1、证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明01证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明2022年1月6日碳碳热场深度：22年供给边际宽松、第二增长曲线提升行业成长性研究助理：叶天琳邓永康证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明摘要1、22年行业供给边际宽松，供需基本处于平衡状态，预计价格中枢回落至70-75万元/吨。需求端来看，假设：a. 22年主要扩产为36寸拉晶炉，新增硅片产能约146GW，单炉所需整套热场重量约为257.5kg，新增产能中碳碳热场渗透率达75%；b. 22年组件出货220GW，容配比1.17，总产能中碳碳占比约57%；c.总产能中，预计约16%的拉晶炉需要进行碳碳热场

2、改造。预计22年碳碳热场需求6608吨，得益于行业出货量提升，以及单晶炉尺寸增大提升单炉热场用量，22年需求较21年增速约77%，仍有望维持较高水平。供给端来看，预计22年行业龙头企业碳碳热场供给约6200吨，其余企业累计约1000吨，2022年累计供给为约7200吨，较需求高8%左右。一方面，与21年相比，22年行业供给边际宽松，价格有望下行；另一方面，22年行业供需仍相对平衡，在此基础上发生价格战的可能性较低。我们预计22年碳碳热场价格中枢在70-75万元/吨。2、核心竞争要素：工艺改进带来的成本下降热场产品及价格差异不大，核心竞争要素在于成本，21H1金博股份碳碳热场毛利率60.4%，较

3、西安超码的30.96%高29.44pct。行业龙头的成本优势主要在于：a、向上一体化+know-how降低原材料耗量带来的原材料成本下行，材料成本较超码低32.54%；b、通过工艺改进，如自制预制体非针刺结构、改变沉积炉宽高、提升受热均匀性等提高生产效率，实现折旧摊薄+电耗下降。制造费用较超码低64%。此外，随后续单炉产能提升（超码最新单台沉积炉产能22吨/台，较行业老产能提升32%），折旧及维修成本有望摊薄，热场新产能成本可实现进一步下降。3、下游延展广，碳陶刹车盘成为第二增长曲线碳陶刹车盘：工艺协同性高+性能附加值高。工艺上，碳陶复材只需在碳碳工艺最后一步进行硅化即可。性能方面，相比碳碳复

4、材，碳陶摩擦性能、抗磨损性能、耐高温性+提升车辆制动性能。2pOpRoMqOmQvNmOoNwPwOzQaQaO9PpNnNsQpNeRmMoPeRnNoR7NpPwPNZsPnPvPqQsQ证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明随技术成熟+成本下降，碳陶刹车盘有望快速发展。随碳陶刹车片工艺成熟度提升，生产良率提高，碳陶复材有望实现量产。从生产工艺看，预计量产后碳陶刹车盘成本降略高于碳基复材（以30%的成本增幅测算，对应成本约450元/kg）。企业可通过出让部分利润&将碳陶刹车片价格下调至与碳基复材价格基本一致，提升碳陶市场渗透率。假设近五年碳陶刹车逐渐普及，未来中高端车型及重卡中碳陶刹车

5、盘渗透率20%。以单车价值量下降至1万元测算，预计2025年国内碳陶刹车盘市场规模约100亿元.4、投资建议：重视行业龙头和高弹性、有望实现成本快速下降的新进入者金博股份：a. 工艺及成本优势明显，公司通过向上原材料一体化+工艺改进，构筑低成本优势， 21H1金博股份碳碳热场毛利率60.4%，较西安超码的30.96%高29.44pct。b.碳碳龙头后续持续扩产，长单保障产品销量。我们预计公司21年出货1500吨碳碳热场，市占率在40%以上，22年公司产能提升至2500吨，23年公司预计可形成3000吨总产能；公司已与多家企业签订热场供应长协合同共计3900吨，对出货及市占率形成有力保障。c.碳

6、陶刹车盘业务顺利推进，公司持续实现产品降本，目前碳陶刹车盘产品加速导入国内龙头车企，有望实现脉冲式放量。天宜上佳：(1) 高铁刹车闸片龙头，先发优势奠定主业稳健发展基础。下游刹车闸片成本占比低+关键产品性能要求高，技术&口碑为关键竞争要素，先发优势显著。公司技术实力强+认证产品覆盖车型广+低成本优势，预计主业还将维持高市占率。a. 技术实力强：16年率先实现冶金粉末刹车闸片国产替代，自研材料配方保证产品性能、生产设备定制，公司研发的粉末冶三代升级产品平均寿命提高近一倍；b. 认证产品覆盖车型广：我们测算20年公司市占率约25%，截止20年底，公司持有 CRCC 证书覆盖动车组车型 33 个，占

