鼓式制動器、摩托車剎車圈、輪轂剎車圈專業生產廠家無錫九環2020年6月20日訊 摩擦材料是一種應用在動力機械上，依靠摩擦作用來執行制動和傳動功能的部件材料。凡是具備在陸地地面運動能力的機械設備，均配備有制動裝置，制動裝置中具體起制動作用、將動能轉化為熱能的部件即為摩擦材料，例如小汽車上的剎車片，載重卡車上的剎車轂，火車、地鐵、高鐵上的的剎車閘片，飛機起落架上的剎車副等等。船舶、飛機等機械設備處于在海面和空氣中運動的狀態時不存在剎車的問題。
雖然摩擦材料在機械設備制動過程中起著至關重要的作用，但是由于單位價值在機械設備整機中占比不高，因此，在整個裝備制造行業中，摩擦材料是一個相對小眾的行業。我國摩擦材料行業上市公司主要有金麒麟（603586）、隆基機械（002363）、博云新材（002297）以及北京北摩高科摩擦材料股份有限公司（以下簡稱北摩高科）。其中，博云新材、隆基機械分別于2009、2010年在深交所上市，金麒麟于2017年在上交所上市，北摩高科于2019年12月5日經第十八屆發審委2019年第194次會議審核通過。
不同用途的摩擦材料雖然在制動原理和功能是一致和類似的，但是由于應用領域和使用條件不同，對于具體的摩擦性能要求會有巨大的差別，這導致了摩擦材料細分行業的形成。上述四家公司的業務范圍幾乎涉及到摩擦材料所有的應用領域，具體如下：
博云新材的前身為中南工業大學粉末冶金研究所，其創始人黃伯云為中國工程院院士。博云新材依靠在粉末冶金材料方面的優勢，將粉末冶金材料應用于航空航天、汽車和模具三個領域，其中航空航天領域中的飛機剎車副、汽車領域的環保型高性能汽車剎車片屬于摩擦材料細分行業。2018年10月31日博云新材處置了子公司湖南博云汽車制動材料有限公司82.59%的股權，從而退出汽車剎車片業務。
隆基機械前身龍口隆基機械有限公司自1994年成立后，主要生產和銷售汽車制動盤和普通制動轂。2007年12月，隆基機械收購了隆基制動轂和隆基精確制動，收購完成后，公司增加了載重車制動轂和剎車片產品。隆基機械所有產品均為汽車制動部件，其中剎車片屬于摩擦材料細分行業，但占比較小。
金麒麟雖然為新設立的公司，但是其承接了山東省樂陵機械廠及其控股子公司樂陵金麒剎車片有限公司部分資產，主要產品為汽車剎車片和汽車剎車盤，以汽車剎車片為主，產品主要用于出口。
北摩高科雖成立于2003年，但和金麒麟類似，承接了北京摩擦材料廠（1961年建廠）的主要資產和業務，其產品為飛機剎車控制系統及機輪，剎車盤（副）以及少量飛機剎車系統相關的檢測維護服務收入。
綜合上述四家公司的業務范圍，涉及到的摩擦材料細分行業包括汽車、陸裝、高鐵、航空幾個領域，上述幾個領域也是摩擦材料主要的應用領域，除此之外的摩托車、特種車輛等行業由于市場規模較小不做單獨論述。
（一）行業技術特點及發展趨勢
汽車制動模塊的一般工作原理是，利用與車身（或車架）相連的非旋轉元件（固定有剎車片的制動鉗）和與車輪（或傳動軸）相連的旋轉元件（制動盤或制動轂）之間的相互摩擦來阻止車輪的轉動或轉動的趨勢，汽車的每次減速、剎車都是通過制動盤或制動轂與剎車片的摩擦完成的。因此，汽車剎車片是汽車安全行駛的可靠保證，其質量的好壞關系到汽車駕乘人員的生命安全，在汽車零部件名錄上被列為A 類關鍵性安全部件。
汽車制動器可分為盤式制動器與鼓式制動器。目前，經濟型乘用車前輪一般使用盤式制動器，后輪一般使用鼓式制動器，即“前盤后鼓”；中高端乘用車一般四輪均使用盤式制動器，即“前盤后盤”；商用車目前主要采用鼓式制動器。不同類別的汽車制動器需要配備不同類別的剎車片，盤式制動器配備盤式剎車片，鼓式制動器配備鼓式剎車片；汽車制動器也需配備剎車盤或剎車鼓，盤式制動器配備剎車盤，鼓式制動器配備剎車鼓。
