碳陶剎車盤(pán)性能優(yōu)勢(shì)明顯、 發(fā)展前景廣闊

１、剎車盤(pán)是剎車系統(tǒng)核心部件，材料對(duì)性能影響較大

汽本制動(dòng)系統(tǒng)是汽車的關(guān)鍵部件，制車片與制率度規(guī)成一對(duì)摩擦副，通過(guò)剎車片對(duì)偶件制動(dòng)達(dá)到制動(dòng)動(dòng)能。

汽車制動(dòng) 系統(tǒng)是指為了在技術(shù)上保證汽車的安全行駛，提高汽車的平均速度等，而在汽車上安裝制動(dòng)裝置專門(mén)的制動(dòng)機(jī)構(gòu)，因此汽車制動(dòng)系統(tǒng)是汽車的關(guān)鍵部件之一。

以盤(pán)式制動(dòng)器為例，主要制動(dòng)裝置由制動(dòng)盤(pán)、制動(dòng)鉗、摩擦片、分泵、油管等部分構(gòu)成，制動(dòng)盤(pán)是盤(pán)式制動(dòng)器的摩擦偶件，在汽車在行駛過(guò)程中，制動(dòng)盤(pán)會(huì)跟著輪胎一起轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)制動(dòng)卡鉗來(lái)夾住制動(dòng)盤(pán)，起到減速或者停車的作用。而剎車片是則是安裝在制動(dòng)卡鉗內(nèi)的摩擦片，車主在進(jìn)行急剎車時(shí)，剎車片就會(huì)被擠壓到制動(dòng)盤(pán)上，制造出摩擦力，從達(dá)到而使車輛減速的目的。

剎車制動(dòng)部件是機(jī)動(dòng)設(shè)備與車輛最主要的安全部件之一，汽車剎車系統(tǒng)的優(yōu)劣，直接決定著汽車駕乘人員的安全系數(shù)，提高安全性能、減少環(huán)境污染和噪音污染、延長(zhǎng)使用壽命是剎車材料發(fā)展的大趨勢(shì)。

汽車和高速列車等現(xiàn)代交通工具的剎車材料經(jīng)歷了從石棉材料、半金屬材料、粉末冶金材料到碳碳復(fù)合材料和碳陶復(fù)合材料的發(fā)展。

在各類剎車材料中，優(yōu)良導(dǎo)熱性、穩(wěn)定摩擦系數(shù)、耐高溫抗沖擊、耐磨減磨、質(zhì)量輕便是制動(dòng)閘片的重要發(fā)展方向，是搶占未來(lái)發(fā)展制高點(diǎn)的重點(diǎn)。

碳陶復(fù)合剎車材料是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來(lái)的一種以高強(qiáng)度碳纖維為增強(qiáng)體，以熱解碳、碳化硅（SiC）等為基體的多相復(fù)合剎車材料，是在碳/碳復(fù)合剎車材料的基礎(chǔ)上，引入具有優(yōu)異抗氧化性能的碳化硅（SiC）陶瓷硬質(zhì)材料作為基體的一種剎車材料，既保持了碳/碳復(fù)合剎車材料密度低、耐高溫的優(yōu)點(diǎn)，又克服了碳/碳剎車材料靜摩擦系數(shù)低、濕態(tài)衰減大、摩擦壽命不足及環(huán)境適應(yīng)性差等缺點(diǎn)，成為新一代剎車材料，在汽車和高速列車等現(xiàn)代交通工具的剎車制動(dòng)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

主流剎車材料主要有三類：金屬基剎車盤(pán)、碳碳材料剎車盤(pán)和碳陶剎車盤(pán)。目前廣泛用于高速列車、汽車和飛機(jī)上的剎車材料主要是粉末冶金和碳碳復(fù)合材料。

