內(nèi)容概要:碳陶復(fù)合材料,這一由碳纖維及織物增強(qiáng)碳基體所打造的高性能復(fù)合材料,憑借其輕質(zhì)、低熱膨脹系數(shù)、耐高溫、耐腐蝕、穩(wěn)定的摩擦系數(shù)以及出色的導(dǎo)熱導(dǎo)電性能,成為了制造高溫?zé)釄?chǎng)部件和摩擦部件的理想選擇。目前,碳陶復(fù)合材料已經(jīng)在飛機(jī)、軌道交通、高端汽車(chē)剎車(chē)系統(tǒng)等領(lǐng)域嶄露頭角,能夠幫助汽車(chē)、高鐵、飛機(jī)等交通工具實(shí)現(xiàn)減重,進(jìn)而降低燃油消耗。此外,碳陶復(fù)合材料在機(jī)械、電子、化工、冶金等多個(gè)領(lǐng)域也展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用潛力,如作為軸承、機(jī)械密封件、熱壓模具等關(guān)鍵部件的材料。隨著下游領(lǐng)域的發(fā)展,碳陶復(fù)合材料行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大。數(shù)據(jù)顯示,2019年中國(guó)碳陶復(fù)合材料行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模為18.98億元,到2024年行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)至103.11億元。
相關(guān)上市企業(yè):金博股份(688598)、天宜新材(688033)、楚江新材(002171)、博云新材(002297)、北摩高科(002985)、中航高科(600862)、中天火箭(003009)、亞太股份(002284)、隆基機(jī)械(002363)、金麒麟(603586)等。
相關(guān)企業(yè):西安超碼科技有限公司、西安鑫垚陶瓷復(fù)合材料股份有限公司、江油天力新陶碳碳材料科技有限公司、湖南頂立科技股份有限公司、湖南博科瑞新材料有限責(zé)任公司、世鑫新材料(成都)有限公司、陜西美蘭德新材料股份有限公司、湖南九華碳素高科有限公司、山東國(guó)晶新材料有限公司等。
關(guān)鍵詞:碳陶復(fù)合材料行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、碳陶復(fù)合材料行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模、碳陶復(fù)合材料行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局、碳陶復(fù)合材料行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
一、碳陶復(fù)合材料行業(yè)相關(guān)概述
碳陶復(fù)合材料是陶瓷基復(fù)合材料的一種,由碳纖維的三維氈體或編織體作為增強(qiáng)骨架,裂解碳和碳化硅陶瓷作為連續(xù)基體的一類(lèi)新型復(fù)合材料。它不僅具有高性能陶瓷的高強(qiáng)度、高模量、高硬度、耐沖擊、抗氧化、耐高溫、耐酸堿和所有化學(xué)物質(zhì)腐蝕、熱膨脹系數(shù)小、比重輕等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)還完全克服了一般陶瓷材料的脆性大、功能單一等缺點(diǎn),是世界上公認(rèn)的理想的高溫結(jié)構(gòu)材料、摩擦材料和熱防護(hù)材料。目前,碳陶復(fù)合材料制備技術(shù)主要分為化學(xué)氣相滲透(CVI)、熱壓法和電化學(xué)沉積法三種。
化學(xué)氣相滲透(CVI)是一種常用于制備碳陶復(fù)合材料的技術(shù),它通過(guò)將氣體前驅(qū)體滲透到碳基材料中,再經(jīng)高溫?zé)峤獾玫教沾上?。作為碳基?fù)合材料制備的常用技術(shù),化學(xué)氣相滲透(CVI)對(duì)碳纖維及其預(yù)制體的傷害相對(duì)較小,并且所制得的碳基復(fù)合材料具有良好的界面相容性和整體性能??焖貱VI工藝對(duì)縮短碳基復(fù)合材料的生產(chǎn)周期,提高生產(chǎn)效率,降低成本,實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)有著重要意義。
熱壓法將碳基材料與陶瓷粉末混合后,施加高壓和高溫條件下進(jìn)行熱壓成型。這種方法可以實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料的高密度和機(jī)械性能。它主要分初、中、后三階段控制,密度增長(zhǎng)依賴(lài)空格點(diǎn)擴(kuò)散與粒界移動(dòng)。
電化學(xué)沉積法利用電化學(xué)反應(yīng)將陶瓷顆粒沉積在碳基材料表面,形成復(fù)合材料。這一方法具有制備過(guò)程簡(jiǎn)單、可控性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。電化學(xué)沉積法制備的陶瓷復(fù)合鍍層可以實(shí)現(xiàn)鍍層的零孔隙率。
