碳陶刹车盘行业报告

一、汽车制动系统：

汽车制动系统是汽车的关键部件，制车片与制率度规成一对摩擦副，通过刹车片对偶制动达到制动动能。汽车制动系统是指为了在技术上保证汽车安全行驶，提高汽车平均速度等，而在汽车上安装制动装置专门的制动机构，因为汽车制动系统是汽车关键部件之一。

盘事制动器为例，主要制动装置由制动盘、制动钳、摩擦片、分泵、油管部分构成。

制动盘是盘式制动器的摩擦偶件，在汽车行驶过程中，制动盘跟着轮胎转动，通过制动卡钳来夹住制动盘，起到减速或停车的作用；

刹车片是安装在制动卡钳内的摩擦片，车主在进行急刹车时，刹车片就会被挤压在制动盘上，制造出摩擦力，从而达到使车辆减速的目的。

二、刹车片：

定义：刹车片也叫刹车皮，是汽车的车系统中关键的安全零件，对刹车效果的好坏起到决定性作用。

组成：一般由钢板、粘接隔热层和摩擦块构成。钢板要经过涂装来防锈；隔热层是由不传热的材料组成，目的是隔热；摩擦块由摩擦材料、粘合剂组成；刹车时被挤压在刹车盘或刹车鼓上产生摩擦，从而达到车辆减速刹车的作用。

工作原理：利用刹车片和刹车鼓及轮胎与地面的摩擦将车辆行进的动能转换成摩擦后的热能，将车子停下来。

效果：一套良好的刹车系统能提供稳定、足够、可控制的刹车力，并且有良好的液压系统传递及散热能力，以确保驾驶人从刹车踏板所施的力能充分有效的传到总泵及各分泵，及避免高热所导致的液压失效及刹车衰减。

外形分类：盘式制动器的刹车片、用于鼓式制动器的刹车蹄、大卡车的来令片；

材料分类：石棉刹车片（基本淘汰）、半金属刹车片、少金属刹车片、NAO配方刹车片、陶瓷刹车片、NAO陶瓷刹车片。

三、刹车片用料：

汽车刹车片一般由背板、摩擦块、粘合剂三部分组成，其中摩擦材料大多为复合材料，配方是根据具体车型参数来设计，由10-20种原料组成。

四、基本配方：

粘合剂：用量5-25%，将材料各组分结为一体。粘合剂质量对产品性能影响极大，一般为热固性树脂（酚醛树脂、特种耐热树脂）和橡胶材料。

摩擦填料：用量为20-80%。主要是提供和稳定摩擦性能，降低磨损。填料：硫酸钡、氧化铝、高岭土、氧化铁、长石、硅灰石、铁粉、铜粉、铝粉等；摩擦性能调节剂；石墨、摩擦粉、橡胶粉、焦炭粉。

增强纤维：用量一般5-60%。主要提供材料强度，尤其在高温状态下。早期使用石棉纤维，近几年普遍采用非石棉纤维，如：合成纤维、天然纤维、非矿纤维、金属纤维、玻璃纤维、碳纤维。

五、石棉与非石棉刹车片

石棉刹车片：

石棉材料是最为传统的刹车片摩擦材料，其成本低、重量轻。由于刹车片在工作过程中会摩擦产生粉尘，释放有害物质污染环境，且有致癌危险，已有许多国家禁止使用。分为四种：

石棉纤维刹车片、石棉线质刹车片、石棉布质刹车片、石棉编织刹车片。

无石棉刹车片：

无石棉摩擦材料逐步取代传统材料，成为汽车刹车片的主要摩擦材料，大致分为五种：

半金属刹车片、NAO刹车片、粉末冶金刹车片、碳纤维刹车片、陶瓷纤维刹车片

1、半金属刹车片：最早取代石棉发展起来的无石棉材料。材质配方组成中通常含有30-50%左右的铁质金属物（钢纤维、还原铁粉、泡沫铁粉）优点：耐热性好，单位面积吸收功率高，导热系数大，能适用于汽车高速、重负荷运行时的制动工况要求。缺点：制动噪音大，边角脆，金属含量太高，易生锈、易损伤对偶件。

2、NOA刹车片：广义上指非石棉-非钢纤维型摩擦材料，偶尔也含有少量钢纤维。NOA摩擦材料中的基材料在大多数情况下为两种或两种以上纤维（以无机纤维，并有少量有机纤维）混合物。刹车片通常为短切纤维型摩擦块。优点：很大程度上减少甚至避免了半金属型摩擦材料固有的高比重、易生锈、易产生制动噪音、伤对偶（盘、鼓）及导热系数过大等缺陷。缺点：偶尔也会产生制动噪音。

3、无石棉刹车片：又称烧结摩擦材料，系将铁基、铜基粉状物料经混合、压型，并在高温下烧结而成。适用于较高温度下的制动与传动工况条件。优点：使用寿命长。缺点：制品价格高，制动噪音大，重而脆性大，对偶磨损大。

4、碳纤维刹车片：用碳纤维为增强材料制成刹车片，是各类刹车片中性能最好的一种。组分中除了碳纤维外还使用石墨以及碳的化合物。组分中的有机粘合剂也要经过碳处理。优点：单位面积吸收功率高且比重轻。缺点：价格昂贵，产量较少，一般仅配置在高档车中。

5、陶瓷纤维刹车片：由陶瓷纤维、不含铁的填料物质、粘合剂和少量金属组成的，包括矿物纤维、芳纶纤维和陶瓷纤维，比其它的刹车片颜色更淡并且更昂贵，陶瓷型刹车片更清洁安静，并且在提供卓越刹车性能的同时不磨耗对偶件。

优点：无异响；不含金属成分，避免与金属对偶件摩擦产生的噪音；

延迟使用寿命：陶瓷刹车片在刹车盘上不会出现刮槽，延迟了20%的使用寿命；

耐高温：陶瓷具有散热快的特点，陶瓷刹车片的耐高温程度高达400+50度，提高更高安全保障和舒适性能。

缺点：价格昂贵。

六、市场情况

根据行业的市场研究报告《2024-2030年全球陶瓷汽车刹车片市场报告》显示，2023年全球陶瓷汽车刹车片市场价值32亿美金市场规模，预计2030年将达到37亿美金的规模，2024-2030年预测期内复合年增长率3.16%。

不同刹车片性能对比：

七、刹车片生产流程

原料混合-热成型阶段板材处理-热压成型阶段-热处理阶段-研磨切割阶段-喷漆、烤阶段-产品包装。

1、原料混合

基本上刹车片由钢纤、矿棉、石墨、耐磨剂、树脂及其他化学物质组成，而摩擦系数、耐磨指数及噪音值的大小，就是透过这些原料的比例分配进行调整。

2、热成型阶段

将混合好的原料倒入模具里并重压成型。

3、板材处理

因应不同车型的铁材经过剪裁后还需透过珠击表面硬化处理后，才能上胶准备黏上刹车片雏形。

4、热压成型阶段

利用机械将铁材与刹车片高热加压，使两者间更能紧密结合，而制造出来的成品就叫刹车片粗胚。

5、热处理阶段

为使刹车片材质能更加稳定、耐热性更高，因此需要透过热处理机，将刹车片粗胚加热长达六小时以上后，才能继续加工。

6、研磨切割阶段

热处理后的刹车片，其表面还是有许多毛边，因此需经过研磨切割才能使平整。

7、喷漆烤漆阶段

为避免铁材生锈及达到美观的效果，因此需要进行喷漆的工作。

利用170度的温度烘烤刹车片上的喷漆，不但色泽较佳，遇高温时还有不容易褪色的优点。