汽車行業(yè)一體壓鑄研究報(bào)告

汽車行業(yè)一體壓鑄研究報(bào)告特斯拉引領(lǐng)行業(yè)趨勢，一體鑄造蔚然成風(fēng)特斯拉開創(chuàng)一體鑄造技術(shù)先河特斯拉

2019年提出“一體鑄造”技術(shù)，計(jì)劃在ModelY上應(yīng)用。2019年7月，特斯拉發(fā)布新專利“汽車車架的多向車身一體成型鑄造機(jī)和相關(guān)鑄造方法”，提出了一種車架一體鑄造技術(shù)和相關(guān)的鑄造機(jī)器設(shè)計(jì)。該技術(shù)將通過多向壓鑄機(jī)、車輛覆蓋件模具和幾個(gè)可以相對于覆蓋件模具平移的凸壓模具，實(shí)現(xiàn)對汽車白車身的鑄造成型。此類凸壓模具會(huì)分別移動(dòng)至鑄造機(jī)中央的鑄造區(qū)，負(fù)責(zé)不同部件的鑄造，在一臺機(jī)器上完成絕大部分車架的鑄造工作。同年，特斯拉CEO埃隆馬斯克在特斯拉電池日上表示，特斯拉的ModelY車型白車身將轉(zhuǎn)向鋁鑄件設(shè)計(jì)。“當(dāng)我們引入大型鑄造機(jī)之后，就可將70個(gè)部件變成1個(gè)，機(jī)器人無需將這么多部件組裝在一起，從而大大減少成本?！?020年，一體鑄造技術(shù)在ModelY上開始應(yīng)用。2020年，特斯拉開始與壓鑄設(shè)備商意大利意德拉合作，使用6000噸級壓鑄單元GigaPress，采用一體成型壓鑄的方式生產(chǎn)ModelY白車身后地板總成。根據(jù)2020年特斯拉電池日發(fā)布的信息，ModelY的后地板通過應(yīng)用一體壓鑄技術(shù)，將原先通過沖壓等工藝生產(chǎn)的80個(gè)零件集成為1個(gè)鑄造零件，制造成本能夠降低40%。同時(shí)，特斯拉公布了下一代白車身設(shè)計(jì)方案，整車地板總成將由2~3個(gè)大型壓鑄件組裝而成，電池包采用了structuralpack的設(shè)計(jì)理念，使得整個(gè)白車身具有更高的強(qiáng)度和剛度。ModelY一體壓鑄前艙落地柏林工廠，Cybertruck后地板亦將應(yīng)用。2021年5月17日，德國壓鑄專家阿克塞爾·圖爾克（AxelTurck）在推特分享了一體壓鑄前機(jī)艙試制零件，提到特斯拉

ModelY車型未來將應(yīng)用一體鑄造技術(shù)生產(chǎn)更多的零件。10月，特斯拉于柏林工廠開放日上對公眾展示了一體壓鑄機(jī)模具、一體壓鑄ModelY前機(jī)艙，結(jié)構(gòu)電池包（structuralpack）等核心技術(shù)方案，表明未來柏林工廠生產(chǎn)車型將全面使用“一體壓鑄”工藝。在2020年四季度業(yè)績電話會(huì)議上，馬斯克表示新一代皮卡Cybertruck的后地板將也會(huì)應(yīng)用一體化壓鑄技術(shù)，且將使用更大噸位的8000T壓鑄機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)。在2022年一季度財(cái)報(bào)中，特斯拉汽車業(yè)務(wù)毛利率32.9%，整體毛利率19.2%，均創(chuàng)下歷史新高，其中就有一體鑄造技術(shù)帶來的貢獻(xiàn)。自主新勢力奮起直追，積極擁抱行業(yè)變革國內(nèi)新勢力中，蔚來

