Wie bremst ein fliegender Tesla? Chinesische Unternehmen haben diese Technologie bereits durchbrochen, der Preis ist um 80 % günstiger, und der Blaue-Ozean-Markt erlebt gerade einen explosionsartigen Boom.

Am 15. Oktober stellte Tesla auf dem Testgelände von SpaceX in Texas, USA, die zweite Generation des Roadster vor. Dieser Elektrosportwagen, den Tesla-Gründer Elon Musk als „das letzte Meisterwerk der Ära des menschlichen Fahrens“ bezeichnete, vollzog eine Reihe atemberaubender Stunts, darunter das Fahren auf einer umgedrehten Rampe, Luftrollen und das Überfliegen einer Fahrzeugkolonne.

Aus den veröffentlichten Videos geht hervor, dass die „Flugzeit“ des Roadster derzeit relativ kurz ist, seine Leistungsindikatoren sind aber dennoch bemerkenswert: Eine Höchstgeschwindigkeit von bis zu 400 km/h und ein Drehmoment an den Rädern von 10.000 N·m. Das bedeutet, dass ein Bremssystem, das extremen Betriebsbedingungen standhält, eines der zentralen Engpässe ist, die darüber entscheiden, ob ein Flugauto wirklich „abheben“ kann. Zu diesem Thema analysierten Branchenkenner gegenüber Reportern der *Tageswirtschaftsnachrichten* (im Folgenden NBD-Reporter), dass Kohlenstoff-Keramik-Bremsscheiben höchstwahrscheinlich in die Ausstattungsliste des Roadster aufgenommen werden.

Dies hat auch die ursprünglich wenig beachtete Branche der Kohlenstoff-Keramik-Bremsscheiben in Aufschwung gebracht – lange Zeit dominierten ausländische Giganten wie Brembo den globalen Markt, doch in letzter Zeit beschleunigen chinesische Unternehmen ihre Durchbrüche. Aus öffentlichen Informationen geht hervor, dass auf dem A-Aktien-Markt bereits Unternehmen wie Boyun New Materials, Changhua Group, Baimo High-Tech und Aofu Technology im Bereich der Kohlenstoff-Keramik-Bremsscheiben tätig sind, die über verschiedene Wege wie die Herstellung ganzer Scheiben und die Lieferung von Metallkomponenten einsteigen und versuchen, sich in diesem noch in der Phase „0 bis 1“ befindlichen Blaue-Ozean-Markt einen Platz zu sichern.

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Tesla ist „geflogen“

Warum sind Kohlenstoff-Keramik-Scheiben die ideale Wahl?

Kohlenstoff-Keramik-Bremsscheiben, deren vollständiger Name Bremsscheiben aus kohlenstofffaserverstärktem Keramikmatrix-Verbundwerkstoff lautet, sind hochleistungsfähige Bremskomponenten, die aus Kohlenstofffaserverstärkung und Siliziumkarbid-Keramikmatrix zusammengesetzt sind. Sie sind keine Neuheit, bisher kamen sie vor allem bei millionenteuren Supersportwagen wie hochwertigen Ausführungen von Lamborghini, Ferrari und Porsche zum Einsatz. Die Gründe, aus denen sie von Supersportwagen bevorzugt werden, überschneiden sich stark mit den Anforderungen von Flugautos an Bremssysteme.

Öffentlichen Berichten zufolge bietet der zweite Generation des Tesla Roadster drei Versionen an: Performance, Thrust und Rocket. Die Performance-Version ist ein zweisitziges Straßenmodell mit einem aktiven Unterdruck-Sauglüftersystem, beschleunigt von 0 auf 96 km/h in weniger als 1,6 Sekunden und ist für den Straßenverkehr zugelassen. Die Thrust-Version ist ein zweisitziges Rennstreckenmodell mit zusätzlichen Triebwerken am Heck, beschleunigt von 0 auf 96 km/h in weniger als 0,9 Sekunden und ist nicht für den Straßenverkehr zugelassen. Die Rocket-Version ist ein einsitziges Flugmodell mit 10 Triebwerken am gesamten Karosserie, beschleunigt von 0 auf 96 km/h in weniger als 0,59 Sekunden und erreicht eine Höchstgeschwindigkeit von über 370 km/h, aber der Hersteller gibt ausdrücklich an, dass diese Version nur für abgeschlossene Gelände gedacht ist und nicht auf öffentlichen Straßen gefahren werden darf.

