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什么是回家最近的路,？
安全！
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開(kāi)車(chē)在路上,，保證行車(chē)安全是第一位的。其中因剎車(chē)失靈而導(dǎo)致的安全事故屢見(jiàn)不鮮,，剎車(chē)系統(tǒng)的可靠性則成為了行車(chē)安全的重要保障,。所以,，給你的愛(ài)車(chē)配上一套“給力的”剎車(chē)系統(tǒng)是相當(dāng)有必要的,。
新一代剎車(chē)材料——碳陶復(fù)合材料
什么剎車(chē)材料最給力,？
剎車(chē)材料經(jīng)歷了從石棉材料,、半金屬材料,、粉末冶金材料到碳碳復(fù)合材料和碳陶復(fù)合材料的發(fā)展,。粉末冶金剎車(chē)材料存在高溫容易粘結(jié),、摩擦性能易衰退，高溫強(qiáng)度下降顯著,，抗熱震能力差，使用壽命短等缺點(diǎn),；而C/C剎車(chē)材料存在靜態(tài)和濕態(tài)摩擦系數(shù)低（濕態(tài)相對(duì)干態(tài)衰減約50%）,、熱庫(kù)體積大,、抗氧化性能差、生產(chǎn)周期長(zhǎng)及生產(chǎn)成本高等問(wèn)題,，制約了其進(jìn)一步發(fā)展及應(yīng)用。
碳陶復(fù)合剎車(chē)材料是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來(lái)的一種以高強(qiáng)度C纖維為增強(qiáng)體,，以熱解C,、SiC等為基體的多相復(fù)合剎車(chē)材料,，是在C/C復(fù)合剎車(chē)材料的基礎(chǔ)上，引入具有優(yōu)異抗氧化性能的SiC陶瓷硬質(zhì)材料作為基體的一種剎車(chē)材料，其既保持了C/C復(fù)合剎車(chē)材料密度低,、耐高溫的優(yōu)點(diǎn),，又克服了C/C剎車(chē)材料靜摩擦系數(shù)低、濕態(tài)衰減大,、摩擦壽命不足及環(huán)境適應(yīng)性差等缺點(diǎn),，成為新一代剎車(chē)材料,。
在實(shí)際使用中，碳陶剎車(chē)比普通剎車(chē)好在哪,？
制動(dòng)過(guò)程實(shí)際上是摩擦力將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能的過(guò)程，如制動(dòng)器的熱量不能及時(shí)散出,，將會(huì)影響其制動(dòng)效果,。當(dāng)我們開(kāi)著一臺(tái)一噸多重的車(chē)在上百公里時(shí)速下將速度降為零,，這個(gè)時(shí)候制動(dòng)系統(tǒng)需要將巨大的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能,。
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這時(shí)普通的剎車(chē)盤(pán)在全力制動(dòng)下容易高熱而產(chǎn)生熱衰退,，制動(dòng)性能會(huì)大打折扣，而陶瓷剎車(chē)盤(pán)有很好的抗熱衰退性能,，其耐熱性能要比普通制動(dòng)盤(pán)高出許多倍。
而且陶瓷制動(dòng)盤(pán)在制動(dòng)最初階段就能產(chǎn)生最大的制動(dòng)力,，整體制動(dòng)要比傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)更快，制動(dòng)距離更短,。
碳陶剎車(chē)材料如何制備
碳陶復(fù)合剎車(chē)材料制備的關(guān)鍵在于：盡可能減少纖維損傷、在纖維基體界面形成適當(dāng)?shù)慕Y(jié)合強(qiáng)度,、克服基體致密化的“瓶頸效應(yīng)”以及降低制備成本。目前制備碳陶復(fù)合剎車(chē)材料的制備工藝主要有化學(xué)氣相浸滲法,、聚合物浸漬熱解法和反應(yīng)熔體浸滲法,。
1,、化學(xué)氣相浸滲法(CVI)
