碳陶剎車盤電動智能化執(zhí)行終端藍海市場廣闊

1、一、碳陶剎車盤性能優(yōu)勢明顯、發(fā)展前景廣闊1、剎車盤是剎車系統(tǒng)核心部件，材料對性能影響較大汽車制動系統(tǒng)是汽車的關(guān)鍵部件，剎車片與剎車盤組成一對摩擦副，通過剎車片對偶件制動達到制動功能。汽車制動系統(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裝置專門的制動機構(gòu)，因此汽車制動系統(tǒng)是汽車的關(guān)鍵部件之一。以盤式制動器為例，主要制動裝置由制動盤、制動鉗、摩擦片、分泵、油管等部分構(gòu)成，制動盤是盤式制動器的摩擦偶件，在汽車在行駛過程中，制動盤會跟著輪胎一起轉(zhuǎn)動，通過制動卡鉗來夾住制動盤，起到減速或者停車的作用。而剎車片是則是安裝在制動卡鉗內(nèi)的摩擦片，車主在進行急剎車時，剎車片就

2、會被擠壓到制動盤上，制造出摩擦力，從達到而使車輛減速的目的。剎車制動部件是機動設(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、延長使用壽命是剎車材料發(fā)展的大趨勢。 圖 1：汽車剎車系統(tǒng)示意圖 圖 2：碳陶剎車盤構(gòu)造示意圖 Brembo 公眾號 深圳勒邁科技， 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)量輕便是制動閘片的重要發(fā)展方向，是搶占未來發(fā)展制高點的重點。碳陶復(fù)合剎車材料是

3、 20 世紀 90 年代發(fā)展起來的一種以高強度碳纖維為增強體，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，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，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領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。表 1：高性能剎車材料發(fā)展史時期材料使用現(xiàn)狀第一代20 世紀 70 年代中前期石棉材料環(huán)境污染（已淘汰）第二代20 世紀 70 年代至 90 年代半金屬材料已發(fā)展

4、為少金屬材料第三代20 世紀 90 年代后粉末冶金材料在高速列車、飛機上廣泛使用第四代20 世紀 90 年代后碳碳復(fù)合材料在飛機上廣泛使用第五代21 世紀開始碳陶復(fù)合材料在國外廣泛使用，國內(nèi)飛機開始使用資料來源：頂立科技公眾號、主流剎車材料主要有三類：金屬基剎車盤、碳碳材料剎車盤和碳陶剎車盤。目前廣泛用于高速列車、汽車和飛機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、高溫強度下降顯著、抗熱震能力差、使用壽命短等缺點；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)相對干態(tài)衰減約50%）、熱庫體積大、生產(chǎn)周期長（約 1200h）及生產(chǎn)成本高等問題

5、，制約了其進一步發(fā)展及應(yīng)用。碳陶剎車盤結(jié)合了碳纖維和多晶碳化硅這兩者的物理特性。同時由于較輕的重量、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不但延長了剎車盤的使用壽命，并且避免了因負載而產(chǎn)生的所有問題。表 2：各類高性能剎車材料對比剎車材料優(yōu)點缺點材料導(dǎo)熱性差，高溫下磨損率急劇合金材料重量輕，摩擦系數(shù)穩(wěn)定性較好，生產(chǎn)周期短、成本較低，工藝較成熟導(dǎo)熱性好、摩擦系數(shù)穩(wěn)定，適用各種粉末冶金材料工況，生產(chǎn)周期短、成本較低，工藝較成熟增加，甚至導(dǎo)致熱裂；在潮濕狀態(tài)下摩擦系數(shù)大幅下降，受天氣影響大重量較高，摩擦系數(shù)在高溫下有一定的衰減碳碳復(fù)合材料質(zhì)輕、磨損率低、耐高溫高溫

6、易氧化，濕態(tài)下系數(shù)衰減明顯，生產(chǎn)成本高碳陶復(fù)合材料其抗高溫氧化、潮濕狀態(tài)摩擦系數(shù)穩(wěn)定，摩擦系數(shù)穩(wěn)定性好大批量生產(chǎn)工藝復(fù)雜、難度大、周期長，成本很高資料來源：碳陶剎車盤-制動材料的新時代、天宜上佳招股書、碳陶剎車盤性能明顯優(yōu)于普通灰鑄鐵剎車盤，但成本為其短板。目前廣泛使用的制動盤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、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，目前主要用于飛機制動器，隨著近年來高速鐵路的發(fā)展，國內(nèi)外科技工作者開始研制開

7、發(fā)用于高速鐵路的碳陶復(fù)合材料摩擦副，碳陶復(fù)合材料是一種國際上重點開發(fā)的摩擦副材料，我國也已經(jīng)處于起步階段，碳陶剎車盤未來降本空間較大，有望成為剎車產(chǎn)品的主要發(fā)展方向。表 3：碳陶剎車盤與傳統(tǒng)剎車盤主要參數(shù)對比參數(shù)碳陶剎車盤灰鑄鐵制動盤提速快，同款同車條件下，提速快 30%較慢舒適度高，方向盤操控靈巧，車身震動小低制動距離短，碳陶制動距離為 30m長，常規(guī)車輛制動距離為 42m熱衰退無，具備抗熱衰退特點，碳陶材質(zhì)耐高溫可達到 1750以上熱脹冷縮龜裂等現(xiàn)象。耐腐蝕強，不含金屬，不會生銹弱，遇到酸堿性環(huán)境，會生銹重量輕較重使用壽命長達 30 萬公里一般為 10 萬公里在 2000以下不會產(chǎn)生任何熱

8、脹冷縮嚴重在 900高溫中，會發(fā)生熔融、粘結(jié)、變形、價格Model S Plaid 車型的碳陶瓷剎車套件成本已達 2 萬美元幾百元不等資料來源：公司數(shù)據(jù)、2、碳陶剎車盤優(yōu)勢較為明顯，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械強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載和機械負載性能提供了保障。因此，碳纖維增強碳化硅材料完美結(jié)合了碳纖維增強碳( 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

9、率從 0.1%0.3%不等，這對于陶瓷材料而言是極高的數(shù)值。正因為具有這些特征，碳纖維增強碳化硅才成為高性能剎車制動系統(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延長了碳陶剎車片的使用壽命，并避免了傳統(tǒng)灰鑄鐵剎車片因負載而產(chǎn)生的所有問題。圖 3：碳陶復(fù)合材料的構(gòu)成碳陶剎車盤-制動材料的新時代、碳陶剎車非常適合用于對剎車性能要求較高的交通工具，最早應(yīng)用于超跑轎車。因為具有高溫穩(wěn)定性、高導(dǎo)熱性、高比熱等特點，相對于鋼制剎車，碳陶剎車的優(yōu)勢明顯：例如更長的使用壽命（長達 30W 公里）、更強的制動性能（耐高溫）、更輕的重量（同等尺寸下重量