ET5率先應(yīng)用一體鑄造技術(shù)，輕量化、安全性領(lǐng)先。2021年10月，蔚來汽車宣布成功驗(yàn)證開發(fā)了可用于制造大型壓鑄件的免熱處理材料，將會(huì)應(yīng)用在蔚來第二代平臺車型上。新材料避免了傳統(tǒng)壓鑄件在熱處理過程中引起的尺寸變形及表面缺陷。2021年12月，蔚來在ET5發(fā)布會(huì)上正式宣布將開始采用一體鑄造工藝，ET5將使用超高強(qiáng)度鋼鋁混合車身，使車身后地板重量降低30%，后備箱空間增加7L，整車抗扭剛度高達(dá)34000N·m/deg。小鵬汽車一體壓鑄技術(shù)已在規(guī)劃當(dāng)中，計(jì)劃自建產(chǎn)能。在小鵬2021年業(yè)績發(fā)布會(huì)上，董事長何小鵬宣布將于2023年發(fā)布兩個(gè)新平臺及其首款車型，并將使用超大一體化壓鑄新工藝。根據(jù)武漢當(dāng)?shù)孛襟w沌口之聲，2021年7月小鵬正式啟動(dòng)武漢項(xiàng)目，將建設(shè)一系列工藝車間，年總產(chǎn)能約10萬輛。根據(jù)武漢經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)（漢南區(qū)）自然資源和規(guī)劃局，2021年10月，小鵬已正式申報(bào)“小鵬汽車武漢產(chǎn)業(yè)基地項(xiàng)目”規(guī)劃建筑方案，預(yù)計(jì)今年10月投產(chǎn)，其中包括一體化壓鑄工藝車間。小鵬汽車武漢工廠還將引進(jìn)一套以上超大型壓鑄島及自動(dòng)化生產(chǎn)線。高合汽車在一體鑄造材料、制造端推進(jìn)領(lǐng)先。2021年12月，高合汽車與上海交通大學(xué)輕合金國家工程中心展開戰(zhàn)略合作，共同研發(fā)TechCast?超大鑄件用低碳鋁合金材料，該材料流動(dòng)性高于同級別材料15%以上、強(qiáng)塑積高出30%以上，保證了整車碰撞等性能達(dá)到更高維度。2月25日，高合汽車與拓普集團(tuán)合作開發(fā)的7200T一體化超大壓鑄后艙成功下線。該部件應(yīng)用了上海交大的合金材料，實(shí)現(xiàn)了15%~20%的減重與工藝復(fù)雜度的大幅降低，整個(gè)開發(fā)周期也縮短了1/3。截至成功下線時(shí)，該壓鑄機(jī)是汽車零部件領(lǐng)域已知最大的一體化鋁合金壓鑄件，未來也將應(yīng)用于高合各類車型中。傳統(tǒng)車企不甘示弱，加速跟進(jìn)一體鑄造大眾計(jì)劃于SSP平臺開始應(yīng)用一體壓鑄，樣件已于卡塞爾工廠下線。大眾現(xiàn)有的大部分電動(dòng)車型均是基于MEB平臺打造，而新一代電動(dòng)汽車平臺SSP無論從軟件還是硬件架構(gòu)上都將提供更好的可拓展性，Trinity車型則是基于SSP平臺打造的首批車型之一。奔馳發(fā)布一體化壓鑄成果，性能提升顯著。2022年1月，奔馳發(fā)布全新概念車VISIONEQXX。車身的后部及前部減震塔頂應(yīng)用了和特斯拉同樣的仿生工程結(jié)構(gòu)部件，整個(gè)車身由3塊組成：前后分別有一塊一體壓鑄鋁合金鑄件，中間有一套結(jié)構(gòu)電池組。這樣的設(shè)計(jì)有望減輕車身15-20%的重量。在這一設(shè)計(jì)的助力下，VISIONEQXX能耗達(dá)到10kw·h/百公里以下，實(shí)際用電里程超過1000km。變革推動(dòng)行業(yè)擴(kuò)容，自主有望實(shí)現(xiàn)領(lǐng)先高壓鑄造是鋁合金材料最高效的成型方法高壓鑄造（壓鑄）是將熔化狀態(tài)金屬在模具內(nèi)加壓冷卻成型的精密鑄造方法。金屬制品主要采用機(jī)床銑削、鈑金成型焊接、鑄造三種工藝生產(chǎn)。其中鑄造主要生產(chǎn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以用鈑金成型或機(jī)床銑削不具有經(jīng)濟(jì)性的零件。鑄造主要分為砂型鑄造和特種鑄造兩類，壓鑄屬于特種鑄造范疇。壓鑄全稱高壓鑄造，是一種將金屬熔液壓入鋼制模具內(nèi)施以高壓并冷卻成型的一種精密鑄造法。壓鑄適合鑄造結(jié)構(gòu)復(fù)雜、薄壁、精度要求較高、熔點(diǎn)比鋼低的金屬零件（鋁、鋅、銅等）。作為一種幾乎無切削的近凈成形金屬熱加工成型技術(shù)，其產(chǎn)品具有精密、質(zhì)輕、美觀等諸多優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于汽車、家電、航空、機(jī)械等諸多行業(yè)。高壓鑄造是批量生產(chǎn)鋁合金鑄件的最高效生產(chǎn)方式。與采用石英砂做鑄造模具的重力鑄造相比，高壓鑄造具有以下優(yōu)勢：1、模具可以反復(fù)利用；2、通過模具內(nèi)的冷卻系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)快速成型并實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)；3、冷卻中對熔融金屬施加壓力保證零件具備更好的應(yīng)力強(qiáng)度；4、金屬模具內(nèi)部尺寸精確，可做到精密鑄造。壓鑄雖然高效，但因模具材料均為鋼制，因此只能制造熔點(diǎn)比鋼低的金屬。目前高壓鑄造行業(yè)所使用的基材主要是鋁/鎂/鋅/銅等合金材料，其中鋁合金的應(yīng)用最為廣泛。鋼材因熔點(diǎn)加高，因此只能采用每次需要破拆石英砂模具的重力鑄造，效率較低。與高壓鑄造相近的是低壓鑄造，低腰鑄造同樣采用可循環(huán)的鋼制模具，但低壓鑄造壓射壓力僅在1~5MPa，遠(yuǎn)低于高壓鑄造的300~600MPa水平。低壓鑄造適合生產(chǎn)壁厚較厚的鑄造鋁/鎂/鋅/銅合金等材料的零件，例如汽車輪轂、皮帶輪等。雖然低壓鑄造設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單投資相對較低，但其生產(chǎn)效率和零件強(qiáng)度低于高壓鑄造，所以在產(chǎn)品適合采用高壓鑄造且需要大規(guī)模批量生產(chǎn)情況下，高壓鑄造是鋁/鎂合金等鑄件的最高效生產(chǎn)方式。壓鑄機(jī)和壓鑄模具是壓鑄生產(chǎn)的核心設(shè)備，結(jié)合周邊配套設(shè)備即為壓鑄島單元。壓鑄機(jī)就是用于壓鑄零件生產(chǎn)的機(jī)器。壓鑄機(jī)相對標(biāo)準(zhǔn)化，通過安裝不同的壓鑄模具可實(shí)現(xiàn)多種形狀壓鑄零件的生產(chǎn)。當(dāng)壓鑄生產(chǎn)時(shí)，現(xiàn)將熔融的液態(tài)鋁合金倒入壓鑄機(jī)的壓射機(jī)構(gòu)內(nèi)，壓射機(jī)構(gòu)將鋁液推入模具內(nèi)并加壓成型，通過模具內(nèi)的冷卻系統(tǒng)將鋁合金零件快速冷卻至固態(tài)，最后模具打開由機(jī)器人取出零件、清理噴涂脫模劑再進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)生產(chǎn)。壓鑄生產(chǎn)溫度高、煙氣多、噪聲大，業(yè)內(nèi)通常采用自動(dòng)化生產(chǎn)。壓鑄機(jī)周邊需要配套熔煉爐、機(jī)邊爐、取件和清理噴霧機(jī)器人、切邊設(shè)備、機(jī)加工機(jī)床、檢測設(shè)備、冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)等，上述周邊設(shè)備與壓鑄機(jī)、壓鑄模具組合在一起的壓鑄生產(chǎn)單元即為壓鑄島。減重需求促使車身采用鋁合金替代鋼材，壓鑄鋁件逐漸應(yīng)用于車身結(jié)構(gòu)件。受制于壓鑄機(jī)規(guī)格，傳統(tǒng)壓鑄生產(chǎn)零部件尺寸通常在600mm以內(nèi)，以汽車零部件、電機(jī)外殼、手機(jī)機(jī)殼、消費(fèi)品金屬件為主。過去十年間，壓鑄機(jī)最大規(guī)格在鎖模力5000噸以內(nèi)，需求主要用于生產(chǎn)商用車變速箱外殼和乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體。新能源車普及和燃油車減排趨勢使車身結(jié)構(gòu)件鋁代鋼減重需求日益增加。大眾、寶馬等德系廠商已逐步在白車身復(fù)雜結(jié)構(gòu)處采用壓鑄鋁合金件替代傳統(tǒng)鈑金焊接件，壓鑄車身結(jié)構(gòu)件尺寸逐漸增大。一體鑄造技術(shù)有望顛覆汽車的制造方式一體壓鑄工藝是汽車制程中的顛覆性技術(shù)，壓鑄機(jī)有望成為汽車制造領(lǐng)域的核心裝備。從上世紀(jì)初焊接技術(shù)逐步成熟以來，汽車車體制造工藝均以鈑金沖壓+焊接為主。上世紀(jì)70年代以前，汽車車體焊接主要由人工作業(yè)完成。1970年代數(shù)控技術(shù)逐步成熟，工業(yè)機(jī)器人誕生，最早應(yīng)用于汽車焊接工藝。過去50年間，汽車車身制造工藝始終以鈑金沖壓+機(jī)器人焊接為主。本次特斯拉一體壓鑄技術(shù)有望使汽車車體制造工藝發(fā)生重大變革，壓鑄機(jī)有望取代焊接機(jī)器人成為造車核心裝備?！耙惑w壓鑄”簡化車身制造工藝流程，整合供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)。一體壓鑄工藝將取代傳統(tǒng)車身結(jié)構(gòu)件的組件沖壓和焊接環(huán)節(jié)，特斯拉稱其新一代全壓鑄底盤可減少370個(gè)零件，車門和前后兩蓋結(jié)構(gòu)件也同樣可用壓鑄工藝，零件數(shù)量銳減，車體制造流程大幅簡化。同時(shí)，整車廠內(nèi)原先復(fù)雜的機(jī)器人白車身焊接線也被大幅簡化，僅需要將若干車身壓鑄組件和外覆蓋件組裝焊接即可。車體制造管理流程和所需人力也相應(yīng)降低。車身重量減輕，減少電池裝機(jī)量，電池降本是鋼換鋁式車身材料增加成本的6.6倍。特斯拉新一代一體壓鑄底盤有望降低10%車重，對應(yīng)續(xù)航里程增加14%。以普通電動(dòng)車電池容量80kwh為例，若采用一體壓鑄車身減重并保持續(xù)航里程不變，則電池容量可減少約10kwh。按照磷酸鐵鋰電池pack成本800元/kwh計(jì)算，則可降低成本8000元。一體壓鑄工藝可大幅減少涂膠工藝環(huán)節(jié)。涂膠是傳統(tǒng)焊接白車身重要工藝部分，通常由機(jī)器人完成涂膠工藝。因點(diǎn)焊使鋼板間存在縫隙，傳統(tǒng)白車身涂膠主要起到密封防水、增加車體強(qiáng)度、降低鈑金件間的摩擦和震動(dòng)的作用。改為一體壓鑄車體后，零件面積大幅增加，不再需要繁瑣的涂膠環(huán)節(jié)彌補(bǔ)焊接鈑金件間的縫隙，生產(chǎn)流程再次簡化。壓鑄廢品、流道等可再次熔煉，材料利用率超90%，遠(yuǎn)高于沖壓。傳統(tǒng)沖壓-焊接工藝，通常板材利用率僅為60%~70%，沖壓剩余邊料只得按廢舊金屬出售。而改為一體壓鑄后，因壓鑄時(shí)可反復(fù)熔煉，因此廢品、壓鑄流道、邊料等廢料可返回熔煉爐再次利用。壓鑄工藝對材料利用率在90%以上，遠(yuǎn)高于沖壓工藝，再次降低生產(chǎn)商成本。車身生產(chǎn)車間占地面積減少30%以上。相較于300多臺機(jī)器人組成的白車身焊接線，一體壓鑄工藝采用的壓鑄島占地面積更小。特斯拉采用壓鑄工藝的新工廠占地面積節(jié)省35%。同時(shí)因生產(chǎn)流程簡化，原先由零部件廠供應(yīng)的組件沖壓、組件焊接環(huán)節(jié)取消，相關(guān)場地同時(shí)不再需要，更進(jìn)一步降低全產(chǎn)業(yè)鏈的用地面積。部件端：壓鑄結(jié)構(gòu)件滲透加速，潛在百倍成長空間一體壓鑄技術(shù)帶來行業(yè)百倍以上成長空間鋁高壓鑄造工藝已較多應(yīng)用于車身結(jié)構(gòu)件。鋁合金鑄造性能好，被廣泛用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件和殼體，如發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體、副車架、白車身和轉(zhuǎn)向節(jié)等。鋁壓鑄件相比鑄鋼和鑄鐵件具有密度低、比強(qiáng)度高等諸多優(yōu)點(diǎn)。在同等排量的發(fā)動(dòng)機(jī)中，全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)相比普通發(fā)動(dòng)機(jī)能夠減輕20公斤。在汽車白車身系統(tǒng)上，一個(gè)整體鑄造的車身結(jié)構(gòu)件，如鋁制減震塔

