按照前驱体种类，高模碳纤维可分为PAN基高模量碳纤维和沥青基高模量碳纤维，其中沥青基高模量碳纤维主要特点是模量高且具有超高的导热性能，而PAN基高模量碳纤维是在高强中模碳纤维基础上进一步石墨化处理制备得到，与PAN基中模碳纤维相比，其在高模量、高热导、低热膨胀等具有更加明显优势。
高模量碳纤维的高模特性可赋予其结构件高刚度，低膨胀特性可实现高低温环境下零变形，因此是卫星结构件首选材料，目前国内外航天卫星系统广泛采用高模量碳纤维材料。由于PAN基高模量碳纤维和沥青基高模量碳纤维主要特点不同，前者强度高、后者模量更高，因此应用部位也有所不同。
以卫星结构应用为例，沥青基高模量碳纤维主要用于散热片结构，部分可用于卫星精密结构，相比之下，PAN基高模量碳纤维应用领域更广泛，可用于反射器和天线、太阳能电池板、吊杆和桁架，以及部分精密结构（如下图所示）。目前全球PAN基高模量碳纤维的消费量明显高于沥青基高模量碳纤维。
由于高模量碳纤维技术集成度高、生产难度大，因此全球高模量碳纤维主要制造商相当有限。据统计报告显示，PAN基高模量碳纤维制造商主要有日本东丽、日本三菱人造丝、日本帝人碳素、美国赫氏、中国台湾台塑和威海拓展公司，沥青基高模量碳纤维制造商主要有日本三菱和索尔维（原氰特）。
根据消费市场统计分析，全球高模量碳纤维消费增速平稳增长。北美、欧洲和日本由于其先进的技术和快速的经济发展仍然是主要的消费地区。
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