7、全路 51个动车组车型的64%；c. 低成本优势：公司凭借生产设备进行自动化改造+生产效率提升，实现主业成本持续下降，粉末冶金刹车闸片单位成本由2013年的1974元/片下降至2019年的442元/片，累计降幅77%。(2) 22年碳陶+碳碳复材齐发力，看好公司第二增长极高弹性及想象空间。a. 21年底公司于四川江油的2000吨碳碳复材产线全部投产，公司中标青海高景坩埚200套，表明产品已受下游认可，后续有望大规模放量。假设公司22年出货1500吨，市占率可达23%。b.大尺寸沉积炉+电费/气费低+预制体技术储备+自动化基础，热场业务有望贡献高盈利弹性，我们测算公司热场22年单吨成本有望达36

8、万元，假设22年热场均价73万元，以费用率15%+出货量1500吨测算，预计公司22年热场业务净利润3.28亿元，是公司20年主营业务利润的3倍左右；c. 积累深厚+稳扎稳打，碳陶刹车盘进入实车试验阶段，后续有望快速放量，打开想象空间。在本身刹车闸片经验+5年来持续研发基础上，公司已完成汽车碳陶制动盘的设计研发，产品完成全部台架试验验证，结果显示性能优良且与国际知名品牌相当，已进入实车验证阶段。3证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明目录C O N T E N T S核心竞争要素：工艺改进带来的成本下降02下游延展广，碳陶刹车盘成为第二增长曲线03供需：碳碳企业扩产，22年行业供给边际宽松

9、01建议重视行业龙头和高弹性、有望实现成本快速下降的新进入者04风险提示054证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告碳碳企业扩产22年行业供给边际宽松01.5证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明碳碳复材：由碳纤维及织物增强碳基体所形成的高性能复合材料，具有比重轻、热膨胀系数低、耐高温、耐腐蚀、摩擦系数稳定、导热导电性能好等优良性能，适合于制造高温热场部件和摩擦部件热场领域：大尺寸热场材料需求更严格 ,碳碳热场替代等静压石墨成为趋势安全与寿命：碳碳热场抗折强度150Mpa以上，远高于石墨材料38-60Mpa，伴随大尺寸硅片成为主流，硅棒尺寸增大，拉棒单炉投料量已从最初的30

10、0kg提升至1900kg。大尺寸拉晶炉中，碳碳复材相比石墨不容易产生裂纹，产品安全性更高和寿命更长，可实现连续拉晶。效率：碳基复材导热系数低至30W/(mK)以下，大幅低于石墨的80-140W/(mK)，因此碳碳导流筒能够有效产生温度梯度，实现大尺寸硅棒快速拉晶。同时导热系数低保温效果好。进而节省电能损耗。01资料来源：金博股份招股说明书，民生证券研究院硅棒尺寸增大，碳碳热场成为主流趋势表1：碳基复合型材料与石墨材料对比碳基复合材料等静压石墨原材料碳纤维石墨制备方法将预制体编织成产品形状后沉积纯化将材料磨粉后使用等静压机压成型抗折强度 (MPa)150-26038-60导热系数 (W/(MK)

11、3080-140灰分 （ppm）2002006证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明02图1：光伏产业链新增36寸拉晶炉有望持续拉动热场需求新增需求：大尺寸硅片扩产潮仍在持续，一方面随扩产的拉晶炉尺寸提升，碳碳热场渗透率有望提升至接近80%；另一方面，大尺寸大经路所需单炉碳碳热场质量快速提高，以当下主流扩产36寸单晶炉为例，单炉所需整套热场重量约为257.5kg，较166硅片对应的28寸单晶炉提升约48%。有望大幅推动热场需求增长。改造需求：大尺寸硅片有助于降低单位投资，降低拉晶能耗，从而降低非硅成本，产业升级需要更换老旧热场，提高产能。替换需求：在日常使用中，热场因寿命问题需要定期更新，

12、热硅片生产企业有定期更换的需求。碳碳材质组件：坩埚年均寿命为1.6-1.7件/年、导流筒0.5件/年、保温筒1-1.5件/年、加热器1.6-1.7件/年。热场需求图2：2020-2025 年不同尺寸硅片市场占比变化趋势0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2020年2021年2023年2025年2027年2030年156.65mm尺寸158.75mm尺寸160-166mm尺寸182mm尺寸210mm尺寸资料来源：CPIA，民生证券研究院7证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明03新增硅片产能投放+出货高增长，22年需求增速有望在70%以上资料来源：金博股份招股说