Bildquelle: Offizielle Live-Übertragung von Tesla

Nach Analysen von Branchenkennern müssen Kohlenstoff-Keramik-Bremsscheiben nicht unbedingt serienmäßig in allen drei Versionen verbaut sein, aber sie stehen höchstwahrscheinlich auf der Ausstattungsliste. „Dieses Projekt wird definitiv mit Kohlenstoff-Keramik-Bremsscheiben ausgestattet. Welche Version sie serienmäßig oder als Option erhält, hat der Hersteller noch nicht öffentlich bekannt gegeben – die offiziellen Angaben sind maßgeblich.“

Die Person erklärte, dass bei der Wahl des Bremskonzepts Leichtbau und Bremsicherheit unter extremen Betriebsbedingungen die zentralen Überlegungen sind. Darüber hinaus bringen Kohlenstoff-Keramik-Bremsscheiben bei solchen Hochleistungsfahrzeugen auch eine höhere Markenprämie mit sich.

„Erstens die Anforderung an den Leichtbau. Wenn das Tesla-Flugauto vom Boden katapultiert werden und Luftrollen vollziehen soll, muss das Gesamtgewicht des Fahrzeugs natürlich noch geringer sein, damit die Sicherheitsreserve groß und die Belastung gering ist. Zweitens geht aus öffentlichen Berichten hervor, dass die Höchstgeschwindigkeit des Tesla-Flugautos über 350 km/h liegt – mit Kohlenstoff-Keramik-Scheiben ist die Bremsicherheit besser.“

Darüber hinaus fügte die Person hinzu, dass Fahrzeuge mit Kohlenstoff-Keramik-Bremsscheiben auch eine höhere Markenprämie aufweisen. „Kohlenstoff-Keramik-Scheiben sind auch ein Verkaufsargument. Sowohl im Ausland als auch im Inland werden sie in der Regel nur bei hochwertigen Modellen von Luxusautos verbaut – die Nachrüstung mit Kohlenstoff-Keramik-Scheiben wertet die gesamte Fahrzeugmarke stark auf.“

Die Person erläuterte weiter, dass die Branche derzeit auch an Aluminium-Keramik-Bremsscheiben und laserbeschichteten Bremsscheiben forscht. „Aber diese beiden Arten von Bremsscheiben werden in diesem Fahrzeugmodell nicht eingesetzt.“

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Gewicht weniger als 1/3 der gusseisernen Scheibe

Kohlenstoff-Keramik-Scheiben treffen auf das „Leichtbau-Muss“ von Flugautos

„Wenn man fliegen will, ist das Gewicht natürlich ein Schlüsselfaktor. Wie viel Masse man nach oben befördert, wie man sie in der Luft steuert und die Fluglage anpasst – das alles führt zu unterschiedlichen Ergebnissen, das zeigt den Wert des Leichtbaus.“ Am Nachmittag des Tages der Roadster-Vorstellung führte der NBD-Reporter ein Gespräch mit Wang Hua, dem General Manager der Verbundwerkstoffabteilung von Boyun New Materials, der dies sagte. Wang Hua erläuterte weiter, dass neben dem Leichtbau Flugautos bei Szenarien wie der Landung und Notbremsungen extrem hohe Anforderungen an die Ansprechgeschwindigkeit der Bremsen und die Hitzebeständigkeit stellen, die weit über die herkömmlicher Autos hinausgehen.

Eines der Kernprodukte von Boyun New Materials sind genau Kohlenstoff-Keramik-Bremsscheiben. Bereits im Juni 2024 gab das Unternehmen bekannt, dass seine hundertprozentige Tochtergesellschaft Hunan Boyun Carbon Ceramic Technology Co., Ltd. (im Folgenden Boyun Carbon Ceramic) eine Benachrichtigung über die festgelegte Entwicklung von einem bekannten inländischen Flugautohersteller erhalten hat. Der Kunde wählte Boyun Carbon Ceramic als festgelegten Lieferanten für Kohlenstoff-Keramik-Bremsscheiben aus, um Kohlenstoff-Keramik-Bremsscheiben für ihn zu entwickeln und zu liefern.

