當下碳陶剎車(chē)組件已廣泛用于高鐵，飛機和跑車(chē)等交通工具的制動(dòng)系統中，有望在乘用車(chē)中快速放量，成為碳基復材企業(yè)的第二增長(cháng)曲線(xiàn)。工藝上，碳陶復材只需在碳碳工藝最后一步進(jìn)行硅化即可。性能方面，相比碳碳復材，碳陶摩擦性能、抗磨損性能、耐高溫性和強度顯著(zhù)提升。碳陶剎車(chē)盤(pán)可大幅減重+提升車(chē)輛制動(dòng)性能。

隨碳陶剎車(chē)片工藝成熟度提升，生產(chǎn)良率提高，碳陶復材有望實(shí)現量產(chǎn)。從生產(chǎn)工藝看，預計量產(chǎn)后碳陶剎車(chē)盤(pán)成本將略高于碳基復材（以30%的成本增幅測算，對應成本約450元）。企業(yè)可通過(guò)出讓部分利潤&將碳陶剎車(chē)片價(jià)格下調至與碳基復材價(jià)格基本一致，提升碳陶市場(chǎng)滲透率。假設近五年碳陶剎車(chē)逐漸普及，未來(lái)中高端車(chē)型及重卡中碳陶剎車(chē)盤(pán)滲透率20%。以單車(chē)價(jià)值量下降至1萬(wàn)元測算，預計2025年國內碳陶剎車(chē)盤(pán)市場(chǎng)規模約100億元。

制動(dòng)器是使運動(dòng)中的機構改變速度或迅速減速進(jìn)而停止并保持停止狀態(tài)的機械裝臵，其原理為通過(guò)摩擦將動(dòng)能轉換為熱量吸收或者散發(fā)掉，制動(dòng)器中所使用的摩擦材料被稱(chēng)為剎車(chē)材料，根據所使用的機構，剎車(chē)材料可以分為汽車(chē)剎車(chē)材料、火車(chē)剎車(chē)材料和航空剎車(chē)材料等，根據材料類(lèi)型，則可以被分為樹(shù)脂基剎車(chē)材料、粉末冶金剎車(chē)材料、碳/碳復合剎車(chē)材料以及陶瓷基剎車(chē)材料。

高速制動(dòng)場(chǎng)景催生碳基剎車(chē)材料需求，碳陶為終極升級方向。要滿(mǎn)足制動(dòng)需求，剎車(chē)材料需具備足夠而穩定的摩擦系數、抗氧化磨損性能優(yōu)異，環(huán)境適應性強等，除此之外，剎車(chē)材料還要兼顧舒適度和性?xún)r(jià)比，需要具備摩擦噪音小、工作中不粘結和咬合以及原料來(lái)源充裕，性?xún)r(jià)比高等特點(diǎn)。

最開(kāi)始的剎車(chē)材料為棉線(xiàn)增強的樹(shù)脂基材料，后續發(fā)展了石棉材料、熔鑄金屬材料、粉末冶金材料、碳碳復合材料以及纖維增強陶瓷基復合材料。石棉材料因為致癌性，熔鑄金屬材料因為摩擦系數不穩定、磨損大和易粘結等缺點(diǎn)不能滿(mǎn)足飛機、高鐵以及高性能汽車(chē)等高速制動(dòng)場(chǎng)景的制動(dòng)要求。

粉末冶金材料、碳碳復合材料以及纖維增強陶瓷基復合材料目前已成為高速制動(dòng)場(chǎng)景的主流剎車(chē)材料。其中碳陶復合材料基于其在干濕態(tài)摩擦因數、磨損損失、火花、質(zhì)量等方面的全面領(lǐng)先，是未來(lái)剎車(chē)材料的終極升級方向。