10、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 年誕生代以來一直用于航空航天，最早應(yīng)用于 F16 戰(zhàn)機，以減少在航母上降落的剎車熱衰退問題，后來十九世紀八十年代開始，碳陶剎車也在賽車項目中發(fā)展起來。直到 2001 年，碳陶剎車才被用于量產(chǎn)的民用上跑車，第一款采用了碳陶瓷剎車的量產(chǎn)車保時捷 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。其他知名品牌汽車也陸續(xù)開始通過采用這一創(chuàng)新型剎車技術(shù)來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

11、車與豪華汽車 圖 4：保時捷 911 GT2 圖 5：保時捷 911GT2 剎車 車網(wǎng)聯(lián)盟 車網(wǎng)聯(lián)盟 碳/陶復(fù)合材料的主要基體成分碳化硅具有耐高溫、高強度、抗氧化、耐腐蝕、耐沖擊的優(yōu)點，碳陶盤相對于普通剎車盤優(yōu)勢明顯。首先，更輕的剎車盤就意味著底盤下質(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下因高熱產(chǎn)生熱衰退，而陶瓷剎車盤能有效而穩(wěn)定的抵抗熱衰退，其耐熱效果比普通剎車盤高出許多倍，第三，陶瓷碟在制動最初階段就立刻能產(chǎn)生最大的剎車力，因此甚至無需剎車輔助增加系統(tǒng)，而整體制動比傳統(tǒng)剎車系統(tǒng)更快、距離更短。第四，為了抵抗高熱，在制動活塞與剎

12、車襯塊之間有陶瓷來隔熱，陶瓷剎車碟有非凡的耐用性。最后，盡管陶瓷剎車盤的剎車性能十分優(yōu)異，但是它的價格卻十分昂貴，如保時捷和奧迪的高性能跑車上的選裝價格都在 10 萬元以上。序號優(yōu)勢描述1輕量化懸掛系統(tǒng)以下每減 1kg，相當(dāng)于懸掛系統(tǒng)以上減少 5kg 的效果，以 380mm 一對碳陶剎車盤重量為 12kg，而一對 380mm 灰鑄鐵制動盤為 32kg 為例，懸掛以下減少 20kg，相當(dāng)于懸掛系統(tǒng)2提速快以上減少 100kg 重量效果，新能源電動車可以大幅提高續(xù)航里程。同款同車條件下，使用碳陶剎車系統(tǒng)提速快 30%，表 4：碳陶剎車盤優(yōu)勢總結(jié)序號優(yōu)勢描述3制動距離短同款同車條件下，100km 到

13、 0km，常規(guī)車輛制動距離為 42m，碳陶制動距離為 30m，縮短距4舒適度提高離約 35%，大大降低意外事故風(fēng)險。當(dāng)懸掛系統(tǒng)以下減輕重量，其優(yōu)勢是方向盤操控靈巧，車身震動小。當(dāng)遇到顛簸不平路段，即使簧下震動頻率增加，而振幅減小明顯，隨之舒適度大幅提高。5無熱衰退普通的剎車碟容易在全力制動下因高熱產(chǎn)生熱衰退，而陶瓷剎車碟能有效而穩(wěn)定地抵抗熱衰退，6無熱脹冷縮其耐熱效果比普通剎車盤高出許多倍，碳陶材質(zhì)能滿足 1650高溫使用，摩擦系數(shù)不降反升。頻繁剎車條件下，灰鑄鐵剎車盤在 900高溫中，材質(zhì)會發(fā)生熔融粘結(jié)、變形、龜裂等現(xiàn)象，7節(jié)能環(huán)保而碳陶剎車盤耐高溫、穩(wěn)定性好，在 2000以下不會產(chǎn)生任何熱

14、脹冷縮。按照相關(guān)汽車廠商公布數(shù)據(jù)，車身減重 100kg 節(jié)約能耗 10%，且碳陶剎車盤在剎車時落下的極少粉塵對環(huán)境無污染。8噪音小碳陶剎車系統(tǒng)剎車時無噪音，其內(nèi)含有石墨碳能夠更好的起到潤滑作用。9不生銹碳陶材料中不含金屬，不會生銹，常規(guī)灰鑄鐵剎車盤遇到酸堿性環(huán)境，會生銹。10耐腐蝕碳元素為惰性元素，遇到酸堿性環(huán)境不會被腐蝕。資料來源：勒邁科技公眾號、金博股份招股書、碳陶制動盤與碳陶剎車片組成的制動對偶較有發(fā)展前景。根據(jù)國際、國內(nèi)研究進展，動車組碳陶摩擦副最優(yōu)的匹配形式為：“碳陶復(fù)合材料制動盤+粉末冶金閘片”。這種匹配形式在制動速度提升、減重、延長摩擦副壽命方面具有較好效果。山東大學(xué)一研究團隊通

15、過實驗來篩選最優(yōu)的剎車盤和剎車片組合，通過實驗發(fā)現(xiàn)碳陶盤和碳陶剎車片、粉末冶金剎車片配副均顯示出較好的效果，其中，碳陶制動盤與碳陶剎車片組成的制動對偶，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。從實驗詳細過程來看：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對偶，均存在磨損較大的現(xiàn)象，而且陶瓷型剎車片與碳陶對偶制動時的摩擦系數(shù)太低，均不能與碳陶盤組成良好對偶；碳陶片與鑄鐵盤組成對偶時，碳陶片對鑄鐵盤有攻擊，造成鑄鐵盤劃傷，該組合需要改進；炭陶盤與粉末冶金片組成對偶時，摩擦系數(shù)尚可，但由于選用的剎車片尺寸較小，剎車

16、結(jié)構(gòu)也存在較多不合理，但是粉末冶金片表現(xiàn)出可以與炭陶盤組成對偶的潛質(zhì)。在噪音方面，受制動器的制動結(jié)構(gòu)影響，制動時有時出現(xiàn)摩擦聲音較大，而且后盤對偶摩擦系數(shù)偏高；前盤剎車片尺寸較大，盤與片的接觸面積大，制動較為平穩(wěn)，摩擦系數(shù)適中，無制動噪聲。表 5：各類剎車組合性能測試結(jié)果剎車盤剎車片實驗次數(shù)噪音描述磨損情況摩擦系數(shù)M09#8 次無噪音外片材料磨光，內(nèi)片材料磨到一半0.21A 號碳陶（后）TD2C3 次無噪音外片材料磨到一半，內(nèi)片磨損較輕0.12碳陶片10 次無噪音，聲音大無明顯磨損0.57M09#10 次無噪音有明顯磨損，但磨損不大0.18B 號碳陶（后）TD2C10 次無噪音磨損很小，接觸面

