2021年12月27日 并购优塾 飞机制动产业链跟踪 北摩高科VS博云新材VS天宜上佳 今天，我们要跟踪的是飞机制动产业链： 以客机为例，飞机在着陆接地时的速度高达130-160节/小时，要想顺利实现刹车制动，往往需要通过舵面、发动机反推、机轮刹车、减速伞及特殊手段等方式联合实现减速。 其中，机轮刹车系统通常需要消耗大约70%的动能，是实现飞机制动的关键。 图：飞机刹车系统 来源：百度百科、首创证券 2021年12月27日 并购优塾 从产业链上的参与者近期的增长情况来看： 北摩高科——2021年三季报，实现营业收入8.15亿元，同比增长121.76%；实现归母净利润3.25亿元，同比增长87.26%。 博云新材——2021年三季报，实现营业收入3.63亿元，同比增长39.69%；实现归母净利润0.15亿元，同比增长122.44%。 天宜上佳——2021年三季报，实现营业收入3.75亿元，同比增长58.7%；实现归母净利润1.00亿元，同比增长58.42%。 从机构对产业链景气度的预期情况来看： 图：wind机构一致预期增长和景气度情况 来源：塔坚研究 2021年12月27日 并购优塾 飞机制动这条产业链的各个环节，包括： 上游——主要为原材料及初级加工品的供应商，主要包括钢材、碳纤维预制体、粉材、电子元器件及机械加工等。涉及企业较多，代表性公司主要有江苏天鸟（刹车片预制体）、宝鸡钛业（刹车壳体）等。 中游——主要为刹车制动产品厂商。由于航空业巨头在刹车制动领域具有先发优势，占据着民航市场80%-90%以上的市场份额，代表性公司主要有Goodrich（美）、Honeywell （美）、 Messier Bugatti（法，被赛峰收购）和 Dunlop Aviation（英）。 国内代表性公司主要有西安航空制动、北摩高科、博云新材等。国内厂商主要在防务市场上完成国产替代，但在民航市场上整体市场份额较小。 下游——根据应用领域不同，可以分为民用和防务用。民航市场主要是波音、空客等各大航空飞行器主机厂商以及各大航空公司（维修替换）等；防务市场则主要是以防务部门为主。 2021年12月27日 并购优塾 图：产业链 来源：塔坚研究 本次跟踪，有几个值得思考的问题： 1）飞机制动行业，未来的空间有多大？ 2）从关键经营数据来看，具备什么样的经营要素，能够在中长期更加具备竞争力？ （壹） 飞机着陆系统是保障飞机起飞、着陆安全的关键机载系统。据波音统 2021年12月27日 并购优塾 计，飞机在起飞及降落时发生的灾难性事故占到了总事故的41%，这其中多数事故与刹车控制系统故障有关。 飞机制动系统主要包括三部分：刹车控制系统、飞机刹车机轮、刹车盘。 图：飞机着陆制动系统相关产品示意图 来源：北摩高科招股说明书及官网 其中，刹车控制系统是整个飞机刹车系统的“大脑”，通过编写软件，制作集成电路来控制整个飞机刹车系统的联动。 飞机机轮分为前机轮和主机轮（飞机刹车机轮），分别配装在飞机前起落架和主起落架上。前机轮主要用于辅助飞机转弯，一般不含刹车装置。因此，我们通常所说的刹车机轮主要是指主机轮。 2021年12月27日 并购优塾 主机轮由机轮组件和刹车装置构成，机轮组件的作用类似于汽车轮毂，主要承担滚动、支撑、侧偏、冲击载荷。刹车装置主要由气缸座、活塞组件、刹车盘、刹车壳体组成，核心部分是刹车盘。 刹车盘（副）主要由动盘、静盘、承压盘、压紧盘组成，主要通过盘间摩擦产生摩擦力矩实现刹车，其原理类似于汽车上用的多片式离合器。 飞机刹车盘的迭代，与材料科学的进步密切相关，结合飞机制动的主要原理（将飞机动能转换为热能，通过刹车盘摩擦进行热耗散），刹车盘材料必须具备耐高温、稳定的摩擦系数、以及优良的热传导性等特点。 图：刹车盘迭代路径 来源：公开资料整理 飞机刹车盘至今共经历了三次迭代： 2021年12月27日 并购优塾 一代刹车盘材料，为粉末冶金刹车盘，主要由钢骨架和粉末冶金摩擦片组成。粉末冶金刹车盘热传导效果好（散热快），但是存在刹车时热应力大、易开裂、变形磨损增大、摩擦性能不稳定以及刹车偶粘结等缺点。 