近年来，国内已突破T800级、T1000级中模量碳纤维制备技术。与中模量碳纤维相比，国内从事PAN基高模量碳纤维研究单位较少，主要有中科院山西煤化所、北京化工大学、东华大学、中科院宁波材料所等。
早在2006年，中科院山西煤化所便开展了PAN基高模量碳纤维研究工作，通过使用日本东丽T300级碳纤维为原料，经过2400-3000℃高温石墨化处理制备得到的高模量碳纤维模量高达到424 GPa。2009年，北京化工大学制备得到国产M40型高模量碳纤维（拉伸强度3200-3300 MPa、拉伸模量400 GPa），并初步具备了小批量供应能力。
由于高温石墨化处理工艺温度高，对装备要求极高，2011年，东华大学科研人员开展了碳纤维的催化石墨化研究，使用东丽T700级碳纤维为原料，经过硼酸浸渍处理后再进行石墨化处理，进一步采用催化石墨化方法制备了高模量碳纤维，其单丝高拉伸模量在400GPa左右，拉伸强度则介于2000-3000 MPa。
“十二五”期间国内高性能碳纤维进展迅速，而国内在PAN基高模量碳纤维领域也取得阶段性进展。2015年，北京化工大学突破了国产M40J级高模量碳纤维技术，并与蓝星集团、空间技术研究院、北京都科技发展集团就产业化项目签约。
2016年1月，中科院宁波材料所在吨级中试平台研制出拉伸强度4860 MPa、拉伸模量541 GPa的PAN基高模量碳纤维，标志着国内在国产M55J级高模量碳纤维制备技术领域实现了突破。2018年3月，中科院宁波材料所再度研制出拉伸强度5240 MPa、拉伸模量593 GPa的国产M60J级高模量碳纤维。
随后国内在PAN基高模量碳纤维工程化技术也取得一定进展，2018年6月，北京化工大学联合空间技术研究院、威海拓展等单位承担科技部项目“聚丙烯腈碳纤维石墨化关键技术研究”通过技术验收，突破了QM4055级（M55J级）高模量碳纤维制备关键技术，初步具备了工程化制备能力。2020年6月，中科院宁波材料所在PAN基高模量碳纤维领域取得新进展，研制的PAN基高模量碳纤维高模量已达到639 GPa。
目前国内开展PAN基高模量碳纤维技术研发的生产企业较少，2015年在科技部支持下，威海拓展纤维有限公司、中简科技发展有限公司分别承担了国产M55J级高模量碳纤维关键技术项目研发，项目于2018年通过验收；在2019年8月，威海拓展纤维有限公司公开发表的文献中，其研制的QM4055J碳纤维拉伸模量高达到565 GPa。
综上所述，国内在PAN基高模量碳纤维领域长期处于技术跟踪阶段，但是得益于对高性能碳纤维领域的高度重视和政策支持，近年来尤其是“十二五”以来，国内已经形成了M40J、M55J级高模量碳纤维工程化技术，突破了M60J、M65J级高模量碳纤维实验室技术，而在兼具高强度、高模量、高伸长特性的新一代PAN基高模量碳纤维领域，国内部分科研院所与企业也正在进行联合技术攻关，逐步缩小着与国外的技术差距。