碳陶制動盤產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)三段式價值鏈分布結(jié)構(gòu)：上游原材料供應與設備、中游制造加工以及下游應用。上游原材料供應環(huán)節(jié)聚焦于關(guān)鍵材料的基礎(chǔ)保障，上游主要涉及碳纖維、陶瓷粉末等原材料的提取、采購與初步加工；中游制造加工環(huán)節(jié)以先進工藝驅(qū)動技術(shù)創(chuàng)新與降本，包括預制體制備、陶瓷化處理（化學氣相滲透CVI、液態(tài)聚合物滲透LPI 或其它組合技術(shù)）等關(guān)鍵流程；下游終端應用覆蓋航空航天、汽車、軌道交通及新興領(lǐng)域，產(chǎn)業(yè)需求多元化增長。
上游原材料成本占比超40%，碳纖維為最大單項支出。碳陶制動盤的成本構(gòu)成中，原材料為核心成本，其中高性能碳纖維編織為最大單項成本，高純度納米級碳化硅消耗量約為原材料成本的40%；制造成本中高溫處理環(huán)節(jié)成本占比50%以上，高能耗設備推升電費與維護費用；組件成本占比較低，規(guī)模化后成本遞減。
碳纖維行業(yè)正向成熟期過渡。從上游原材料看，碳纖維始于丙烯腈超高純度合成，通過原紡-預氧化-碳化精密控制實現(xiàn)纖維高性能化，行業(yè)特點為技術(shù)、資金密集型、產(chǎn)業(yè)鏈長、工藝技術(shù)復雜，正處于成長期向成熟期過渡階段。2024年，中國碳纖維運行產(chǎn)能約150,130 噸，全球占比第一達48.6%，產(chǎn)能集中分布在華東、東北、西北。主流T300 級碳纖維價格已從2015 年的200 萬元/噸降至2023 年的80-100 萬元/噸，成本端已具備規(guī)模化應用基礎(chǔ)。
碳纖維需求國產(chǎn)化率逐步提升。碳纖維需求穩(wěn)步增長，自2017 年不足3 萬噸提升至2024 年8 萬噸，7 年總增長率超160%。從來源看，碳纖維進口量萎縮，2021 年進口碳纖維達峰值3.3 萬噸后持續(xù)下滑；吉林化纖、中復神鷹等中國頭部企業(yè)擴產(chǎn)提速，2022 年國產(chǎn)量首次超越進口量，2024 年國產(chǎn)化率升至80.46%，達歷史新高。
應用場景拓展，汽車輕量化驅(qū)動碳纖維大絲束發(fā)展。消費結(jié)構(gòu)方面，高性能碳纖維技術(shù)不斷突破，風電、新能源汽車等高端市場實現(xiàn)規(guī)?；鲩L，風電占比最高達38%，風電葉片以碳梁突破長度極限，航空航天依賴高模量纖維減重，汽車輕量化需求驅(qū)動低成本大絲束（48K）發(fā)展；未來核心在突破聚丙烯腈PAN 原絲均質(zhì)化、高效預氧化技術(shù)及回收再利用體系。
碳纖維行業(yè)集中度提升且壁壘高，頭部企業(yè)競爭優(yōu)勢強化。全球主要生產(chǎn)商如日本東麗、美國赫氏等占據(jù)主導地位，但中國公司在高端市場的份額逐步提升。因?qū)＠麅湟蟾撸夹g(shù)壁壘較高，高性能碳纖維的研發(fā)難度大，高額研發(fā)投入使得新進入者面臨較大挑戰(zhàn)，市場集中度逐漸提高。具備從原絲制備到復合材料成型的全產(chǎn)業(yè)鏈整合能力的公司競爭力突出。
碳陶制動盤產(chǎn)業(yè)中游國際寡頭主導，中國四類公司加速切入。當前碳陶制動盤面臨著國際廠商（如Brembo、Surface Transforms）主導，中國公司加速切入布局產(chǎn)能的形勢。國際廠商憑借深厚的技術(shù)積淀、完善的專利布局以及先發(fā)優(yōu)勢，已建立起強大的品牌影響力、成熟的制造工藝和全球化的供應鏈網(wǎng)絡，并長期為全球高端汽車、高性能跑車和賽車市場供貨，形成了較高的技術(shù)和市場壁壘。我們認為中國四類公司加速切入碳陶制動盤產(chǎn)業(yè)：1）專業(yè)碳基材料制造商，復用光伏熱場、半導體熱場技術(shù)，如金博股份、天宜上佳。2）航空技術(shù)轉(zhuǎn)化企業(yè)，移植航空碳陶技術(shù)，瞄準高端跑車及特種車輛，如北摩高科、博云新材、中航高科、中天火箭等。3）傳統(tǒng)制動系統(tǒng)供應商，通過合作研發(fā)或投資參股，如金麒麟、亞太股份、隆基機械等。4）多元化材料集團，利用預制體編織技術(shù)，如楚江新材等。