二代刹车盘材料，1960年代开始美英法等国开始研制，为碳/碳复合材料（C/C）。它是以化学气相沉积碳或树脂碳为基体、以碳纤维为增强体的复合材料。 由于碳纤维具有密度轻、强度大、热膨胀系数小、耐高温（能承受2700度以上）等特点，碳/碳复合材料是目前军民用飞机刹车盘（副）的主流材料。 但是，由于碳纤维磨损量大、湿态环境下摩擦系数低且不稳定，特别是有抗氧化能力差（370度左右开始氧化）的缺点。 所以，第三代材料技术，主要是针对碳基进行了升级，把碳基改为碳基+碳化硅基，引入了Si等抗氧化材料，研发出了碳陶复合材料（C/C–SiC)。 2021年12月27日 并购优塾 并且，碳陶复合材料不仅抗氧化能力得到提升，而且，由于硬质的SiC在制动过程中通过摩粒摩擦作用（也叫犁沟效应），使得摩擦系数增加，进一步提高了更高、更稳定的摩擦系数。【1】 所以，与碳/碳刹车盘相比，碳陶刹车盘静摩擦系数提高了1~2倍，湿态摩擦性能衰减降低60%以上，磨损率降低 50%以上，使用寿命提高了 1~2 倍。 不过，碳陶复合材料自身也存在一定的局限性，比如，由于材料的微观结构存在大量聚集分布的残余Si，在高能载刹车过程中，刹车温度超过1200°C，Si可能会发生熔融而导致摩擦性能不稳定甚至失效。 而这个问题的解决难点在于工艺，研究表示可通过添加填料、改善预制体结构可以进行优化。但目前，碳陶复合材料自身的工艺成本仍然很高，这让碳陶复合材料在制动领域的应用，可能会限制在对成本不敏感的高端领域。【1】 另外，值得注意的是，在刹车制动领域，飞机刹车制动的材料壁垒高于高铁、汽车，这是因为： 2021年12月27日 并购优塾 一方面，飞机制动时摩擦生热的温度高（飞机1500°C-3000°C、高铁1000°C、汽车250°C-350°C），对材料的耐热性、热导能力、高强度性等要求更高； 另一方面，飞机对于减重的需求更迫切，这使得飞机领域对于新材料的密度要求更高。 因此，目前飞机主流制动材料是碳碳复合材料，而高铁还是以粉末冶金为主，汽车是铸铁为主。 （贰） 首先，我们以2020年为例，从收入体量和业务结构方面，来看一下： 从2020年整体收入体量来看：北摩高科（6.87亿元）>天宜上佳（4.15亿元）>博云新材（3.45亿元）。 从收入构成来看： 一、北摩高科——主营飞机刹车控制系统及机轮、刹车盘（副）等，并可提供航空维修及配套服务。 2021年12月27日 并购优塾 2020年飞机刹车控制系统及机轮业务贡献收入4.12亿元，占比60.05%；刹车盘（副）业务贡献营收1.28亿元，占比18.6%；检测实验业务贡献收入1.31亿元，占比19.09%；此外，其他业务收入0.15亿元，占比2.22%。 从产品应用领域来看，其防务收入6.53亿元，占比95.06%，产品广泛应用于歼击机、轰炸机、运输机、教练机、军贸机、直升机、航天高空飞行器及坦克装甲车辆等防务装备。民品收入0.34亿元，占比4.94%，主要应用于民航飞机和高铁。 图：北摩高科收入结构（单位：亿元） 来源：塔坚研究 2021年12月27日 并购优塾 二、博云新材——主要从事航空机轮刹车系统及刹车材料、航天用碳/碳复合材料、高性能硬质合金和稀有金属粉体材料等产品的研发、生产与销售。 2020年航空航天及民用碳/碳复合材料业务贡献收入1.31亿元，占比38.02%；高性能硬质合金材料业务贡献营收1.49亿元，占比43.30%；稀有金属粉体新材料业务贡献收入0.64亿元，占比18.68%。 其飞机制动产品主要涉及飞机刹车系统、机轮、刹车盘，以及航天用碳碳复合材料。以民用为主，防务领域主要为少数非核心型号配套。 其中，控股子公司长沙鑫航主要从事航空机轮和电子防滑刹车系统及附件，包括机轮、刹车装置、控制盒、刹车系统及系统集成等。 另外与霍尼韦尔的合资企业霍尼韦尔博云（持股49%），主要承接中国商飞C919大型客机机轮和刹车系统等研制生产任务。 2019年收入大幅下降，主要是由于硬质合金板块市场下滑，以及出售所持博云汽车（汽车刹车片）控股权，2019年不再纳入合并报表范围所致。 2021年12月27日