CVI法指通過(guò)氣相前軀體在高溫下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)從而在預(yù)制體空隙內(nèi)部沉積熱解C及SiC的方法。CVI法主要包括兩種工藝路線(xiàn)：一是以丙烯或天然氣/丙烷為C源氣體,，先在預(yù)制體C纖維表面沉積一層熱解C，之后以CH3SiCl3為SiC氣源,，H2或N2為稀釋氣和載氣熱解沉積SiC,，制得碳陶復(fù)合材料,；二是以SiCl4、CCl4,、H2混合氣體為氣源共沉積熱解C和SiC基體制得碳陶復(fù)合材料,。
2、聚合物浸漬熱解法（PIP）
PIP法是將有機(jī)聚合物先驅(qū)體（如聚碳硅烷）溶液在壓力作用下浸漬一定密度的C/C坯體,，干燥固化后再經(jīng)熱處理使有機(jī)聚合物熱解為SiC陶瓷的方法。
3,、反應(yīng)熔體浸滲法（RMI）
RMI法是指采用熔融Si浸滲多孔C/C材料,，使熔融Si與部分基體C反應(yīng)原位生成SiC陶瓷基體,。RMI法工藝流程簡(jiǎn)便、生產(chǎn)成本低,，是目前碳陶復(fù)合材料應(yīng)用最廣泛的制備工藝。但RMI法存在的缺陷是反應(yīng)的過(guò)程中熔融Si不可避免地與C纖維發(fā)生反應(yīng),，導(dǎo)致纖維增韌作用降低。同時(shí),，材料中不可避免地會(huì)殘留有一定含量的Si元素，導(dǎo)致材料的工作溫度下降,，抗蠕變性能降低。
碳陶“上車(chē)”已成趨勢(shì)
今年年中,，特斯拉為旗下Model S Plaid車(chē)型提供全新碳陶剎車(chē)系統(tǒng)。這套系統(tǒng)所含制動(dòng)零部件包括：碳陶制動(dòng)盤(pán),、制動(dòng)卡鉗,、剎車(chē)片,、鋁合金（合金鋼）合頭、緊固螺栓等,，四個(gè)車(chē)輪各自配上一套碳陶剎車(chē)系統(tǒng),，售價(jià)高達(dá)2萬(wàn)美元,。
特斯拉率先商用碳陶剎車(chē)系統(tǒng),，引領(lǐng)了新能源汽車(chē)的剎車(chē)升級(jí),。而嗅覺(jué)敏感的中國(guó)企業(yè),，如比亞迪、廣汽也開(kāi)始推動(dòng)碳陶剎車(chē)商業(yè)化進(jìn)程,。
同時(shí)我國(guó)供應(yīng)端也熱情高漲,，上游剎車(chē)材料企業(yè)如世鑫新材、天宜上佳,、金博股份等積極配合車(chē)廠(chǎng)開(kāi)發(fā)商用產(chǎn)品。
世鑫新材是中南大學(xué)“高性能碳陶復(fù)合材料制備技術(shù)”轉(zhuǎn)化,、轉(zhuǎn)移而成立的集“產(chǎn)、學(xué),、研”為一體的高新技術(shù)企業(yè)。據(jù)今年6月22日株洲日?qǐng)?bào)消息,，世鑫新材碳陶復(fù)合材料研發(fā)及生產(chǎn)項(xiàng)目（碳纖維預(yù)制體）也已全面投產(chǎn),。這個(gè)項(xiàng)目的投產(chǎn),，將實(shí)現(xiàn)碳陶復(fù)合材料的全周期、全生產(chǎn)鏈,，讓世鑫新材創(chuàng)新能力,、生產(chǎn)能力“雙提升”,。
天宜上佳最近披露,，公司近日收到中國(guó)證監(jiān)會(huì)出具的《關(guān)于同意北京天宜上佳高新材料股份有限公司向特定對(duì)象發(fā)行股票注冊(cè)的批復(fù)》,。按照定增方案,，天宜上佳本次募集資金主要用于碳陶制動(dòng)盤(pán)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目。預(yù)計(jì)投產(chǎn)后產(chǎn)能達(dá)15萬(wàn)套/年,，主要用于新能源汽車(chē),、中高端乘用車(chē),、商用車(chē)及特種車(chē)剎車(chē)制動(dòng)系統(tǒng),。項(xiàng)目建設(shè)期為2年。
9月8日,，金博股份發(fā)布公告稱(chēng)，公司收到比亞迪汽車(chē)工業(yè)有限公司（下稱(chēng)比亞迪）的開(kāi)發(fā)定點(diǎn)通知書(shū),。公司作為定點(diǎn)供應(yīng)商,，將為比亞迪試開(kāi)發(fā)碳陶制動(dòng)盤(pán)等產(chǎn)品，具體產(chǎn)品供應(yīng)時(shí)間,、價(jià)格以及供應(yīng)量以簽訂的供應(yīng)協(xié)議及銷(xiāo)售訂單為準(zhǔn)。同時(shí),，廣汽埃安也選擇金博股份作為定點(diǎn)供應(yīng)商,，為其開(kāi)發(fā)和供應(yīng)碳陶制動(dòng)盤(pán),。