政策與市場(chǎng)共驅新能源車(chē)銷(xiāo)量和滲透率持續快速提升。雙碳背景下，政府持續加大對新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的支持力度，2011-2021年新能源汽車(chē)銷(xiāo)量CAGR達83.44%，2021年新能源車(chē)銷(xiāo)量352.05萬(wàn)輛，占汽車(chē)銷(xiāo)量的比例由0.04%提高到13.4%，新能源車(chē)滲透率在2021年首次超過(guò)10%，意味著(zhù)市場(chǎng)需求的真正打開(kāi)，疊加規模效應帶來(lái)的成本下降以及燃油價(jià)格的大幅上漲，將進(jìn)入政策與市場(chǎng)共驅銷(xiāo)量快速增長(cháng)的階段，預計滲透率還將快速提升。

● 汽車(chē)電動(dòng)化帶來(lái)輕量化需求提升，碳陶剎車(chē)減重事半功倍。相較于燃油車(chē)，電動(dòng)車(chē)沒(méi)有了內燃機和變速箱等傳統結構，但所攜帶的電池導致同級別的電動(dòng)車(chē)普遍要比燃油車(chē)重。

電動(dòng)車(chē)較高的自重帶來(lái)兩方面問(wèn)題，一是安全問(wèn)題，自重越大的車(chē)行駛慣性會(huì )越大，也就意味著(zhù)需要配備更強的剎車(chē)。二是續航里程問(wèn)題，自重大會(huì )減少續航里程，對電動(dòng)車(chē)而言會(huì )加重“里程焦慮”。結合以上來(lái)看，不論是在行車(chē)安全方面還是減重以增加續航里程方面，碳陶剎車(chē)制動(dòng)距離短、使用壽命長(cháng)以及重量輕的優(yōu)勢在汽車(chē)電動(dòng)化趨勢之下都將愈發(fā)凸顯。

● 汽車(chē)電動(dòng)化和智能化趨勢帶動(dòng)線(xiàn)控制系統裝配率提升，碳陶剎車(chē)是理想的線(xiàn)控剎車(chē)系統剎車(chē)材料。電動(dòng)車(chē)滲透率的不斷提升將在兩方面帶來(lái)線(xiàn)控剎車(chē)系統需求量的提升：

一方面，電動(dòng)車(chē)本身對延長(cháng)續航里程的訴求很強，由于線(xiàn)控剎車(chē)系統的各部件只是通過(guò)電信號來(lái)交流，這樣就能通過(guò)剎車(chē)控制單元在動(dòng)能回收與機械制動(dòng)之間進(jìn)行選擇，將二者完美融合從而最大限度回收能量，增加電動(dòng)車(chē)續航里程。

另一方面，電驅動(dòng)為實(shí)現自動(dòng)駕駛打下基礎，根據StrategyAnalytics預測，2020-2035年全球L2及以上的智能車(chē)滲透率將由7%大幅提升至79%。根據華為發(fā)布的《智能世界2030》，中國自動(dòng)駕駛新車(chē)滲透率將超過(guò)20%，自動(dòng)駕駛滲透率和自動(dòng)駕駛級別的不斷提升意味著(zhù)駕駛員會(huì )逐漸將更多的控制權限下放給車(chē)載計算系統，線(xiàn)控制系統的裝配率隨之將不斷提升。相較傳統的機械控制，線(xiàn)控系統的最大優(yōu)勢是響應精準迅速，可以為智能駕駛提供更高的制動(dòng)響應速度。

從以上兩方面來(lái)看，線(xiàn)控剎車(chē)系統是未來(lái)剎車(chē)系統發(fā)展的大勢所趨。而碳陶剎車(chē)系統基于自身制動(dòng)距離短的優(yōu)勢，與線(xiàn)控制系統配合，不僅能為自動(dòng)駕駛提供更高級別的剎車(chē)安全保護，也有助于更好回收能量、減輕車(chē)重，從而延長(cháng)續航里程。

碳陶剎車(chē)具備剎車(chē)距離短、輕量化、制動(dòng)噪音小等優(yōu)勢，安裝碳陶剎車(chē)相當于在懸掛系統以下減重，這樣會(huì )使方向盤(pán)操控更為靈巧，車(chē)身振動(dòng)減小，舒適度更高，碳陶剎車(chē)卓越的性能表現可匹配C級車(chē)以及汽車(chē)改裝市場(chǎng)對車(chē)輛性能的較高追求。