然而，粉末冶金剎車材料存在高溫容易粘結(jié)、摩擦性能易衰退、高溫強(qiáng)度下降顯著、抗熱震能力差、使用壽命短等缺點(diǎn)；而碳碳剎車材料存在靜態(tài)和濕態(tài)摩擦系數(shù)低（濕態(tài)相對(duì)干態(tài)衰減約50%）、熱庫(kù)體積大、生產(chǎn)周期長(zhǎng)（約1200h）及生產(chǎn)成本高等問(wèn)題，制約了其進(jìn)一步發(fā)展及應(yīng)用。

碳陶剎車盤(pán)結(jié)合了碳纖維和多晶碳化硅這兩者的物理特性。同時(shí)由于較輕的重量、良好的硬度、高壓和高溫條件下的穩(wěn)定性、抗熱沖擊性和同韌性剪切斷裂特性等特點(diǎn)不但延長(zhǎng)了剎車盤(pán)的使用壽命，并且避免了因負(fù)載而產(chǎn)生的所有問(wèn)題。

碳陶剎車盤(pán)性能明顯優(yōu)于普通灰鑄鐵剎車盤(pán)，但成本為其短板。目前廣泛使用的制動(dòng)盤(pán)材料主要有普通鑄鐵、低合金鑄鐵、普通鑄鋼、特殊合金鑄鋼、低合金鍛鋼及鑄鐵一鑄鋼(鍛鋼)復(fù)合材料等，鑄鐵材料的使用較為廣泛。

鑄鐵材料存在者制造周期長(zhǎng)、導(dǎo)熱性差和易產(chǎn)生熱裂紋等不足，因此碳碳和碳陶復(fù)合材料為剎車材料的發(fā)展方向。

碳碳復(fù)合材料由于成本高，目前主要用于飛機(jī)制動(dòng)器，隨著近年來(lái)高速鐵路的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外科技工作者開(kāi)始研制開(kāi)發(fā)用于高速鐵路的碳陶復(fù)合材料摩擦副，碳陶復(fù)合材料是一種國(guó)際上重點(diǎn)開(kāi)發(fā)的摩擦副材料，我國(guó)也已經(jīng)處于起步階段，碳陶剎車盤(pán)未來(lái)降本空間較大，有望成為剎車產(chǎn)品的主要發(fā)展方向。

2、碳陶剎車盤(pán)優(yōu)勢(shì)較為明顯，最早應(yīng)用于豪華汽車

碳陶復(fù)合材料是由碳纖維的三維氈體或編織體作為增強(qiáng)骨架，碳與碳化硅陶瓷連續(xù)基體的一類新型復(fù)合材料。碳纖維的作用是提高材料的機(jī)械強(qiáng)度并為材料提供技術(shù)應(yīng)用中所需的斷裂韌度，主要基體成分碳化硅決定著復(fù)合材料的硬度，陶瓷復(fù)合材料的同韌性剪切斷裂特性為其抗高熱負(fù)載和機(jī)械負(fù)載性能提供了保障。

因此，碳纖維增強(qiáng)碳化硅材料完美結(jié)合了碳纖維增強(qiáng)碳(C/C)和多晶碳化硅陶瓷這兩者的物理特性。碳陶復(fù)合材料的拉斷伸長(zhǎng)率從0.1%~0.3%不等，這對(duì)于陶瓷材料而言是極高的數(shù)值。正因?yàn)榫哂羞@些特征，碳纖維增強(qiáng)碳化硅才成為高性能剎車制動(dòng)系統(tǒng)的首選材料。尤其是較輕的重量、良好的硬度、高壓和高溫條件下的穩(wěn)定性、抗熱沖擊性和同韌性剪切斷裂特性等特點(diǎn)延長(zhǎng)了碳陶剎車片的使用壽命，并避免了傳統(tǒng)灰鑄鐵剎車片因負(fù)載而產(chǎn)生的所有問(wèn)題。