17、未完全磨到0.14碳陶片10 次無噪音，聲音大無明顯磨損0.56鑄鐵盤碳陶片3 次無噪音，聲音大無明顯磨損，制動盤有劃傷0.47M06#3 次無噪音外片磨損一半多，內(nèi)片磨損較輕0.327A 號碳陶（前）TD2C10 次無噪音內(nèi)外片均磨損近 1/30.25碳陶片3 次無噪音無明顯磨損0.396-0.365M06#5 次無噪音內(nèi)片磨掉近 2/3，外片磨損較輕0.282-0.257B 號碳陶（前）TD2C10 次無噪音內(nèi)外片均磨掉 2/3 多0.31碳陶片12 次無噪音，聲音大無明顯磨損0.413-0.378鑄鐵盤碳陶片12 次有噪音無明顯磨損，制動盤有劃傷0.382-0.321A 號碳陶（前）混雜

18、纖維剎車片2 次無噪音內(nèi)外片磨耗均超過 2mm，內(nèi)片重量損失 18g，外片重量損失 20g0.3A 號碳陶（前）LPB 粉末冶金片8 次無噪音平均厚度損失 0.09mm，制動盤磨損明顯，磨損灰塵填滿襯片開槽內(nèi)0.387-0.171B 號碳陶（前）LPB 粉末冶金片8 次噪音大平均厚度損失 0.08mm，制動盤無明顯磨損，襯片開槽內(nèi)無灰塵0.242.0.221資料來源：炭_炭-碳化硅復(fù)合材料汽車剎車副的研究、注：M06：半金屬型剎車片；M09：低金屬型剎車片系列；TD2：陶瓷型剎車片3、重要的智能化執(zhí)行器件，符合電動車“增配、高配”趨勢使用碳陶剎車片能夠顯著提高響應(yīng)速度，縮短制動距離，是線控制動

19、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駕駛車輛的車載計算機系統(tǒng)后，方向盤、油門和剎車，就都完全由電子信號控制了（之前是通過機械液壓的方式），這就是所謂的“線控執(zhí)行”。由于電信號傳遞快于機械連接，線控可為自動駕駛提供更高級別的安全守護。如常規(guī)制動系統(tǒng)響應(yīng)時間為 300-500 毫秒，博世 ibooster 的響應(yīng)時間為 120-150 毫秒，布雷博的線控制動系統(tǒng)響應(yīng)時間只有 90 毫秒，線控制動距離相應(yīng)縮短。大陸宣稱在 30km/h 時啟動行人保護時，MK C1 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效率，提高智能駕駛安全性。圖 6

20、：剎車盤是制動系統(tǒng)效率提升的重要執(zhí)行部件資料來源：汽車之家、輕量化技術(shù)是未來汽車的重點發(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。實驗證明，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 0.30.6 升。此外，伴隨著新能源汽車的迅速普及，電動汽車對于續(xù)航里程的要求也更加迫切，在智能化網(wǎng)聯(lián)化的趨勢下，電動車增配了大量智能化設(shè)備，芯片、雷達、高清攝像頭以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)木€束等，都給電動車的“體重”增加了不小的負擔(dān)，運用輕量化材料可以降低自身車重，在提升電動汽車性能的同時，實現(xiàn)節(jié)能減排。表 6：汽車輕量化發(fā)展技術(shù)路線指標2

21、020 年2025 年2030 年車輛裝備質(zhì)量較 2015 年減重 10%較 2015 年減重 20%較 2015 年減重 35%高強度鋼強度 600MPA 以上的第三代汽車鋼應(yīng)用比2000MPA 級以上鋼AHSS 鋼應(yīng)用達到50%例達到自車身重量的30%材有一定比例運用鋁合金單車用鋁量達到單車用鋁量超過單車用鋁量超過190KG250KG350KG鎂合金單車用鎂量達到單車鎂合金使用達到單車鎂合金使用達15KG25KG到 45KG碳纖維增強復(fù)碳纖維有一定使用碳纖維使用量占車重碳纖維使用量占車合材料量，成本比 2015 年降2%，成本比上一階段重 5%，成本比上一低 50%降低 50%階段降低 5

22、0%資料來源：中國汽車工程學(xué)會，電動化及輕量化趨勢下，碳陶盤能夠達到減重效果，降低里程焦慮。新能源車與燃油車相比，雖然沒有了發(fā)動機和變速箱，但是增加了電池組，重量相對于燃油車更重，因此新能源車減重任重道遠，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Model S Plaid 車型提供碳陶瓷剎車套件，該套裝的成本已達 2 萬美元，約合人民幣 12.78 萬元。超高的車速，加上電車本身較大的質(zhì)量，普通的制動系統(tǒng)在極限狀態(tài)下確實難堪重任，所以特斯拉準備給這款車換上尺寸更大的碳陶瓷剎車盤、鍛造的對

23、向六活塞卡鉗以及高性能制動片，并且四個輪子均采用碳陶盤，以實現(xiàn)最強的制動效果。特斯拉表示：Model S Plaid 碳陶瓷剎車套件專為終極賽道體驗而設(shè)計，是一個完整的硬件套件，可在高性能駕駛期間提供最大、可重復(fù)的制動力。圖 7：汽車質(zhì)量與續(xù)航里程的關(guān)系 圖 8：特斯拉將使用碳陶剎車套件 新華社、 特斯拉公告 減輕懸架系統(tǒng)以下質(zhì)量事半功倍，碳陶剎車盤為減重關(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 380mm 尺寸的碳陶盤同比灰鑄鐵制動盤的重量輕約 20kg，相當(dāng)于在汽車懸掛系統(tǒng)達到了減重 100kg的效果。此外，豐田高端跑車雷克薩斯 RCF 曾通過 C

24、FRP 材料和碳陶制動盤進行多方面減重 70kg，其中 22kg 由碳陶剎車盤貢獻，因此碳陶剎車盤為汽車減重的關(guān)鍵零部件。圖 9：豐田雷克薩斯 RCF 跑車各環(huán)節(jié)減重占比31%52%10%4% 3%碳陶剎車盤尾管鋁鍛造隔墻、控制臂、進氣歧管其他資料來源：汽車之家、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)計碳/陶復(fù)合材料將在摩擦制動領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。乘用車碳陶制動盤依據(jù)碳纖維狀態(tài)可以分為兩大類，分別是短纖盤和長纖盤。短纖盤國外居多

25、，比較有代表性的是布雷博和西格里的 CCM 盤和 CCB 盤，其中 CCB 盤摩擦表面有一層耐磨的陶瓷涂層。長纖盤國內(nèi)外均有，國外目前最頂級長纖盤是布雷博和西格里CCM-R 盤，可以滿足普通使用和賽道使用。國內(nèi)長纖盤，包括兩種，一種是不帶耐磨涂層的 C/C-SiC 盤，另外一種是帶耐磨涂層的 P-C/C-SiC 盤。短纖盤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)點是制備周期比較短，僅需要一個月。因為是模壓成型，所以原材料利用率非常高，綜合成本比較低。但缺點也比較明顯，即強度比較低，韌性比較差，在使用過程容易出現(xiàn)掉塊、斷裂和崩邊的風(fēng)險。長纖盤的制備首先是將連續(xù)碳纖維用針