汽車駕駛員的每次制動行為都會對剎車片產生損耗，因而剎車片屬于易耗品。剎車片與剎車盤的使用壽命與車輛行駛里程和使用路況有較大關系。比如，車輛在車流量較大、信號燈較多的城市道路上行駛，因制動頻繁導致剎車片與剎車盤的耗損一般大于高速公路上行駛的車輛。此外，駕駛員的駕駛習慣、行駛地域的自然環境、剎車片的材質等也會影響剎車片與剎車盤的使用壽命。
一般說來，乘用車輛在正常行駛的情況下，剎車片的使用壽命約為3-5萬公里，剎車片和制動盤的更換頻率比約為2：1-3：1之間，制動盤的使用壽命約為8-15萬公里。而重型車輛在正常行駛情況下，所裝配載重車制動轂的使用壽命約為8-10萬公里。
目前汽車摩擦材料根據其綜合性能逐漸遞增依次是石棉剎車片（已禁用）、半金屬剎車片、陶瓷基剎車片、非金屬（無鋼纖維）剎車片、全陶瓷/炭陶剎車片和炭/炭剎車片。
目前應用于汽車的環保型高性能汽車剎車片主要有非金屬（無鋼纖維）剎車片和陶瓷基剎車片兩大類。非金屬剎車片具有較好的耐溫性能（450℃）、制動噪音低、剎車落灰少，但價格較高；陶瓷基剎車片耐溫性能良好（≥700℃）、制動噪音低、制動噪音低、摩擦性能高而穩定、使用壽命長、價格適中，可滿足現代汽車的需要，具有廣闊的市場前景。發達國家正在開發的新一代高性能汽車剎車片有全陶瓷復合材料剎車片、炭/陶復合材料剎車片和炭/炭復合材料剎車片等，這三大類剎車片可賦予極高（800℃）的耐溫性能、極好的平穩性、高而穩定的摩擦性能、低噪音和長壽命。
（二）行業競爭格局情況
按照供應對象不同，汽車剎車片市場分為OEM市場（即整車配套市場，包括汽車主機廠指定的特約維修站）和AM市場（即售后維修服務市場）。
OEM市場是指為汽車制造企業整車裝配供應零部件的市場。目前在國際市場上汽車制造企業與零部件企業的關系大致可以分為三種：一是縱向一體化模式，即汽車制造企業自己設廠，生產大部分配套汽車零部件，零部件企業基本不具有自主權，在二十世紀九十年代以前大部分汽車制造企業采取這種模式；二是雙向壟斷模式，即零部件企業與汽車制造企業保持密切的合作關系，目前大部分日韓企業采取這種配套模式；三是平行配套模式，即零部件企業脫離汽車制造企業獨立發展，雙方均面向市場，這是目前大部分歐美汽車制造企業采取的配套模式，也是汽車零部件行業發展的主要趨勢。
二十世紀六十年代以來，為了占據更大的市場份額，汽車制造企業紛紛進行并購重組以擴大生產規模。到二十世紀九十年代，全球汽車制造行業基本形成了以通用、豐田、福特、大眾、本田、寶馬、現代、標致-雪鐵龍、戴姆勒-克萊斯勒等大型汽車制造企業為主的寡頭壟斷格局，幾大汽車制造企業占據了全球大部分市場份額。
在為汽車制造企業配套的過程中，為適應汽車制造企業提出的更高要求和汽車零部件本身復雜性及專業化生產的特點，汽車零部件供應商內部形成了金字塔式的多層級供應商體系，即供應商按照與汽車制造企業之間的供應聯系分為一級供應商、二級供應商、三級供應商等多層級關系。一級供應商通過汽車制造企業的認證，直接為汽車制造企業供應產品，參與整車同步研發，為汽車制造企業提供模塊化供貨服務，與汽車制造企業存在長期、穩定的合作關系；二級供應商則向一級供應商供應產品，依此類推，并且層級越低，供應商數量也就越多。
