间材料）。”

  在AP-G 2025战略中，东丽的目标是利用这些数字技术来提高其价值创造能力和竞争力，重点是：

  众所周知，日本碳纤维产业全球领先。日本东丽、东邦、三菱丽阳等巨头基本垄断了全球碳纤维技术。其中，东丽占据全球碳纤维市场三成份额，地位举足轻重。今天，小编就带大家进一步探索一下世界头号碳纤维生产商——日本东丽。

  19世纪末，碳纤维走进了人们的视野。托马斯·爱迪生和约瑟夫·斯旺将木棉和竹燃烧后制成的碳纤维作为灯丝，从而发明了电灯。但随着钨灯丝的出现，碳纤维淡出了人们的视野。

  20世纪50年代，美国寻找一种耐烧蚀材料用于航天飞机，耐高温、强度高的碳纤维再次进入人们的视野。美国联合碳化物公司开始用粘胶丝作为前驱体生产碳纤维。与此同时，日本大阪工业研究所的近藤昭男也在进行碳纤维的研究。近藤昭男使用聚丙烯腈（PAN）作为前驱体制造碳纤维。研究结果为，PAN前驱体制造的碳纤维强度和模量远高于粘胶基。

  1959年，近藤昭男将碳纤维的研究结果申请了专利。之后，他又将这项技术授权给日本东丽公司。

  碳纤维因强度高、重量轻的特点，早期主要的市场定位一直是航空领域。而欧洲和美国的碳纤维厂商已经将航空领域市场占领，美国的碳纤维出口量大，基本上没有日本公司的立足之地。就在所有人的目光都在美国航空业和军工市场时，日本企业的碳纤维瞄向了体育休闲用品市场。

  1972年，来自美国的弗拉德发现使用碳纤维球杆可以将高尔夫球击出比铁杆多30码的距离。碳纤维球杆备受日本球手的欢迎，之后碳纤维的应用迅速扩展到网球拍、滑雪杆和其他体育用品领域。

  20世纪60年代，东丽在获取近藤昭男的专利技术后开始研究碳纤维，并于1971年建成了一个小型试验工厂，当年即实现碳纤维Toraca T300的量产。

  1974年Toraca市场部建立。东丽的第一款碳纤维产品是钓鱼竿。体育用品市场上的成功带来了东丽碳纤维业务的爆发，东丽公司的市场占有率开始扩大。

  虽然有钓鱼竿或者高尔夫球杆等的市场需求，但东丽始终没实现盈利。东丽在碳纤维事业上花了超过1400亿日元从事研究开发，一直都处于亏损状态。实际上，美国杜邦和德国巴斯夫等也曾经想要开发碳纤维，但因为亏损的缘故，都没有坚持下来。东丽虽然牺牲了短期的收益，但是培育出了他人无法企及的业绩。

  1970年，东丽与美国联合碳化物公司签署合作协议，获得美国联合碳化物公司的碳化技术，美国联合碳化物公司则代理东丽的碳纤维产品，T300成为美国最畅销的碳纤维。合作到期后，东丽已成为美国碳纤维市场的霸主。

  1975年，东丽的碳纤维应用在波音737的次承力部件。自此，东丽与波音两家公司开始了长期合作。1990年，一种新的高强高模碳纤维预浸料在波音777飞机的主承力部件上获得应用。同时，东丽公司还获得了欧洲空客公司的认可。法国政府在1982年建立起自己的碳纤维工厂Soficar，东丽拥有其35%的股份。1987年，东丽的T300获准在空客A320主承力部件中应用。

  20世纪80年代末期，Toraca碳纤维利润达到顶峰。随着日本经济在90年代陷入萧条，Toraca碳纤维销售也一落千丈，1993年碳纤维业务差点被卖出去。但是东丽公司没有动摇。他们改变策略，直接投资设立工厂，来加强与波音的合作。

  从20世纪90年代中期，世界碳纤维的消费量以每年15%的速率增长。波音和空客相继推出787和A350，新机型均采用碳纤维复合材料作为主承力部件，碳纤维复合材料用量达到50%。