● 產(chǎn)業(yè)鏈探索降本路徑，五維降本路徑清晰。雖然目前由于生產(chǎn)工藝不成熟和生產(chǎn)周期長(cháng)等方面的問(wèn)題而生產(chǎn)成本較高，但從碳碳復材的成本結構和降本經(jīng)驗來(lái)看，碳陶復材有著(zhù)不小的降本空間。根據世鑫新材在“2021中國汽車(chē)供應鏈大會(huì )”上的發(fā)言，碳陶復材剎車(chē)盤(pán)的降本路徑有5個(gè)方面：

① 降低原材料價(jià)格：通過(guò)優(yōu)化碳纖維的牌號和含量來(lái)實(shí)現原材料成本的降低；

② 優(yōu)化制備工藝：長(cháng)纖盤(pán)制備周期長(cháng)主要受限于熱工藝，熱工藝包含CVI增碳工藝和反應熔滲陶瓷化工藝，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)現生產(chǎn)周期的大幅度降低，預計可降低至一個(gè)月以?xún)龋?/span>

③ 生產(chǎn)智能化：碳陶剎車(chē)盤(pán)的加工不同于傳統金屬盤(pán)，陶瓷組分的存在使其加工難度大和加工效率低。目前國內碳陶盤(pán)的機械加工多為非智能化生產(chǎn)，通過(guò)智能化在線(xiàn)檢測和生產(chǎn)可以大幅度提高生產(chǎn)效率，進(jìn)一步降低成本；

④ 開(kāi)發(fā)近尺寸預制體成型工藝：目前長(cháng)纖盤(pán)預制體是從方板上面切割而來(lái)，這樣會(huì )形成中間和四個(gè)角五塊余料，導致原材料的利用率非常低。如果能開(kāi)發(fā)出近尺寸預制體成型工藝，可以直接制備出環(huán)形坯體和通風(fēng)散熱結構，從而大大提高原材料的利用率，同時(shí)還可以減少制動(dòng)盤(pán)的機械加工量，大幅度降低制備成本；

⑤ 能源價(jià)格：制備碳陶剎車(chē)盤(pán)熱工藝所需的溫度高且時(shí)間長(cháng)，用電量非常大，所以如果能夠爭取到優(yōu)惠的能源專(zhuān)項價(jià)格，可有效降低碳陶剎車(chē)盤(pán)制備成本。

乘用車(chē)方面，汽車(chē)輕量化和智能化需求疊加成本下降將推動(dòng)碳陶剎車(chē)在C級車(chē)中的滲透率加速提升，預計2023-2025年間分別提升2個(gè)、4個(gè)和6個(gè)百分點(diǎn)。假設目前主流市場(chǎng)價(jià)格為12萬(wàn)元/套，隨著(zhù)國產(chǎn)產(chǎn)品市場(chǎng)份額逐漸提高和碳陶制造工藝優(yōu)化，假設之后碳陶剎車(chē)盤(pán)均價(jià)每年下降30%，預計2025年C級車(chē)新車(chē)裝配碳陶剎車(chē)盤(pán)的市場(chǎng)為規模為37.04億元。

商用車(chē)方面，新能源商用車(chē)的減重需求更為突出，2021年，碳陶剎車(chē)在新能源商用車(chē)中的滲透率設為0%，假設之后每年加速提升，預計2025年新能源商用車(chē)新車(chē)裝配碳陶剎車(chē)盤(pán)的市場(chǎng)規模為21.61億元。

汽車(chē)改裝方面，我國目前汽車(chē)改裝率僅有3%左右，隨著(zhù)人均可支配收入提升帶來(lái)消費者個(gè)性化需求提升，以及汽車(chē)改裝相關(guān)法規的不斷完善，假設未來(lái)我國汽車(chē)改裝率將穩步提升，2025年達到5%。假設2025年改裝車(chē)輛中更換碳陶剎車(chē)的比例為1%，成本下降下2025年碳陶剎車(chē)單車(chē)價(jià)值量為3萬(wàn)元，預計到2025年汽車(chē)改裝市場(chǎng)中碳陶剎車(chē)盤(pán)需求達57.2億元。

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