26、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，再通過熔融滲硅進行陶瓷化做成碳陶復(fù)合材料，最后經(jīng)機加工成碳陶制動盤。特點是所制備出來的碳陶制動盤綜合性能很好，缺點是制備周期比較長，整個工藝下來長達 2 個月，成本較高。圖 10：長纖維碳陶剎車盤資料來源：金博股份公告、高成本限制了乘用車碳陶盤的推廣和應(yīng)用，目前國產(chǎn)碳陶盤應(yīng)用主要集中在改裝車這個領(lǐng)域。實現(xiàn)碳陶盤的低成本制備一般從以下 5 個維度著手：原材料，碳陶盤原材料成本大部分源自碳纖維，可以通過優(yōu)化碳纖維的牌號和含量來實現(xiàn)原材料成本的降低。制備工藝，長纖盤制備周期長主要受限于熱工藝，熱工藝這塊又包含CVI 增碳工藝和反應(yīng)熔滲陶瓷

27、化工藝，可以通過開發(fā)多料柱限域CVI 工藝和快速熔融工藝來實現(xiàn)生產(chǎn)周期的大幅度降低至一個月以內(nèi)。智能化，碳陶盤的加工不同于傳統(tǒng)金屬盤，陶瓷組分的存在使其加工難度大和加工效率低。目前國內(nèi)碳陶盤的機械加工多為非智能化生產(chǎn)，通過智能化在線檢測和生產(chǎn)可以大幅度提高生產(chǎn)效率，進一步降低成本。新工藝上和新方法，當(dāng)前長纖盤預(yù)制體是從方板上面切割下來，這樣會形成中間和四個角五塊余料，導(dǎo)致整個原材料的利用率非常低。 可開發(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還可以減少制動盤的機械加工量，大幅度降低制備成本。能源價格，因為制備碳陶盤熱工藝所需的溫度高且

28、時間長，用電量是非常大的，所以如果能夠爭取到優(yōu)惠的能源專項價格，對于碳陶盤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）。2021 年公司熱場系列產(chǎn)品單噸成本為 37 萬元/噸，較 2017 年的 46 萬元/噸下降了 20%，2021年單噸制造費用為 11.40 萬元，較 2017 年的 24.68 萬元下降了 53.8%，技術(shù)降本顯著，2021 年原材料成本占比為 52%，隨著規(guī)模擴大、技術(shù)升級、自動化水平提升和碳纖維價格下降，產(chǎn)品的降本空間巨大。當(dāng)前碳陶剎車片單片價格約 2500-3500 元

29、，對用 C 級及以上乘用車市場，我們預(yù)計 2025 年單片價值有望下降到 1000-1200 元左右，將下探到 B 級及以上乘用車市場。圖 11：汽車剎車系統(tǒng)示意圖 圖 12：碳陶剎車盤構(gòu)造示意圖120%100%80%直接材料直接人工制造費用直接材料直接人工制造費用504024.6820.3517.9160%40%20%53%49%45%34%31%21%17%24%22%23%45%52%23%29%32%0%302011.141010.4409.3311.849.2212.9611.757.5115.7511.406.2719.1320172018201920202021201720182

30、01920202021金博股份公告 金博股份公告、 二、碳陶剎車盤未來市場空間大，增速高碳/陶復(fù)合材料剎車盤供應(yīng)商主要包括意大利 Brembo、英國 SurfaceTransformsPlc、美國 Fusionbrakes 等，國內(nèi)掌握高性能碳/陶復(fù)合材料剎車盤制備技術(shù)的企業(yè)較少，國產(chǎn)替代的空間較大。我們認為，以下因素可能推動碳陶推廣：1、新能源車的發(fā)展，包括新勢力在內(nèi)的車企，在推出新能源車時，更積極地使用一些新技術(shù)。目前特斯拉和國內(nèi)頭部企業(yè)采用碳陶剎車盤技術(shù)，后續(xù)其他企業(yè)有望跟進。隨著新能源車銷量的提升，碳陶剎車盤技術(shù)有望得到推廣。2、我們認為在碳陶的成本在初期較高，基本上用于性能車和高端車

31、，隨著碳陶成本的下降，未來有望向 3040 萬的價格帶滲透，如果碳陶的單車成本可以降到 5000 元左右，有望向 2030 萬元的價格帶滲透。曾經(jīng)在豪車上使用的產(chǎn)品和技術(shù)，近年來不斷向更親民的價格帶滲透，包括空氣懸架、HUD 等。3、消費升級和產(chǎn)品升級，從目前國內(nèi)推出的新車來看，價格帶普遍上移，我們認為，汽車價格結(jié)構(gòu)向上遷移，有助于提高碳陶剎車盤的應(yīng)用范圍。4、碳陶剎車盤有助于在更短的距離內(nèi)和和更短的時間內(nèi)實現(xiàn)剎車，提高了自動駕駛執(zhí)行端的相應(yīng)能力。隨著更多高自動駕駛級別的車輛推出，碳陶剎車盤有望得到更廣泛的應(yīng)用。表 7：國內(nèi)汽車行業(yè)銷量預(yù)測（萬輛）2021 年占比2025 年占比2030 年占

32、比乘用車總銷量 2077.1220025000-5 萬元 89.44.3%442.00%251.00%5-10 萬元 392.018.9%33015.00%27511.00%10-15 萬元 641.930.9%61628.00%67527.00%15-20 萬元 186.49.0%24211.00%27511.00%20-30 萬元 528.825.5%61628.00%70028.00%30 萬以上 238.511.5%35216.00%55022.00%商用車銷量 483.2480500國內(nèi)汽車行業(yè)銷量 256026803000markline、汽車之家、注：2021 年乘用車銷量為了對

33、應(yīng)價格帶，總銷量與中汽協(xié)略有出入，此處重點以銷量結(jié)構(gòu)作為參考。目前碳陶剎車盤應(yīng)用范圍極小，2023 年有望是碳陶剎車盤推廣的元年。我們測算 2025 年國內(nèi)市場有望達到 78 億元，2030 年國內(nèi)市場規(guī)模有望超過 200 億。取代原有的粉末冶金剎車盤，是這個行業(yè)的必然趨勢：第一，碳纖維價格將逐步下降帶動產(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)濟將帶來碳陶剎車盤成本的下降；第三，最求更安全的的駕駛體驗將推動汽車行業(yè)產(chǎn)品的升級。簡單測算，至 2025 年，傳統(tǒng)粉末冶金剎車盤按照單車 1000 元價格、全球按照年銷售 9000 萬輛汽車計算，市場規(guī)模為 900 億