13、明书，中天火箭招股说明书，民生证券研究院预测表2：热场需求测算单位单位200202021E2021E2022E2022E单晶炉需求测算单晶炉需求测算装机GW0容配比1.151.151.151.17单晶比例65%90%98%99%单晶硅片需求GW86 135 180 255 产能利用率46%54%45%47%单晶硅片产能GW185 247 402 548 新增单晶硅片产能GW62 155 146 需要改造的硅片产能GW9 20 48 单GW所需单晶炉台120100 100 100 新增产能所需单晶炉台6240 15460 14600 热场需求测算热场需

14、求测算新增坩埚质量kg/套2730 39 49.1 新增导流筒质量kg/套1618 23 29.1 新增保温筒质量kg/套7077 101 127.3 新增加热器质量kg/套3032 41 52.1 新增产能中单套碳碳热场重量kg7.5 坩埚年均替换次数次/年1.6 1.6 1.6 1.6 导流筒年均替换次数次/年0.5 0.5 0.5 0.5 保温筒年均替换次数次/年1.0 1.0 1.0 1.0 加热器年均替换次数次/年1.6 1.6 1.6 1.6 每炉每年碳碳热场需求量kg169 184 240 242 新增产能中碳碳占比48.0%56.0%75.0%存量产能中碳

15、碳改造占比5%8.0%12.0%16.0%总产能中碳碳占比40.0%42.3%48.2%56.7%新增需求t467 1762 2820 改造需求t12 48 199 替换需求t1009 1928 3589 总需求t1487 3738 6608 核心假设：新增需求：22年主要扩产为36寸拉晶炉，新增硅片产能约46GW，单炉所需整套热场重量约为257.5kg。由于除加热器外，其他所有热场材料基本均为碳碳，预计碳碳热场渗透率达75%。替换需求：坩埚、导流筒、保温桶、加热器年均替换次数分别为1.6、0.5、1、1.6，总产能中碳碳占比约57%；22年组件出货220GW，容配比1.17。改造需求：总产能

16、中，预计约16%的拉晶炉需要进行碳碳热场改造。由上述假设，预计22年碳碳热场需求6608吨，得益于行业出货量提升，以及单晶炉尺寸增大提升单炉热场用量，22年需求较21年增速约77%，仍有望维持较高水平。8证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明2021年行业供不应求，价格大幅上行2021年，我们测算金博、超码、隆基、美兰德、天宜上佳有效供给分别约1500、500、400、500、100吨，行业总供给3450吨，较需求低8%。供不应求下，产品价格高位。根据金博出货量进行倒算，2021H1热场价格约85.3万元/吨。2022年热场各企业均有较大幅扩产规划，供给边际宽松行业产品价格及盈利能力高企，

17、2022年各企业均有较大幅扩产规划，统计如下：金博股份：现有产能为1500吨， 2022年金博将新增产能1000吨。中天火箭：目前已披露产能200吨。2022年将新增1000吨产能。天宜上佳：新增产能2000吨已于21年12月投产。隆基股份：产能为600吨，无新披露产能。美兰德：现有产能约为600吨，有一定扩产计划。预计22年行业龙头企业碳碳热场供给约6200吨，其余企业累计约1000吨，2022年累计需求为约7200，较需求高8%左右。一方面，与21年相比，22年行业供给边际宽松，价格有望下行；另一方面，22年行业供需仍相对平衡，在此基础上发生价格竞争的可能性较低。我们预计22年碳碳热场价格

18、中枢在70-75万元/吨。0422年行业供给边际宽松，供需仍处紧平衡阶段表3：2020-2022年碳碳热场供需分析(吨）资料来源：金博股份企业公告，中天火箭企业公告，天宜上佳企业公告，隆基股份企业公告，美兰德项目环评，民生证券研究院预测有效产能有效产能20202020202120212022E2022E金博448 1500 2300 超码265 500 1000 隆基股份400 600 天宜上佳100 1500 美兰德300 500 800 头部合计1013 3000 6200 行业总供给行业总供给1113 3450 7200 总需求总需求1487 3738 6608 9证券研究报告* 请务必

19、阅读最后一页免责声明证券研究报告核心竞争要素：工艺改进带来的成本下降02.10证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明碳碳热场生产方式不同但可视为同质产品产品性能方面：产品制作标准均采用金博参与制定的(YS/T792-2012) ，如抗弯强度都在150MPa以上，均符合国家标准。客户定制方面：为了更好实现与石英坩埚及客户产线相匹配，各企业热场组件均接受&有能力进行定制，行业定价标准相似。不同企业产品价格差异小，平均价格差异主要由坩埚、导流筒等出货结构差异引起。01竞争要素：产品同质化，价格相近2020年年度报告，金博股份招股说明，民生证券研究院106.39597.71 90.58 02040