  随着产能的释放，碳纤维价格下降，出现了包括风力发电和汽车改装在内的新兴市场。

  2011年，东丽与戴姆勒公司合资建厂来生产碳纤维部件，当年便进入了稳定的盈利期。

  如今，东丽已变成全球第一大碳纤维生产商，牢牢掌控着世界高端碳纤维需求的市场份额。

  在意识到碳纤维未来巨大市场潜力后，东丽选定了碳纤维事业，之后不管有多困难，都铁了心咬咬牙坚持下来，一直走到今天成为碳纤维的霸主。

  开发出一种商业化材料无疑需要一定的时间甚至是漫长的时间。例如，东丽从1961年开始研究碳纤维，并在10年后，完成了量产的制造设备并实现商业化，可以说从“0”到“1”已经实现。

  然而市场并没有预想的那么美，昂贵的制造成本，导致销售根本就是一件困难事情。如何从“1”到“100”成为碳纤维产业最初的共同问题，海外许多化学公司都纷纷取消了碳纤维的开发或减少了研发投入，其中也包括美国杜邦和德国巴斯夫等大企业。

  东丽几代社长却都选择了牺牲短期的收益，不断地投入与开展相关工作，并开发出了钓鱼竿和高尔夫球杆应用业务，同时长期开拓碳纤维在航空业中的应用。如今这些纤维已在波音787等各种飞机上普遍的使用，同时汽车领域以及新型家电领域，也都开始应用起来。东丽的碳纤维事业从连续亏损，并消耗千亿科研经费，到订单金额万亿计算，花费了近50年时间。

  这种发现材料价值的能力及坚持到底的强烈意志是东丽的研发优势，也是真正的创新得以诞生的背景因素。此外，无论经济发展形势如何跌宕起伏，企业的管理层都会不断地进行研发投入，许多年以来东丽的研发支出占销售百分比一直未出现重大变化。这也就给予研究人员充分的优良环境，专心耕耘的信心。

  1970年，东丽与联合碳化物公司签署合作协议，获得联合碳化物公司的碳化技术。联合碳化物公司代理东丽的碳纤维产品，T300成为美国最畅销的碳纤维。合作到期后，东丽开始自由在美国销售碳纤维。而到了1975年，东丽的碳纤维开始应用在波音737的次承力部件，意味着东丽与波音也早早的开始长期合作。1990年，一种新的高强高模碳纤维预浸料在波音777飞机的主承力部件上获得应用。

  同时，东丽公司还获得了欧洲空客公司的认可。法国政府在1982年建立起自己的碳纤维工厂Soficar，东丽拥有其35%的股份。1987年，东丽的T300获准在空客A320主承力部件中应用。在20世纪80年代末期，Toraca碳纤维利润达到顶峰。之后 “失去的十年” 萧条到来，Toraca 碳纤维销售一落千丈。1993年碳纤维业务差点被卖出去。

  从20世纪90年代中期，世界碳纤维的消费量每年15%的速率增长。东丽集团改变策略，直接投资设立工厂，以加强与波音公司的联系以及合作。预浸料工厂就设在美国华盛顿州西部港口塔科马港，碳纤维工厂设在阿拉巴马州的迪凯特。如今波音787，整体结构材料的一半左右，将使用碳纤维强化树脂；以此来实现机体的轻量化，大约能节约20%的燃油消耗。

  回望过去，似乎东丽在选择与波音合作的时间开始，就已经预见了碳纤维新材料能带来的节能低碳效果并在航空领域大展身手。而到2014年仅与波音一家的订单金额，就高达1万亿日元。

  随着产能的释放，碳纤维价格下降刺激了消费需求，随后出现新兴市场包括风力发电和汽车改装。2011年，东丽与戴姆勒公司建合资工厂来生产碳纤维部件，并且进入了稳定的盈利期。