碳碳復(fù)合材料和碳陶復(fù)合材料均以碳纖維為增強(qiáng)體,然而基體成分和性能表現(xiàn)各有特色,形成相互補(bǔ)充的應(yīng)用關(guān)系。碳碳復(fù)合材料的基體材料是碳基體(熱解碳或?yàn)r青碳),而碳陶復(fù)合材料的基體材料是陶瓷基體(碳化硅/SiC為主)。在抗氧化性、硬度與耐磨性方面,碳陶復(fù)合材料更加優(yōu)異,以SiC為基體的材料抗氧化性可達(dá)1600℃,硬度也較高。在耐溫極限方面,碳陶復(fù)合材料稍低。
碳陶復(fù)合材料被列為國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),其技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用對(duì)航空航天、新能源、高端裝備等關(guān)鍵領(lǐng)域升級(jí)具有重要推動(dòng)作用?。近年來(lái),我國(guó)政府出臺(tái)了一系列政策積極推動(dòng)碳陶復(fù)合材料發(fā)展,如2023年12月發(fā)布的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2024年本)》中,明確指出將碳陶復(fù)合摩擦材料及自動(dòng)變速箱用濕式摩擦材料等新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)“列入鼓勵(lì)類(lèi)。2025年9月發(fā)布的《建材行業(yè)穩(wěn)增長(zhǎng)工作方案(2025—2026年)》中,提出支持無(wú)機(jī)非金屬材料生產(chǎn)企業(yè)建立上下游合作機(jī)制,推進(jìn)金剛石復(fù)合片在石油開(kāi)采等領(lǐng)域,復(fù)合材料等在光伏、汽車(chē)車(chē)身等領(lǐng)域應(yīng)用。
二、碳陶復(fù)合材料行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈
從產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看,碳陶復(fù)合材料行業(yè)上游主要包括碳纖維、?氧化鋁、?氮化硅、碳化硅等材料,以及CVD設(shè)備、微波燒結(jié)爐等生產(chǎn)設(shè)備。中游是指碳陶復(fù)合材料的生產(chǎn)制造。下游是指應(yīng)用領(lǐng)域,包括汽車(chē)工業(yè)、航空航天、軌道交通、核能等領(lǐng)域。在汽車(chē)工業(yè)中,盡管碳碳復(fù)合材料最初主要限于賽車(chē)剎車(chē)盤(pán)的使用,但其抗氧化性的不足在一定程度上限制了其在民用領(lǐng)域的推廣。相比之下,碳陶復(fù)合材料則成為高端汽車(chē)剎車(chē)系統(tǒng)的理想之選。在航空航天領(lǐng)域,碳陶復(fù)合材料憑借其卓越的抗氧化性,正逐步取代碳碳材料,在航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件和高超聲速飛行器熱防護(hù)系統(tǒng)等應(yīng)用中嶄露頭角。在軌道交通領(lǐng)域,碳陶復(fù)合材料也已開(kāi)始應(yīng)用于高速列車(chē)的剎車(chē)盤(pán),展示了其在高溫制動(dòng)環(huán)境下的穩(wěn)定摩擦性能。在核能方面,碳陶復(fù)合材料因其耐輻射、耐高溫的特性,被廣泛應(yīng)用于核聚變堆第一壁材料的制造。
碳纖維是碳陶復(fù)合材料的重要原料,其通過(guò)增強(qiáng)陶瓷基體,改善其脆性,提升材料抗沖擊強(qiáng)度和耐高溫性能。不僅提供了強(qiáng)大的結(jié)構(gòu)支撐,還增強(qiáng)了材料的整體性能。碳纖維作為一種具有高強(qiáng)度、耐高溫和耐腐蝕等優(yōu)良特性的高性能材料,在全球多個(gè)行業(yè)中廣泛應(yīng)用。其卓越的力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性使它成為航空航天、風(fēng)電葉片、體育休閑、壓力容器等領(lǐng)域的理想材料。碳纖維的輕質(zhì)、高強(qiáng)和耐高溫等特點(diǎn),使其成為國(guó)防和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可或缺的重要戰(zhàn)略物資。近年來(lái),我國(guó)碳纖維產(chǎn)能快速增長(zhǎng),推動(dòng)產(chǎn)量從2016年的3746噸增長(zhǎng)至2024年的59044噸,年復(fù)合增長(zhǎng)率為41.2%。隨著碳纖維產(chǎn)量的增加,碳陶復(fù)合材料的增強(qiáng)材料得到保障。
隨著汽車(chē)行業(yè)的不斷發(fā)展,剎車(chē)材料市場(chǎng)不斷升級(jí),從鑄鐵、合成材料,到粉末冶金材料,再到如今的碳碳復(fù)合材料和碳陶復(fù)合材料。這些新型材料的出現(xiàn),極大地提升了汽車(chē)剎車(chē)的性能和安全性。數(shù)據(jù)顯示,2016-2024年中國(guó)汽車(chē)保有量持續(xù)攀升,2025年上半年中國(guó)汽車(chē)保有量達(dá)到3.59億輛,同比上漲4.1%,市場(chǎng)潛力巨大。隨著汽車(chē)行業(yè)的繁榮,剎車(chē)材料市場(chǎng)也呈現(xiàn)出巨大的潛力,這將為碳陶復(fù)合材料行業(yè)帶來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。