20、6080020金博超码参考系数中天火箭金博股份产品单晶直拉炉单晶拉制炉坩埚抗弯强度(MPA)导流筒导热系数(W/(mK)20-3010 灰分(ppm)一级200一级200二级100，三级 30保温桶导热系数(W/mK)20-3010表4：各碳碳复材产品参数比较图3：热场材料单吨价格(万元/吨)资料来源：金博股份招股说明，民生证券研究院11证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明龙头与二线成本差异显著2020年，金博股份单位直接材料成本15.37元/吨，较超码低32.6%；折旧成本5.42元/吨，较超码低79%。成本差异主要在于直接材料和制造费用。各企

21、业盈利能力差异主要在于成本。以2021年前半年为例，金博股份碳碳热场毛利率60.4%，较西安超码的30.96%高29.44pct，主要在于金博单位成本较低。20年金博单吨成本34.6万元/吨，较西安超码的62.37万元/吨低44.5%。成本差异主要在于直接材料与制造费用：以2020年为例直接材料为15.57万元/吨，较超码成本的23.08万元/吨低32.54%；金博每吨制造费用为11.62万元/吨，超码为31.19万元/吨，较超码低62.8%，人工成本在总成本中占比较小且两企业基本接近。02竞争要素：成本差异是关键15.5723.085.394.465.4225.817.428.110.001

22、0.0020.0030.0040.0050.0060.0070.00金博超码直接材料电耗天然气折旧等人工图4：2020年单吨成本对比(万元/吨)2020年度报告，中天火箭2020年年度报告，西安超码环评，民生证券研究院12证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明03预制体自制，直接材料用量价格均低于购买横向看，金博向上一体化自制预制体，与友商相比综合节省32.6%直接材料成本。2019年金博预制体所采购碳纤维价格，较中天火箭采购的预制体价格低约27.5%。纵向看，加工过程中预制体及碳纤维损耗持续减少：由于企业竞相采用预制体自制模式，行业整体碳碳热场制造过程中的碳纤维和预制体浪费以及机加工部分

23、的损耗在逐渐减少，进而减少了碳纤维使用量。2020年金博股份直接材料用量比2017年减少约21%，中天火箭2019年至2017年用量减少48%，行业整体呈下降趋势。直接材料：向上预制体一体化+know how降低损耗实现降本表5：中天火箭预制体与金博股份预制体材料价差资料来源：中天火箭招股说明书，民生证券研究院，金博股份企业公告，中天火箭企业公告，民生证券研究院项目2017 年2018 年2019 年中天火箭预制体采购价（元/千克 ）347.11347.43350.68金博股份预制体直接材料成本（元/千克 ）149.38190.51191.02价差（元/千克 ）197.73156.92159.

24、66金博股份中天火箭每kg热场需碳纤维每kg热场需碳纤维预制板20171.000.8120181.100.7220190.910.5120200.790.42表6：碳碳热场每千克碳纤维及预制板用量（千克）13证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明04制造费用：主要通过工艺改善实现下降碳碳热场制备，行业中主流的两种工艺分别为化学气相沉积，以及树脂低压浸渍碳化：化学气相沉积：经过使用碳纤维预制体进行化学气相沉积后高温热处理，经过机器加工制造出碳基复合材料。树脂低压浸渍碳化：在化学气相沉积后通过浸渍，固化和碳化后进行高温热处理和机加工，最后生成碳基复合材料。碳纤维预制体化学气相沉积高温热处理化学

25、气相沉积高温热处理机加工碳基复合材料机加工浸渍固化碳化图5：化学气相沉积工艺（上）和树脂低压浸渍碳化工艺（下）14证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明制造费用：能耗降本为辅，折旧降本为主05资料来源：金博股份环保影响报告，超玛环保影响报告，民生证券研究院图6：制造费用构成（万元/吨）图7：制造费用（万元/吨）通过工艺改进降本从减少沉积时间摊薄折旧+能耗改进两个方面实行：金博与超码单吨折旧费用分别为5.42万元/吨，25.81万元/吨（制造费用中分别占比47%与83%），金博较超码低79%。金博与超码单吨电费成本相差无几，是由于金博通过工艺改进实现了高耗能工艺降本所致。11.6231.19

