碳纤维（Carbon Fiber，CF）是由聚丙烯腈或沥青、粘胶等有机母体纤维，在高温环境下裂解碳化形成碳主链结构，含碳量在90%以上的无机高分子纤维。碳纤维被称为“新材料之王”、“黑色黄金”，其质量轻，韧性强，强度高（强度是钢材的5-7倍，但重量却不到钢的1/4），此外，还具备耐高温，抗腐蚀等众多优点。
碳纤维上游制备原料可以分为聚丙烯腈、黏胶和沥青，其中聚丙烯腈基碳纤维因生产工艺简单、原料来源丰富及优越的结构和功能特性迅速占据市场，目前市面上的碳纤维主要是聚丙烯腈基碳纤维。中游包括用上游原料如聚丙烯腈制备的原丝，原丝碳化后得到碳纤维；碳纤维经过表面处理可制成碳纤维织物和碳纤维预浸料；碳纤维与树脂、陶瓷等材料结合，形成的碳纤维复合材料。碳纤维下游是最后由各种成型工艺得到应用需要的最终产品，可广泛应用在航空航天、体育用品、风力发电、压力容器和汽车制造等领域。从全产业链来看，产业链的中游是核心环节，技术、资金、设备等门槛较高，产品附加值也高。
此前，碳纤维长期被日美欧企业垄断，我国碳纤维产业经过80年的发展，取得长足进步，绝大部分技术已经突破了国外技术垄断。2022年国产碳纤维供应量达到4.5万吨，首次高于进口量。但总体来讲，我国碳纤维产品仍在不同程度上存在质量不稳定、高端产品缺乏、产线规模小、成本高、产能利用率低、产业链不成熟以及工艺技术相对落后等核心问题。未来，随着我国碳纤维在高端领域的拓展，碳纤维需求结构将向高端化迈进。
以下从专利角度解析全球碳纤维专利竞争格局。