相關(guān)報(bào)告:智研咨詢(xún)發(fā)布的《中國(guó)碳陶復(fù)合材料行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局及發(fā)展趨向研判報(bào)告》
三、碳陶復(fù)合材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
碳陶復(fù)合材料,這一由碳纖維及織物增強(qiáng)碳基體所打造的高性能復(fù)合材料,憑借其輕質(zhì)、低熱膨脹系數(shù)、耐高溫、耐腐蝕、穩(wěn)定的摩擦系數(shù)以及出色的導(dǎo)熱導(dǎo)電性能,成為了制造高溫?zé)釄?chǎng)部件和摩擦部件的理想選擇。目前,碳陶復(fù)合材料已經(jīng)在飛機(jī)、軌道交通、高端汽車(chē)剎車(chē)系統(tǒng)等領(lǐng)域嶄露頭角,能夠幫助汽車(chē)、高鐵、飛機(jī)等交通工具實(shí)現(xiàn)減重,進(jìn)而降低燃油消耗。此外,碳陶復(fù)合材料在機(jī)械、電子、化工、冶金等多個(gè)領(lǐng)域也展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用潛力,如作為軸承、機(jī)械密封件、熱壓模具等關(guān)鍵部件的材料。隨著下游領(lǐng)域的發(fā)展,碳陶復(fù)合材料行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大。數(shù)據(jù)顯示,2019年中國(guó)碳陶復(fù)合材料行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模為18.98億元,到2024年行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)至103.11億元。
四、碳陶復(fù)合材料行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局
從競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看,我國(guó)碳陶復(fù)合材料行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)較為激烈,一些具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)的企業(yè)在市場(chǎng)中占據(jù)主導(dǎo)地位。同時(shí),隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和市場(chǎng)的逐步成熟,越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始進(jìn)入這一領(lǐng)域,加劇了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。目前,行業(yè)內(nèi)相關(guān)企業(yè)主要包括湖南世鑫新材料有限公司、湖南金博碳素股份有限公司、湖南博云新材料股份有限公司、安徽楚江科技新材料股份有限公司、西安鑫垚陶瓷復(fù)合材料股份有限公司、西安超碼科技有限公司、陜西美蘭德新材料股份有限公司等。
1、湖南金博碳素股份有限公司
湖南金博碳素股份有限公司主要從事先進(jìn)碳基材料及產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售。公司主要產(chǎn)品為高性能先進(jìn)碳基材料產(chǎn)品及相關(guān)服務(wù),先進(jìn)碳基材料是指碳或者以碳為基體復(fù)合其他元素的材料,主要包括碳/碳復(fù)合材料、碳陶復(fù)合材料、石墨、碳納米管、多孔碳、硅碳等。碳基材料具備優(yōu)異的綜合性能,廣泛應(yīng)用于光伏、半導(dǎo)體、交通、鋰電、氫能、航空航天、化工等領(lǐng)域。在交通領(lǐng)域,公司長(zhǎng)纖碳陶制動(dòng)盤(pán)(KBCC-L系列)已完成對(duì)多家主機(jī)廠的批量交付,并與多家車(chē)企及制動(dòng)器廠家聯(lián)合開(kāi)發(fā)專(zhuān)用碳陶制動(dòng)摩擦副系統(tǒng),可滿足下游主機(jī)廠的不同價(jià)格區(qū)間車(chē)型對(duì)各類(lèi)碳陶制動(dòng)盤(pán)的產(chǎn)品需求。2025年上半年公司交通領(lǐng)域營(yíng)業(yè)收入達(dá)到1.02億元,同比上漲1876.6%。
2、安徽楚江科技新材料股份有限公司
??安徽楚江科技新材料股份有限公司創(chuàng)立于1999年,專(zhuān)注于材料的研發(fā)與制造,業(yè)務(wù)涵蓋先進(jìn)銅基材料和軍工碳材料兩大板塊,在安徽、上海、廣東、江蘇和湖南設(shè)有生產(chǎn)和研發(fā)基地,產(chǎn)品包括精密銅帶、銅導(dǎo)體材料、銅合金線材、精密特鋼、碳纖維復(fù)合材料和高端熱工裝備六大產(chǎn)業(yè)。在高性能碳纖維復(fù)合材料及制品方面。其子公司天鳥(niǎo)高新是專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)飛機(jī)碳剎車(chē)預(yù)制體、航天用碳/碳、碳/陶復(fù)合材料預(yù)制體、石英纖維預(yù)制體、航天熱結(jié)構(gòu)熱防護(hù)材料、結(jié)構(gòu)功能一體化材料、透波材料預(yù)制體以及各類(lèi)高性能特種纖維織物、預(yù)浸料的國(guó)家航空航天重大工程配套企業(yè)。近年來(lái),面對(duì)新能源車(chē)碳陶剎車(chē)盤(pán)市場(chǎng)需求激增的機(jī)遇,子公司蕪湖天鳥(niǎo)推動(dòng)預(yù)制體向碳陶剎車(chē)成品延伸,搶占汽車(chē)輕量化市場(chǎng)增量空間。2025年上半年,公司高端裝備、碳纖維復(fù)合材料研發(fā)及制造實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入6.01億元,同比下降9.6%。