34、元，國內(nèi)接近 300 億元市場。隨著電動化進程加速，碳陶剎車盤的滲透率提升速度將有可能大幅度超出我們的預(yù)期。這是一個全新的市場，契合電動智能發(fā)展的大趨勢，是 0-1 的突破。而對于汽車安全的考慮，一旦突破將成為汽車安全的賣點，發(fā)展速度有望超出我們預(yù)期，未來的整體市場銷售收入將有望接近 2000-3000 億元，而汽車零部件是中國汽車分工環(huán)節(jié)中優(yōu)勢所在，未來國內(nèi)企業(yè)將有望這個領(lǐng)域取得更大的市場份額。表 8：碳陶剎車盤市場規(guī)模測算2025 年2030 年乘用車碳陶剎車盤滲透率0-5 萬元0.00%0.00%5-10 萬元0.00%0.00%10-15 萬元0.00%0.00%15-20 萬元0.0

35、0%0.00%20-30 萬元2.00%15.00%30 萬以上15.00%40.00%商用車碳陶剎車盤滲透率2%10%乘用車單車價值量（萬元）1.00.5商用車單車價值（萬元）1.80.8乘用車市場空間（億元）65.1162.5商用車市場空間（億元）13.040.0中國市場空間78.1202.5資料來源：中汽協(xié)、三、國外企業(yè)應(yīng)用較早，國產(chǎn)替代空間較大行業(yè)屬于藍海市場，國產(chǎn)替代空間較大。受制于工藝復(fù)雜、生產(chǎn)難度大、生產(chǎn)周期長等多個壁壘，國內(nèi)能夠量產(chǎn)碳陶盤的企業(yè)較少。碳陶復(fù)合材料剎車盤供應(yīng)商主要包括意大利 Brembo、英國 Surface Transforms Plc、美國 Fusionbra

36、kes 等，國內(nèi)掌握高性能碳/陶復(fù)合材料剎車盤制備技術(shù)的企業(yè)較少，國產(chǎn)替代的空間較大。海外頭部碳陶制動盤生產(chǎn)企業(yè)主要客戶為高端跑車生產(chǎn)商，產(chǎn)品單價更高，以海外頭部企業(yè)布雷博為例，單個碳陶盤的產(chǎn)品價格超過 10 萬元人民幣，而國產(chǎn)碳陶盤單車價值量約為 0.8-1.2 萬元左右，具有極高性價比。隨著國產(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”趨勢的不斷演進，國產(chǎn)新能源汽車碳陶盤的滲透率有望不斷提高。表 9：主要碳陶復(fù)合材料剎車盤制備企業(yè)及客戶情況公司名稱國家簡介合作車企/車型Brembo意大利Brembo SGL 公司是由國際知名制動器制造企業(yè)意大利 Brembo 與國際知名碳

37、素企業(yè)西格里合資，專業(yè)設(shè)計、開發(fā)和制造由碳陶瓷材料制成的制動盤及制動系統(tǒng)法拉利、瑪莎拉蒂、阿爾法羅密歐、阿斯頓馬丁、克爾維特、日產(chǎn)、雷克薩斯、帕加尼、邁凱輪、大眾、保時捷、奧迪、賓利、蘭博基尼、布加迪和 AMGALCON英國該品牌 1984 年 在 英 國 斯 塔 褔 德郡 (STAFFORDSHIRE)創(chuàng)立，旗下除了生產(chǎn)專業(yè)制動系統(tǒng)外還有強化競技離合器AUDI A4、TT，BMW 3 系(E46、E90)、MINI， HONDA雅 閣 (CL7) 、 CIVIC ， 三 菱 EVOLUTION(CT9A) ， NISSAN 350Z 、日產(chǎn) SKYLINE，SUBARU IMPERZA(WR

38、X、STI)，大眾 GOLF、BORA、速騰等Surface Transforms Plc英國Surface Transforms Plc 為知名汽車零部件供應(yīng)商，可提供高性能碳陶剎車盤產(chǎn)品保時捷、奧迪、蘭博基尼等奧迪 R8、RS4/5、保時捷 996 Turbo/GT 系列、Fusionbrakes美國Fusionbrakes 為知名汽車制動系統(tǒng)提供商，可提供高性能碳陶剎車盤產(chǎn)品997 Turbo/GT 系列及最新的 991 Turbo/GT 系列、GT-R、蘭博基尼 Gallardo 等以金博股份為代表的 少數(shù)國內(nèi)中國廠商少數(shù)國內(nèi)企業(yè)（金博股份等）已掌握高性能碳陶剎車盤制備技術(shù)并形成產(chǎn)品，

39、目前處于汽車制造商驗證階段，有望實現(xiàn)進口替代國內(nèi)公司汽車用碳/陶復(fù)合材料剎車盤已開發(fā)成功，處于市場拓展階段，尚未在該領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)營業(yè)收入。資料來源：金博股份公告、車網(wǎng)聯(lián)盟、我國制動材料行業(yè)取得較大發(fā)展，國產(chǎn)碳陶剎車盤更具性價比優(yōu)勢。我國的制動材料行業(yè)在國際中一直處于相對落后的地位，主要是因為以前國內(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)致制動系統(tǒng)并無太大的改進。近年來，我國汽車制動材料行業(yè)已取得了較大的發(fā)展，正著力發(fā)展新型制動材料，大部分制動材料生產(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，使得制動材料產(chǎn)品質(zhì)量逐漸提升，產(chǎn)品性能趨于穩(wěn)定。Brembo：全球碳陶剎車系統(tǒng)龍頭

40、布雷博陶瓷制動系統(tǒng)公司（Brembo Ceramic Brake Systems SpA）于 2003 年誕生，是布雷博與戴姆勒克萊斯勒集團共同創(chuàng)立的合資公司，之后戴姆勒從合資公司撤資，于是布雷博與 SGL 集團繼續(xù)攜手前行，雙方在 2009 年 5月組建了布雷博 SGL 碳纖維陶瓷制動件公司（Brembo SGL Carbon Ceramic Brakes S.p.A.），其中雙方各持 50股份。目前，布雷博 SGL 碳纖維陶瓷制動件公司有兩家運營中心，一家位于斯泰扎諾的千米紅墻科技園，另一家位于德國的邁廷根（Meitingen）?？蛻舭ò⑺诡D馬丁、奧迪、賓利、布 加迪、戴姆勒、法拉利、通

41、用汽車、蘭博基尼和保時捷，目前各大品牌原廠的碳陶剎車絕大多數(shù)都是 Brembo 代工的，Brembo 在碳陶剎車的產(chǎn)量上屬于壟斷地位。Brembo 的碳陶碟采用的是短纖編織法，相對于長纖編織，成本稍低加工速度稍快。Brembo SGL 旗下有兩種陶瓷碟盤類型，分別為 CCB (Carbon Ceramic Brakes)與 CCM (Ceramic Composite Material)、CCM-R。CCB 就是具碳化硅(silicon carbide / SiC)表層的 CC 碟盤，另一種CCM 則無；CCM-R 是最高端產(chǎn)品，一整套含卡鉗的價格約三萬美金，特別針對于保時捷、蘭博基尼、法拉利