26、0.005.0010.0015.0020.0025.0030.0035.00金博超码2020年单吨制造费用5.425.390.802020年金博制造费用结构折旧电费其余成本25.814.460.922020年超码制造费用结构折旧电费其余成本15证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明工艺改进：效率提升，摊薄折旧062020年，我们测算金博的每吨5.42万元折旧成本较西安超码每吨25.81万元低79%，主要原因在于金博通过工艺改进，提升沉积效率及单位产能，实现折旧摊薄。金博工艺改进实现提效降本从自制预制体+沉积炉沉积工艺优化两个方面实现：沉积工艺中通过烃类化合物的分解，实现预制体空隙中的碳沉积

27、，沉积前一般需要预留部分冗余预制体以供后期机加工打磨。自制预制体非针刺结构，冗余量较同行更低：变密预制体的沉积效率与其结构密切相关，金博通过改变不同预制体部分的网胎孔径从而改变预制体密度，研发出具有无需热压和针刺的外密内疏结构预制体，预留冗余量较同行更低，体积接近成体，空气动力更优，沉积均匀性和时间要求均得到优化。7.61 7.61 27.14 27.14 5.42 5.42 25.81 25.81 0.005.0010.0015.0020.0025.0030.00金博超码20192020图8：单吨折旧费用（万元/吨）资料来源：金博股份环保影响报告，超玛环保影响报告，变密度预制体C/C复合材料

28、的制备及其性能研究-张洁 ，民生证券研究院图9：普通针刺预制体制备示意图16证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明工艺改进：效率提升，摊薄折旧06资料来源：化学气相增密炉炉体专利，民生证券研究院沉积炉从改变沉积炉宽高比+受热均匀性改进两个角度优化：宽高比：沉积炉常为圆型立式炉，使用时装料时间较长 ，h/d一般为 1.5 3 左右太大，因而导致炉内工件在不同高度温度和气流的差异较大，炉内上层的产品质量与下层的产品质量差异较大，增密效果差异也较大，此炉h/d=0.8，使气体流动较为均匀。受热进料均匀性：此炉通过均匀安排1-4对加热器，1-4个进气口，以及在箱体和台车中安装温度检测器实现温度的均

29、匀控制，有效提高工作效率。工艺改进对生产效率影响摒弃浸渍步骤：浸渍的目的是通过将渗入孔隙的浸渍液进行固化碳化从而提高复材的密度以及均匀性，金博通过know-how提升单沉积环节性能，使其密度达到1.3g/cm3，无需后续浸渍。降低气相沉积时间：批量制备大尺寸先进碳基复合材料产品的沉积周期在传统沉积周期1/2以内，极大减少电力消耗、降低生产制备成本。hd图10：新型化学气相增密炉示意图17证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明工艺改进：效率提升，能耗降低07工艺改进化劣势为优势：对通常碳碳复材生产企业而言，气相沉积的效率随工件密度逐渐增大而下降，而恰好液相沉积高效工作环境与之相反，有效解决沉

30、积过程中效率下降的方法为气相沉积结合液相浸渍。在工件密度接近1或0.9时进行液相浸渍，进而节省气相沉积电耗，所以通常气液结合方式耗能更低。通过工艺改进，金博使得原本能耗远高于气相沉积与浸渍相结合的单气相沉积工艺与超码能耗相差无几，从2017年至今持续降本，至2020年金博的单吨电耗相较2017年已下降152.98MWH，电耗下降累计60%，推动成本下降。254.58254.58191.31191.31164.48164.48101.6101.6-401820192020图11：金博单吨电耗(MWH/t)18证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明0

31、8设备升级，新产能折旧成本有望实现进一步下降新增化学气相生产线产能（吨/每年）沉积炉单台产能（吨/每年）金博现有产能2001216.67新产能3501819.44超码新产能2201022.00表7：单台新旧产能对比资料来源：金博股份环保影响报告，超玛环保影响报告，民生证券研究院新沉积炉产能大于旧沉积炉。 金博：现有200吨/年产线，平均单台年产能为16.67吨。新增产能350吨/每年，单台年产能19.44吨。单台能较现有产能增加16.6%。 超码：新增220吨新化学气相生产线，单台沉积炉产能为22吨/每年，较金博老产能提升32%。 得益于单炉产能提升，新产能折旧成本及维修成本有望下降，推动行业

32、成本进一步下行。19证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告下游延展广，碳陶刹车盘成为第二增长曲线03.20证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明01碳基复合材料用途广泛碳基复材：以碳纤维或碳纤维织物为增强体，以树脂、碳质、金属、陶瓷、水泥、橡胶等为基体所形成的复合材料。根据基体材料的不同，主要分为碳纤维增强树脂基复合材料、碳复材、碳纤维增强金属基复合材料、碳纤维增强陶瓷基复合材料、碳纤维增强橡胶复合材料等。碳基复材运用范围广：由碳纤维加工而成的先进碳基复合材料目前运用方向除光伏及半导体热场外，还可以用于真空热处理，航空航天，刹车制动，化学防腐和密封耐磨等方面。当下碳陶刹车组

