碳刷又称为电刷，是在电动机、发电机或其他旋转机械的固定部分和转动部分之间传递能量或信号的装置。碳刷一般由纯碳加凝固剂制成，应用材质包括天然石墨、金属石墨、石化石墨等。碳刷作为一种滑动接触件，其在电气设备、家用电器、汽车、电动工具、碳滑板、机械等领域应用广泛，近年来，随着我国经济稳定发展，电机市场需求释放，进而带动碳刷市场规模增长。
那么，碳刷的名字是怎么来的？碳刷产业链、产业现状、竞争格局又是怎么样的呢？
碳刷名字的由来
碳刷的名字容易与复写纸、碳纤维混淆，其实非纸亦非纤维，而是使用碳素材料制作成的导电刷子，因此得名碳刷。但是，电刷易使人联想到牙刷、毛笔等毛束之类的东西，在马达的历史中可以找到答案。19世纪中叶发明初期的马达、发电机使用的是铜线扎起来的刷子状的（铜线编织电刷）物体。后来随着发明，被使用石墨（碳素）制成的块状物体所取代，并保留了刷子的称呼，碳刷的名称便由来于此并延续至今。
碳刷原材料主要有石墨、粘结剂、电解铜等，其中石墨是碳刷主要原材料，我国石墨资源丰富，天然石墨生产量位居全球第一，因此发展碳刷产业具有原材料优势。具体来看，我国石墨资源分布广泛，主要分布在内蒙古、黑龙江、河南、山东、四川等地区，2021年，我国天然石墨行业产量在70.0万吨以上。
1、碳素
碳素是钻石、石墨等的同素异性体，可以自然生成，也可以人工合成。在我们身边的碳素材料有如烧烤使用的木炭以及铅笔芯等，木炭是木头蒸烧出来的，铅笔芯是从矿山的石墨加工成胚块后烧制成的，实际上都是由碳素构成的。众所周知，近年来从网球拍以及高尔夫球杆等体育用品到太空梭的机体，碳素材料已被广泛地利用。如此，碳素是以多种多样的形态被广泛利用，其石墨的粉末是碳刷的主要成分。
2、石墨的特征
化学性：轻,不会象铁一样生锈，在高温下不会熔化而是慢慢地燃烧掉；
机械性：磨擦力小、滑动性能良好；
热、电性：像金属一样具有良好导热和导电性能。
拥有上述综合特性的碳素，是作为微型电机用碳刷最合适的物质。
碳刷按照材料的不同可分为金属石墨碳刷、天然石墨碳刷、电化石墨碳刷等，其中金属石墨主要用于高负荷低电压电机，天然石墨用于中小型直流电机和高速汽轮发电机集电环等，电化石墨广泛应用于各类交直流电机。
与无刷电机相比，碳刷电机具有结构简单、成本低、不需要额外驱动等特点，因此碳刷电机主要应用在小规模电机中。目前我国电机以碳刷电机为主，近年来，随着我国工业自动化、节能化发展，市场对电机的要求不断提升，在此背景下，强化节能、提高能效成为碳刷电机产业重要发展方向。
碳刷产业链
1、原料端
碳刷上游原材料主要应用材料主要可分为电解铜、石墨和粘结剂等，其中电解铜主要应用于金属碳刷，石墨可细分为天然石墨和人造石墨，目前我国石墨资源分布广泛，但又相对集中，呈现东多西少之势。其中，大型晶质石墨矿床主要分布在黑龙江、内蒙古、山东、河南、四川等省份，而黑龙江和山东的晶质石墨矿产资源最为集中。数据显示，2021年我国天然石墨产量为73.5万吨，整体供给稳定。
2、需求端
碳刷除了应用在发电机上，还可以应用在各种交直流电机上，比如汽车启动机，电动车有刷电动机，手电钻，磨光机，交流发电机组等各种设备机电设备上。据国家统计局数据显示，2020年国内规模以上电机销售收入达到6427.50亿元，工业电机在电机中的占比在75%左右。随着我国制造业复苏和全球经济回暖的不断推进，我国工业电机需求有望进一步扩大。2021年我国工业电机产量达35463万千瓦，同比2020年增长9.7%。
碳刷产业现状
1、市场需求
目前国内电刷主要用于汽车、汽轮、微电机、电动工具、电力机车、碳滑板、机械等。测算所得目前国内汽车每年维修用电刷4000-5000吨左右；汽轮发电机电刷每年电刷12万块左右;电动工具、微电机电刷年15000万块左右;大中型轧钢电机年需轧钢电机用电刷约380吨;电力机车用碳滑板约1000 吨以上。机械用碳市场需求量可到650吨上下。2021年净出口2045.7吨。
2、进出口数量
就国内碳刷进出口数量而言，出口量略大于进口量。目前国内整体碳刷进口量呈现小幅度下降趋势，主要原因是高端碳刷进口价格的上升同时下游发电机需求量下降，出口量表现为稳步上升趋势，2021年达到近年来最高值。数据显示，2021年中国碳刷进出口量分别为1094.5吨3140.2吨，相较于2020年均有不同程度的上升。
3、进出口均价
就国内整体碳刷进出口均价而言，国内碳刷水平相较国际先进产品仍有差距，出口价格仅在进口价格的三分之一，近年来随着下游发电机水平要求持续升高，整体碳刷进口均价持续走高，2021年已达到8.12万美元/吨，侧面反映出国内碳刷技术水平在国际市场竞争力仍有差距。
4、进口来源地
目前国内碳刷进口主要来源于日本和德国等汽车工业大国，根据海关总署数据显示，2021年我国分别从日本和德国进口碳刷2570.6万美元和1643.8万美元，分别占比总进口金额的28.9%和18.5%。
竞争格局
在国际市场上，碳刷生产企业有英国MORGAN、德国法勒、日德摩根、松下等，在国内市场上，碳刷生产企业有哈尔滨电碳、微特电刷、无锡沃德、南通摩鑫、兰生英岛碳业等。国内碳刷企业数量较多，但由于起步晚，与国际先进水平相比仍存在一定差距，高端碳刷产品需求仍依赖进口，进口来源地主要集中在日本、德国、奥地利等地区。
根据新思界产业研究中心发布的《2022-2026年中国碳刷产品市场分析可行性研究报告》显示，从进出口市场来看，作为碳刷生产大国，我国碳刷进出口市场处于贸易顺差状态，根据海关总署数据显示，2021年，我国碳刷出口量为3140.2吨，进口量为1094.5吨。但在进出口均价方面，进口碳刷均价高于出口碳刷单价，近三年差值保持在5.0万美元/吨左右。
目前电碳行业的生产能力总的是供大于求，超过国内需求的乘余生产力很大，就国内几家骨干企业来看生产能力尚有一半，而性能优异的产品屈指可数，难以与国外的产品相抗衡。主要企业包括哈尔滨电碳、沃德、兰生英、微特电刷。国内碳刷产品相较日德摩根、松下等企业高端碳刷仍有差距，主要集中在天然石墨碳刷和电化石墨碳刷等。
国内主要碳刷企业基本情况介绍
尾声
碳刷应用场景广泛，伴随下游市场发展，碳刷市场需求将不断释放，同时工业自动化、节能化发展，也驱动碳刷产业向节能化、高效化方向升级。我国是碳刷生产大国，但由于产业起步较晚，目前国产碳刷与进口碳刷在性能上仍存在一定差距，国产碳刷亟需高端化发展。
文章来源： 新思界网，天孚电机科技有限公司，华经情报网