  东丽技术研发的另一大特色是通过不相同的领域和文化的密切融合来创造新价值。东丽已经将其所有的研发职能集中在 “技术中心” 这样一个组织中。通过使许多领域的专家汇聚在这个统一的研发组织内，同时也能使公司积极利用许多领域的技术和知识来解决单个业务领域中的问题，从而展现出强大的综合实力。

  东丽集团是一家综合性化工集团企业，在全球26个国家和地区进行着事业运作。东丽集团将纳米技术融入其事业领域之中，并将有机合成化学，高分子化学和生物技术作为其核心技术。

  除了作为东丽之根基的纤维及纺织品，塑料及化成品事业之外，东丽同时推进着其他全球重要事业领域，诸如IT相关这类的产品，碳纤维复合材料， 医药和医疗产品，环境与工程包括水处理等事业的发展。

  东丽几年来正在通过 “技术中心”，进行技术整合，并期待实现 “绿色创新” 和 “生命创新” （东丽近几年专注的领域）；同时研发费用方面，还是一如既往的大手笔，3年计划研发经费 1800亿，其中50%将用于 “绿色创新” 研发，20%用于 “生命创新” 研发。

  东丽集团在研究与开发的命题中，并不把研究开发，略写成研发二字，而一定要加上一点，“研究-开发”，以示区别。

  研究与开发是相似但是不同的概念。研究的基本是不断地尝试，实验，论证，所以并不了解什么时候能出什么样的结果；而开发的基本是已经定义产品概念，制定方案，解决课题，实现产品。

  作为一个研究人员，总是不断尝试新的想法，并证明错误，而在这许许多多的错误中，发现规律，并最终实现某种用途。所以对于研究，即使挑战失败，东丽集团都是给予肯定，并且坚持研究路线的发展，如此的加点手法，也是让技术人员满怀信心，不畏困难敢于挑战。

  正如东丽现任CTO阿部晃一描述的那样，东丽自创业以来，就从始至终坚持 “研究与技术开发并重，打造东丽辉煌” 的企业理念，不断地将先进材料的研究与技术开发向前推进。而先进的材料必定引领崭新的高端产业。

  基础材料可能不显露在外表，但是却被应用到最终产品里面。比如高分子合成材料的发明，最终衍生出化纤产业，树脂产业等等；半导体的发明，延伸到晶体管以及现代IT产业。所以当碳纤维复合材料真正的完成普及的话，除了对飞机行业的改变，还将带来各行各业的全新改变，成就新的价值。

  常年的坚持和不断地科研，才最终实现了伟大的技术革新。东丽碳纤维事业的发展史，也就很好地证明了这一点。

  给技术寻找一个好的用途方向，就需要创意来改变。东丽技术也玩跨界，并带来全新价值。2000年与优衣库合作，通过改变服装纤维材料，实现功能材料，一改优衣库平民价格服装的一般认识，而是让我们消费者发现，价格实惠的背后，还有这样的高科技应用。2003年 “HEATTECH” 系列大获成功，企业双赢局面。为此去年10月在纽约，两家企业还共同举办来了主题展览会 「The Art and Science of LifeWear –Celebrating 15 Years of Innovation -」。

  东丽碳纤维事业的成功或许不能复制，但是这样的发展过程，值得企业管理层和科研学者参考和学习。在东丽的研究员和技术人员，都有一种 “刨根问底” 的钻研劲；在一个问题上深入研究，就又会有新的发现或者不同的观点产生。然而现代社会，能够在一件事上，做到极致的，恐怕还真不是每一个人都能做到的。

  2011年4月，东丽发布了在集团长期经营战略“AP-Growth TORAY 2020”的基础上制定的集团中期经营课题“AP-G-2013项目”，在其“基本策略—企业的研发投入对象”中，第一条便是“针对汽车、飞机轻量化的CFRP”，更是将1.6×1011日元研发投入中的50%用于包括CFRP在内的“绿色创新技术”。另一方面，帝人集团于2012年2月公布了其中长期经营战略“CHANGE for 2016”，其中计划将包括碳纤维材料在内的高性能纤维复合材料业务板块的销售额，从2011年的13%提高到2016年的20%，并将每年销售额的4%～5%作为研发经费投入到下一年，