碳陶剎車非常適合用于對(duì)剎車性能要求較高的交通工具，最早應(yīng)用于超跑轎車。因?yàn)榫哂懈邷胤€(wěn)定性、高導(dǎo)熱性、高比熱等特點(diǎn)，相對(duì)于鋼制剎車，碳陶剎車的優(yōu)勢(shì)明顯：例如更長(zhǎng)的使用壽命（長(zhǎng)達(dá)30W公里）、更強(qiáng)的制動(dòng)性能（耐高溫）、更輕的重量（同等尺寸下重量比傳統(tǒng)剎車碟要輕一半以上）等。

這種復(fù)合材料的剎車自1970年誕生代以來(lái)一直用于航空航天，最早應(yīng)用于F16戰(zhàn)機(jī)，以減少在航母上降落的剎車熱衰退問(wèn)題，后來(lái)十九世紀(jì)八十年代開(kāi)始，碳陶剎車也在賽車項(xiàng)目中發(fā)展起來(lái)。

直到2001年，碳陶剎車才被用于量產(chǎn)民用上跑車，第一款采用了碳陶瓷剎車的量產(chǎn)車保時(shí)捷911 GT2，其在干濕路面的性能以及重量、舒適性、耐腐蝕性、使用壽命和賽道性能等方面都具有非常多的優(yōu)勢(shì)。其他知名品牌汽車也陸續(xù)開(kāi)始通過(guò)采用這一創(chuàng)新型剎車技術(shù)來(lái)提高車輛安全性并改善踏板舒適度，其中包括Mercedes-Benz的CL55AMG、奧迪W12&S8、賓利、布加迪和蘭博基尼等跑車與豪華汽車。

碳/陶復(fù)合材料的主要基體成分碳化硅具有耐高溫、高強(qiáng)度、抗氧化、耐腐蝕、耐沖擊的優(yōu)點(diǎn)，碳陶盤(pán)相對(duì)于普通剎車盤(pán)優(yōu)勢(shì)明顯。 首先，更輕的剎車盤(pán)就意味著底盤(pán)下質(zhì)量減輕，這令懸掛系統(tǒng)的反應(yīng)更為迅速，因而能夠提升車輛整體的操控水平。第二，普通的剎車碟容易在全力制動(dòng)下因高熱產(chǎn)生熱衰退，而陶瓷剎車盤(pán)能有效而穩(wěn)定的抵抗熱衰退，其耐熱效果比普通剎車盤(pán)高出許多倍，第三，陶瓷碟在制動(dòng)最初階段就立刻能產(chǎn)生最大的剎車力，因此甚至無(wú)需剎車輔助增加系統(tǒng)，而整體制動(dòng)比傳統(tǒng)剎車系統(tǒng)更快、距離更短。第四，為了抵抗高熱，在制動(dòng)活塞與剎車襯塊之間有陶瓷來(lái)隔熱，陶瓷剎車碟有非凡的耐用性。最后，盡管陶瓷剎車盤(pán)的剎車性能十分優(yōu)異，但是它的價(jià)格卻十分昂貴，如保時(shí)捷和奧迪的高性能跑車上的選裝價(jià)格都在10萬(wàn)元以上。

碳陶制動(dòng)盤(pán)與碳陶剎車片組成的制動(dòng)對(duì)偶較有發(fā)展前景。 根據(jù)國(guó)際、國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展，動(dòng)車組碳陶摩擦副最優(yōu)的匹配形式為：“碳陶復(fù)合材料制動(dòng)盤(pán)+粉末冶金閘片”。這種匹配形式在制動(dòng)速度提升、減重、延長(zhǎng)摩擦副壽命方面具有較好效果。

山東大學(xué)一研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)篩選最優(yōu)的剎車盤(pán)和剎車片組合，通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)碳陶盤(pán)和碳陶剎車片、粉末冶金剎車片配副均顯示出較好的效果，其中，碳陶制動(dòng)盤(pán)與碳陶剎車片組成的制動(dòng)對(duì)偶，摩擦系數(shù)較高，摩擦磨損情況較其它組合好，碳陶材料作為汽車剎車副具有廣闊的發(fā)展前景。