42、等高端跑車定制。圖 13：Brembo 市場及產(chǎn)品Brembo 官網(wǎng)、天宜上佳：國內(nèi)高鐵剎車材料（粉末冶金）龍頭，定增擴產(chǎn) 15 萬套碳陶剎車片產(chǎn)能公司為國內(nèi)領(lǐng)先的高鐵動車組用粉末冶金閘片供應(yīng)商。公司自主研發(fā)、生產(chǎn)的高鐵動車組用粉末冶金閘片已覆蓋國鐵集團下屬全部 18 個鐵路局。公司產(chǎn)品覆蓋國內(nèi)時速 160-350 公里動車組 32 個及交流傳動機車車型，是持有 CRCC 核發(fā)的動車組閘片認證證書覆蓋車型最多的國產(chǎn)廠商。公司在碳碳、碳陶復(fù)合材料研發(fā)也在積極推進。天力九陶在碳碳、碳陶復(fù)合材料方向擁有完整產(chǎn)品設(shè)計、研發(fā)、制造一體化能力和專業(yè)研發(fā)團隊，具備高性能制動盤、大尺寸異形件的氣相沉積、反應(yīng)熔

43、滲、高溫?zé)崽幚怼⒈砻嫣幚淼燃庸つ芰?，致力于耐高溫高強輕質(zhì)復(fù)合材料制品開發(fā)與制造，其主要產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域包括航空航天、高鐵、汽車等。公司在汽車碳陶制動盤研發(fā)過程中，實現(xiàn)對汽車碳陶制動盤結(jié)構(gòu)技術(shù)革新，解決了多維長纖維編織碳陶盤表面纖維裸露的難題。表 10：天宜上佳 2022 年定增資金使用計劃項目擬投資總額（億元）擬用募集資金投資金額（億元）項目概況高性能碳陶制動盤產(chǎn)業(yè)化建設(shè)項目碳碳材料制品預(yù)制體自動化智能編制產(chǎn)線建設(shè)項目15.413.2投產(chǎn)后產(chǎn)能達 15 萬套/年，主要用于新能源汽車、中高端乘用車、商用車及特種車剎車制動系統(tǒng)43.5主要產(chǎn)品包括碳碳熱場相關(guān)預(yù)制體及火箭發(fā)動機喉襯等，達產(chǎn)后碳碳材料制品

44、預(yù)制體年產(chǎn)能 5.5 萬件補充流動資金項目6.5 6.5合計25.9 23.2資料來源：天宜上佳公告、金博股份：獲廣汽埃安定點，公司碳陶剎車材料加速進入批量供應(yīng)階段金博股份主要從事先進碳基復(fù)合材料產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，現(xiàn)階段聚焦于碳/碳復(fù)合材料。公司憑借技術(shù)優(yōu)勢在單晶拉制爐熱場系統(tǒng)占據(jù) 30-40%的市場份額。2021 年 12 月 23 日，金博股份稱其全資子公司金博碳陶與湖南湖大艾盛汽車技術(shù)開發(fā)有限公司簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方將共同推進高性能碳/陶復(fù)合剎車材料應(yīng)用。湖南湖大艾盛汽車技術(shù)開發(fā)有限公司是國內(nèi)領(lǐng)先的集汽車前沿理論與技術(shù)研究、整車與零部件研發(fā)、試驗、試制、裝備開發(fā)為一體的汽車科技公

45、司，與國內(nèi)外 20 多家主機廠、科研院所開展了科研合作，成功研發(fā)、改型、優(yōu)化車型超百款，積累了豐富的研發(fā)經(jīng)驗和汽車行業(yè)資源。2022 年 3 月，公司就碳陶剎車盤的設(shè)計和制造取得 IATF16949 質(zhì)量管理體系認證，這標志著公司取得了進入汽車供應(yīng)鏈的通行證。2022 年 4 月公司定向增發(fā) 8 億元用于建設(shè)金博研究院，積極布局半導(dǎo)體、碳/陶復(fù)合剎車材料、氫燃料電池等多個領(lǐng)域，打造新材料平臺。2022 年 6 月 6 日公司公告廣汽埃安選定金博股份為碳陶制動盤的定點供應(yīng)商，是金博股份在開拓碳陶剎車盤的重大突破。圖 14：金博股份碳陶剎車盤拓展情況資料來源：公司公告、世鑫新材：高鐵碳陶剎車為主，

46、布局汽車碳陶剎車湖南世鑫新材料有限公司，是中南大學(xué)鼓勵優(yōu)秀科研成果轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移而建立，集“產(chǎn)、學(xué)、研”為一體的國家高新技術(shù)企業(yè)。公司主要從事高速列車、城軌、地鐵、磁浮列車，以及汽車、新能源、航空航天等領(lǐng)域用碳陶復(fù)合材料及其產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。公司建設(shè)有國家工信部“高鐵裝備新材料產(chǎn)業(yè)與應(yīng)用示范平臺”，通過了質(zhì)量管理體系ISO 9001:2015、軌道交通行業(yè)質(zhì)量管理體系 ISO/TS 22163:2017、汽車零部件質(zhì)量管理體系的 IATF：16949 等認證，具有中車高速列車、城軌地鐵等車輛用碳陶復(fù)合材料產(chǎn)品研制、生產(chǎn)資質(zhì)，碳陶制動盤/閘片產(chǎn)品供應(yīng)和服務(wù)資質(zhì)。圖 15：世鑫新材主要產(chǎn)品資料來

47、源：公司官網(wǎng)、勒邁科技：國內(nèi)領(lǐng)先的碳碳/碳陶剎車盤制造企業(yè)深圳勒邁科技成立于 2017 年 5 月，其前身為深圳市勒馬制動科技有限公司（成立于 2011 年 1 月 21 日）。自 2011年成立之日起，公司專注于乘用車用碳纖維復(fù)合材料制動系統(tǒng)研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及售后服務(wù)等工作，主要銷售往賽車及高端改裝車等領(lǐng)域，成為中國及亞太地區(qū)第一家能夠量產(chǎn)車用碳纖維復(fù)合材料制動系統(tǒng)產(chǎn)品（碳碳復(fù)合&碳陶復(fù)合）生產(chǎn)廠家。公司產(chǎn)品銷售全球市場，且實現(xiàn)產(chǎn)品進入全球 F1 方程式賽車剎車系統(tǒng)產(chǎn)品供應(yīng)商序列。2017 年 5 月 26 日，公司引入上市公司華伍股份戰(zhàn)略合作及投資，并更名為深圳勒邁科技有限公司。LeMyt

