碳陶刹车盘行业发展概览报告2024-2026

2024-2026碳陶刹车盘行业发展概览报告汇报人：郭文豪2024-08-01FROMBAIDUWENKU定义或者分类特点产业链发展历程政治环境商业模式目录CONTENTSFROMBAIDUWENKU经济环境社会环境技术环境发展驱动因素行业壁垒行业风险行业现状行业痛点问题及解决方案行业发展趋势前景机遇与挑战竞争格局经济环境社会环境技术环境发展驱动因素行业壁垒行业风险行业现状目录CONTENTSFROMBAIDUWENKU行业痛点问题及解决方案行业发展趋势前景机遇与挑战竞争格局01定义或者分类特点FROMBAIDUWENKUCHAPTER什么是碳陶刹车盘在各类刹车材料中，优良导热性、稳定摩擦系数、耐高温抗冲击、耐磨减磨、质量轻便是制动闸片的重要发展方向，是抢占未来发展制高点的重点。碳陶复合刹车材料是20世纪90年代发展起来的一种以高强度碳纤维为增强体，以热解碳、碳化硅（SiC）等为基体的多相复合刹车材料，是在碳/碳复合刹车材料的基础上，引入具有优异抗氧化性能的碳化硅（SiC）陶瓷硬质材料作为基体的一种刹车材料，既保持了碳/碳复合刹车材料密度低、耐高温的优点，又克服了碳/碳刹车材料静摩擦系数低、湿态衰减大、摩擦寿命不足及环境适应性差等缺点，成为新一代刹车材料，在汽车和高速列车等现代交通工具的刹车制动领域具有广阔的应用前景。碳碳复合材料由于成本高，目前主要用于飞机制动器，随着近年来高速铁路的发展，国内外科技工作者开始研制开发用于高速铁路的碳陶复合材料摩擦副，碳陶复合材料是一种国际上重点开发的摩擦副材料，我国也已经处于起步阶段，碳陶刹车盘未来降本空间较大，有望成为刹车产品的主要发展方向。定义02产业链FROMBAIDUWENKUCHAPTER03发展历程FROMBAIDUWENKUCHAPTER04政治环境FROMBAIDUWENKUCHAPTER描述部门:《外商投资产业指导目录》:将鼓励重点由“整车制造”向“关键零部件的制造和研发”的转变，汽车汽车刹车盘行业将迎来一个新的发展契机。部门:“十四五”期间:我国政府也将积极引导地方和社会投资，鼓励企业开发和生产汽车关键零部件、支持汽车零部件骨干企业跨地区兼并和重组，培育具有国际竞争力的关键零部件企业。这些都为我国汽车刹车盘企业今后的发展指明了政策方向。政治环境105商业模式FROMBAIDUWENKUCHAPTER06经济环境FROMBAIDUWENKUCHAPTER我国经济不断发展，几度赶超世界各国，一跃而上，成为GDP总量仅次于美国的唯一一个发展中国家。我国经济赶超我国人口基数大，改革开放后人才竞争激烈，大学生就业情况一直困扰着我国发展过程中。就业问题挑战促进社会就业公平问题需持续关注并及时解决，个人需提前做好职业规划与人生规划重中之重。公平就业关注经济环境07社会环境FROMBAIDUWENKUCHAPTER总体发展稳中向好我国总体发展稳中向好，宏观环境稳定繁荣，对于青年人来说，也是机遇无限的时代。关注就业公平与提前规划促进社会就业公平问题需持续关注并及时解决，对于个人来说提前做好职业规划、人生规划也是人生发展的重中之重。就业问题与人才竞争我国人口基数大，就业问题一直是发展过程中面临的挑战，人才竞争激烈，大学生毕业后就业情况、失业人士困扰国家发展。政治体系与法治化进程自改革开放以来，政治体系日趋完善，法治化进程也逐步趋近完美，市场经济体系也在不断蓬勃发展。中国当前的环境下描述了当前技术发展的日新月异，包括人工智能、大数据、云计算等前沿技术的涌现。