来源：雪球App，作者： 黑胡白话，（https://xueqiu.com/1098545264/227903856）

在汽车制动领域，市场嗅到了新变化。特斯拉Model S Plaid车型提供碳陶制动系统，一套售价高达2万美元。而国内比亚迪、广汽埃安等新能源车厂却纷纷开始布局。

这个碳陶刹车盘究竟是什么东西？到底是春梦一场还是爆发元年？今天我们就来聊聊这个话题。

刹车盘是汽车制动系统中的一部分。

盘式制动除了刹车盘以外，还有上图这些零部件。包括卡钳、刹车片、刹车喉管等等。

刹车盘是跟着轮子一起转动的。而刹车片则安装在卡钳内部，相对刹车盘静止不动。

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。

制动系统的摩擦力是压力与摩擦系数的乘积。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。

碳陶刹车盘，就是一种由新型碳硅复合材料制造的刹车盘。至于它的优点咱们一会再说。

拿材料划分，刹车盘可以分为三个种。灰铸铁、碳碳以及碳陶。后两者都属于碳基复合材料，但特点不同。

先来看灰铸铁。其实也没啥可说的，除了超跑或改装以外，目前基本所有民用车型，都采用的是灰铸铁刹车盘。样子就是上图左边的那个，右边是碳陶盘。

灰铸铁刹车盘的特点是技术成熟、价格便宜。但在性能上就不要对它有过高要求了。

铸铁盘最大的缺陷在于高温热衰退。

汽车制动从能量转换角度来讲，其实是把动能转化为热能的一个过程。因此在刹车过程中温度会非常高。

在连续刹车情况下，传统铸铁盘由于高温，导致热衰退明显。伴随温度升高，摩擦力会下降。这就会出现刹车越踩越软的现象。

碳碳与碳陶刹车盘的出现则是为了解决铸铁盘的性能短板而来。

不管是碳碳还是碳陶，碳基复合材料的刹车盘都拥有高摩擦系数、重量轻、以及良好的抗热衰、耐腐蚀等特点。如果只谈性能不谈价格，绝对是传统铸铁盘的替代品种。

再往下说，碳碳与碳陶刹车盘也有说不同。

碳碳刹车盘固然高温性能极佳，但它有两个明显短板。一个是湿态情况下，摩擦系数衰减比较厉害。一个是低温环境下摩擦系数也要打折扣。

这样的产品特性就制约了碳碳刹车盘在民用市场的发展。毕竟严寒、下雨是常有的事。

所以碳碳材料的刹车盘主要用在军机、F1赛车上。

碳陶刹车盘可以理解为是碳碳材料的改良版。制作工艺在碳碳材料基础上，加入了碳化硅。

将碳纤维的高机械强度与陶瓷材料的耐磨、抗氧化特性相结合。

碳陶刹车盘不但继承了碳碳材料的耐高温、低密度优点，还克服了湿态、低温环境下摩擦系数低的问题。

所以碳陶刹车盘主要的应用领域就是民用市场，并且没有对手。

我们来看看碳陶刹车盘的综合实力。碳陶盘耐高温可达1750℃、制动距离短、重量轻、不生锈。相比铸铁盘，除了成本高以外，可以说是全面碾压。

最早使用碳陶刹车盘的量产车型，应该是在2001年的保时捷911 GT2上。

虽然性能哪都好，但这么多年量一直放不起来。阻碍碳陶盘发展的唯一问题就是价格。

目前能批量生产碳陶盘的玩家很少，就拿老大哥Brembo布雷博来说。配一套它们家的碳陶盘怎么也得7-8万块钱。

特斯拉Model S Plaid的碳陶制动选装包售价要2万美元。

所以这么贵的价格，目前碳陶盘只适合用在售价百万起步的性能车上，或者是改装市场。似乎注定是个小众产物。

如果在传统燃油车时代，就算再过上10年20年，或许碳陶刹车盘依然是“奢侈品”。而在电动车时代，情况就发生变化了。

尤其是本土电动车厂商的快速发展，或将成为碳陶刹车盘的主要推手。可以归纳为如下几个方面：

轻量化：

电动车目前最大的短板就是续航焦虑。像什么CTP、CTC，什么一体化压铸，只要能够提升续航里程，车厂都愿意为之“买单”。

碳陶刹车盘也能达到良好的减重、提升续航里程的效果。

传统铸铁盘一个大概要10公斤以上，而碳陶刹车盘一个仅重6公斤左右。相当于50%的减重比例，4个刹车盘可以减重20公斤上下。

有人会说这20公斤也没多少呀。但刹车盘是与轮子一起转动的，称之为簧下质量。

簧下质量相比簧上基本有5倍的减重效果。这就好比你背个铁块，和把铁块绑在脚上行走一个意思，负重感肯定是不一样的。

那么碳陶刹车盘带来的20公斤减重，相当于车身减重100公斤的效果。这样续航里程可以提升几十公里。

性能化：

电动车相比燃油车有一个最大优势、也是最大卖点，就是加速性能强了不少。现在30万的电动车，动不动零百加速就搞到4秒，都快赶上超跑了。

这开的快也得刹得住不是，所以电动车对于制动性能的诉求是越来越高的。我们看到，现在很多电动车原厂就开始配“大鲍鱼”卡钳了。那么再往下进阶，就得使用碳陶刹车盘了。

使用碳陶刹车盘，能缩短制动距离20%-30%。并且无热衰退、无热变形，耐玩又禁造。

高端化：

或者叫高端产品贫民化更贴切。这一点是很重要的。

现在国产品牌都有一个明显的趋势，就是疯狂“堆料”，一方面将产品往高端定位打，提高溢价。另一方面呢，让消费者花能接受的钱，得到百万豪车才有的配置，提升产品竞争力、营造宣传卖点。