由于OEM市場對產品品質的嚴格要求，一些國際組織、國家和地區汽車協會組織對汽車零部件產品質量及其管理體系提出了標準要求，汽車零部件供應商必須通過這些組織的評審（即第三方認證，如歐盟的E-mark認證，美國的AMECA認證等），才可能進入OEM市場成為候選供應商，并由汽車制造企業進一步做出評審（即第二方認證），評審通過才能被接納為汽車制造企業采購體系的成員，最后雙方簽署商務合同建立供貨關系。作為汽車制造企業和上一級零部件供應商，一般情況下不會選擇獨家配套的供應模式，而會選擇多個供應商為其提供穩定、可靠的產品。
在全球OEM市場，一方面，提供制動模塊的一級供應商如德國泰明頓摩擦材料集團（TMD Friction）、日本日清紡株式會社（Nisshinbo Holdings Inc.,）、日本阿基波羅公司（Akebono Brake Industry Co., Ltd.）、美國天合汽車集團（TRW Automotive Holdings Corp.）、美國輝門公司（Federal-Mogul Holdings Corporation）等自身能夠生產一部分制動部件；另一方面，他們也會選擇一部分制造技術、質量管理水平較高的企業成為其二級供應商，向其采購汽車制動部件。由于一級供應商對制造技術、產品質量、交貨期有著嚴格的要求，其二級供應商數量較少，而且往往也都是規模較大的企業，國內企業進入國際OEM市場難度較高。
國內汽車制動部件的國內OEM市場主要由外資企業產品及進口產品占據，例如與國際知名制動部件企業合資或外商獨資的企業，由于引進了較為先進的技術和設備，管理水平和品牌知名度較高，且其外方股東與國際知名汽車制造企業原本就存在長期穩定的合作關系，這些企業利用上述優勢獲得了一部分合資汽車制造企業客戶，主要包括美國輝門公司（Federal-Mogul Holdings Corporation）、日本日清紡株式會社（Nisshinbo Brake Inc.,）、德國泰明頓摩擦材料集團（TMD Friction Holdings Gmbh）等等。還有一部分從業經驗豐富、規模較大、技術水平和管理水平較高的國內企業，由于與部分國內汽車制造企業或供應商存在穩定合作關系，以其質量、性價比的優勢占據了一定的市場份額，主要有山東興義、上海華興、杭州杭城、湖北飛龍、博云汽車、金麒麟等。
AM 市場中，汽車零部件企業的最終用戶是已擁有汽車的消費者，屬于零售市場，產品主要通過專業修理廠、連鎖店、零售店等形式銷售給消費者。AM 市場的市場特點決定了其產品需求以多品種、小批次為主，地域差別較大。相對寬松的質量要求和供應關系導致其進入門檻較低，大量中小企業為AM市場供應產品，市場集中度低，競爭比較激烈。
在AM市場，企業的主要客戶是汽車零部件經銷商。通常情況下，經銷商控制著所在地的產品銷售網絡。由于AM市場上生產企業數量眾多，且對產品質量的要求較OEM市場相對寬松，因此處于下游行業的汽車零部件經銷商有著較多選擇，議價能力相對較弱。
歐洲、北美的AM市場主要由大型汽車制動部件經銷商包括美國TRW、NAPA、Autozone、Affinia、澳大利亞PBR公司以及德國的Herman Peters和Europart等控制，但是由于AM市場具有多品種、小批量及地域性強等特點，中小規模的經銷商也有很多，市場集中度不高。
在國內AM市場，規模較大的經營企業包括德國博世集團（BOSCH）、美國天合汽車集團（TRW Automotive Holdings Corporation）、德國泰明頓摩擦材料集團（TMD Friction Holdings Gmbh）、東營信義汽車配件有限公司和金麒麟等。然而國內AM市場仍處于尚不完全成熟的初級發展階段，市場集中度較低且競爭較為激烈，雖然市場空間巨大但亟待進一步整合、開發。