  自2012年3月宣布全球扩产，东丽集团近年在碳纤维及其CFRP生产线上的投入可谓高速成长，仅2013年，就在日本爱媛、韩国龟尾及中国深圳竣工了产能分别为1000t/a、2200t/a的碳纤维生产线t/a的CFRP生产线年将全球碳纤维产能增加到2.71万t/a。2013年7月投资30亿日元，在日本石川工厂建设的预计2015年3月投产的预浸料生产线，未来也将用于航空和汽车应用领域。

  另一方面，东邦计划投资300亿日元在美国新建产能5000t/a的碳纤维工厂和CFRP车身骨架工厂。计划2014年上半年开工建设，2015年投产。届时东邦碳纤维的总产能将达到1.89万t/a。

  面对全球日益严峻的竞争态势，日本碳纤维生产商除了加大扩建力度，还通过联合或收购上下游企业的形式，垂直整合产业链，提升企业的整体竞争力。东丽集团于2013年进行了一系列的收购行为，这中间还包括3月收购日本赛车设计和制造商童梦Carbon Magic公司及其泰国工厂；7月买入美国汽车碳纤维部件供应商Plasan Cabon Composites公司20%的股权，9月更是“大手笔”以近6亿美元收购美国碳纤维生产商卓尔泰克。收购结束后，东丽在全球的碳纤维市场占有率将获得压倒性的竞争力，成为当之无愧的“世界第一”。

  三菱丽阳自2012年以来，相继与多家下游公司协作扩大碳纤维产业链，包括2012年11月完成收购日本CFRP零件制造商Challenge公司和德国多轴向织物制造商TK Industries公司；12月与韩国SK Chemicals公司建立了工业应用CFRP预浸料生产同盟；2013年2月成立新公司整合其在美国的碳纤维业务；3月兼并三菱化学旗下的丙烯腈单体生产企业大野绿水公司；9月与泰国能源企业PTT就CFRP业务签订MOU。

  2012年12月，东邦宣布已开始大规模在日本松山工厂生产碳纤维增强热塑性复合材料（CFRTP）部件，并计划在美国建立销售制品和开展应用开发的新公司，逐步加强在汽车结构材料上的用途开拓，努力开拓下游市场。

  随着碳纤维产业的持续不断的发展与扩大，注重与下游企业合作，不断开发新的市场，以下游应用带动上游的发展，是日本碳纤维企业选择的发展之道。目前，日本碳纤维生产商和欧美的主要汽车生产商纷纷结成联盟，谋求一起发展。在参股Plasan Carbon Composites公司之前，东丽的主要汽车制造商合作对象是日本和欧洲公司，包括丰田、富士重工和德国戴姆勒公司。

  Plasan Carbon Composites公司是美国唯一的豪华轿车CFRP车体面板一级供应商，同时自身拥有可将CFRP部件的生产成型时间缩短至17min的技术。买入Plasan Carbon Composites公司股份，确保了东丽通往美国汽车制造商的分销渠道，进一步提升其在美国汽车市场的参与度。东邦与美国通用自2011年起就展开了稳定的合作伙伴关系，与东丽一样，东邦也在欧洲和美国建立了公司和销售中心，瞄准汽车市场投入大量资金，并出资建立了复合材料应用中心，对未来碳纤维及其CFRP在汽车上的应用充满信心。三菱丽阳则与宝马和西格里集团3方合作，宣布2014年宝马i3系列纯电动车BMW MegacityVehicle在全球正式上市，为碳纤维产品在通用汽车领域的商业化普及应用迈出了重要的一步。这款车的市场表现，将在很大程度上决定未来10年CFRP在通用汽车领域的发展方向。