從實(shí)驗(yàn)詳細(xì)過(guò)程來(lái)看： 由目前轎車采用的半金屬型、低金屬型、陶瓷型剎車片以及碳纖與鋼纖混雜纖維剎車片與碳陶瓷盤(pán)對(duì)偶，均存在磨損較大的現(xiàn)象，而且陶瓷型剎車片與碳陶對(duì)偶制動(dòng)時(shí)的摩擦系數(shù)太低，均不能與碳陶盤(pán)組成良好對(duì)偶；碳陶片與鑄鐵盤(pán)組成對(duì)偶時(shí)，碳陶片對(duì)鑄鐵盤(pán)有攻擊，造成鑄鐵盤(pán)劃傷，該組合需要改進(jìn)；炭陶盤(pán)與粉末冶金片組成對(duì)偶時(shí)，摩擦系數(shù)尚可，但由于選用的剎車片尺寸較小，剎車結(jié)構(gòu)也存在較多不合理，但是粉末冶金片表現(xiàn)出可以與炭陶盤(pán)組成對(duì)偶的潛質(zhì)。

在噪音方面，受制動(dòng)器的制動(dòng)結(jié)構(gòu)影響，制動(dòng)時(shí)有時(shí)出現(xiàn)摩擦聲音較大，而且后盤(pán)對(duì)偶摩擦系數(shù)偏高；前盤(pán)剎車片尺寸較大，盤(pán)與片的接觸面積大，制動(dòng)較為平穩(wěn)，摩擦系數(shù)適中，無(wú)制動(dòng)噪聲。

3、重要的智能化執(zhí)行器件，符合電動(dòng)車“增配、高配”趨勢(shì)

使用碳陶剎車片能夠顯著提高響應(yīng)速度，縮短制動(dòng)距離，是線控制動(dòng)的最佳執(zhí)行器件。 當(dāng)駕駛員將車輛的駕駛操控完全移交給自動(dòng)駕駛車輛的車載計(jì)算機(jī)系統(tǒng)后，方向盤(pán)、油門(mén)和剎車，就都完全由電子信號(hào)控制了（之前是通過(guò)機(jī)械液壓的方式），這就是所謂的“線控執(zhí)行”。由于電信號(hào)傳遞快于機(jī)械連接，線控可為自動(dòng)駕駛提供更高級(jí)別的安全守護(hù)。如常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間為300-500毫秒，博世ibooster的響應(yīng)時(shí)間為120-150毫秒，布雷博的線控制動(dòng)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間只有90毫秒，線控制動(dòng)距離相應(yīng)縮短。大陸宣稱在30km/h時(shí)啟動(dòng)行人保護(hù)時(shí)，MKC1剎車距離能從6.8米減少為4.1米。因此使用碳陶剎車能夠更顯著提升智能汽車制動(dòng)效率，提高智能駕駛安全性。

輕量化技術(shù)是未來(lái)汽車的重點(diǎn)發(fā)展方向。汽車零部件輕量化已經(jīng)成為汽車節(jié)能減排最直接的解決方法之一。實(shí)驗(yàn)證明，汽車整車重量降低10%，燃油效率可提高6%—8%；汽車整車質(zhì)量每減少100公斤，百公里油耗可降低0.3—0.6升。此外，伴隨著新能源汽車的迅速普及，電動(dòng)汽車對(duì)于續(xù)航里程的要求也更加迫切，在智能化網(wǎng)聯(lián)化的趨勢(shì)下，電動(dòng)車增配了大量智能化設(shè)備，芯片、雷達(dá)、高清攝像頭以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)木€束等，都給電動(dòng)車的“體重”增加了不小的負(fù)擔(dān)，運(yùn)用輕量化材料可以降低自身車重，在提升電動(dòng)汽車性能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

