2021年中国轨交闸片行业发展现状及竞争格局分析,铜基粉末冶金闸片为主流「图」-不锈钢3D打印工厂

2021年中国轨交闸片行业发展现状及竞争格局分析,铜基粉末冶金闸片为主流「图」-不锈钢3D打印工厂插图

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一、轨交闸片的类别

高速列车闸片在高速摩擦产生的高温下工作,高速列车在制动时,其制动元件的温度将达到500°C以上,瞬时温度甚至可达1000°C左右。以一辆轴重为17t的8车编组高速列车为例,在300km/h速度下紧急制动要消耗约1889MJ的能量,而当速度提高到350km/h时,消耗的能量达到2571MJ,闸片制动材料表面经历快速的能量积聚,表面温度将达到500℃以上,瞬时温度甚至超过900℃。因此,要求高速列车制动材料具有合适且稳定的摩擦因数、优良的耐磨性、高的耐热性与抗热疲劳性、足够的机械强度、与制动盘匹配良好、良好的环境适应性及环境友好性等性能。目前制动闸片技术持续迭代,铜基粉末冶金闸片仍是主流:

轨交闸片的类别

2021年中国轨交闸片行业发展现状及竞争格局分析,铜基粉末冶金闸片为主流「图」

资料来源:公开资料整理

二、促进轨交闸片行业发展的政策

轨道交通装备行业是国家一直大力支持的战略性新兴产业,在《中国制造2025》《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》等文件中,均强调了重点发展轨道交通装备等先进制造业。高铁动车组粉末冶金闸片作为轨道交通装备的关键核心零部件,也是国家重点支持的国产化方向。《“十四五”铁路科技创新规划》中提出加快关键核心技术攻关,研发运用新型列车牵引控制、制动控制、辅助供电控制、列车网络及运行控制系统。

促进轨交闸片行业发展的政策

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资料来源:各政府官网,华经产业研究院整理

相关报告:华经产业研究院发布的《2022-2027年中国轨交闸片行业发展前景预测及投资战略研究报告》

三、中国轨交闸片行业发展现状分析

1、铁路固定资产投资额

从我国铁路固定资产投资来看,据统计,2021年全国铁路完成固定资产投资7489亿元,投产新线4208公里,高铁2168公里,近两年呈下降趋势。

2013-2021年我国铁路固定资产投资及投产新线情况

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资料来源:国家铁路局,华经产业研究院整理

2、铁路营业里程

营业里程方面,截至2021年年底,全国铁路营业里程达到15万公里,其中高速铁路营业里程达到4万公里,根据“十四五”规划和2035年远景目标纲要,到2025年,全国铁路运营里程将达到17万公里左右,其中高铁5万公里,未来我国铁路行业发展市场仍然广阔。

2013-2021年全国铁路营业里程情况

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资料来源:国家铁路局,华经产业研究院整理

3、动车组闸片市场空间

据统计,2016-2021年我国动车组闸片市场空间从20.8亿元增长至24.5亿元,预计2022年市场空间约23.4亿元,基本维持平稳,增速较缓慢。

2016-2022年我国动车组闸片市场空间情况

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资料来源:公开资料整理

四、中国轨交闸片行业竞争格局分析

1、主要参与公司

我国高铁列车自开通以来,动车组闸片曾长期依赖进口,2012年以前处于技术保护期,我国动车组闸片市场基本被国外产品垄断。2012年后以天宜上佳为代表的国内企业通过消化、吸收、再创新,依靠长期的自主研发,成功研制出动车组用粉末冶金闸片产品,并成功实现进口替代,有力推动了我国动车组核心零部件的国产化进程。

国内轨交闸片主要参与企业

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资料来源:公开资料整理

2、市占率

我国高铁闸片当前仍以外资品牌为主,占比超过50%,其中克诺尔集团占垄断地位,天宜上佳在国内高铁闸片中的市场份额约17.22%,在国产企业中份额超过50%,其次是博深股份,国内市场占有率约0.28%。

我国高铁闸片市场市占率(单位:%)

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资料来源:公开资料整理

3、各企业动车组CRCC证书对比

由于动车组闸片是轨道交通车辆的核心关键零部件,其状态直接关系到制动系统的正常运转和动车组的安全运营,因此,拟进入该行业的企业需要经过较长时间的审核、验证,供应商生产的动车维闸片需要取得CRCC核发的《铁路产品认证书》后,方有资格向整车制造企业、系统集成商和各铁路局供货。