（一）行業技術特點及發展趨勢
在列車制動系統方面，摩擦制動是主要的制動方式，分為踏面制動和盤形制動，踏面制動憑借閘瓦在車輪上施壓實現制動，盤形制動憑借閘片在制動盤上施壓制動，高鐵列車以大功率盤形制動為主，剎車片采用粉末冶金閘片。
中國高鐵從無到有，從技術引進到自主創新，中國高鐵實現了技術趕超。2004年起，中國通過大規模引進高速列車技術，完成了CRH1、2、3、5共四型高速列車的生產。但由于在技術引進過程中，外方并沒有實際上轉讓高鐵核心零部件的設計技術，而只是轉讓給中方安裝圖紙，因此我國高鐵的核心零部件很大程度上依然需要從國外進口。2010年CRH380系列車型的研制成功，標志著我國在整車制造技術國產化方面邁上一個新臺階，實現核心技術重大突破。2017年1月，我國自行設計研制、全面擁有自主知識產權的中國標準動車組四方CR400AF和長客CR400BF獲得了型號合格證和制造許可證，標志著我國已全面掌握高速鐵路核心技術，高鐵動車組技術實現全面自主化，將構成中國高鐵裝備自主創新的統一技術平臺，并對打造中國標準動車組品牌，助力中國高鐵“走出去”，具有重要意義。
（二）行業競爭格局情況
粉末冶金剎車產品與鐵路行業的發展息息相關。在高速鐵路快速發展的情況下，粉末冶金剎車產品需求隨之增大。同時，高鐵粉末冶金剎車片一般3-4個月更換一次，除未來新增高鐵車輛對公司產品的需求外，另一大需求來源于存量高鐵的剎車片更換需求。
國際上只有德國、法國和日本等少數幾個國家能夠生產高速列車制動片，其中德國克諾爾公司壟斷全球80%以上高鐵剎車片的市場。我國高鐵列車自開通以來，制動系統的剎車片長期依靠進口。而進口剎車片普遍存在價格高、供貨周期長、備品備件供應不及時和售后服務差等問題。高鐵剎車片在2012 年前一直全部引進國外產品，近幾年國內以天宜上佳、浦然、博深工具、北摩高科等為代表的國內企業逐步進入高鐵剎車片領域，并成功實現進口替代。
（一）行業技術特點及發展趨勢
上世紀50年代，隨著噴氣式飛機的出現，飛機的重量和速度迅速增加1倍以上，其制動時的動能轉換產生的熱能使剎車副工作溫度達到1000℃以上。為此人們開發了能夠承受較高溫度而且具有合適剎車性能的粉末冶金飛機剎車材料，并立即將其裝配在當時最先進的噴氣式飛機上使用。我國粉末冶金飛機剎車材料的研究起步于20世紀60年代，經過幾十年的發展，先后裝配在多種軍用、民用飛機上。目前波音－737系列、圖－154和部分軍機均采用粉末冶金剎車副。
20 世紀80 年代，隨著航空科學技術的發展和現代大型高速、高負荷的軍用飛機和大型民航客機的出現，飛機的先進性使作用于剎車裝置上的熱載荷劇烈增加，迫切要求開發高性能剎車裝置以滿足現代飛機在重載及超重載條件下工作的需要。炭/炭剎車材料的研究成功，是飛機制動技術上的重大突破。國外炭/炭復合材料的研究始于1958 年，最初技術發展較為緩慢，直到上世紀60 年代末才應用于宇航和軍事部門。1974 年，英國Dunlop 公司首次成功將炭/炭復合材料剎車副用于協和飛機，使得每架飛機的重量減輕544 千克，剎車副使用壽命提高了5~6 倍。目前國際上多數大型民用飛機（空客300/310/319/320/321/330/340/380、波音747/757/767/777/787、MD11/90 系列等）和軍用飛機均采用炭/炭復合材料飛機剎車副。