33、件已广泛用于高铁，飞机和跑车等交通工具的制动系统中，有望在乘用车中快速放量，成为碳基复材企业的第二增长曲线。图12：碳纤维产业链意图资料来源：金博股份招股说明书，民生证券研究院21证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明02碳陶刹车成为碳基复合材料的第二增长曲线协同性：碳陶复材只需在碳碳工艺最后一步进行硅化。利用针刺技术将碳纤维加工成预制体，对预制体进行化学气相渗透形成碳/碳复合材料后，进行硅化处理生产碳化硅材料，机加工打磨之后即为碳陶制动组件。相比碳碳复材，碳陶摩擦性能、抗磨损性能、耐高温性和强度显著提升。碳陶复合材料在潮湿环境下摩擦系数几乎不变，碳基复合材料衰减到原来一半性能下滑；碳陶导

34、热系数为70-80，是碳基复合材料的近两倍；动态磨损率为0.6-1.4，低于碳基复合材料；拉伸、压缩、弯曲强度均高于碳基复合材料。资料来源：西北工业大学超高温结构复合材料国防科技重点实验室，民生证券研究院图13：碳陶工艺示意图资料来源：西北工业大学超高温结构复合材料国家重点实验室，民生证券研究院表8：碳陶复合材料和碳基复合材料对比22证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明03碳陶作为刹车片的性能优势碳陶刹车组件与传统金属与半金属刹车组件对比优势明显：减重：碳陶密度是金属基复合材料的1/3到1/4，有助于减轻汽车重量和燃耗。制动性能提升：a. 耐磨：碳陶在恶劣环境下的摩擦系数几乎不变明显而传

35、统金属刹车片会有热衰减。摩擦性能稳定且摩擦量较小。b. 寿命更长：碳陶可耐1650高温且抗氧化，全生命周期刹车盘无需更换。c. 安全性更高：相同情况下碳陶刹车距离减少三分之一。材料体系摩擦系数湿态摩擦系数磨损率密度铸铁1 1 1.00 1 粉末冶金材料2-32-30.10 1/2碳/碳复合材料7-83-40.01 1/4碳/陶复合材料7-83-40.01 1/4表9：材料性能注：设定普通铸铁性能指标为 1资料来源：金博股份招股说明书，民生证券研究院23证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明04碳陶刹车片市场起量：上游成本降低工艺水平提升，良率提高成本下降。碳陶刹车片工艺成熟度提升，各企业制

36、备成本均在逐渐降低；产业化程度提升，良率提高，有望实现量产。技术问题解决后，成本有望靠近碳碳，未来可通过让出部分毛利率达到和碳碳复材相近价格。从生产工艺看，预计量产后碳陶刹车盘成本降略高于碳基复材（以30%的成本增幅测算，对应成本约450元/kg）。企业有望通过碳陶具有产品性能优势的情况下通过对市场价格弹性的把握，出让部分利润&将碳陶刹车片价格下调至与碳基复材价格基本一致，提升碳陶市场渗透率。假设后续碳陶刹车盘与碳碳复材单吨价格一致（70-80万元/吨），单个刹车盘质量5kg，预计单车价值量在1.5万元左右。项目名称进展或阶段性成果技术水平应用前景400公里动车组碳陶复合材料制动盘及闸片材料配

37、方及工艺研究闸片匹配中国铁道科学院研制的碳陶盘，完成了 1:1 台架试验，获得了产品小批量发货订单，并实现装车。碳陶制动盘完成了样件制作与工艺定型国际领先时速400公里及以上时速动车组碳/陶制动盘产品开发突破了包埋法及吸柱法两种渗硅技术国际先进应用于高档汽车及新能源汽乘用车用碳陶制动盘用衬片的开发与应用通过SAEJ2522台架试验，正匹配碳陶盘进行工艺升级，同时开展产品的NVH升级国内先进适用乘用车表10：部分企业相关技术24证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明03价格下降后，碳陶刹车盘2025年中国市场规模约100亿元假设：近五年碳陶刹车逐渐普及，未来豪华车中碳陶刹车盘渗透率20%。根