技术环境需求增长、消费升级、技术创新等是行业发展的主要驱动因素，推动了行业的进步。发展驱动因素行业壁垒包括资金、技术、人才、品牌、渠道等方面的优势，提高了新进入者的难度。行业壁垒我国经济不断发展08技术环境FROMBAIDUWENKUCHAPTER技术驱动技术环境的发展为行业带来了新的机遇，是行业发展的重要驱动力。创新动力技术环境的不断创新和进步，为行业的创新发展提供了有力支持。人才需求技术环境的发展促进了人才的需求和流动，为行业的人才队伍建设提供了机遇。团队建设技术环境的发展要求企业加强团队建设，提高员工的技能和素质，以适应快速变化的市场需求。合作与交流技术环境的发展促进了企业间的合作与交流，推动了行业的整体发展。技术环境010203040509发展驱动因素FROMBAIDUWENKUCHAPTER发展驱动因素占比将从17%左右增长到58%左右。收入的增加以及汽车普及率偏低，则意味着未来汽车市场仍有巨大的释放空间。全球汽车市场规模庞大，最新汽车保有量在14-15亿辆左右，国内最新汽车保有量为5亿辆，所以，在巨大的汽车保有量的支撑下，作为易耗品的汽车刹车片与刹车盘将拥有可观且稳定的市场需求。中高收入城市家庭数量将大幅增长政策与市场共驱新能源车销量和渗透率持续快速提升。双碳背景下，政府持续加大对新能源汽车产业的支持力度，2011-2021年新能源汽车销量CAGR达844%，2021年新能源车销量3505万辆，占汽车销量的比例由0.04%提高到14%，新能源车渗透率在2021年首次超过10%，意味着市场需求的真正打开，叠加规模效应带来的成本下降以及燃油价格的大幅上涨，将进入政策与市场共驱销量快速增长的阶段，渗透率还将快速提升。汽车电动化、智能化、高端化和成本下降共驱碳陶刹车渗透率提升C/C复材作为新型刹车材料，与传统的钢刹车材料相比，能带来更高的制动保障和经济效益。与钢刹车部件相比，碳刹车具有许多优良性能.军费支出增长空间大，带动军用飞机碳碳刹车盘需求不断增长。国产化在民机维修更新市场，军机渗透率稳步提升高铁刹车闸片以粉末冶金材料为主，目前不存在被碳陶闸片替代的趋势。高速列车一般采用盘形制动，闸片与制动盘组成一对摩擦副。闸片和制动盘材料对制动性能和列车的安全运行有至关重要的影响。闸片主要有铸铁闸片、树脂基闸片和粉末冶金闸片三种，分别适用于时速100km/h左右、时速160-200km/h以及时速200km/h以上的列车。我国高铁运行速度在200km/h以上，刹车闸片以粉末冶金材料为主。就闸片本身来讲，根据天宜上佳招股书，国内外的研究进展表明，动车组碳陶摩擦副最优的匹配形式为:“碳陶复合材料制动盘+粉末冶金闸片”，这种匹配形式在制动速度提升、减重、延长摩擦副寿命方面具有较好效果，且目前碳陶复合材料闸片大批量生产工艺复杂、难度大、周期长。综合判断粉末冶金闸片目前不存在被碳陶闸片替代的趋势。高铁提速倒逼产品升级，碳陶刹车盘替代空间大10行业壁垒FROMBAIDUWENKUCHAPTER11行业风险FROMBAIDUWENKUCHAPTER12行业现状FROMBAIDUWENKUCHAPTER市场情况描述行业现状直接材料成本占比低，降本有空间。碳陶复合材料是在碳碳复材的基础上多了一道硅化处理的工序，我们可以用碳碳复材的成本构成来表征碳陶复材，以金博股份热场材料为例，公司优化工艺步骤，用快速化学气相沉积大幅缩短沉积时间以降低制造费用，并自制预制体向产业链上游延伸，2019年直接材料在碳碳热场生产成本中的占比为318%，2021年上升到595%，背后主要来自于制备技术的进步和生产效率的提升所带来的制造费用下降。