飛機機輪分為前機輪和主機輪（飛機剎車機輪），分別配裝在飛機前起落架和主起落架上。主機輪主要由機輪組件和剎車裝置構成，供飛機起飛、著陸、滑行、支撐、剎車使用；前機輪一般不含剎車裝置，供飛機起飛、著陸、滑行、支撐、轉彎使用。飛機機輪是起落架著陸系統關鍵部件，決定著飛機的起飛和著陸安全。飛機剎車機輪是在剎車控制系統的控制下實現對飛機減速制動，使飛機機輪的剎車盤（副）壓緊摩擦，產生剎車力矩，保證飛機的減速并在規定的距離內剎停，是與飛機發動機并列的飛機A類關鍵性部件。
飛機剎車副為結構-功能一體化部件，必須具備三種功能:一是作為摩擦元件產生剎車力矩制動飛機（要求具有優良的摩擦特性），二是作為結構元件傳遞剎車力矩控制飛機的地面運動狀態（要求具有高的力學性能特別是高溫力學性能），三是作為熱庫吸收、耗散飛機的巨大動能轉換成的熱能，溫度最高可達1600℃。經受的應力復雜、苛刻，對其綜合性能要求高，特別是對摩擦磨損性能要求高。
（二）行業競爭格局情況
目前，國內飛機剎車副市場分為民用和軍用兩部分。民用運輸類飛機主要為進口飛機，隨著我國工業化進程的不斷加快，我國民用航空業將得到持續、快速增長。
軍用航空配套領域主要分為國產飛機配套及引進飛機配套兩方面。軍用國產飛機配套領域，主要由航空工業集團主導，航空工業在我國飛機市場具有主導地位并受國家政策的支持。目前，國產飛機剎車控制系統及機輪的制造商主力為西安航空制動科技有限公司及北摩高科；引進飛機剎車機輪及剎車盤（副）的制造以北摩高科為主導。
目前在飛機剎車控制系統及機輪相關領域，歐美發達國家在技術上具有先發優勢，其產品相對比較成熟，并應用較為廣泛，具有較強的競爭力。在國際、國內民用飛機剎車副市場，市場的主導者是美國的Honeywell、B.F. Goodrich，法國的Messier-Bugatti、英國的Dunlop四家企業。國內市場，較大型飛機剎車控制系統及機輪、剎車盤（副）生產商有北摩高科、航空工業西安航空制動科技有限公司、博云新材、北京優材百慕航空器材有限公司、西安超碼科技有限公司等企業。
當然，摩擦材料僅僅是制動系統的一部分，摩擦材料行業的發展離不開各種機械設備制動系統的發展進程，從總體上看，摩擦材料行業的當前和未來發展具有如下特點：
（1）外資力量強勢占領高端市場，國內企業呈加速追趕態勢。因為眾所周知的原因，我國工業化進程整體慢于西方主要國家，這就導致我國汽車、鐵路以及航空等行業及其配套的零部件產業均呈落后態勢，雖然近四十年來我國國內企業在加速追趕國際先進水平，但在各個領域的高端產品市場還有待實現大規模突破。
（2）不同行業間經營模式和利潤水平差距顯著。由于國內外的航空、高鐵以及汽車整機市場都呈現出高度集中的寡頭壟斷態勢，進入這些行業的零部件供應商必須具備強大的研發實力，并通過相關機構的層層認證，汽車售后市場相對而言就沒那么嚴苛的要求，經營模式的重點在于市場開拓、規模經濟和成本控制。從利潤水平來看，航空、高鐵行業由于市場集中且技術要求高，利潤率相對較高。
（3）汽車制動方式將趨向于從機械制動向電子制動方向發展。目前，航空、高鐵領域已逐漸實現數字和全電剎車控制，而且隨著5G技術的應用和AI的發展，汽車無人駕駛技術將逐步成熟，成為重要的輔助駕駛技術甚至是真正的無人駕駛，這就要求制動模塊具備檢測車輛運動狀態、速度、數據處理、故障檢測的能力，以適應自動駕駛技術的要求。
以上為本人根據相關資料對我國摩擦材料行業做一個粗略的總結，疏漏之處，敬請指正。