38、据亿欧预测，2025年新能源车销量约1100万量，中高端车型占比约30%。假设碳陶刹车盘渗透率20%，预计有66万量车需要装配碳陶刹车盘。假设随技术迭代推动成本下行，2025年碳陶刹车盘单车价值量1万元，达到终端消费者可以接受的成本结构从而有利于渗透率提升，预计至2025年市场单年规模约100亿。，民生证券研究院表11：对未来的碳陶刹车套件市场进行预测科目科目数据数据单位单位20252025年国内新能源车销量（约）年国内新能源车销量（约）1100万辆高级车占比（约）高级车占比（约）30%假设碳陶刹车片渗透率假设碳陶刹车片渗透率20%20252025年国内重卡销量年国内重卡销量150万辆假设碳陶

39、刹车片渗透率假设碳陶刹车片渗透率20%20252025年碳陶刹车片需求车数年碳陶刹车片需求车数96万量单车价值单车价值1万元/量20252025年市场规模年市场规模96亿元25证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告投资建议：重视行业龙头+高弹性有望实现成本快速下降的新进入者04.26证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明01金博股份：成本优势稳固龙头地位，第二增长曲线放量在即图14：21年碳碳热场市占率资料来源：金博股份环保影响报告，金博股份公告，民生证券研究院工艺及成本优势明显。公司通过向上一体化+know-how降低原材料耗量推动原材料成本下行；通过工艺改进，实现折旧摊

40、薄+电耗下降。 21H1金博股份碳碳热场毛利率60.4%，较二线企业的30.96%高29.44pct，成本优势显著。碳碳热场龙头后续持续扩产，长单保障产品销量。我们预计公司21年出货1500吨碳碳热场，市占率在40%以上。扩产方面看，公司IPO项目募资形成600吨扩产规模，可转债及定增项目预计形成1500吨N型硅片对应热场扩产规模；预计22年公司产能提升至2500吨，23年公司预计可形成3000吨总产能。公司当下已先后与隆基股份、晶科能源、上机数控、青海高景、包头美科硅签订16/4/5/10/4亿元的碳碳热场材料供应框架协议，涉及产品约3900吨，将对出货及市占率形成有力保障。第二增长曲线已现

41、，公司碳陶刹车盘业务顺利推进。公司围绕碳基复合材料，在半导体、汽车制动，氢能领域皆有布局，在此基础上，氢能方面，公司利用生产过程中副产品，从事包括氢气的尾气利用、储氢瓶和碳纸等相关方面产品布局；汽车刹车盘方面，公司持续实现产品降本，目前碳陶刹车盘产品加速导入国内龙头车企，有望实现脉冲式放量。项目项目细分项目细分项目产能产能项目开工时间项目开工时间项目时长项目时长 总投资额（亿元）总投资额（亿元）IPOIPO先进碳基复合材料产能扩建项目200吨/年2020年5月2年2.29可转债可转债热场复合材料产能建设项目600吨/年2020年11月2年7.01定向增发定向增发 高纯大尺寸先进碳基复合材料产能

42、扩建项目1500吨/年2021年10月3年18.03表12：金博股份扩产项目43%15%12%3%14%13%金博超码隆基股份天宜上佳美兰德其他27证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明02天宜上佳：高铁刹车闸片主业稳健高铁刹车闸片为耗材，市场空间稳定增长。闸片为高速动车组制动零部件，随列车运行时长逐步损耗，具备耗材属性。假设动车组平均装配刹车闸片160片，22、23年分别新增200、230列动车组，刹车闸片每年需更换2.5次，预计21-23年高铁刹车闸片市场需求量将自163万片提升至180万片，CAGR约5%。下游刹车闸片成本占比低+关键产品性能要求高，技术&口碑为关键竞争要素，先发优势

43、显著。以8节动车组装配160片闸片，单片价格2000元测算，闸片对应采购成本约32万元，仅占高铁动车组总造价（1-1.5亿元）的2-3%。而刹车闸片涉及制动安全，下游对产品性能要求高，需要供应商具备技术实力+口碑得到项目和时间验证（以行业准入标准CRCC为例，认证流程全周期需2年），行业先发优势明显。技术实力强+认证产品覆盖车型广+低成本优势，预计公司主业还将维持高市占率。技术实力强：16年率先实现冶金粉末刹车闸片国产替代，自研材料配方保证产品性能、生产设备定制，公司研发的粉末冶三代升级产品平均寿命提高近一倍；认证产品覆盖车型广：我们测算20年公司市占率约25%，截止20年底，公司持有CRCC