48、h 碳陶剎車系統(tǒng) GT 版，有效提升剎車性能和安全性能，滿足車輛從街道到塞道的制動需求。道普安：國內(nèi)較早布局碳陶剎車的企業(yè)山東道普已經(jīng)獲得汽車行業(yè)質(zhì)量體系認證（TS16949）。道普安與國內(nèi)外多所重點院校合作，專業(yè)從事摩擦制品的研究與開發(fā)，碳/碳、碳/陶制動系列產(chǎn)品已獲專利成果 27 項，承擔(dān)省級科研項目 2 項。產(chǎn)品具有輕質(zhì)、高強、耐高溫、耐磨損等優(yōu)異性能，已成功應(yīng)用于保時捷、瑪莎拉蒂、法 拉利、寶馬、奔馳等車型的改裝。四、投資建議我們認為，當(dāng)下在汽車行業(yè)處于電動化、智能化和汽車產(chǎn)品升級等的大背景下，對剎車系統(tǒng)性能要求逐漸提升，碳陶剎車盤相比之下具有較明顯的功能優(yōu)勢，有望長期受益。隨著碳陶剎

49、車盤行業(yè)規(guī)模的增加，成本快速下降將無需質(zhì)疑，未來將有希望全面取代粉沫冶金剎車盤。國內(nèi)企業(yè)具備相對成本優(yōu)勢，未來碳陶剎車盤將會形成千億規(guī)模的重要產(chǎn)業(yè)，對于該細分行業(yè)領(lǐng)域，我們首次強烈推薦。目前金博股份（有色）與天宜上佳（機械）在該領(lǐng)域進展較快，相對于其現(xiàn)有業(yè)務(wù)收入體量來講，碳陶剎車盤業(yè)務(wù)有更大空間，也具有非常不錯的競爭格局。1、天宜上佳天宜上佳是國內(nèi)領(lǐng)先的高鐵動車組用粉末冶金閘片供應(yīng)商，主要從事高鐵動車組用粉末冶金閘片及機車、城軌車輛閘片、閘瓦系列產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。公司持續(xù)專注于摩擦制動材料主營業(yè)務(wù)的同時，加大在碳基復(fù)合材料、樹脂基碳纖維復(fù)合材料等領(lǐng)域研發(fā)投入，加大在大交通和新能源領(lǐng)域的技

50、術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用力度，旨在將產(chǎn)品體系從軌道交通單一產(chǎn)品領(lǐng)域擴大至大交通、新能源領(lǐng)域多品類產(chǎn)品，致力于發(fā)展成為綠能新材料創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用平臺型公司，目前已形成粉末冶金閘片及合成閘片/閘瓦業(yè)務(wù)、碳基復(fù)合材料制品、樹脂基碳纖維復(fù)合材料制品、航空大型結(jié)構(gòu)件精密制造等業(yè)務(wù)板塊。表 11：天宜上佳發(fā)展歷程年份事件2009 年成立北京天宜上佳新材料有限公司2015 年成立北京科技大學(xué)-北京天宜上佳聯(lián)合研發(fā)中心2016 年成立北京天宜上佳-西南交通大學(xué)聯(lián)合研究中心2016 年完成公司改制，更名為北京天宜上佳新材料股份有限公司2017 年與北京理工大學(xué)聯(lián)合成立新型復(fù)合材料技術(shù)聯(lián)合研究中心2018 年更名為北京天

51、宜上佳高新材料股份有限公司2019 年登陸 A 股科創(chuàng)板資料來源：公司官網(wǎng)，不斷開拓碳基復(fù)合材料業(yè)務(wù)，產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)跨越式發(fā)展。天宜上佳以新材料為主線，致力于發(fā)展成為工業(yè)消費品新材料平臺型公司，從粉末冶金到碳基復(fù)合材料，公司產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域已從軌道交通延伸到了新能源、航空航天、國防裝備等領(lǐng)域。未來，公司將圍繞碳基復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域不斷進行業(yè)務(wù)開拓，打造公司第二增長曲線，實現(xiàn)跨越式發(fā)展。打造碳基業(yè)務(wù)第二增長曲線，營收增速明顯。天宜上佳 2021 年實現(xiàn)營業(yè)收入 6.71 億元，同比增加 61.68%，實現(xiàn)歸母凈利潤 1.75 億元，同比增長 53.05%；22Q1 實現(xiàn)營業(yè)收入 1.73 億元，同比

52、增加 130%，實現(xiàn)歸母凈利潤 0.34 億元，同比增長 233.75%。公司近兩年營業(yè)收入和歸母凈利潤增速明顯，主要因為公司碳基復(fù)合材料業(yè)務(wù)取得較大進展，實現(xiàn)過億收入，同時，公司收購瑞合科技及新業(yè)務(wù)發(fā)展帶動公司營業(yè)收入大幅度增長。圖 16：天宜上佳營業(yè)收入（單位：億元、%） 圖 17：天宜上佳歸母凈利潤（單位：億元、%）營業(yè)收入增速87654321020162017201820192020202122Q1140%120%100%80%60%40%20%0%-20%-40%3.02.52.01.51.00.50.0歸母凈利潤增速20162017201820192020202122Q1250%2

53、00%150%100%50%0%-50%-100% 公司公告、 公司公告 主營穩(wěn)定增長，碳基業(yè)務(wù)實現(xiàn)突破。分產(chǎn)品來看，2021 年公司第一大主營業(yè)務(wù)粉末冶金閘片/閘瓦保持穩(wěn)定盈利能力，營收占比為 62.87%，同比增長 1.90%；碳基復(fù)合材料制品實現(xiàn)技術(shù)突破與業(yè)務(wù)拓展，主要為公司在江油建立的碳基復(fù)材生產(chǎn)線所產(chǎn)生收入，營收占比為 21.18%，作為公司第二增長曲線的碳基復(fù)合材料收入帶動了當(dāng)期收入增長；航空大型結(jié)構(gòu)件精密制造業(yè)務(wù)，切入軍工領(lǐng)域協(xié)同效應(yīng)初顯，主要收入來源為子公司瑞合科技生產(chǎn)和受托加工飛機零部件及地面設(shè)施。圖 18：天宜上佳分產(chǎn)品主營構(gòu)成情況（單位：%）圖 19：天宜上佳分地區(qū)主營構(gòu)

54、成情況（單位：%）粉末冶金閘片合成閘片/閘瓦 碳基復(fù)合材料樹脂基碳纖維復(fù)合材料制品航空大型結(jié)構(gòu)件精密制造其他東部地區(qū)中部地區(qū)西部地區(qū)資料來源：公司公告，資料來源：公司公告，制動材料領(lǐng)域血統(tǒng)純正，產(chǎn)品組合拳優(yōu)勢明顯。天宜上佳專注在制動材料領(lǐng)域十余年，對于材料本身及產(chǎn)品應(yīng)用等方面的研究有著深厚的積累；從產(chǎn)品品類來說，天宜上佳不僅做制動盤還做閘片，打的是摩擦副的組合拳。天宜上佳在碳陶材料方面的產(chǎn)品布局主要為汽車碳陶高性能制動盤以及與碳陶高性能制動盤配套的剎車片整體摩擦副系列產(chǎn)品，可用于新能源汽車領(lǐng)域，滿足汽車輕量化應(yīng)用。目前，公司已完成汽車碳陶制動盤及配套剎車片的設(shè)計與研發(fā)，單套盤片已按客戶要求及行