  由于明确的汽车产业扶植政策，泰国成为东盟地区汽车行业发展的中心。已经有多家国际汽车巨头在泰国建立了生产基地，这也解释了作为材料供应商的东丽与三菱丽阳为何选择在泰国开展CFRP业务。东丽已经在泰国拥有1个海外办事处和多家树脂与纤维生产销售分公司，看重童梦Carbon Magic企业具有丰富的工程设计、原型设计经验和技术实力，凭借童梦在泰国工厂的热压罐技术和价格上的优势，能够与现有的多种技术形成协同优势，可有效提升东丽的产品竞争力。三菱丽阳选择的PTT公司是一家能源企业，从制造石油化学产品到销售压缩天然气，经营事物的规模较广，拥有强大的市场网络，能够从销售和市场为三菱丽阳提供便利条件。

  日本新能源产业技术开发机构（NEDO）从2008年开始在碳纤维领域进行为期5年的“续发展的超级复合材料技术项目”于2013年9月结题。项目由东丽、三菱丽阳、东洋纺、高木精工、丰田、本田、日产等企业与东京大学、东北大学、山形大学等院校合力进行研究，通过对新型CFRTP的开发，实现减轻车重30%、提高燃油效率22.5%、提高加工速度、提高回收率等目的。项目研发成果分为以下四项。

  中间材料的研发成果包括各向同性和单取向性两种中间材料，实现了量产车用CFRTP在1min内的成型，同时热塑性CFRTP也方便了最终部件的可回收再利用。其中各向同性CFRTP中间材料是短切碳纤维与聚丙烯树脂复合的粒料，可以在一定程度上完成复杂形 状部件材料的成型；单取向性CFRTP中间材料是长丝碳纤维与聚丙烯树脂复合的预浸带，很适合作为框架等要求高强度的产品应用。

  针对两种不同的中间材料，项目研发了两种不同的加工成型方式，如图2所示。各向同性中间材料采取使用高速冲压成型，模具使用时间短，成型后的材料变形小，可生产表面形状凹凸复杂的CFRTP部件，适合作为汽车的次承力结构件。单取向性中间材料采取使用高速内压成型，可生产无缝中空封闭截面，其CFRTP部件适合用于汽车载荷的主承力结构件。

  研发成功了集热板熔融、震动熔融、超音波熔融等为一体的加热和加压连接法，实现连接部位一体化的同时增加接合部的纤维体积分数，提高强度，避免了容易对CFRTP材料产生结构伤害损坏的钢焊接技术。

  CFRTP回收技术项目成果，是在NEDO从2006年起在日本经济产业省的资助下进行的题为“碳纤维回收技术的研发示范”项目研究的基础上进行的，利用热分解法，在高温常压下回收复合材料中的碳纤维。由于上述技术成果的突破，使得日本生产商加速了对CFRTP在汽车领域应用的市场布局，包括碳纤维丝束原材料、复合材料预浸料和注塑颗粒材料在内的产能投入。

  2013年10月，帝人宣布推出全新品牌CFRTPSereebo®，包括3种系列中间材料。其中U系列（单向中间材料）可提供高定向强度；I系列（各向同性中间材料）可保证CFRTP制品形状的均一和多方向上的高强度；P系列（热塑性颗粒材料）适用于复杂部件的注塑成型，为将来在汽车上的全面应用做铺垫。2013年10月，东丽宣布推出新的碳纤维增强聚苯硫醚（PPS）树脂颗粒材料，该材料改进了纤维和PPS树脂接触面的粘结性，提高了抗拉强度，可作为注塑成型的原料使用。使用该材料制备CFRTP部件，其抗拉强度与铝铸件相当，质量却轻了近45%。就在NEDO的成果发表之后不到1个月，日本碳纤维生产商就将新技术产品投放到市场，可见其将研发成果转化为新产品的速度之快。

  尽管在汽车行业中大规模使用碳纤维还有很多尚未完全解决的技术难题，但是日本碳纤维生产商及合作科研单位对未来CFRP在汽车领域的应用充满信心，加强对CFRP中间材料、成型工艺、后道制品的研发，尤其对CFRTP材料的技术突破，逐步打通汽车结构件从原料到加工的生产技术障碍。日本碳纤维生产企业近几年积极在全球进行扩产计划与战略布局，与下游应用企业结成联盟，整合产业链，促进CFRP及其制品在全世界汽车领域中的普及应用，力求使日本成为碳纤维领域的绝对领先者。这种现状亟须我国碳纤维产业的顶层设计和从业者们格外的重视和借鉴。