五、碳陶復(fù)合材料行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
1、制備技術(shù)迭代升級(jí)
傳統(tǒng)制備工藝存在能耗高、周期長(zhǎng)、晶粒粗化等問(wèn)題,制約了碳陶復(fù)合材料大規(guī)模應(yīng)用。未來(lái),碳陶復(fù)合材料將不斷加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新,以實(shí)現(xiàn)效率、性能與成本的全面突破。一方面,微波燒結(jié)技術(shù)等新型制備技術(shù)不斷發(fā)展,通過(guò)電磁場(chǎng)直接作用于材料內(nèi)部極性分子,實(shí)現(xiàn)極速升溫與節(jié)能,縮短燒結(jié)周期,降低能耗,還能細(xì)化晶粒,提升材料致密度和性能。另一方面,納米改性技術(shù)通過(guò)引入納米顆?;蚣{米涂層,增強(qiáng)界面相容性,抑制氧化與燒蝕,實(shí)現(xiàn)功能化設(shè)計(jì),如制備自潤(rùn)滑、電磁屏蔽等特性的材料。兩者協(xié)同創(chuàng)新,解決了批量化生產(chǎn)的技術(shù)瓶頸,降低了單件成本,提高了合格率。
2、新能源車(chē)輕量化變革,碳陶復(fù)合材料迎來(lái)新機(jī)遇
新能源汽車(chē)提速快、車(chē)重大,對(duì)輕量化及制動(dòng)安全提出了更高要求。制動(dòng)系統(tǒng)作為安全性與駕駛質(zhì)感的載體,成為差異化競(jìng)爭(zhēng)的重要賽道。而碳陶復(fù)合材料憑借其出色的摩擦性能、耐磨性、耐高溫性以及優(yōu)越的強(qiáng)度,成為高端電動(dòng)車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)升級(jí)的核心材料?。因此,隨著新能源汽車(chē)輕量化發(fā)展,碳陶復(fù)合材料的需求將不斷增加,未來(lái)發(fā)展?jié)摿薮蟆?
3、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展加強(qiáng)
碳陶復(fù)合材料的發(fā)展將帶動(dòng)碳纖維、陶瓷粉體等原材料產(chǎn)業(yè),以及制備設(shè)備、檢測(cè)儀器等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。未來(lái),產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)之間的協(xié)同性將不斷增強(qiáng),以提高行業(yè)整體的發(fā)展效率,促進(jìn)碳陶復(fù)合材料行業(yè)的規(guī)?;l(fā)展。
以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢(xún)(rainbowgiftswholesale.com)發(fā)布的《中國(guó)碳陶復(fù)合材料行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局及發(fā)展趨向研判報(bào)告》。智研咨詢(xún)是中國(guó)領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢(xún)機(jī)構(gòu),提供深度產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、商業(yè)計(jì)劃書(shū)、可行性研究報(bào)告及定制服務(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢(xún)服務(wù)。您可以關(guān)注【智研咨詢(xún)】公眾號(hào),每天及時(shí)掌握更多行業(yè)動(dòng)態(tài)。


2026-2032年中國(guó)碳陶復(fù)合材料行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局及發(fā)展趨向研判報(bào)告
《2026-2032年中國(guó)碳陶復(fù)合材料行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局及發(fā)展趨向研判報(bào)告》共十一章,包含碳陶復(fù)合材料投資建議,中國(guó)碳陶復(fù)合材料未來(lái)發(fā)展預(yù)測(cè)及投資前景分析,對(duì)中國(guó)碳陶復(fù)合材料投資的建議及觀點(diǎn)等內(nèi)容。