（shocktower）或后縱梁（rearrail）等零部件，能夠替代5-10個(gè)沖壓零部件，重量更輕，且節(jié)省了焊接成本。鋁壓鑄結(jié)構(gòu)件成本較高，主要應(yīng)用于豪華品牌車型。鋁壓鑄結(jié)構(gòu)件雖然比強(qiáng)度高、生產(chǎn)效率高、集成優(yōu)勢強(qiáng)，但是由于鋁合金成本遠(yuǎn)高于鋼，且高壓壓鑄設(shè)備價(jià)格昂貴，因此小尺寸的鋁壓鑄結(jié)構(gòu)件成本顯著高于鋼沖壓焊接結(jié)構(gòu)件。當(dāng)前應(yīng)用鋁壓鑄結(jié)構(gòu)件的多為35萬元以上的豪華品牌車型，平均單車價(jià)值不到3000元。以凱迪拉克CT6為例，車身上前減震他、前翼子板支架、扭轉(zhuǎn)盒等零件均采用鋁合金高壓鑄造工藝生產(chǎn)，單車價(jià)值約為2750元。壓鑄車身結(jié)構(gòu)件行業(yè)多由喬治費(fèi)歇爾、麥格納等外資主導(dǎo)，國內(nèi)文燦、鴻圖等也有配套。海外高壓鑄造供應(yīng)商起步早，因此產(chǎn)品、技術(shù)和客戶覆蓋上普遍領(lǐng)先于國內(nèi)企業(yè)。從全球來看，高壓鑄造行業(yè)規(guī)模較大的供應(yīng)商有瑞士喬治費(fèi)歇爾（GeorgFischer）、加拿大卡斯馬（Cosma，麥格納旗下車身事業(yè)部）、德國德志（DGS）、日本利優(yōu)比等。在壓鑄車身結(jié)構(gòu)件上，喬治費(fèi)歇爾、卡斯馬和德志等企業(yè)具有先發(fā)優(yōu)勢，如喬治費(fèi)歇爾在鋁車身結(jié)構(gòu)件真空高壓壓鑄工藝上有超過二十年歷史。麥格納深耕鋁壓鑄多年，鋁壓鑄相關(guān)技術(shù)持續(xù)領(lǐng)先，2022年4月憑借Aural5R鋁合金（即鋁壓鑄金）入圍素有汽車界奧斯卡獎(jiǎng)之稱的PACEPilot創(chuàng)新前瞻獎(jiǎng)決賽。國內(nèi)壓鑄車身結(jié)構(gòu)件參與者主要有文燦股份、廣東鴻圖和