此外，隆基機(jī)械,、楚江新材、安泰科技,、華伍股份、亞太股份也表示具備相關(guān)技術(shù),。
圖片來(lái)源：江蘇天鳥(niǎo)
在政策方面,，今年1月,，中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布并實(shí)施了《乘用車(chē)碳陶制動(dòng)盤(pán)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試》,。該標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布實(shí)施無(wú)疑是對(duì)碳陶“上車(chē)”的明確支持,。
碳陶剎車(chē)市場(chǎng)空間巨大
目前碳陶剎車(chē)這個(gè)行業(yè)屬于藍(lán)海市場(chǎng),，國(guó)產(chǎn)替代空間較大，招商證券測(cè)算2025年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)有望達(dá)到78億元,，2030年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模有望超過(guò)200億,。
早期由于工藝復(fù)雜、生產(chǎn)難度大,、生產(chǎn)周期長(zhǎng)等多個(gè)壁壘,，國(guó)內(nèi)能夠量產(chǎn)碳陶盤(pán)的企業(yè)較少,。全球主要碳陶剎車(chē)盤(pán)供應(yīng)商包括意大利Brembo,、英國(guó)SurfaceTransformsPlc等企業(yè)。以海外頭部企業(yè)布雷博為例,，單個(gè)碳陶盤(pán)的產(chǎn)品價(jià)格超過(guò)10萬(wàn)元人民幣,，而國(guó)產(chǎn)碳陶盤(pán)單車(chē)價(jià)值量約為0.8-1.2萬(wàn)元左右，具有極高性?xún)r(jià)比,。隨著國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)的快速發(fā)展,，碳陶盤(pán)的滲透率有望不斷提高,。
圖片來(lái)源：金博股份
結(jié)束語(yǔ)
由于成本高昂,，在特斯拉商用之前,，碳陶剎車(chē)系統(tǒng)主要應(yīng)用于航空航天,、高速列車(chē)市場(chǎng)，汽車(chē)領(lǐng)域只有賽車(chē)和跑車(chē),，如保時(shí)捷,、賓利、布加迪和蘭博基尼等高端車(chē)型配置了碳陶剎車(chē)系統(tǒng),。隨著規(guī)模擴(kuò)大、技術(shù)升級(jí),、自動(dòng)化水平提升和碳纖維價(jià)格下降,，未來(lái)兩年成本有望大幅下降，這將為碳陶剎車(chē)片的普及應(yīng)用提供有力支撐,。
屆時(shí)，此前作為豪車(chē)上的標(biāo)配部件——碳陶剎車(chē)材料或?qū)ⅰ帮w入尋常百姓家”,。
參考來(lái)源：
[1]徐興亞等.碳陶剎車(chē)材料的研究進(jìn)展
[2]周蕊等.炭/陶復(fù)合剎車(chē)材料研究進(jìn)展
[3]碳陶“上”車(chē)，百億市場(chǎng)爆發(fā)元年,？產(chǎn)業(yè)鏈機(jī)會(huì)來(lái)了！|灣區(qū)資管低調(diào)分享.灣區(qū)資管
[4]【投資項(xiàng)目動(dòng)態(tài)】世鑫新材：碳陶“上”車(chē),，剎車(chē)升級(jí)！產(chǎn)業(yè)鏈機(jī)會(huì)來(lái)了,！.豐倉(cāng)創(chuàng)新基金
[5]投研輕騎兵|碳陶剎車(chē)盤(pán)“空間大+增速高”2023年或成為規(guī)�,；�.同花順財(cái)經(jīng)
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/山川）
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