„Die Festlegung durch diesen Kunden markiert die erfolgreiche Anwendung unserer Kohlenstoff-Keramik-Bremsscheiben im Bereich der Flugautos und ist ein weiteres wichtiges Ergebnis bei der Erschließung der Anwendungsmarkt für unsere Kohlenstoff-Keramik-Bremsscheiben“, erklärte Boyun New Materials damals.

Zweifellos sind Niedrigfluggeräte, einschließlich Flugautos und eVTOL (elektrische vertikale Start- und Landefluggeräte), sehr empfindlich gegenüber dem Gewicht. Der vom China Investment Consultant veröffentlichte „Bericht über den Entwicklungsstand und die Trendprognose der chinesischen Niedrigfluggeräteindustrie 2026“ analysiert, dass die Auswahl von Leichtbaumaterialien direkt die Reichweite und die Tragfähigkeit von Fluggeräten bestimmt. Die Karosserie und die internen Strukturen von Niedrigfluggeräten machen ein Fünftel bis ein Drittel des Gesamtwerts des Fluggeräts aus, wobei der Anteil von Kohlenstofffaserverbundwerkstoffen am höchsten ist.

Genau deswegen erregen Kohlenstoff-Keramik-Bremsscheiben breite Aufmerksamkeit – im Vergleich zu herkömmlichen gusseisernen Scheiben wiegen Kohlenstoff-Keramik-Scheiben nur ein Drittel davon, verfügen gleichzeitig über Eigenschaften wie Hitzebeständigkeit und Widerstand gegen Hitzeverlust und erfüllen genau die kombinierten Anforderungen von Flugautos an Bremssysteme nach „Leichtigkeit, Stabilität und Haltbarkeit“.

Im August dieses Jahres erfuhr der NBD-Reporter während eines tiefgehenden Besuchs bei Boyun New Materials im Rahmen der Untersuchungsreise „Dynamisches China“, dass Kohlenstoff-Keramik-Bremsscheiben im Vergleich zu herkömmlichen gusseisernen Bremsscheiben drei Vorteile haben: Erstens der Leichtbau – eine Kohlenstoff-Keramik-Scheibe mit 430 mm Durchmesser wiegt nur 8 kg, eine gusseiserne Scheibe gleicher Größe etwa 30 kg. Zweitens die Hitzebeständigkeit – eine Kohlenstoff-Keramik-Scheibe wird insgesamt 6 Mal in den Ofen gelegt, um gehärtet zu werden, kann stabil bei über 1000 °C arbeiten und ihre Widerstandsfähigkeit gegen Hitzeverlust ist weitaus besser als die von gusseisernen Scheiben (600 °C). Das bedeutet, dass selbst bei hochintensiven Bremsvorgängen kaum ein Bremsversagen auftritt. Drittens die lange Lebensdauer – sie erreicht eine Lebensdauer von über 500.000 Kilometern und hat geringe Abriebsemissionen. Wissenschaftliche Studien zeigen, dass Kohlenstoff-Keramik-Reibwerkstoffe eine geringe Dichte (≤ 2,5 g/cm³) und hohe Hitzebeständigkeit (bis zu 1600 °C) aufweisen und breite Anwendungsperspektiven im Bremsbereich von Hochgeschwindigkeits- und Schwerlastgeräten haben.

Kohlenstoff-Keramik-Bremsscheibe Bildquelle: Offizielle Website von Boyun New Materials

„Eine gusseiserne Scheibe wiegt etwa 30 kg, unsere Kohlenstoff-Keramik-Scheibe nur 8 kg pro Stück. Bei einem Fahrzeug mit vier Scheiben sinkt die ungefederte Masse um mehrere zehn Kilogramm auf einmal“, erläuterte Wang Hua während der Untersuchung. Damals probierte der Reporter es selbst aus und stellte fest, dass er eine Kohlenstoff-Keramik-Scheibe mühelos mit einer Hand heben konnte.