拓普集團(tuán)等?！耙惑w壓鑄”技術(shù)有望快速滲透，車身結(jié)構(gòu)件一體壓鑄具備百倍成長潛力?？紤]“一體壓鑄”技術(shù)對白車身生產(chǎn)降本帶來的顯著效應(yīng)，我們預(yù)計(jì)全球主機(jī)廠有望快速跟進(jìn)這一技術(shù)路線。據(jù)產(chǎn)業(yè)調(diào)研，我們測算2022年一體化壓鑄件全球市場空間約為22億元；到2030年，我們預(yù)計(jì)全球主機(jī)廠將都跟進(jìn)這一技術(shù)趨勢，乘用車一體壓鑄全球滲透率為30%，在保守情形下，預(yù)計(jì)一體壓鑄技術(shù)將應(yīng)用于前后底板、電池盒體、前副車架、電機(jī)/電驅(qū)外殼等部位，合計(jì)單車價(jià)值量約1萬元，對應(yīng)行業(yè)市場空間2460億元，8年CAGR達(dá)80%；

中性情況下，預(yù)計(jì)電池盒蓋板、中控臺骨架、副車架等部件也將應(yīng)用一體壓鑄技術(shù)，合計(jì)單車價(jià)值量約1.8萬元，對應(yīng)市場空間3739億元，8年CAGR達(dá)90%；樂觀情況下，預(yù)計(jì)A/B/C柱側(cè)圍、車頂及座椅骨架也將采用一體壓鑄技術(shù)，合計(jì)單車價(jià)值量約2.5萬元，對應(yīng)市場空間為4477億元，8年CAGR達(dá)94%。行業(yè)新機(jī)遇下國內(nèi)廠商紛紛布局多家供應(yīng)商相繼采購大型設(shè)備，進(jìn)軍一體化壓鑄行業(yè)。國內(nèi)多家汽車鋁合金精密壓鑄件公司布局一體化壓鑄項(xiàng)目，加快引入大型壓鑄設(shè)備和免熱處理材料研制的步伐。上市公司中，文燦股份

2021年5月向力勁集團(tuán)采購包括2臺6000T在內(nèi)的7臺中大型壓鑄單元，2021年8月再簽署戰(zhàn)略協(xié)議購買2臺9000T壓鑄機(jī)（全球最大智能化壓鑄設(shè)備），2022年計(jì)劃再采購包括2臺7000T在內(nèi)的9臺大型壓鑄機(jī)。廣東鴻圖

2022年1月向力勁集團(tuán)簽訂包括2套12000T在內(nèi)的8套大型及超大型智能壓鑄單元。泉峰汽車以馬鞍山生產(chǎn)基地作為公司最主要的大型壓鑄產(chǎn)能部署地，首批將新增包括1臺8000T和1臺6000T在內(nèi)的7臺大型壓鑄設(shè)備，2022年底前預(yù)計(jì)將完成安裝和調(diào)試。拓普集團(tuán)

加快推進(jìn)輕量化戰(zhàn)略，于2021年9月向力勁集團(tuán)采購21套壓鑄單元，其中包括6臺合模力7200T、10臺4500T的大型壓鑄機(jī)。愛柯迪建設(shè)寧波江北高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)，擬購包括2臺6100T和2臺8400T在內(nèi)的35臺1000T以上壓鑄機(jī)，目前已擁有4400T等規(guī)格型號壓鑄機(jī)。旭升股份將在未來三年內(nèi)向海天金屬引進(jìn)型號1300T-4500T、6600T和8800T的多套冷室壓鑄島。非上市公司中，寧波海威公司6600T壓鑄單元生產(chǎn)的超大型結(jié)構(gòu)件一體化電池包產(chǎn)品已于12月下線，規(guī)劃在紹興工廠安裝6臺6600T和9000T的大型壓鑄設(shè)備，用于生產(chǎn)新能源汽車超大型結(jié)構(gòu)件——前機(jī)艙、后車體及電池包箱體等產(chǎn)品。瑞立集團(tuán)于2021年4月向力勁集團(tuán)訂購6800T、8000T和9000T超大型智能壓鑄單元，并與力勁集團(tuán)、輕合金精密成型國家工程技術(shù)中心簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議。美利信科技2021年12月美利信科技HDC8800T壓鑄機(jī)入場，已于2022年4月中旬正式投入使用。并與重慶大學(xué)國家鎂合金材料工程技術(shù)研究中心簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議。布局進(jìn)度領(lǐng)先，文燦股份走在行業(yè)前列。文燦股份在大型一體壓鑄設(shè)備落地進(jìn)度、項(xiàng)目定點(diǎn)、產(chǎn)品開發(fā)試制等方面均走在行業(yè)前列。設(shè)備落地進(jìn)度方面，7臺中大型壓鑄單元已全部到位并完成安裝調(diào)試；1臺9000T壓鑄機(jī)已在天津工廠完成安裝，處于產(chǎn)品試制階段；今年5月已有1臺9000T壓鑄機(jī)在南通工廠完成安裝調(diào)試，6月試模。模具設(shè)計(jì)方面，子公司文燦模具積累了大量車身結(jié)構(gòu)件的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，掌握真空高壓壓鑄模具，能夠滿足鋁合金車身結(jié)構(gòu)件對于壁厚的要求。工藝管理方面，子公司雄邦壓鑄（南通）擁有配套奔馳、特斯拉、蔚來、小鵬、廣汽AION等客戶的豐富經(jīng)驗(yàn)，在車身結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)技術(shù)上領(lǐng)先國內(nèi)同行。產(chǎn)品開發(fā)試制方面，2021年11月18日，南通雄邦工廠6000T超大型壓鑄島成功試模，采用一體化壓鑄成型的汽車零部件成功下線；2022年4月，天津雄邦壓鑄工廠9000T超大型一體化鋁合金后地板產(chǎn)品試制成功。項(xiàng)目定點(diǎn)方面，文燦股份與蔚來建立了密切的合作關(guān)系，已為蔚來三款量產(chǎn)車型供應(yīng)車身鋁合金結(jié)構(gòu)件。截至目前，公司還與5-6家國內(nèi)外客戶進(jìn)行大型一體化車身結(jié)構(gòu)件產(chǎn)品的研發(fā)，預(yù)計(jì)在2023年-2025年開始量產(chǎn)。廣東鴻圖完成產(chǎn)品試制，免熱處理材料研發(fā)領(lǐng)先。公司于2022年1月成功試制6800T新能源汽車超大型一體化鋁合金后地板壓鑄結(jié)構(gòu)件產(chǎn)品，標(biāo)志該大型壓鑄單元正式投產(chǎn)。同時(shí)，廣東鴻圖與力勁集團(tuán)、廣州市型腔模具制造有限公司及廣東鴻勁金屬鋁業(yè)有限公司共同就12000T（噸）超級智能壓鑄單元開發(fā)項(xiàng)目開展合作，目前12000T設(shè)備正處于設(shè)計(jì)開發(fā)階段，預(yù)計(jì)將于今年8月投入使用并進(jìn)行動(dòng)力電池托盤產(chǎn)品試制。此外，公司在免熱處理材料研發(fā)方面也已取得一定的成效，目前免熱處理鋁合金材料已獲得國家授權(quán)發(fā)明專利，性能和使用成本處于領(lǐng)先水平，并已應(yīng)用于一體化產(chǎn)品開發(fā)試制。拓普集團(tuán)超大結(jié)構(gòu)件率先下線，免熱處理材料實(shí)現(xiàn)突破。2022年2月25日，拓普集團(tuán)與高合汽車合作的7200T一體化超大壓鑄后艙量產(chǎn)下線，實(shí)現(xiàn)了15%-20%的減重效果標(biāo)志著拓普集團(tuán)成為了國內(nèi)首個(gè)量產(chǎn)超大型一體化鋁合金結(jié)構(gòu)件制造技術(shù)的汽車零部件供應(yīng)商。此外，在材料方面，拓普集團(tuán)與華人運(yùn)通及上海交通大學(xué)合作，全球首家成功應(yīng)用了其聯(lián)合發(fā)布的TechCast?高強(qiáng)韌性免熱處理鋁合金材料，該免熱處理的合金材料可以避免因熱處理帶來的零件尺寸變形及表面缺陷等問題，是汽車產(chǎn)業(yè)制造端低碳合金技術(shù)的重大突破，該材料流動(dòng)性高于同級別材料15%以上、強(qiáng)塑積高出30%以上，保證了整車碰撞等性能達(dá)到更高維度。設(shè)備端：2030年行業(yè)具有30倍空間，力勁科技行業(yè)領(lǐng)先一體壓鑄趨勢下，壓鑄機(jī)成為造車核心裝備一體壓鑄工藝將主要取代白車身、四門、后蓋結(jié)構(gòu)件的沖壓和焊接環(huán)節(jié)。根據(jù)特斯拉