像什么空悬悬挂、电吸门这些配置，其实它不是什么刚需功能，但只要豪车有的东西，只要成本能做下来，本土车厂就愿意接受。

其实碳陶盘也是一样的逻辑。铸铁盘本身也够用了，但要是上了碳陶盘，标榜一些列性能表现，那就能成为营销卖点。

本土化：

如果碳陶盘一套10万，国内车厂想用也用不起，根本没法普及。但如果本土企业具备技术水平，实现了供应能力，那成本就有可能大幅下降。

这样就形成了一个本土主机厂与供应商的良性闭环。你只要把成本做下来，我就能保证销量。销量越大，成本越低，这样就转起来了。

不得不说，这就是中国制造的牛逼之处。

可以说碳陶盘本身受益电动化趋势，国内车厂又愿意接受新技术，只要成本能降下来。未来的替代空间还是很明朗的。

下面简单聊聊技术，这样大家会对国产产品更有信心。碳陶刹车盘目前有两种技术路线，一个是短纤维盘，一个是长纤维盘。

在当前这么一个国外厂商统治的时代，主流技术采用的是短纤维。

制作工艺是把短碳纤维与树脂融合做成粉末，之后通过模具高温压制成型。再经过碳化、硅化等工序制作出碳陶盘成品。

这种短纤工艺的特点是原材料利用率高，因为原料是做成粉末状的，用多少就放多少，没有浪费。还有制备周期短，一个月就能完工。

但短纤产品结构力学性能一般，强度比较低，韧性比较差，容易掉块、破损。

长纤维是国内主流的技术流派。工艺流程在前段与短纤维区别较大。

首先选择的原料是连续的长纤维，将两层碳纤维布之间铺一层网胎，这样一层层摞在一起。之后通过针刺技术形成整体，再通过裁剪形成需要的立体圆环预制体。

然后采用cvi化学气相沉积把碳分子通过高温高压渗透到预制体缝隙内。经过一遍又一遍的沉积，当达到一定密度后，形成碳碳复合体。

之后的步骤与短纤基本相同，通过渗硅、精磨等步骤，最终做成碳陶刹车盘。

长纤维碳陶盘相比短纤维，由于碳纤维结构更好，产品有更高的强度与韧性。

但在进行碳化过程中，需要反复沉积，所以制备周期更长，需要2个月之久。此外预制体裁切会有边角余料，造成成本增加。

如果单纯从材料性能角度看，国内主打的长纤工艺其实比国外的短纤工艺更胜一筹。

那么可能有人会说，国外起步那么早，而国内到目前还没有量产产品出来，怎么就直接弯道超车了呢？原因大概有两点：

其一，国外厂商也不是没有长纤维技术，而是长纤维产品成本更高。本来全球就那么几家企业在做碳陶盘，竞争也不激烈。短纤盘性能也不错，各大厂商就没有动力非要换长纤盘。

其二，长纤维与短纤维工艺其实在渗硅及以后的步骤上是基本相同的。不同点是预制体成型与渗碳工艺，这些流程其实就是生产碳碳复合材料的方法。

相当于长纤维碳陶盘的制作工艺，就是在碳碳复合材料制备的基础上，再增加打孔、渗硅、精磨这些流程。

说到碳碳复合材料的制备，国内企业可以说是手到擒来。比如金博股份在碳碳热场有40%的市占率。

所以本土碳碳复合材料生产企业，自然是结合自身优势，直接切入到长纤维技术流派。

那么从材料工艺角度说，本土供应商可以说直接就迈上了“制高点”。这也为后期本土供应快速起量，提供了“底气”。

从本土主流供应商交流来看，如果本土碳陶盘能够量产，降本曲线会非常陡峭。以前10万块一套，未来可能下降到1-2万元。

为何能有如此大的降本空间？

首先国外厂商本来卖的价格就比较贵，比较虚。Brembo是刹车制动领域的绝对一哥，在碳陶盘领域占据全球90%的市场份额。所以本身就有较高的品牌溢价在里面。

并且碳陶产品就是为超跑、豪车准备的，那把价格体系做低了反而还不行呢。

还有Brembo售价里面，不光只有硬件。它提供给车厂的是全套解决方案，包括开发、测试、软件调试等等服务。这些成本都得算在售价里面。