電動(dòng)化及輕量化趨勢(shì)下，碳陶盤(pán)能夠達(dá)到減重效果，降低里程焦慮。新能源車與燃油車相比，雖然沒(méi)有了發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱，但是增加了電池組，重量相對(duì)于燃油車更重，因此新能源車減重任重道遠(yuǎn)，碳陶剎車能有效降低懸掛系統(tǒng)以下重量，能更好的地適配新能源車，降低里程焦慮。

2021年11月，特斯拉宣布將在2022年中期，為旗下最快量產(chǎn)車ModelSPlaid車型提供碳陶瓷剎車套件，該套裝的成本已達(dá)2萬(wàn)美元，約合人民幣12.78萬(wàn)元。超高的車速，加上電車本身較大的質(zhì)量，普通的制動(dòng)系統(tǒng)在極限狀態(tài)下確實(shí)難堪重任，所以特斯拉準(zhǔn)備給這款車換上尺寸更大的碳陶瓷剎車盤(pán)、鍛造的對(duì)向六活塞卡鉗以及高性能制動(dòng)片，并且四個(gè)輪子均采用碳陶盤(pán)，以實(shí)現(xiàn)最強(qiáng)的制動(dòng)效果。特斯拉表示：ModelSPlaid碳陶瓷剎車套件專為終極賽道體驗(yàn)而設(shè)計(jì)，是一個(gè)完整的硬件套件，可在高性能駕駛期間提供最大、可重復(fù)的制動(dòng)力。

減輕懸架系統(tǒng)以下質(zhì)量事半功倍，碳陶剎車盤(pán)為減重關(guān)鍵部件。 懸掛系統(tǒng)以下每減輕1kg，相當(dāng)于懸掛系統(tǒng)以上減少5kg的效果。一對(duì)380mm尺寸的碳陶盤(pán)同比灰鑄鐵制動(dòng)盤(pán)的重量輕約20kg，相當(dāng)于在汽車懸掛系統(tǒng)達(dá)到了減重100kg的效果。此外，豐田高端跑車?yán)卓怂_斯RCF曾通過(guò)CFRP材料和碳陶制動(dòng)盤(pán)進(jìn)行多方面減重70kg，其中22kg由碳陶剎車盤(pán)貢獻(xiàn)，因此碳陶剎車盤(pán)為汽車減重的關(guān)鍵零部件。

4、技術(shù)、規(guī)模降本空間大，成本下降曲線陡峭

目前階段，碳/陶復(fù)合材料在剎車制動(dòng)領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用的主要障礙為生產(chǎn)成本較高、大批量生產(chǎn)工藝復(fù)雜、難度大、周期長(zhǎng)等。隨著碳/陶復(fù)合材料制備技術(shù)的提升、規(guī)模效益的展現(xiàn)，預(yù)計(jì)碳/陶復(fù)合材料將在摩擦制動(dòng)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

乘用車碳陶制動(dòng)盤(pán)依據(jù)碳纖維狀態(tài)可以分為兩大類，分別是短纖盤(pán)和長(zhǎng)纖盤(pán)。短纖盤(pán)國(guó)外居多，比較有代表性的是布雷博和西格里的CCM盤(pán)和CCB盤(pán)，其中CCB盤(pán)摩擦表面有一層耐磨的陶瓷涂層。長(zhǎng)纖盤(pán)國(guó)內(nèi)外均有，國(guó)外目前最頂級(jí)長(zhǎng)纖盤(pán)是布雷博和西格里CCM-R盤(pán)，可以滿足普通使用和賽道使用。國(guó)內(nèi)長(zhǎng)纖盤(pán)，包括兩種，一種是不帶耐磨涂層的C/C-SiC盤(pán)，另外一種是帶耐磨涂層的P-C/C-SiC盤(pán)。