電池日（2020年9月3日）公布的車身一體鑄造技術(shù)和力勁科技調(diào)研可知，未來汽車的覆蓋件沖壓生產(chǎn)的方式不會(huì)改變之外，其余車身、電池盒、車門骨架、后蓋、前后副車架等結(jié)構(gòu)件的沖壓和焊接環(huán)節(jié)均可以采用壓鑄工藝生產(chǎn)，這將使得整車白車身生產(chǎn)工藝大幅簡化。A/B柱、車頂和座椅骨架是否能夠采用鋁壓鑄工藝代替鋼材沖壓焊接，目前還在探討當(dāng)中。前地板、后地板和電池托盤有望在2022年實(shí)現(xiàn)一體壓鑄技術(shù)的應(yīng)用。根據(jù)特斯拉電池日公布的信息，其制造技術(shù)創(chuàng)新主要集中在前、后地板和電池包：前、后地板均應(yīng)用一體鑄造技術(shù)，將數(shù)十個(gè)沖壓零件焊接在一起的總成替換成一個(gè)整體的大型鑄件；電池包中的電芯采用了大圓柱無極耳設(shè)計(jì)，能夠與電池殼緊密貼合，和結(jié)構(gòu)件一樣實(shí)現(xiàn)承重功能。特斯拉于2021年在ModelY車型的后地板上量產(chǎn)一體壓鑄技術(shù)，完成前地板一體壓鑄件試制，兩者均采用7000噸級壓鑄機(jī)生產(chǎn)；若后期考慮采用一體壓鑄工藝生產(chǎn)電池托盤，則需要用到1.2萬噸級別的壓鑄機(jī)。2022年1月，力勁科技已與廣東鴻圖簽署1.2萬噸級壓鑄機(jī)購買合同，預(yù)計(jì)2022年三季度可交付，屆時(shí)行業(yè)有望實(shí)現(xiàn)采用一體壓鑄技術(shù)生產(chǎn)一體壓鑄電池托盤。根據(jù)我們測算，若全車身廣泛采用一體壓鑄技術(shù)，單車型壓鑄島投資約10億元。在

特斯拉推出一體壓鑄技術(shù)前，因新能源車用鋁量增加，鋁壓鑄件已開始在車身零件上逐步滲透。目前前副車架（Model3）、車門（ModelX）、電機(jī)和電驅(qū)外殼已有車企采用鋁壓鑄件。特斯拉一體壓鑄技術(shù)帶動(dòng)5000噸以上超大型壓鑄機(jī)逐漸問世，為車身其他部位結(jié)構(gòu)件導(dǎo)入壓鑄提供可行性。除底盤外的A/B/C柱側(cè)圍、車頂、尾門、電池盒上蓋以及CATL推出換電方案而產(chǎn)生的電池倉，上述車身結(jié)構(gòu)件也具備采用壓鑄工藝替代沖壓焊接件的可能，并且目前已有車企和零部件廠在研發(fā)相關(guān)工藝和技術(shù)。中控臺骨架和座椅內(nèi)部結(jié)構(gòu)件國外已有采用壓鑄鎂合金替代鋼制沖焊件來減重的案例。上述結(jié)構(gòu)件若全部采用壓鑄工藝生產(chǎn)，則單車零件配套壓鑄相關(guān)設(shè)備投資約10億元左右。按照一體壓鑄在車身結(jié)構(gòu)件滲透的三個(gè)階段分析，較可能實(shí)現(xiàn)的第一、二階段對應(yīng)年產(chǎn)能10萬/1000萬/5000萬輛的壓鑄設(shè)備投資額合計(jì)為4.4億/436億/2181億元，若三個(gè)階段中的車身結(jié)構(gòu)件均采用壓鑄工藝，對應(yīng)年產(chǎn)能10萬/1000萬/5000萬輛的壓鑄設(shè)備投資額合計(jì)為7.5億/750億/3752億元。根據(jù)一體壓鑄在車身結(jié)構(gòu)件的滲透進(jìn)展，我們大致將壓鑄在車身結(jié)構(gòu)件應(yīng)用的滲透分為三個(gè)階段。第一階段：以特斯拉

