有关专家预测，世界碳纤维需求每年将以大约13％的速度飞速增长，明年聚丙烯腈（PAN）基碳纤维的全球需求量将达5万吨，到2012年将达6万吨，预计到2018年需求量将达到10万吨。七大碳纤维制造商（东丽、东邦、三菱丽阳、SGL、Hexcel、Cytec和Zoltek），已宣布计划在未来3～5年内扩产78%，总投资额约为13亿美元。沥青基碳纤维在产业领域的需求也在增长，特别是在环境相关产业的开展引人注目，其市场规模约3000吨，预计到2012年将扩大到4000吨。因此，也有专家指出，2012年碳纤维的供应可能超过需求。
传统市场提高应用比例
航空航天领域是世界碳纤维的传统应用市场，新型超大型客机———空中客车A380和波音787，均大量使用环氧树脂浸渍碳纤维或碳纤维增强塑料（CFRP）作为主要的结构材料。碳纤维复合材料约占A380飞机35吨结构材料中的20％以上，包括中央翼盒、机尾组件以及压舱壁；波音787中结构材料有近50%需要使用碳纤维复合材料和玻璃纤维增强塑料，包括主机翼和机身。
据英国媒体报道，波音公司的787型梦幻客机近日完成了在美国本土以外的首次试飞。波音787型梦幻客机体现了环保、绿色的特点，比相似类型的飞机可以节省20%的燃油。目前，波音公司已经收到来自56个国家的860架波音787型梦幻客机的订单。由于金属腐蚀造成破坏的可能性变小，每架飞机的寿命可能达到50年。
欧洲空中客车公司早前宣布，碳纤维复合材料将在新一代喷气式客机A350XWB中大量用于主机翼和机身材料，该机型计划于2013年投入运营。空客公司已与赫氏复材签订远程宽体客机A350XWB主结构件的长期供应合同，要求赫氏复材供应碳纤维复合材料至2025年。此合同预计将给赫氏复材带来40亿～50亿美元的收入。赫氏复材为扩大产能将明显增加投资，以满足日益增长的A350的订单。复合材料及其部件将由赫氏复材在美国、法国、西班牙、德国及英国的工厂生产。碳纤维在中小型喷气客机中的需求也将快速增长，例如三菱重工计划利用碳纤维复合材料制作新一代支线喷气客机MRJ主机翼和尾部组件，该机型预计在2013年进入市场。
风机叶片市场应用第二
风能发电成本低廉，已成为人类开发新能源的重要领域。业内人士预计，未来5年风能发电的市场需求将以每年15％～20%的速度增长。
就风能系统而言，丹麦风机生产商维斯塔斯预测，到2020年全球的电力消耗量中，风电的份额最高将达到10%。该公司在风机叶片的载荷加强杆中使用碳纤维，目前为止已经安装了将近3.4万套的风机系统。西班牙Gamesa公司也宣称收到大量风力发电机订单，部分已安装完毕。风电应用将推动大丝束（24K）碳纤维产量的增长。全球对清洁能源的需求还将促进终端产品制造商的持续投资。2010年以后，碳纤维在风机叶片中的应用将成为继航空航天后的第二大应用，欧洲和亚洲在这一领域领先于美国。全球风机装机容量的增长速度正在加快，高碳纤维含量的长叶片制成的大容量风机将成为主要趋势。
碳纤维在汽车行业的需求前景也较为乐观。碳纤维复合材料传动轴、尾翼和引擎盖已经在汽车行业广泛应用，虽然现在主要是用在豪华车型，但预计未来将在大众车型中推广。日产汽车、本田汽车和东丽公司将联手开发汽车车体用的新型碳纤维材料。合作企业还包括三菱丽阳和东洋纺织，目标是在2015年前开始量产，使车体较使用钢材者轻40%。日本政府亦支持该项计划，计划未来5年投资1850万美元，希望在全球开发环保车辆的趋势中取得领先地位。
在碳纤维成形隔热材料领域市场占有率达50％的日本吴羽公司已经宣布，在2012年以前分阶段增加在中国的隔热材料设备，相关项目投产后将比现在产能扩大3倍左右，并将使销售额增加1倍，约达到120亿日元。
循环碳纤维环境友好
碳纤维制品多用于特殊领域，其使用寿命和更新周期均有严格要求，大量废弃的碳纤维产品亟待处理。据日本三菱人造丝公司估计，目前全球废弃的CFRP约1万吨，2010年末将达2万吨。出于环境友好的考虑，发达国家已经展开碳纤维的回收利用工作。德国Thuringian（TITK）研究所开发的新工艺，不采用撕切处理就能从废弃碳纤维纺织品中获取长度≥20mm的碳纤维；西班牙INASMET运输安全机构经过两年的研究试验，采用化学和热解处理技术开发了CF－环氧树酯复合材料回收再利用的新途径，其回收产品可用于一般的CFRP。
日本东丽公司、帝人公司（日本东京）和三菱丽阳公司计划联手大规模生产循环碳纤维，以促进高强轻质材料的回收利用。这3家企业共同掌握着全球碳纤维70%的市场份额。他们已于2009年建立了一个合资企业，从飞机和其他设备中回收和循环利用使用过的碳纤维。他们还计划邀请其他碳纤维制造商，如三菱塑料公司和吴羽公司参与合作。
汽车制造者将碳纤维视为轻质汽车材料，在东丽及一些其他公司的推动下，循环碳纤维将进一步得到应用，材料及零件的可回收成分将有所提高。