短纖盤(pán)的制備工藝主要是分為混料、模壓成型、碳化、陶瓷化、去重裝配。它的優(yōu)點(diǎn)是制備周期比較短，僅需要一個(gè)月。因?yàn)槭悄撼尚?，所以原材料利用率非常高，綜合成本比較低。但缺點(diǎn)也比較明顯，即強(qiáng)度比較低，韌性比較差，在使用過(guò)程容易出現(xiàn)掉塊、斷裂和崩邊的風(fēng)險(xiǎn)。

長(zhǎng)纖盤(pán)的制備首先是將連續(xù)碳纖維用針刺法做成碳纖維預(yù)制件，然后用化學(xué)氣相滲透法增碳做成碳碳多孔體，再通過(guò)熔融滲硅進(jìn)行陶瓷化做成碳陶復(fù)合材料，最后經(jīng)機(jī)加工成碳陶制動(dòng)盤(pán)。特點(diǎn)是所制備出來(lái)的碳陶制動(dòng)盤(pán)綜合性能很好，缺點(diǎn)是制備周期比較長(zhǎng)，整個(gè)工藝下來(lái)長(zhǎng)達(dá)2個(gè)月，成本較高。

高成本限制了乘用車碳陶盤(pán)的推廣和應(yīng)用，目前國(guó)產(chǎn)碳陶盤(pán)應(yīng)用主要集中在改裝車這個(gè)領(lǐng)域。實(shí)現(xiàn)碳陶盤(pán)的低成本制備一般從以下5個(gè)維度著手：

1）原材料 ，碳陶盤(pán)原材料成本大部分源自碳纖維，可以通過(guò)優(yōu)化碳纖維的牌號(hào)和含量來(lái)實(shí)現(xiàn)原材料成本的降低。

2）制備工藝 ，長(zhǎng)纖盤(pán)制備周期長(zhǎng)主要受限于熱工藝，熱工藝這塊又包含CVI增碳工藝和反應(yīng)熔滲陶瓷化工藝，可以通過(guò)開(kāi)發(fā)多料柱限域CVI工藝和快速熔融工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)周期的大幅度降低至一個(gè)月以內(nèi)。

3）智能化 ，碳陶盤(pán)的加工不同于傳統(tǒng)金屬盤(pán)，陶瓷組分的存在使其加工難度大和加工效率低。目前國(guó)內(nèi)碳陶盤(pán)的機(jī)械加工多為非智能化生產(chǎn)，通過(guò)智能化在線檢測(cè)和生產(chǎn)可以大幅度提高生產(chǎn)效率，進(jìn)一步降低成本。

4）新工藝上和新方法 ，當(dāng)前長(zhǎng)纖盤(pán)預(yù)制體是從方板上面切割下來(lái)，這樣會(huì)形成中間和四個(gè)角五塊余料，導(dǎo)致整個(gè)原材料的利用率非常低?？砷_(kāi)發(fā)近尺寸預(yù)制體成型工藝，該工藝可以直接制備出環(huán)形坯體和通風(fēng)散熱結(jié)構(gòu)，就可以大大提高原材料的利用率同時(shí)還可以減少制動(dòng)盤(pán)的機(jī)械加工量，大幅度降低制備成本。

5）能源價(jià)格 ，因?yàn)橹苽涮继毡P(pán)熱工藝所需的溫度高且時(shí)間長(zhǎng)，用電量是非常大的，所以如果能夠爭(zhēng)取到優(yōu)惠的能源專項(xiàng)價(jià)格，對(duì)于碳陶盤(pán)的成本降低是非常有幫助。