Zum zweiten Vorteil (Hitzebeständigkeit) erklärte Wang Hua, dass Kohlenstoff-Keramik-Scheiben in sauerstofffreier Umgebung eine Einsatztemperatur von fast 2000 Grad Celsius aushalten können, „der Hitzeverlust bei Dauerbremsungen tritt praktisch nicht auf, und Szenarien, in denen gusseiserne Scheiben durch Überhitzung den Bremsvorgang verlieren, können bei diesen Produkten vermieden werden“.

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Preis beträgt nur ein Fünftel des importierten Produkts

Chinesische Kohlenstoff-Keramik-Scheiben entwickeln sich von Supersportwagen zu Fahrzeugen der 300.000-Yuan-Klasse

Aber nicht die Leistung, sondern der Preis hat Kohlenstoff-Keramik-Scheiben aus dem „Exklusivbereich von Supersportwagen“ in einen größeren Markt gebracht. Der NBD-Reporter erfuhr, dass der Stückpreis von Kohlenstoff-Keramik-Scheiben ausländischer Marktführer lange Zeit über 10.000 Yuan lag, der Preis für einen Satz von vier Scheiben war sehr hoch. Nach der Förderung der Lokalisierung ist der Preis für langfasrige Einzelscheiben auf 2000 Yuan gesunken, und der Preis für kurzfasrige Einzelscheiben wird voraussichtlich unter 1000 Yuan fallen.

Boyun New Materials gab im Gespräch mit dem Reporter einen anschaulicheren Vergleich an: „Unser Preis beträgt nur etwa ein Fünftel von ihrem (ausländischen Marktführers) Preis. Eine Scheibe von ihnen kostet mehr als 10.000 Yuan, vier Scheiben für ein Fahrzeug von uns kosten insgesamt nur mehr als 10.000 Yuan.“

Das direkte Ergebnis des Preisrückgangs ist die Verbreitung der damit ausgestatteten Fahrzeugmodelle. Berechnungen von Aijian Securities zufolge stieg die Zahl der serienmäßig mit Kohlenstoff-Keramik-Scheiben ausgestatteten Serienfahrzeuge von weniger als 15 auf 54 im Jahr 2024. Der Marktumfang der chinesischen Kohlenstoff-Keramik-Bremsscheiben wird 2026 voraussichtlich zwischen 7,3 und 11,5 Milliarden Yuan liegen, die Industrie befindet sich am Beginn der Mengenexpansion von „0 bis 1“. Die Durchdringungsrate von Kohlenstoff-Keramik-Scheiben bei Elektrofahrzeugen über 300.000 Yuan ist von etwa 5 % auf 10 % angestiegen und nähert sich auch dem Bereich unter 300.000 Yuan.

Nehmen wir Boyun New Materials als Beispiel: Seine Kohlenstoff-Keramik-Bremsscheiben werden bereits in mehreren Hochleistungsmodellen wie dem Xiaomi SU7 Ultra und dem Yangwang U9 verbaut und sind in das Lieferkettensystem von Mercedes-AMG eingetreten. Wang Hua erwartet, dass mit weiter sinkenden Kosten und mehr Anwendungsmodellen die zukünftigen Anwendungsfahrzeuge bis in die 300.000-Yuan-Klasse oder sogar darunter reichen werden.

Der Reporter erfuhr, dass die Herstellungshürden für Kohlenstoff-Keramik-Bremsscheiben nicht nur in dem Verfahren selbst liegen, sondern in der gesamten Kette von den Materialien bis zu den Ausrüstungen. Im März 2005 gewann das Team von Akademiker Huang Boyun von der Zentral-Süd-Universität mit der „Herstellungstechnologie für hochleistungsfähige Kohlenstoff/Kohlenstoff-Luftfahrtbremsmaterialien“ den ersten Preis des nationalen Technologieerfindungspreises des Jahres 2004 – dieser Preis war zuvor 6 Jahre in Folge unbesetzt geblieben.

Ebenfalls im Jahr 2005 wurde dieses Ergebnis in Yiyang umgesetzt. Damals beherrschten nur die USA, Frankreich und Russland die Technologie für Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundwerkstoffe weltweit, der Preis betrug 6000 Yuan pro Kilogramm, die Herstellungsdauer lag bei 6 Monaten, die Produkte wurden ausschließlich für die Luft- und Raumfahrt verwendet, der Markt war klein. Bis 2007 übertrug Boyun New Materials die Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundwerkstoff-Te