2020年電池日公布的技術(shù)路線為主，包括前后橋、電池盒體以及目前已實(shí)現(xiàn)壓鑄工藝量產(chǎn)的前副車架、電機(jī)電驅(qū)外殼等。第一階段相關(guān)壓鑄設(shè)備按照產(chǎn)能/產(chǎn)量余量30%計(jì)算，對應(yīng)年產(chǎn)能10萬輛車相關(guān)的壓鑄機(jī)+周邊設(shè)備組成的壓鑄島投資額約2億元，對應(yīng)產(chǎn)能在1000萬/年和5000萬/年的設(shè)備投資額約198億元/989億元。第二階段：主要包括電池盒蓋板、中控臺骨架、后副車架、車門、尾門等技術(shù)上可實(shí)現(xiàn)采用壓鑄工藝，且有車企和零部件廠商已有研發(fā)的相關(guān)部件。第二階段對應(yīng)年產(chǎn)能10萬輛車的壓鑄島投資額約2.4億元，對應(yīng)產(chǎn)能在1000萬/年和5000萬/年的設(shè)備投資額約238億元/1192億元。第三階段：主要包括A/B/C柱側(cè)圍、車頂、換電電池倉、座椅結(jié)構(gòu)件等。上述結(jié)構(gòu)件雖可采用壓鑄工藝制造，但尚未有車企和零部件廠商明確導(dǎo)入。第三階段對應(yīng)年產(chǎn)能10萬輛車的壓鑄島投資額約3.1億元，對應(yīng)產(chǎn)能在1000萬/年和5000萬/年的設(shè)備投資額約314億元/1571億元。壓鑄工藝在上述三個(gè)階段的滲透，我們認(rèn)為第一、二階段的部件最終采用壓鑄工藝的可能性較大，第三階段是否最終采用壓鑄工藝存在不確定性。2020年中國壓鑄機(jī)市場規(guī)模僅30億元，力勁科技占據(jù)行業(yè)主導(dǎo)地位壓鑄機(jī)分為冷室機(jī)、熱室機(jī)兩大類，尺寸超過10cm以上零件需要采用冷室機(jī)。熱室壓鑄機(jī)存在巨大的保溫鋁液坩堝，其壓室在保溫坩堝內(nèi)的熔化金屬液體中，壓射機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在坩堝的上方，壓鑄時(shí)壓射機(jī)構(gòu)將壓室內(nèi)浸滿的液態(tài)金屬壓射入模具中并成型。熱室機(jī)通常生產(chǎn)尺寸較小的零件，如箱包金屬件、拉鏈頭、玩具等，材料以鋅合金、銅合金為多。冷室壓鑄機(jī)采用臥式結(jié)構(gòu)，壓室與保存熔化金屬液的坩堝爐是分開的。壓鑄工作時(shí)，由機(jī)械臂從坩堝爐中取出液體金屬澆入壓室內(nèi)，隨后壓射機(jī)構(gòu)將壓室內(nèi)液態(tài)金屬壓入模具內(nèi)保壓成型。尺寸超過10cm以上的產(chǎn)品，如3C產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件、5G基站外殼、電機(jī)外殼、汽車零部件、結(jié)構(gòu)件等均采用冷室壓鑄機(jī)生產(chǎn)，材料通常為鋁合金、鎂合金。2020年中國傳統(tǒng)壓鑄機(jī)市場規(guī)模在30億元左右，受益于鋁替代鋼而總體呈持續(xù)增長趨勢。中國制造業(yè)規(guī)模全球第一也是世界上最大的壓鑄機(jī)市場。全國壓鑄機(jī)市場規(guī)模沒有明確的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，我們根據(jù)中鑄科技公布的2019年國內(nèi)壓鑄機(jī)市場份額以及行業(yè)龍頭力勁科技壓鑄機(jī)業(yè)務(wù)歷年收入和內(nèi)銷占比大致推算行業(yè)空間。中國壓鑄機(jī)市場總體呈增長趨勢，市場規(guī)模從2012年的17億增長至2020年的30.5億，CAGR6.7%。這說明壓鑄機(jī)需求受益汽車行業(yè)規(guī)模擴(kuò)大以及鋁代鋼帶來壓鑄件占比提升在緩慢擴(kuò)大中。全球壓鑄機(jī)市場規(guī)模沒有明確的公開數(shù)據(jù)，根據(jù)力勁科技調(diào)研相關(guān)信息，我們預(yù)計(jì)中國大概占全球壓鑄機(jī)市場規(guī)模的40%，則2020年全球壓鑄機(jī)市場規(guī)模約75億元左右。預(yù)計(jì)一體壓鑄在車身結(jié)構(gòu)件的滲透周期約10~15年蘋果帶動(dòng)手機(jī)機(jī)殼從塑料變?yōu)榻饘伲饘贆C(jī)殼滲透率提升至90%大致用時(shí)7年。2010年蘋果從iphone4開始采用金屬機(jī)殼，并成功引領(lǐng)行業(yè)趨勢。2013年HTC率先也采用鋁合金外殼，2014年國產(chǎn)智能手機(jī)品牌如小米、華為開始逐步在高端機(jī)種中采用金屬機(jī)殼。至2017年，以金屬為主要結(jié)構(gòu)材質(zhì)的手機(jī)占比已達(dá)90%，手機(jī)行業(yè)機(jī)殼金屬化大致用時(shí)7年時(shí)間。金屬機(jī)殼加工設(shè)備投資高峰出現(xiàn)在金屬機(jī)殼滲透率提升周期的中后段時(shí)間。金屬機(jī)殼替代塑料機(jī)殼促使零部件企業(yè)大量采購CNC。金屬機(jī)殼主要生產(chǎn)企業(yè)比亞迪電子、可成、長盈精密在金屬機(jī)殼滲透率快速提升過程中均大量采購CNC，固定資產(chǎn)支出同步上行。2015年設(shè)備采購高峰期三家公司合計(jì)資本開支近80億元，是2010年的4.3倍。比較金屬機(jī)殼滲透周期和零部件企業(yè)設(shè)備投資周期，設(shè)備投資高峰出現(xiàn)在金屬機(jī)殼滲透率提升周期的中后段時(shí)間。我們預(yù)計(jì)一體壓鑄在汽車行業(yè)滲透率提升至90%需要10~15年左右。我們將汽車一體壓鑄變革與手機(jī)外殼金屬化做類比，2020年特斯拉開始導(dǎo)入一體壓鑄車體類似于2010年蘋果發(fā)布iphone4，業(yè)內(nèi)其他企業(yè)開始探索和跟進(jìn)。手機(jī)行業(yè)用7年左右時(shí)間將金屬機(jī)殼滲透率提升至90%左右。考慮到汽車行業(yè)產(chǎn)品迭代速度比手機(jī)行業(yè)慢1倍左右，我們預(yù)計(jì)一體壓鑄車身在汽車行業(yè)滲透率提升至90%需要10~15年左右時(shí)間，當(dāng)行業(yè)總體形成共識后，滲透率提升速度有可能加快。我們預(yù)計(jì)到2030年全球車身結(jié)構(gòu)件壓鑄機(jī)系統(tǒng)總累計(jì)投資額約1614億元。根據(jù)中信證券研究部新能源車組的相關(guān)預(yù)測，到2030年全球乘用車總銷量預(yù)計(jì)在1億輛左右，其中新能源車占比預(yù)計(jì)在40%。我們認(rèn)為一體壓鑄工藝在行業(yè)滲透周期10~15年。至2030年預(yù)計(jì)第一、二階段的車身結(jié)構(gòu)件可實(shí)現(xiàn)壓鑄替代沖焊零件，第三階段中預(yù)計(jì)一體壓鑄可滲透約30%的車身結(jié)構(gòu)件。按照上文計(jì)算的年產(chǎn)能10萬輛車的結(jié)構(gòu)件相對應(yīng)壓鑄機(jī)+附屬設(shè)備（壓鑄島）投資額約4億元，對壓鑄機(jī)系統(tǒng)到2030年市場空間進(jìn)行敏感性分析。通過分析，我們認(rèn)為到2030年一體壓鑄技術(shù)在全球新能源車滲透率70%左右，燃油車領(lǐng)域滲透率20%的假設(shè)比較合理，此種情形下對應(yīng)壓鑄機(jī)系統(tǒng)總投資額在1614億元左右。材料：免熱處理合金需求爆發(fā)，先發(fā)企業(yè)迎來新機(jī)免熱合金是一體鑄造的剛需，性能要求更上一層樓汽車輕量化潮流促進(jìn)“以鋁代鋼”，鋁合金材料應(yīng)用比例持續(xù)增加。普通B級車鋼制白車身重量通常在300-400kg，“以鋁代鋼”可使白車身種類降低30%-40%。世界鋁業(yè)協(xié)會(huì)報(bào)告指出，NEDC工況下汽車自重每減少10%，能減少6%-8%的能耗。由于“以鋁代鋼”減重及節(jié)能效益明顯，汽車傳統(tǒng)非承載件（例如殼體、支架類）已廣泛使用鋁合金材料；近年來，隨著高致密度壓鑄成型技術(shù)發(fā)展，部分大型、復(fù)雜、薄壁汽車關(guān)鍵承載件（如汽車減震塔、副車架、座椅骨架、壓鑄底盤等）開始采用壓鑄鋁合金進(jìn)行生產(chǎn)。2021年6月，特斯拉宣布下一步計(jì)劃采用2-3個(gè)大型壓鑄結(jié)構(gòu)件組裝車體總成。傳統(tǒng)壓鑄結(jié)構(gòu)件需熱處理、矯形，一體壓鑄下尺寸精度和成本難以兼顧。目前傳統(tǒng)壓鑄結(jié)構(gòu)件因其使用材料的限制，在壓鑄工藝后需要通過熱處理（高溫固溶+過時(shí)效）來提升其強(qiáng)度、堅(jiān)固性、延展性等指標(biāo)，以達(dá)到汽車碰撞安全的要求；但是熱處理加熱和冷卻的過程會(huì)導(dǎo)致零件變形，需要通過專業(yè)設(shè)備或人工進(jìn)行矯形，以保證尺寸精度。這樣的工藝設(shè)計(jì)不利于一體壓鑄技術(shù)的應(yīng)用，因?yàn)榱悴考叽绯杀蹲兇蠛?，其熱處理、矯形的制造費(fèi)用以及產(chǎn)生廢品的風(fēng)險(xiǎn)大幅提升，極大影響零件的生產(chǎn)效率和成本。因此，傳統(tǒng)的鋁合金壓鑄材料難堪一體鑄造的大任，免熱處理材料應(yīng)運(yùn)而生。免熱合金優(yōu)勢顯著兼顧優(yōu)異性能與降本增效。傳統(tǒng)熱處理鋁合金材料，僅適用于壓鑄中小型結(jié)構(gòu)件，總成組裝仍需經(jīng)過數(shù)十至上百次的鉚接/焊接過程。免熱處理鋁合金具備非常好的熱穩(wěn)定性能與力學(xué)性能，適合大型壓鑄件生產(chǎn)，可實(shí)現(xiàn)一次簡單壓鑄加工，由焊接幾小時(shí)改善為壓鑄幾分鐘，精簡連接工序、節(jié)約生產(chǎn)時(shí)間，使得車身結(jié)構(gòu)件的成本和性能具有較大優(yōu)勢，亦提高產(chǎn)品的良品率，并可以減少碳排放（省去零件壓鑄后的熱處理工藝），順應(yīng)碳中和節(jié)能減排趨勢要求，所以其為一體壓鑄最佳材料選擇。抽絲剝繭，一體壓鑄對合金材料要求有哪些？（1）力學(xué)性能要求更高。一體化大鑄件通常具有尺寸大、壁薄、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特征，且大型關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件在服役過程中往往承受持續(xù)、交變的載荷，因此一體化壓鑄件需要滿足車身不同部位對受力、強(qiáng)度以及韌性的不同要求。在力學(xué)性能方面，免熱處理合金需具備強(qiáng)的塑性和強(qiáng)度，該指標(biāo)越高對應(yīng)材料減重效果越明顯亦兼顧提升零件碰撞，疲勞性能；

