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日本发展碳纤维产品主要瞄准高技术产业，主攻民用航空航天市场。
民机产品类型多样、竞争激烈，更新换代速度快，推动日本碳纤维产品“小步快跑”，系列化发展，其产能、性能、价格等方面都领先于美国。
日本碳纤维研发和创新由企业主导，主要厂商是东丽、帝人东邦人造丝和三菱人造丝这三家公司。
其中，东丽公司的研发实力、质量和产能都处于世界领先地位，其碳纤维产品的全球市场占有率达30%以上，帝人东邦人造丝公司和三菱人造丝公司两家合计约占全球的40%。
日本东丽
该公司生产的碳纤维主要有T系列（高强型T300到T1100G）、M系列（高模型M30到M70）、MJ系列（高模改进型，M40J到M70J）和MX系列（高模改进型）。其中MJ、MX系列是该公司在高模量碳纤维M系列的基础上，突破技术瓶颈后开发出的新产品。
高强T系列产品：主要用于机翼、机身等对强度有高要求的航空航天结构部件。
发展态势：
一是第二代产品成熟应用。
20世纪80年代开发了第二代T700、T800、T1000高强中模碳纤维系列。目前， T800（拉伸强度5.88GPa，模量294GPa）是航空航天等领域应用最广的商用碳纤维，大量用于A350和B787客机的机身和机翼等部件，第一代T300已逐渐被淘汰。
二是新研第三代T1100G，全面超越二代产品。
2014年3月，东丽宣布研制成功T1100G碳纤维（拉伸强度7GPa，模量324GPa），标志着日本的碳纤维产品跨入高强高模的第三代。2017年3月，该公司突破树脂和上浆工艺，推出其配套的T1100G/3940环氧预浸料。这种最新的预浸料与第二代的T800/3900-2预浸料相比，拉伸强度和抗冲击性能均提升30%。这种新型的碳纤维复合材料或可使部件减重20%，在机翼、机身、发动机等结构部件上有良好应用前景。
高模M系列产品：主要用于对刚度有高要求的航空航天结构部件，特别是直升机旋翼、卫星和导弹壳体等对于强度要求稍低，变形要求高的部件。
发展态势：
一是扩展到了MJ系列。
20世纪80年代中期，为适应航空航天主承力结构件高强高模并重的需求，在70年代M40、M50等高模型碳纤维系列的基础上，相继开发了M40J-M60J等高强高模型“MJ”系列产品。M65J拉伸强度为3.63GPa，模量可达640GPa，M70J拉伸强度为3.5GPa，模量可达680GPa。
二是MX系列横空出世，强度大幅提高。
2018年11月，东丽新推出MX系列产品。该系列是通过严格控制石墨化过程的纳米级石墨晶体结构，将拉伸强度和拉伸模量并行提高到新的高度。首个MX系列产品是M40X，拉伸强度5.7GPa，拉伸模量达377GPa，拉伸强度比M40提高约30%，同时保持了与其相当的拉伸模量。东丽公司计划推出含有MX系列碳纤维的预浸料，其拉伸强度、抗压强度和抗冲击性能将得到显著改善。
帝人东邦
帝人公司根据碳纤维模量将其产品分为标准模量（在航空航天中已逐步淘汰）、中模量及高模量三大类。该公司目前性能最好的中模产品是IMS65，其性能与东丽T800相当；性能最好的高模产品是UMS40、UMS45，其性能与东丽M40J、M50J相当，与东丽M70J、MX系列产品还存在较大差距；
目前仍未推出第三代高强高模产品。
三菱造丝
三菱人造丝公司的碳纤维产品可按模量划分成高强低模、高强中模、高强高模和高模系列。高强低模代表产品有HT-TR30、HT-TR50，其中HT-TR30相当于T300性能水平，HT-TR50相当于东丽T700性能水平；高强中模代表产品有IM-MR60（性能介于东丽T700~T800之间，接近T800）；高强高模最新产品是IM-MR70，拉伸强度可达7GPa，模量达324GPa，性能与T1100G相当。高模系列产品与东丽差距较大，最优产品HM-HS40仅相当于东丽M40J水平。