55、業(yè)相關(guān)標準完成臺架試驗驗證，試驗結(jié)果顯示產(chǎn)品性能優(yōu)良可滿足技術(shù)要求，部分指標優(yōu)于進口產(chǎn)品。與北汽福田簽訂協(xié)議，拓展高性能碳陶制動盤市場。公司與北汽福田汽車股份有限公司簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方將共同設(shè)計開發(fā)商用車及特種車輛核心零部件，就制動材料輕量化、高性能、低成本作為重要發(fā)展方向，有助于天宜上佳未來在商用車及特種車輛領(lǐng)域打開高性能汽車碳陶制動產(chǎn)品銷售市場。為把握碳陶制動盤/襯片在新能源汽車、商用車及特種車輛產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用市場先機，充分發(fā)揮公司在制動材料領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢和品牌影響力，公司已在江油產(chǎn)業(yè)園啟動碳陶制動盤的產(chǎn)業(yè)化建設(shè)項目。圖 20：天宜上佳碳陶汽車剎車盤資料來源：公司官網(wǎng)，通過臺架試驗驗證，產(chǎn)

56、品優(yōu)勢明顯。天宜上佳于 2016 年開始布局碳陶制動盤的研發(fā)，最初切入點是汽車和飛機的高性能碳陶制動盤。在持續(xù)專注于摩擦制動材料主營業(yè)務(wù)的同時，加大在碳基復(fù)合材料、樹脂基碳纖維復(fù)合材料等領(lǐng)域研發(fā)投入。在碳陶制動盤的制備工藝上，公司與國內(nèi)頂尖車企合作，經(jīng)過持續(xù)的技術(shù)升級與優(yōu)化，完成了全部的臺架試驗驗證，試驗結(jié)果顯示產(chǎn)品性能優(yōu)良，部分指標優(yōu)于進口產(chǎn)品，使碳陶制動盤具有超高強度、優(yōu)良的耐溫性，同時大幅降低了生產(chǎn)周期及生產(chǎn)成本。該項目產(chǎn)品能夠提升剎車穩(wěn)定性、提高使用壽命、提升抗生銹腐蝕能力，可以滿足包括新能源車、商用及特種車等多種車型的需求。新項目有助于鞏固行業(yè)地位，提升公司競爭力。2020 年 7

57、月 29 日，公司第二屆董事會第十五次會議、第二屆監(jiān)事會第七次會議審議通過了關(guān)于變更部分募集資金投資項目的議案，同意公司將原募投項目“時速 160 公里動力集中電動車組制動閘片研發(fā)及智能制造示范生產(chǎn)線項目”變更為“天宜上佳智慧交通數(shù)字科技產(chǎn)業(yè)園項目”。2021 年 9月 24 日，公司 2021 年第二次臨時股東大會審議通過了關(guān)于變更募集資金投資項目的議案，同意公司將原募集資金投資項目“年產(chǎn) 60 萬件軌道交通機車車輛制動閘片及閘瓦項目”變更為“年產(chǎn) 30 萬件軌道交通車輛閘片/閘瓦、30 萬套汽車剎車片、412.5 萬套汽車配件項目”，新項目總投資為 14,645 萬元，建設(shè)周期為 1 年，

58、投產(chǎn)期為 1 年，預(yù)計 2024 年達產(chǎn)。公司本次再融資項目，依舊緊緊圍繞公司在碳基復(fù)材領(lǐng)域的戰(zhàn)略布局，符合國家產(chǎn)業(yè)政策要求以及技術(shù)發(fā)展方向。新項目有助于鞏固行業(yè)地位，提升公司競爭力。新募投項目通過將汽車制動盤與襯片匹配形成摩擦副產(chǎn)品，旨在建立汽車制動盤與襯片摩擦副、汽車配件組合銷售體系，實現(xiàn)業(yè)務(wù)融合，進一步鞏固天宜上佳在摩擦制動行業(yè)的領(lǐng)軍地位。新項目的實施能夠有效實現(xiàn)產(chǎn)線共用，提高設(shè)備利用率，形成規(guī)模效應(yīng)，提升公司競爭力。提前布局碳陶產(chǎn)能建設(shè)，增強競爭優(yōu)勢。從粉末冶金材料到碳基復(fù)合材料，公司圍繞綠能新材料打造第二增長曲線，搭建綠能新材料創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用平臺。截至本報告披露日，公司在江油產(chǎn)業(yè)園二

59、期工程項目建設(shè)已啟動，將繼續(xù)圍繞碳基復(fù)合材料在航空航天、汽車等領(lǐng)域的產(chǎn)品創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，包括“碳碳材料制品產(chǎn)線自動化及裝備升級項目”、“碳碳材料制品預(yù)制體自動化智能編織產(chǎn)線建設(shè)項目”、“高性能碳陶制動盤產(chǎn)業(yè)化建設(shè)項目”等項目，隨著二期項目的落地，將進一步提升公司整體業(yè)務(wù)的融合與互補性，增強公司整體競爭優(yōu)勢。其中，高性能碳陶制動盤產(chǎn)業(yè)化建設(shè)項目投產(chǎn)后實現(xiàn) 15 萬套/年(60 萬盤/年)，主要用于新能源汽車、高端乘用車、商用及特種車剎車制動系統(tǒng)。其中， 60%產(chǎn)能對應(yīng)到高端新能源汽車。項目建設(shè)周期兩年，第 5 年全部達產(chǎn)，2022 年內(nèi)爭取實現(xiàn)小批量供應(yīng)。希望發(fā)揮天宜上佳在制動材料的技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)

60、勢，把握制動材料升級機遇，提前布局產(chǎn)能。2、金博股份金博股份主要從事先進碳基復(fù)合材料及產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，是一家具有自主研發(fā)能力和持續(xù)創(chuàng)新能力的高新技術(shù)企業(yè)。公司成立于 2005 年，自設(shè)立以來，依靠自主研發(fā)和持續(xù)創(chuàng)新，在先進碳基復(fù)合材料生產(chǎn)制備低成本化、產(chǎn)品品種多樣化和裝備設(shè)計自主化等方面取得了重大突破，掌握了先進碳基復(fù)合材料低成本制備核心技術(shù)并實現(xiàn)了批量產(chǎn)業(yè)化。公司先進碳基復(fù)合材料坩堝、導(dǎo)流筒、保溫筒等產(chǎn)品在晶硅制造熱場系統(tǒng)得到推廣和應(yīng)用，逐步對高純等靜壓石墨產(chǎn)品進行進口替代及升級換代，整體技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化能力處于行業(yè)領(lǐng)先水平。表 12：金博股份發(fā)展歷程年份事件2006 年碳纖維預(yù)制體制備