產(chǎn)品直接材料成本占比較低，存在較大技術(shù)、規(guī)模降本空間。以金博股份為例（公司全部產(chǎn)品系碳碳復(fù)合材料，成本結(jié)構(gòu)代表性較強(qiáng)）。2021年公司熱場(chǎng)系列產(chǎn)品單噸成本為37萬(wàn)元/噸，較2017年的46萬(wàn)元/噸下降了20%，2021年單噸制造費(fèi)用為11.40萬(wàn)元，較2017年的24.68萬(wàn)元下降了53.8%，技術(shù)降本顯著，2021年原材料成本占比為52%，隨著規(guī)模擴(kuò)大、技術(shù)升級(jí)、自動(dòng)化水平提升和碳纖維價(jià)格下降，產(chǎn)品的降本空間巨大。當(dāng)前碳陶剎車片單片價(jià)格約2500-3500元，對(duì)用C級(jí)及以上乘用車市場(chǎng)，我們預(yù)計(jì)2025年單片價(jià)值有望下降到1000-1200元左右，將下探到B級(jí)及以上乘用車市場(chǎng)。

碳陶剎車盤(pán)未來(lái)市場(chǎng)空間大，增速高

碳/陶復(fù)合材料剎車盤(pán)供應(yīng)商主要包括意大利Brembo、英國(guó)SurfaceTransformsPlc、美國(guó)Fusionbrakes等，國(guó)內(nèi)掌握高性能碳/陶復(fù)合材料剎車盤(pán)制備技術(shù)的企業(yè)較少，國(guó)產(chǎn)替代的空間較大。 我們認(rèn)為，以下因素可能推動(dòng)碳陶推廣：

1、新能源車的發(fā)展，包括新勢(shì)力在內(nèi)的車企，在推出新能源車時(shí)，更積極地使用一些新技術(shù)。目前特斯拉和國(guó)內(nèi)頭部企業(yè)采用碳陶剎車盤(pán)技術(shù)，后續(xù)其他企業(yè)有望跟進(jìn)。隨著新能源車銷量的提升，碳陶剎車盤(pán)技術(shù)有望得到推廣。

2、我們認(rèn)為在碳陶的成本在初期較高，基本上用于性能車和高端車，隨著碳陶成本的下降，未來(lái)有望向30~40萬(wàn)的價(jià)格帶滲透，如果碳陶的單車成本可以降到5000元左右，有望向20~30萬(wàn)元的價(jià)格帶滲透。曾經(jīng)在豪車上使用的產(chǎn)品和技術(shù)，近年來(lái)不斷向更親民的價(jià)格帶滲透，包括空氣懸架、HUD等。

3、消費(fèi)升級(jí)和產(chǎn)品升級(jí)，從目前國(guó)內(nèi)推出的新車來(lái)看，價(jià)格帶普遍上移，我們認(rèn)為，汽車價(jià)格結(jié)構(gòu)向上遷移，有助于提高碳陶剎車盤(pán)的應(yīng)用范圍。

4、碳陶剎車盤(pán)有助于在更短的距離內(nèi)和和更短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)剎車，提高了自動(dòng)駕駛執(zhí)行端的相應(yīng)能力。隨著更多高自動(dòng)駕駛級(jí)別的車輛推出，碳陶剎車盤(pán)有望得到更廣泛的應(yīng)用。

目前碳陶剎車盤(pán)應(yīng)用范圍極小，2023年有望是碳陶剎車盤(pán)推廣的元年。我們測(cè)算2025年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)有望達(dá)到78億元，2030年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模有望超過(guò)200億。取代原有的粉末冶金剎車盤(pán)，是這個(gè)行業(yè)的必然趨勢(shì)：第一，碳纖維價(jià)格將逐步下降帶動(dòng)產(chǎn)品自身直接成本的下降；第二，隨著產(chǎn)銷規(guī)模的上升，工藝環(huán)節(jié)的優(yōu)化，規(guī)?；?jīng)濟(jì)將帶來(lái)碳陶剎車盤(pán)成本的下降；第三，最求更安全的的駕駛體驗(yàn)將推動(dòng)汽車行業(yè)產(chǎn)品的升級(jí)。