其次说回到本土供应商。降本的空间有如下这么一些方面：

其一，是规模效应。以前卖的贵是生产规模太小。如果碳陶刹车盘起量了，单位生产成本一定会下来。

其二，自动化产线。要充分发挥规模效应，一定要把全套自动化产线做起来。这就需要本土供应商发挥聪明才智了。

其三，开发专属等尺寸的预制体成型工艺。这样就可以减少裁切产生的费料。提高原材料利用率。

其四，优化碳化与硅化制备工艺。缩短制备周期、降低能耗、提高良率。

其五，碳纤维材料降价。碳陶盘原材料大头就是碳纤维。

碳纤维应用领域可以说越来越广，风电、氢能、热场都要用，所以当需求预期不断放大，碳纤维价格在中长期维度一定会下滑。这就利于碳陶盘的降本。

其六，优化碳纤维标号。看能否使用更低标号的碳纤维产品。

其实这里面很多因素都是以规模为前提的，只要规模起来了，配套的投入就跟随进来，降本的趋势就会越发明显。

综合来分析，本土供应商首先只提供硬件，其次没有品牌溢价，最后降本路径清晰。那么从10万短时间内下降到1、2万是有可能的。

当然，由于国内主机厂相对强势，本土碳陶盘供应商的利润空间不会太高。

试想一下，如果一套碳陶盘的价格真的做到1万元，那么40万级别的电动车很有可能大规模配备，这是一个从无到有的变化过程，增量空间还是很大的。

比亚迪关注碳陶刹车盘是比较早的，也是最有可能成为第一个使用碳陶刹车盘的本土车企。

比亚迪目前规划了4-6款车型将会使用碳陶刹车盘。主要是旗下的星际与腾势品牌。

星际第一款硬派SUV车型，有望在2023年发布，根据它的售价与定位，很有可能搭载碳陶刹车盘。

广汽埃安准备与华为联合开发一款中大型智能纯电SUV，代号AH8。计划在2023年上市，有可能使用碳陶刹车盘。

此外，像小鹏、蔚来等造车新势力也在考虑布局碳陶刹车盘产品。

目前国内主流碳陶刹车盘供应商有两家，一个是金博股份，一个是天宜上佳。它们各自有自己的特点。

金博股份

金博股份是国内碳碳热场的龙头企业，市场占有率高，规模大。切入到长纤维碳陶盘领域算是顺理成章的事情，下游主机厂也比较认可。

由于在碳碳复合材料方面的积累，公司在预制体自供，快速化学气相沉积技术等方面有优势。因此未来做碳陶成本也能控制比较好。

公司在碳陶盘车规认证上相比友商具有先机。并且金博已经切入比亚迪、广汽埃安，成为定点供应商。

天宜上佳

之后是天宜上佳，这家公司传统业务是做高铁用的闸片的，采用粉末冶金工艺。最近两年才切入到碳碳复合材料上。

天宜上佳的优势是它在高铁刹车系统上面有经验积累，同时自身又具备碳碳复合材料的产能。这就让它成为了碳陶盘领域的“种子选手”。

公司对于碳陶盘发展比较看好，近期也是定增了15万套碳陶刹车盘的项目。

同时在碳碳复合材料方面，未来两年不管在产能释放、预制体自给率、下游客户开拓方面都有比较好的预期。

在成本控制方面，公司由于是后进入者，设备新，相比金博生产效率高。此外产能布局让能源价格也更有优势。

金博与天宜两家企业在碳陶盘领域算是平分秋色吧，都是国产替代的核心受益者。

碳陶刹车盘可以说是被国产电动车“吹”起来的产物，降本空间决定了未来的上量速度。

对于国外供应商必然会面临强大的竞争。而对于国内供应商来讲，是完全从“0”开始的，只要这个产品赚钱，那就是新的增量。

2023年应该是碳陶刹车盘的元年。但还有两个问题需要去考虑。

一个是国产碳陶盘到底能否通过严苛的认证，最终获得量产。

还有一个是调教匹配。对于这样“一匹烈马”，主机厂需要多久才能把它“驯服”。

$金博股份(SH688598)$ $天宜上佳(SH688033)$ $比亚迪(SZ002594)$