44、 证书覆盖动车组车型 33 个，占全路 51个动车组车型的64%；低成本优势：公司凭借生产设备进行自动化改造+生产效率提升，实现主业成本持续下降，粉末冶金刹车闸片单位成本由2013年的1974元/片下降至2019年的442元/片，累计降幅77%。公司近年来主业毛利率稳定在75%上下，较同业A公司高30-40pct。2020年疫情影响行业低谷期已过，看好高铁刹车闸片主业后续稳健发展。2020年受疫情影响，铁路旅客周转量同降43%，对刹车闸片的需求量下行，导致公司营收同降29%。随疫情后续管控有序，主营业务低谷期已过，看好后续稳健发展。2019 2019 2020 2020 2021E2021E2

45、022E2022E2023E2023E动车组保有量（标准组）动车组保有量（标准组）3665 3918 4082 4282 4512 动车组新增量（标准组）动车组新增量（标准组）409 253 164 200 230 每组闸片数量（片）每组闸片数量（片）160 160 160 160 160 每组年均更换次数每组年均更换次数2.5 1.4 2.5 2.5 2.5 新车装备片数（万片）新车装备片数（万片）7 4 3 3 4 更换片数（万片）更换片数（万片）138 85 160 167 176 总计（万片）总计（万片）145 145 89 89 163 163 170 170 180 180 0.0

46、0500.001,000.001,500.002,000.002,500.002016 年 2017 年 2018 年 2019年 2020年图15：天宜上佳粉末冶金闸片平均成本（元/片）表13：闸片需求资料来源：天宜上佳公告，Railworld, 贝果财经，民生证券研究院预测28证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明02天宜上佳：延伸下游应用，布局平台型材料公司业务持续延展，布局四大领域：公司发展战略为“一个集团公司、四大材料领域、四大运营中心、一个现代交通材料产学研用联盟平台”（“一四四一”），下游从粉末冶金刹车闸片延伸，布局金属基复合材料、聚合物基复合材料、碳陶瓷基复合材料、特种梯度

47、涂覆材料四大领域。平台型材料公司的基础：自动化生产+研发平台。自动化生产方面：公司自2016年以来专注自动化、智能化产线建设，建设集设计、工艺、制造、检测、仓储等一体化无人智能制造生产线，减少人工投入及人为干扰、提升产品量产的效率及良率，推动闸片单位成本16-20年累计下降77%；研发方面，公司研发费用持续上升，20年约7000万元/年，研发费用率17%，搭建天仁道和千万级仿真平台、大地坤通摩擦磨损实验室和振动冲击实验室。研发检测平台优势+自动化生产经验的可迁移性，对新业务拓展形成助力。0.00%2.00%4.00%6.00%8.00%10.00%12.00%14.00%16.00%18.00

48、%0.001000.002000.003000.004000.005000.006000.007000.008000.00201820192020研发费用研发费用率图16：天宜上佳业务布局及子公司成立情况图17：天宜上佳研发费用（万元）及费用率持续提升资料来源：天宜上佳财务公告，民生证券研究院29证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明02天宜上佳：碳陶+碳碳复材齐发力，看好公司第二增长极高弹性热场2000吨产能已完工，订单实现从0至1突破，22年市占率有望达23%。公司碳碳热场产能规划规模大，21年底公司于四川江油的2000吨碳碳复材产线全部投产，后续还将投入二期项目扩建。订单方面，公司中

49、标青海高景坩埚200套，占总招标坩埚数的18.18%，表明公司产品已受下游认可，后续有望大规模放量。假设公司22年出货1500吨，市占率可达23%，量的方面具备高弹性。碳陶刹车盘进入实车试验阶段，后续有望快速放量。在本身刹车闸片经验+5年来持续研发基础上，公司已完成汽车碳陶制动盘的设计研发，产品完成全部台架试验验证，刹车盘性能优良且与国际知名品牌相当，已进入实车验证阶段。自2017年起布局研发碳基材料，形成预制体、气相沉积等技术储备。公司在北京高端制造业基地（房山）建立碳基、陶瓷基复合材料制品研发及生产示范线，应用仿真分析、优化设计等前沿技术，在预制体编织、气相沉积、反应熔体渗透等方面进行大量

50、验证性试验。公司本次热场大规模扩产+下游碳陶刹车盘送样具备长时间技术积淀。时间时间项目项目2017年高速列车基础制动材料研发及智能制造示范生产线项目2020年7月2020年江油市招商引资项目集中签约天宜上佳智慧交通数字科技产业园2021年2月北京天力九陶新材料有限公司碳基、陶瓷基复合材料制品研发及生产示范线项目建成2021年12月四川江油2000吨碳碳复材产线全部投产表14：天宜上佳碳基复材业务持续拓展30证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明02天宜上佳：预计22年碳碳复材贡献业绩弹性，碳陶打开想象空间大尺寸沉积炉和工艺改进+电费/气费低+上游一体化制备预制体+自动化基础，热场成本有望达