此外，一體化大鑄件難以做到鑄件整體各區(qū)域的性能統(tǒng)一，需采取不同的連接方式對材料性能要求不同，因此，材料需具備高的連接包容性；大鑄件流程較長對材料的充型距離挑戰(zhàn)較大，需具備較好的鑄造性能避免材料欠鑄與變形等問題。（2）更高的微量元素和雜質(zhì)元素包容度。免熱合金出品率為60%，40%的回爐料需要重新使用，此外還可能結(jié)合再生料使用，兩種材料會(huì)帶來微量與雜質(zhì)元素可能引起材料粗化，需在材料設(shè)計(jì)時(shí)給予更高的微量、雜質(zhì)元素容忍度，確保經(jīng)濟(jì)性及鑄件的性能要求。（3）長效的、高效的變質(zhì)劑。免熱處理合金沒有熱處理流程在凝固過程中直接形成組織，只能依靠單一的組織調(diào)控，主要是依靠變質(zhì)劑進(jìn)行組織調(diào)控，來實(shí)現(xiàn)材料的強(qiáng)度和塑性。實(shí)際生產(chǎn)過程中，大鑄件由于機(jī)臺或模具需要熔體長時(shí)間保溫，在該過程中如果變質(zhì)劑不具備長效與高效特性，會(huì)打斷生產(chǎn)的連續(xù)性。（4）完善的材料數(shù)據(jù)庫（包括材料物性參數(shù)與不同材料卡片）材料物性參數(shù)數(shù)據(jù)庫。大鑄件無法做到所有位置性能一致，不用位置由于結(jié)構(gòu)或充型的差異帶來不同力學(xué)性能，在零件設(shè)計(jì)時(shí)需要把完整的材料物性參數(shù)，帶入到高精度的鑄造模擬過程中，以識別出生產(chǎn)過程中哪些流程或位置較大概率存在缺陷，并采取措施應(yīng)對。不同材料卡片（服役性能數(shù)據(jù)庫）。大鑄件無法做到所有位置性能一致，零件設(shè)計(jì)時(shí)在進(jìn)澆口、遠(yuǎn)澆口、合流或者填充流向改變的位置，在這些本體性能較差時(shí)，不同區(qū)域賦予對應(yīng)材料卡片，旨在仿真中得到真實(shí)零件受力，為零件設(shè)計(jì)在仿真方面提供安全的保證。免熱合金需求快速釋放，預(yù)計(jì)國內(nèi)2022-2025年市場規(guī)模CAGR為161%一體壓鑄加速滲透，其中材料端免熱合金需求快速釋放空間廣闊。我們對2022-2025年國內(nèi)與國外新能源車與2030年國內(nèi)與國外乘用車整體免熱處理合金市場空間進(jìn)行測算。預(yù)計(jì)2022-2025年國內(nèi)新能源車整體免熱合金市場規(guī)模分別為8.15億元、22.97億元、46.35億元、145.15億元，對應(yīng)2022-2025年CAGR為161%；保守/中性/樂觀情形下估計(jì)2030年國內(nèi)乘用車整體免熱合金市場規(guī)模為377/562/665億元。伴隨主機(jī)廠一體壓鑄強(qiáng)需求牽引，大型壓鑄設(shè)備與配套模具持續(xù)落地提供強(qiáng)底層支撐，材料端免熱處理合金成功革新，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)配合漸入佳境，工藝愈發(fā)成熟，模式逐步跑通，一體壓鑄有望加速滲透帶動(dòng)免熱合金需求快速釋放。測算過程及相關(guān)假設(shè)如下：免熱合金用量測算倒推過程：