  在全球高性能纤维领域，无论是产品的种类、系列化开发、性能指标还是生产成本，日本企业均有着非常强的竞争力，在碳纤维领域的这些优势尤其明显。这得益于政府政策的有力推动，也得益于其产业联盟模式和人才教育培训方式，更离不开企业的高瞻远瞩、长时间坚持和巨大投入。总结来看，日本碳纤维产业高质量发展主要呈现出以下8大特点。

  日本政府格外的重视高性能碳纤维以及能源和环境友好有关技术的研发，并给予人力、经费上的全力支持，在包括“能源基本计划”“经济成长战略大纲”和“京都议定书”等多项基本政策中，均将此作为应当推进的战略项目。

  在碳纤维行业，日本较早形成了产业联盟，联盟成员覆盖了整个碳纤维产业链，能够全方面了解产业中存在的问题和需求，有效服务于产业的所有的环节。如新构造材料技术研究联盟（ISMA），共有39个成员，其中37家为企业，另有1家国立研究所（产业技术综合研究所）以及1所国立大学（名古屋大学）。

  东丽株式会社于1971年开始生产PAN基碳纤维，在全球26个国家和地区拥有运营网络，在日本、美国、欧洲和韩国建有碳纤维生产基地；东邦株式会社于1975年开始生产PAN基碳纤维，在全球80个国家和地区开展业务，在日本、德国和美国建有碳纤维生产基地；三菱丽阳是全球唯一同时具备生产PAN基碳纤维和沥青基碳纤维的公司，最早于1974年开始生产碳纤维，在日本、美国和德国均有碳纤维生产基地。

  碳纤维制备技术很复杂，涉及多个学科的交叉和应用，关键节点多达数百个。现阶段，碳纤维生产核心技术主要掌握在日企手中，并且严格对外保密，各企业在碳纤维领域拥有全球最多的技术专利，并且基本覆盖产业链的所有的环节，在诸多国家进行了专利布局。

  龙头企业均注重产业链上垂直经营，以控制产业链条所有的环节的工艺参数，促进对市场演变和客户的真实需求的理解，从而制备出满足特定用途的合格产品。同时，这些有突出贡献的公司开发的碳纤维型号覆盖多个性能层次，含标准弹性模量、中弹性模量和高弹性模量，以适用于不相同的领域；为了尽最大可能避免过度同质化竞争，企业之间在碳纤维制备技术的细节和产品类型上存在一定差异。

  以东丽为例，一是研发人员布局合理，且注重复合型人才教育培训，过半的研发人员兼顾两个以上的研发方向，以保证各环节研发的配合衔接；二是在生产的基本工艺、复合材料和基本的产品上有着固定的开发团队，进行后续的技术升级；三是核心发明人作用突出，每个研发团队相对来说比较稳定，并在主导发明的同时传带新人，实现平稳的过渡和交接。

  为应对日渐增长的汽车、飞机等下游需求，日本主要碳纤维企业近几年均有产能扩张计划。根据测算，从2015—2018年，东丽、帝人和三菱的碳纤维产能分别增加了0.45万、0.3万和1.13万t/a；不断致力于通过采用新原料和新工艺，来降低生产所带来的成本并提高生产效率，并进一步拓宽碳纤维应用领域；展开大量收购以纵向延伸或横向扩展。

  日本纺织行业将70%的研发经费投入到新产品新技术的研发上，这很可能是日本企业能够走在全球领先行列的重要原因。在碳纤维领域，日本企业同样体现出了这样的特点。以东丽为代表的日本碳纤维生产企业，从PAN基碳纤维发明初期就看清了其作为制造材料的重要价值，并持续投资进行技术积累（仅东丽一家至今已投入超过1400亿日元）。