下游汽車領(lǐng)域增速加快。從應用下游看，2025 年部分標桿車型（如小米SU7Ultra）大規(guī)模搭載碳陶制動盤作為核心配置，其示范帶動效應將加速在中高端車型配置的普及，實質(zhì)性打破此前碳陶制動盤局限于頂級超跑的小眾市場格局，提升在消費者和主機廠中的認知度和接受度。
政策驅(qū)動疊加需求釋放，中國汽車銷量位居全球第一。2024 年全球汽車銷量9,531 萬輛，其中中國汽車銷量3,144 萬輛居全球第一，占比33%。中國新能源汽車行業(yè)升級，疊加消費需求釋放，2014-2024 年銷量CAGR 89.3%。新能源乘用車行業(yè)加速向全球化、高端化升級，規(guī)模效應帶動產(chǎn)業(yè)鏈邊際成本攤薄，伴隨出口市場擴容及消費升級，新能源乘用車滲透率增長動能強勁。我們預計2025 年新能源乘用車銷量將突破1538 萬輛，增速26.0%，滲透率52.9%，2025-2030 年銷量CAGR 將達15.3%。
新能源汽車高性能與續(xù)航要求倒逼制動系統(tǒng)升級。汽車行業(yè)加速向電動化、智能化與高端化演進，高性能車型需求已從單一動力輸出轉(zhuǎn)向全維度駕控體驗升級。
新能源汽車提速快、車重大，對輕量化及制動安全提出了更苛刻的要求。制動系統(tǒng)作為安全性與駕駛質(zhì)感的載體，成為差異化競爭的重要賽道。制動盤為制動系統(tǒng)核心部件。制動系統(tǒng)的核心組成部分包括制動踏板、主缸、制動液、制動卡鉗和制動盤。剎車時通過制動踏板施加的機械力被主缸轉(zhuǎn)化為液壓能，推動制動液，驅(qū)動制動卡鉗將剎車片壓向碳陶制動盤。摩擦力動能轉(zhuǎn)為熱能實現(xiàn)制動。松開制動踏板后，主缸內(nèi)壓力降低，制動液回流，制動卡鉗放松，剎車片與制動盤解除接觸，確保系統(tǒng)的快速響應和靈活性。
制動材料發(fā)展歷史由來已久，但碳陶摩擦材料尚未批量上車。制動材料發(fā)展歷程從早期石棉摩擦材料、半金屬摩擦材料、少金屬摩擦材料、有機摩擦材料、粉末冶金摩擦材料、碳碳摩擦材料到陶瓷摩擦材料。
主流灰鑄鐵制動盤成本低，但密度高、熱衰退劣勢明顯。目前，汽車主流制動盤采用灰鑄鐵等材料，但存在高重量、易熱衰減及耐腐蝕性不足等劣勢，拖累續(xù)航能效表現(xiàn)。當連續(xù)制動時，灰鑄鐵盤表面溫度超500℃時易發(fā)生珠光體分解，引發(fā)熱疲勞裂紋，摩擦穩(wěn)定性受損，難以滿足高端電動車的性能追求。
碳陶制動盤具備輕量化、抗熱衰退、壽命長特點，為智能駕駛最佳制動執(zhí)行件。
碳陶制動盤是以碳纖維為增強體，碳化硅陶瓷為基體的多相復合材料。其碳纖維骨架比重不到鋼的1/4，抗拉強度為鋼的7-9 倍，陶瓷基體硬度僅次于金剛石，可耐受1650℃高溫，解決了傳統(tǒng)材料高速、高頻制動時的熱衰退痛點，使用壽命可達50-100 公里。具備零延遲最大剎車力，無需額外剎車輔助系統(tǒng)即可滿足線控制動毫秒級響應需求，瞬時制動響應為自動駕駛系統(tǒng)提供精準控制基礎(chǔ)。
簧下減重優(yōu)勢顯著，新能源車續(xù)航提升25km。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，懸掛系統(tǒng)以下每減1kg，相當于懸掛系統(tǒng)以上減少5 倍，一對380mm 碳陶制動盤重量為12kg，而一對380mm 灰鑄鐵制動盤約32kg，等效減少約100kg，提升續(xù)航里程25km。當燃油車減重100kg，燃油消耗量每100km 降低0.3~0.6L，燃油效率提高6~8%，制動距離減少2 米以上。
碳陶制動盤依據(jù)碳纖維狀態(tài)分為短纖盤和長纖盤。短纖盤代表性產(chǎn)品如布雷博CCM 盤。布雷博CCB 盤的高端型號以長纖為主，表面有碳化硅陶瓷耐磨涂層。頂級長纖CCM-R 盤連通過續(xù)長纖維增強+復合涂層，可滿足賽道使用。中國長纖盤分為不帶耐磨涂層的C/C-SiC 盤，以及帶耐磨涂層的P-C/C-SiC 盤。
短纖盤成本低、制備快，但韌性有限。制備工藝：混料、模壓成型、碳化、陶瓷化、去重裝配。優(yōu)點是制備周期短，僅一個月，因模壓成型而原材料利用率高，綜合成本低。缺點為力學結(jié)構(gòu)性能一般，強度和韌性較差，易掉塊、斷裂和崩邊。
長纖盤強度高，但成本高、制備期長。制備工藝：碳纖維預制體成型樹脂固化成型得到碳/碳復合材料（C/C） 高溫碳化處理SiC 陶瓷化處理機械加工打孔平衡校驗等工序。因纖維結(jié)構(gòu)優(yōu)越而強度高、韌性高、導熱性和耐磨性佳，抗疲勞。但制備2 個月（CVI 耗時），且預制體裁切損耗導致成本較高。