虽然目前由于生产工艺不成熟和生产周期长等方面的问题而生产成本较高，但从碳碳复材的成本结构和降本经验来看，碳陶复材有着不小的降本空间。行业现状01市场份额变化2025年，新车市场中碳陶刹车的市场规模达到565亿元。1）乘用车:由于碳陶刹车盘短期内尚难以平价，因此只考虑在售价较高的C级车中应用。目前碳陶刹车仅在法拉利、兰博基尼等少数跑车中应用，C级车中基本没有新装，因此我们假设2021年碳陶刹车在C级车中的渗透率设为0%，金博股份等国内企业已与广汽等下游客户开展试点合作，碳陶刹车盘商业化应用加速可期，我们认为2022年或是碳陶刹车放量元年，渗透率达到0.5%，后续在新能源汽车占比逐渐提升之下，汽车轻量化和智能化需求叠加成本下降将推动碳陶刹车在C级车中的渗透率加速提升，2023-2025年间分别提升2个、4个和6个百分点。2013-2021年间，我国C级车销量CAGR为24%，我们假设2025年保持这一增速。碳陶刹车盘目前以国外品牌为主，价格在10-13万元/套左右，我们假设目前主流市场价格为12万元/套，随着国产产品市场份额逐渐提高和碳陶制造工艺优化，假设之后碳陶刹车盘均价每年下降30%。我们预测，2025年C级车新车装配碳陶刹车盘的市场规模为304亿元。2）商用车:新能源商用车的减重需求更为突出，预测碳陶刹车可能首先在新能源商用车中推广应用。据《中国商用汽车产业发展报告（2021）》预测，新能源商用车销量达30万辆，倒算2021-2025年新能源商用车销量年均复合增速为111%。2021年，碳陶刹车在新能源商用车中的渗透率设为0%，假设之后每年加速提升。我们预测，2025年新能源商用车新车装配碳陶刹车盘的市场规模为261亿元。行业现状02市场情况汽车电动化带来轻量化需求提升，碳陶刹车减重事半功倍。相较于燃油车，电动车没有了内燃机和变速箱等传统结构，但所携带的电池导致同级别的电动车普遍要比燃油车重。电动车较高的自重带来两方面问题，一是安全问题，自重越大的车行驶惯性会越大，也就意味着需要配备更强的刹车。二是续航里程问题，自重大会减少续航里程，对电动车而言会加重“里程焦虑”。结合以上两方面来看，不论是在行车安全方面还是减重以增加续航里程方面，碳陶刹车制动距离短、使用寿命长以及重量轻的优势在汽车电动化趋势之下都将愈发凸显。行业现状汽车轻量化趋势汽车零部件轻量化已经成为汽车节能减排最直接的解决方法之一。伴随着新能源汽车的迅速普及，电动汽车对于续航里程的要求也更加迫切，在智能化网联化的趋势下，电动车增配了大量智能化设备，芯片、雷达、高清摄像头以及数据传输的线束等，都给电动车的“体重”增加了不小的负担，运用轻量化材料可以降低自身车重，在提升电动汽车性能的同时，实现节能减排。据统计，汽车整车重量降低10%，燃油效率可提高6%—8%；汽车整车质量每减少100公斤，百公里油耗可降低0.3—0.6升。纯电动汽车整车质量降低10kg，续航里程增加5km。01碳陶刹车为汽车刹车材料升级方向刹车材料是汽车制动执行系统的重要组成部分，对行车安全和操控体验至关重要。传统汽车制动系统包含用来对汽车车轮施加外力以对其进行一定程度强制制动的操控系统、液压系统、助力系统、电子控制系统和执行系统。其中执行系统包含刹车钳、刹车片和刹车盘，刹车片与刹车盘组成一对摩擦副，在汽车制动时通过相互之间的摩擦来将汽车动能通过摩擦转化为热能，从而达到降低速度的效果。