截至2022年6月30日,天宜上佳共拥有11张CRCC核发的《铁路产品认证证书》(其中动车组闸片CRCC证书数量10张)及8张CRCC核发的《铁路产品试用证书》,产品覆盖国内时速160-350公里动车组33个车型及交流传动机车车型,相较行业内其他生产企业,天宜上佳是持有CRCC证书最多、覆盖车型最广的厂商,具有较强的先发优势。

截至2022年上半年各企业CRCC证书数量情况

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资料来源:CRCC,华经产业研究院整理

4、国内重点上市企业对比

(1)天宜上佳

天宜上佳高铁闸片业务在2020年后受疫情影响有所下滑,导致整体收入也呈现下降,公司一方面继续完善和发展粉末冶金闸片、有机合成闸片/闸瓦等主营业务既有领域的产品,另一方面不断拓展大交通、新能源领域新业务,2021年在高铁闸片业务仍未恢复疫情前的情况下,公司收入创历史新高。

2016-2021年天宜上佳收入及同比情况

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资料来源:公司公告,华经产业研究院整理

天宜上佳多年来盈利能力保持加高水平,2021年毛利率高达61.91%,净利率达26.83%。

2016-2021年天宜上佳销售净利率与毛利率

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资料来源:公司公告,华经产业研究院整理

(2)博深股份

博深股份于2017年切入轨交领域,2017年7月,公司计划投资6131万元建设“轨道交通制动装置材料工程实验室”项目。由于受已取得正式认证的产品型号较少、招投标销售方式不确定性、闸片市场竞争加剧、新冠肺炎疫情防控铁路客运量减少等因素影响,2020年仅实现647.25万元营业收入,高铁闸片项目尚未盈利。

2018-2020年博深股份高铁闸片收入情况

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资料来源:公司公告,华经产业研究院整理

目前博深股份轨交业务处于发展前期,盈利能力方面弱于本土龙头天宜上佳,2021年博深股份销售毛利率为27.13%,销售净利率为14.51%。

2013-2021年博深股份销售净利率与毛利率

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资料来源:公司公告,华经产业研究院整理

五、粉末冶金闸片的优势

铜基闸片以铜为载体,添加基体强化组元(Fe、Ni、Mo、Ti、Sn、Zn、P等)、摩擦组元(SiO2、Al2O3、SiC、金属、ZrO2等非技术氧化物、碳化物、氮化物)和润滑组元(石墨、MoS2、CaF2、WS2、B4C、BN、Pb、Bi等)烧结而成的材料。日本的新干线、法国的TGV、德国的ICE高速列车以及我国高铁动车组制动闸片均应用的是铜基粉末冶金闸片。

粉末冶金闸片优势显著

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资料来源:公开资料整理

六、制动闸片未来发展趋势分析

为了满足未来高铁制动技术要求,目前国内外科研工作者都在努力研制开发高性能制动闸片材料,以满足市场要求。其中C/C复合材料是近几年开发出来的新型制动材料,是一种碳纤维增强、以碳为基体的新型结构材料,它具有质量轻、模量高、比强度大、热膨胀系数低、耐高温、耐热冲击、耐腐蚀、吸震性好等一系列的优良性能,C/C复合材料的这些独特性能使之能同时完成摩擦副的三项功能,即提高摩擦、传递机械载荷、吸收动能。

C/C复合材料制动闸片由于成本高,目前主要用于飞机制动器,但是随着近年来高速铁路的发展,国内外科技工作者开始研制开发用于高速铁路的碳陶复合材料摩擦副。碳陶复合材料是一种国际上重点开发的摩擦副材料,我国也已经起步。

铁路的不断发展势必会对其制动装置中摩擦材料的性能提出更高的要求,行驶速度的提升要求摩擦材料能够在较宽的速度、温度范围内具有稳定的摩擦性能。国内外对此进行了广泛的研究,从铸铁摩擦材料、合成摩擦材料、粉末冶金摩擦材料、C/C复合摩擦材料到碳陶复合材料,其中优良导热性、稳定摩擦系数、耐高温抗冲击、耐磨减磨、质量轻便是制动闸片的重要发展方向,是抢占未来发展制高点的重点。

华经产业研究院对中国FFF行业发展现状、市场供需情况等进行了详细分析,对行业上下游产业链、企业竞争格局等进行了深入剖析,最大限度地降低企业投资风险与经营成本,提高企业竞争力;并运用多种数据分析技术,对行业发展趋势进行预测,以便企业能及时抢占市场先机;更多详细内容,请关注华经产业研究院出版的《2022-2027年中国动车组闸片行业发展趋势及投资战略咨询报告》。

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