根據(jù)前文一體壓鑄結(jié)構(gòu)件空間測算結(jié)果，我們?nèi)コ舨皇褂脽岷辖鸬囊惑w壓鑄結(jié)構(gòu)件空間，主要包括2030年時(shí)保守假設(shè)下的前副車架、電機(jī)/電驅(qū)外殼，中性假設(shè)下后副車架、車門，樂觀假設(shè)下車頂、汽車座椅等部位，得出使用免熱合金一體壓鑄結(jié)構(gòu)件市場空間，再除以一體壓鑄結(jié)構(gòu)件平均單位價(jià)值量（假設(shè)為35元/kg），最后得出免熱合金總體用量。免熱合金價(jià)格假設(shè)：

假設(shè)鋁價(jià)保持在20000元/噸左右，材料商加工費(fèi)假設(shè)為5000元/噸，對應(yīng)單噸鋁價(jià)為25000元左右。免熱合金技術(shù)與專利壁壘高，強(qiáng)者恒強(qiáng)的可能性大免熱處理合金材料成分、工藝復(fù)雜，具備較高的技術(shù)壁壘，其中合金材料成分設(shè)計(jì)是免熱處理合金開發(fā)的核心技術(shù)壁壘。（1）合金主要成分配比是合金性能基礎(chǔ)：常用壓鑄鋁合金可以分為Al-Si系、Al-Mg系、Al-Si-Cu系、Al-Si-Mg系，主要成分配比影響合金強(qiáng)度、硬度等力學(xué)性能指標(biāo)，同時(shí)影響流動(dòng)性、凝固性等鑄造性能指標(biāo)；（2）微量特殊元素引入可調(diào)節(jié)合金品質(zhì)但元素選取與引入比例較難把握：以上海交大輕合金中心專利一種非熱處理強(qiáng)化高強(qiáng)高韌壓鑄鋁鎂銅合金及其制備方法為例，Al-Si-Cu系合金，可通過引入稀土元素Y、Er以及Ce作為活性元素，形成細(xì)小彌散相以提高合金的強(qiáng)度；德國德國萊茵金屬公司的Castasil-37合金是一種高韌性Al-Si合金，主要通過添加微量Mo、Zr等元素提高壓鑄過程的合金強(qiáng)度。但是微量元素的選取種類較難確定及引入?yún)^(qū)間較窄或特定，不同元素有其各自性能優(yōu)缺點(diǎn)，且不同元素之間可能存在相互作用，只有當(dāng)元素種類選取合理且各元素添加比例適宜時(shí)，才能生產(chǎn)出符合要求的免熱合金，技術(shù)難度較大，這需要生產(chǎn)企業(yè)長時(shí)間的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累，擁有多年材料配方設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)需在材料選用、凈化處理、工藝過程保障等方面綜合調(diào)控保證合金性質(zhì)

（1）材料選用：需要依據(jù)成分設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，選用純度較高的電解鋁、工業(yè)硅和其他添加材料，保證雜質(zhì)Fe、Ca、Na、P等元素盡可能少的帶入，才能保證鋁合金材料具有良好的鑄造能力和充型能力、較好的延展性、良好的抗拉強(qiáng)度和良好的屈服強(qiáng)度。（2）凈化處理：通過對鋁液中非金屬夾雜物、氧化物及含氣的高效去除，方能保證鋁液具有較高的純凈度，從而避免因鋁液中含氣量影響，提高產(chǎn)品良率。（3）澆鑄工藝：適宜的澆鑄溫度和澆鑄參數(shù)，可保證合金材料具有均勻、致密的晶粒組織及較好的力學(xué)性能。專利壁壘：對合金材料配方成分進(jìn)行鎖定，其他企業(yè)需“繞道而行”專利壁壘鎖定合金成分，后發(fā)超車難度加大?；谏衔姆治鑫覀冎篮辖鸩牧铣煞至吓浞皆O(shè)計(jì)為技術(shù)壁壘的核心，而專利壁壘主要是通過專利中對于合金中其他元素添加的比例進(jìn)行限制，后發(fā)者需要繞過原有專利的配方成分設(shè)計(jì)研發(fā)出符合主機(jī)廠要求的免熱合金材料，技術(shù)難度愈發(fā)加大，行業(yè)門檻進(jìn)一步拔高。即使后發(fā)企業(yè)繞過專利壁壘成功突破免熱合金技術(shù)研發(fā)，后續(xù)還將面臨量產(chǎn)階段的產(chǎn)品性能與成本平衡問題，后發(fā)超車難度加大。免熱合金后續(xù)格局演繹有望呈現(xiàn)強(qiáng)者恒強(qiáng)趨勢。我們認(rèn)為具備先發(fā)優(yōu)勢的免熱合金廠家有望強(qiáng)者恒強(qiáng)，主要原因?qū)囊韵氯齻€(gè)維度闡述：維度一：后發(fā)者面臨多重困難。后發(fā)廠家需要長周期經(jīng)驗(yàn)積累與高研發(fā)投入才可能繞過現(xiàn)有專利配方實(shí)現(xiàn)免熱合金技術(shù)突破，新材料技術(shù)突破非一蹴而就，以行業(yè)基本規(guī)律來看，一項(xiàng)新材料技術(shù)的開發(fā)至少需要5-10年，甚至更長的時(shí)間，即使研發(fā)成功后續(xù)還將面臨量產(chǎn)之后產(chǎn)品性能與成本的平衡問題，難度進(jìn)一步加大。維度二：合作商應(yīng)用材料一旦定型轉(zhuǎn)換成本較高。前期一體化