簡(jiǎn)單測(cè)算，至2025年，傳統(tǒng)粉末冶金剎車盤(pán)按照單車1000元價(jià)格、全球按照年銷售9000萬(wàn)輛汽車計(jì)算，市場(chǎng)規(guī)模為900億元，國(guó)內(nèi)接近300億元市場(chǎng)。隨著電動(dòng)化進(jìn)程加速，碳陶剎車盤(pán)的滲透率提升速度將有可能大幅度超出我們的預(yù)期。

這是一個(gè)全新的市場(chǎng)，契合電動(dòng)智能發(fā)展的大趨勢(shì)，是0-1的突破。而對(duì)于汽車安全的考慮，一旦突破將成為汽車安全的賣點(diǎn)，發(fā)展速度有望超出我們預(yù)期，未來(lái)的整體市場(chǎng)銷售收入將有望接近2000-3000億元，而汽車零部件是中國(guó)汽車分工環(huán)節(jié)中優(yōu)勢(shì)所在，未來(lái)國(guó)內(nèi)企業(yè)將有望這個(gè)領(lǐng)域取得更大的市場(chǎng)份額。

國(guó)外企業(yè)應(yīng)用早，國(guó)產(chǎn)替代空間較大

行業(yè)屬于藍(lán)海市場(chǎng)，國(guó)產(chǎn)替代空間較大。 受制于工藝復(fù)雜、生產(chǎn)難度大、生產(chǎn)周期長(zhǎng)等多個(gè)壁壘，國(guó)內(nèi)能夠量產(chǎn)碳陶盤(pán)的企業(yè)較少。

碳陶復(fù)合材料剎車盤(pán)供應(yīng)商主要包括意大利Brembo、英國(guó)SurfaceTransformsPlc、美國(guó)Fusionbrakes等，國(guó)內(nèi)掌握高性能碳/陶復(fù)合材料剎車盤(pán)制備技術(shù)的企業(yè)較少，國(guó)產(chǎn)替代的空間較大。

海外頭部碳陶制動(dòng)盤(pán)生產(chǎn)企業(yè)主要客戶為高端跑車生產(chǎn)商，產(chǎn)品單價(jià)更高，以海外頭部企業(yè)布雷博為例，單個(gè)碳陶盤(pán)的產(chǎn)品價(jià)格超過(guò)10萬(wàn)元人民幣，而國(guó)產(chǎn)碳陶盤(pán)單車價(jià)值量約為0.8-1.2萬(wàn)元左右，具有極高性價(jià)比。

隨著國(guó)產(chǎn)企業(yè)在該領(lǐng)域技術(shù)不斷突破，以及新能源車“增配、高配、智能化”趨勢(shì)的不斷演進(jìn)，國(guó)產(chǎn)新能源汽車碳陶盤(pán)的滲透率有望不斷提高。

我國(guó)制動(dòng)材料行業(yè)取得較大發(fā)展，國(guó)產(chǎn)碳陶剎車盤(pán)更具性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。 我國(guó)的制動(dòng)材料行業(yè)在國(guó)際中一直處于相對(duì)落后的地位，主要是因?yàn)橐郧皣?guó)內(nèi)汽車行業(yè)產(chǎn)量少、車型品種單一，使得汽車行業(yè)發(fā)展緩慢，導(dǎo)致制動(dòng)系統(tǒng)并無(wú)太大的改進(jìn)。

近年來(lái)，我國(guó)汽車制動(dòng)材料行業(yè)已取得了較大的發(fā)展，正著力發(fā)展新型制動(dòng)材料，大部分制動(dòng)材料生產(chǎn)企業(yè)科研能力、研發(fā)水平、生產(chǎn)設(shè)備和工藝都在不斷加強(qiáng)，使得制動(dòng)材料產(chǎn)品質(zhì)量逐漸提升，產(chǎn)品性能趨于穩(wěn)定。

文章來(lái)源 | 招商證券

               汪劉勝，楊獻(xiàn)宇