沿用几十年的传统刹车正迎来一场革命！

近期，继特斯拉将碳陶刹车用于乘用车之后，比亚迪、广汽埃安等多家车企也开始推动碳陶刹车商业化进程。

甚至有碳碳复合材料厂商天宜上佳，拟定增募资不超过23.69亿元，其中13.19亿元就计划投入高性能碳陶制动盘产业化建设项目。

那么碳陶刹车盘究竟有何优势？为何能让众多汽车厂商宣布“上新”该技术？目前的难点在哪，该如何解决？哪些重点企业值得关注？

碳陶刹车抢占“制高点”

汽车制动的原理比较简单。当驾驶员踩下刹车后，刹车喉管里面的刹车油充当液压媒介，向卡钳里面的活塞施加压力，让刹车片死死抱住刹车盘，通过摩擦力让刹车盘停止转动，进而起到减速或停车的作用。

制动系统的摩擦力=压力*摩擦系数。卡钳的活塞数量，决定了对于刹车片所施加的压力。而刹车盘的材质，则影响着摩擦系数的强弱。

图片来源：勒迈科技

发展至今，汽车和高速列车等现代交通工具的刹车材料经历了从石棉材料、半金属材料、粉末冶金材料到碳碳复合材料和碳陶复合材料的发展。

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。

然而目前，基本民用车型采用的都是灰铸铁盘，它的特点是技术成熟，价格便宜。铸铁盘在高温状态下热衰退明显，摩擦力下降，就会出现刹车越踩越软的现象。

碳陶刹车盘，是在1700度高温下碳纤维与碳化硅合成的增强型复合陶瓷，结合了碳纤维和多晶碳化硅这两者的物理特性，具有高温稳定性、高导热性、高比热等特点。

碳碳和碳陶复合材料很好地解决了灰铸铁的性能短板，但后者更胜一筹。碳碳刹车盘在湿态和低温环境中摩擦系数会减损，这就制约了其在民用市场的发展，主要用在军机、F1赛车上。碳陶刹车盘既继承了碳碳材料的耐高温（可达1750℃）、低密度优点，还克服了低温、湿态下摩擦系数低的问题。

可以说，除了制造周期长、成本高，碳陶刹车盘的综合实力全面碾压其他产品。是公认的新一代刹车材料。

正因如此，在特斯拉商用之前，碳陶刹车系统主要应用于航空航天、高速列车市场，汽车领域只有赛车和跑车，如保时捷、宾利、布加迪和兰博基尼等高端车型配置了碳陶刹车系统。

据中泰证券研报显示，一对碳陶刹车盘比同尺寸灰铸铁刹车盘可使汽车悬挂系统以下减重20kg,对于电动汽车来说，约可增加续航里程50km。

在新能源汽车行业电动化、智能化、高端化趋势下，碳陶刹车系统可显著提高车辆响应速度、缩短制动距离，有望成为线控制动的最佳执行器件，可以说是电动车未来关键减重零部件。

高生产成本障碍仍存

事实上，碳陶复合材料并不是一项新技术。

早在上世纪 90 年代，飞机碳陶刹车技术就在国际上兴起， 一直用于航空航天，以减少在航母上降落的刹车热衰退问题。

后来十九世纪八十年代开始，碳陶刹车也在赛车项目中发展起来。直到 2001 年，碳陶刹车才被用于量产的民用上跑车，如保时捷、宾利、布加迪和兰博基尼等高端车型配置了碳陶刹车系统。

这主要是因为碳陶刹车的成本高昂、大批量生产工艺复杂、难度大、 周期长等特点。目前在中国汽车界，碳陶刹车系统“上”车，还处于从0到1的过程。

因此，需要指出的是，碳陶制动盘价格不菲，而生产成本较高便是其大规模应用的主要障碍。东吴证券研报指出，目前进口碳陶刹车系统单价约8万元/辆，金博股份可做到1万元/辆，相较灰铸铁制动盘1000-2000元/辆的售价仍较高。

降本空间在哪里？

最早使用碳陶刹车盘的量产车型，是2001年的保时捷911 GT2。11年过去了，碳陶刹车盘量还放不起来，价格是阻碍它发展的重要因素。

配一套Brembo布雷博家的碳陶盘怎么也得7-8万块钱，特斯拉Model S Plaid车型提供的碳陶制动系统，一套售价高达2万美元。国内车厂就是想用也用不起，根本没办法普及。但如果本土企业具备技术水平就实现了供应能力，那成本就有可能大幅下降。

高成本限制了乘用车碳陶盘的推广和应用，目前国产碳陶盘应用主要集中在改装车这个领域。实现碳陶盘的低成本制备一般从以下5个维度着手：

1）原材料

碳陶盘原材料成本大部分源自碳纤维，可以通过优化碳纤维的牌号和含量来实现原材料成本的降低。

2）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。

3）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。

4）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。

5）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。

可以说，碳陶刹车盘本身受益电动化趋势，国内车企又愿意接受新技术，如果碳陶刹车盘能够实现量产，把成本降下来，未来的替代空间还是很明朗的。

资本态度和重点企业

不过，对于行业的后市，多家券商均持有乐观的态度，认为在汽车新技术的迭代将会一直成为市场主流，在一体化压铸为行业打出空间之后，碳陶材料很有可能会成为下一个焦点。

招商证券指出，随着汽车价格结构向上迁移，消费者对产品品质追求不断提升，高价格的车更有可能搭载碳陶制动盘。未来随着本土化程度提升、技术突破与规模化生产，有望快速产品降低成本。预计2025年国内市场空间达78亿元，预期2030年市场空间达203亿元。

中泰证券也表示，政策与市场共驱新能源车销量和渗透率持续快速提升，汽车轻量化、电动智能化需求日益凸显，而碳陶刹车是理想的轻量化材料，也是自动驾驶线控制系统理想的刹车执行材料，渗透率提升是大势所趋。看好迎来产业从0到1的拐点，以及国内企业在百亿蓝海市场上的先发领先优势。

我国电动汽车产业正处于渗透率快速提升时期，且供给端经济以内资车厂为主，国内碳陶企业在联合研发、性价比以及主机厂认证方面有先发优势，或将跟随国内电动汽车产业快速发展。目前国内汽车碳陶刹车正处于起步阶段，已有金博股份、天宜上佳、勒迈科技等企业在专利、车企合作以及产能方面前瞻布局。

金博股份具备年产10万盘碳陶刹车盘的产能，碳陶刹车盘除成为广汽埃安和比亚迪定点供应商外，公司和其他主机厂有商务沟通和技术交流。

隆基机械表示，技术研发部门一直在对碳陶瓷刹车盘技术进行研究，并在制造工艺和技术资料等方面做了重要储备。

天宜上佳在碳陶材料方面的产品布局主要集中在大交通(汽车、飞机、高铁)领域的高性能碳陶制动盘。

安泰科技对碳陶刹车片研发工作正按计划推进中，已完成相关材料的配套研制，尚处于测试阶段。

华伍股份子公司深圳勒迈科技有限公司主业为碳纤维及碳陶复合材料刹车系统的研发、制造和销售，主要销售往赛车及高端改装车等领域。

亚太股份已对碳陶瓷刹车盘技术进行过研究，已有相关的技术储备。

文章来源： 证券之星，湾区资管，科创板日报