刹车材料作为汽车制定执行系统的重要组成，需要具备高强度和耐久性、制动能量吸热能力强、高减振，最小化NVH（噪音、振动、刺耳）、耐腐蚀程度高等性能要求，刹车材料性能的优劣对驾驶员的安全系数以及操控体验有至关重要的影响。0213行业痛点FROMBAIDUWENKUCHAPTER14问题及解决方案FROMBAIDUWENKUCHAPTER15行业发展趋势前景FROMBAIDUWENKUCHAPTER发展趋势前景描述智能化:碳陶盘的加工不同于传统金属盘，陶瓷组分的存在使其加工难度大和加工效率低。目前国内碳陶盘的机械加工多为非智能化生产，通过智能化在线检测和生产可以大幅度提高生产效率，进一步降低成本。新工艺上和新方法:当前长纤盘预制体是从方板上面切割下来，这样会形成中间和四个角五块余料，导致整个原材料的利用率非常低。可开发近尺寸预制体成型工艺，该工艺可以直接制备出环形坯体和通风散热结构，就可以大大提高原材料的利用率同时还可以减少制动盘的机械加工量，大幅度降低制备成本。制备工艺:长纤盘制备周期长主要受限于热工艺，热工艺这块又包含CVI增碳工艺和反应熔渗陶瓷化工艺，可以通过开发多料柱限域CVI工艺和快速熔融工艺来实现生产周期的大幅度降低至一个月以内。能源价格:因为制备碳陶盘热工艺所需的温度高且时间长，用电量是非常大的，所以如果能够争取到优惠的能源专项价格，对于碳陶盘的成本降低是非常有帮助。行业发展趋势前景智能化碳陶盘的加工不同于传统金属盘，陶瓷组分的存在使其加工难度大和加工效率低。目前国内碳陶盘的机械加工多为非智能化生产，通过智能化在线检测和生产可以大幅度提高生产效率，进一步降低成本。行业发展趋势前景01020304新工艺上和新方法当前长纤盘预制体是从方板上面切割下来，这样会形成中间和四个角五块余料，导致整个原材料的利用率非常低。可开发近尺寸预制体成型工艺，该工艺可以直接制备出环形坯体和通风散热结构，就可以大大提高原材料的利用率同时还可以减少制动盘的机械加工量，大幅度降低制备成本。制备工艺长纤盘制备周期长主要受限于热工艺，热工艺这块又包含CVI增碳工艺和反应熔渗陶瓷化工艺，可以通过开发多料柱限域CVI工艺和快速熔融工艺来实现生产周期的大幅度降低至一个月以内。能源价格因为制备碳陶盘热工艺所需的温度高且时间长，用电量是非常大的，所以如果能够争取到优惠的能源专项价格，对于碳陶盘的成本降低是非常有帮助。16机遇与挑战FROMBAIDUWENKUCHAPTER17竞争格局FROMBAIDUWENKUCHAPTER竞争格局目前全球碳陶复合材料刹车盘供应商主要包括意大利Brembo、英国SurfaceTransformsPlc、美国Fusionbrakes等，国内掌握高性能碳/陶复合材料刹车盘制备技术的企业较少，国产化的空间较大。海外头部碳陶制动盘生产企业主要客户为高端跑车生产商，产品单价更高，以海外头部企业布雷博为例，单个碳陶盘的产品价格超过10万元人民币。而国产碳陶盘单车价值量约为0.8-2万元左右，具有极高性价比。随着国产企业在该领域技术不断突破，以及新能源车“增配、高配、智能化”趋势的不断演进，国产新能源汽车碳陶盘的渗透率有望不断提高。受制于工艺复杂、生产难度大、生产周期长等多个壁垒，国内能够量产碳陶盘的企业较少，目前国内参与碳陶刹车盘研发的主要企业有天宜上佳、金博股份、世鑫新材、勒迈科技与道普安等。竞争格局目前全球碳陶复合材料刹车盘供应商主要包括意大利