汽車輕量化促進壓鑄行業(yè)的發(fā)展

汽車輕量化促進壓鑄行業(yè)的發(fā)展汽車輕量化促進壓鑄行業(yè)的發(fā)展鎂合金鋁合金是主要汽車輕量化材料，其在汽車行業(yè)的發(fā)展?jié)摿Σ粌H來源于汽車行業(yè)的平穩(wěn)發(fā)展，還受益于節(jié)能環(huán)保對汽車輕量化的迫切需求。目前，由于節(jié)能、環(huán)保、性能的需要，汽車輕量化已經(jīng)成為世界汽車主要發(fā)展方向之一，而日益嚴格的節(jié)能減排標準以及新能源汽車的大力推廣使得汽車行業(yè)對輕量化材料的需求更加迫切，鎂合金、鋁合金汽車零部件的市場滲透率越來越高，市場空間有望持續(xù)快速增長。一體化壓鑄應用范圍持續(xù)拓寬特斯拉得州奧斯汀工廠2022年一季度財報顯示，該工廠在后底板的基礎上，增加了前地板（前縱梁）的一體化壓鑄，將前后底板的零部件數(shù)量從171個減少至2個，焊點數(shù)量減少了1600+個。2021年特斯拉在德國柏林工廠開放日上表示：計劃用2-3個大型壓鑄件取代原有的370個單體零件，組成下車體總成，重量將進一步降低10%，續(xù)航將增加14%。隨著一體壓鑄工藝的成熟，一體壓鑄產(chǎn)品將從后底板產(chǎn)品拓展到前艙、中底板、電池托盤等相關零部件，單車價值量有望提升至萬元。與傳統(tǒng)汽車相比，三電系統(tǒng)（電池、電驅、電控）將導致整車額外增加200kg-300kg的重量，電池重量占整車比重在26%左右。可通過改變?nèi)娊Y構減重：1）電驅+電控輕量化：目前電機、電控、BCU、PDU、DCDC、OBC、減速器等多個部件集成化趨勢催生多合一電驅殼體，節(jié)省空間的同時實現(xiàn)減重，例如比亞迪海豚的八合一、華為的DriveOne七合一、上汽變速器＆威邁斯七合一等。采用一體化壓鑄可高效生產(chǎn)較為復雜的多合一殼體，在保障結構件性能的同時實現(xiàn)減重；2）電池輕量化：動力電池系統(tǒng)由電池盒、電芯和電池管理系統(tǒng)構成，CTC車身一體化技術的應用有望大幅減少電池包上殼體重量。電池結構的演變可分為模組標準化（電芯-模組-電池包）、CTP（大模組、去模組化）、CTC/CTB（電池底盤、車身一體化）三個階段。電池結構集成化、一體化成為必然趨勢，一體化壓鑄技術可將前車身、底盤電池包和后車身等多個部分直接壓鑄成車身。馬斯克曾表示，采用了CTC電池技術后，配合一體化壓鑄技術，可以節(jié)省370個零部件，為車身減重10%，每千瓦時電池成本降低7%，也能做到更強的密封性。一體化壓鑄有望助力CTC技術落地，大幅降低電池包重量。全球壓鑄行業(yè)發(fā)展概況壓鑄是高效率的金屬成形技術之一，至今約有170余年的歷史，壓鑄技術經(jīng)歷了不斷的改革、演進與創(chuàng)新，顯現(xiàn)出突飛猛進的勢頭。近年來，隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展，汽車、通信基礎設備、機電、家用電器、醫(yī)療設備等眾多領域對精密壓鑄件的需求穩(wěn)步增長。從全球范圍而言，壓鑄行業(yè)是充分競爭的行業(yè)。發(fā)達國家的壓鑄企業(yè)經(jīng)營歷史長，專業(yè)化程度較高，單個企業(yè)的規(guī)模較大，市場集中度較高。國際上具有代表性的壓鑄件生產(chǎn)企業(yè)主要有墨西哥的尼瑪克（Nemak）、日本的利優(yōu)比集團（RyobiLtd）和阿雷斯提集團（AhrestyCorporation）、瑞士的喬治費歇爾（GeorgFischer）、德國的皮爾博格（Pierburg）等。上述壓鑄生產(chǎn)企業(yè)在技術水平、裝備和客戶資源上具備領先優(yōu)勢，一般以生產(chǎn)汽車、通信和航空等領域高質(zhì)量和高附加值的壓鑄件為主，在技術與生產(chǎn)規(guī)模上領先于國內(nèi)大多數(shù)壓鑄件生產(chǎn)企業(yè)。一體化壓鑄工藝壁壘較高，中游壓鑄企業(yè)加速布局目前國內(nèi)鋁合金壓鑄件市場競爭格局分散，壓鑄件大型化趨勢下行業(yè)集中度有望提升。從鋁合金壓鑄行業(yè)競爭格局來看，2021年國內(nèi)CR5公司市占率均僅在2%-4%，頭部地位不顯著，預計產(chǎn)能規(guī)?？壳凹翱蛻魞?yōu)質(zhì)的企業(yè)未來將在規(guī)?；б嬉约坝臻g方面獲得較大競爭優(yōu)勢。鋁合金壓鑄件在汽車上的應用逐步呈大型化、整體化趨勢，已有新能源廠商使用更大噸位的壓鑄機，整合汽車零部件的生產(chǎn)、減少制造工序，以實現(xiàn)降本增效。隨著設備和研發(fā)投入增長，預計行業(yè)集中度有望大幅提升。壓鑄行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈一體化壓鑄技術是壓鑄技術的新變革，通過將原本設計中需要組裝的多個獨立的零件經(jīng)重新設計，并使用超大型壓鑄機一次壓鑄成型，直接獲得完整的零部件，與傳統(tǒng)壓鑄產(chǎn)品功能保持一致。汽車的傳統(tǒng)制造工藝，主要包括沖壓、焊裝、涂裝、總裝等4個環(huán)節(jié)，而一體化壓鑄則對傳統(tǒng)的壓鑄技術進一步簡化，將沖壓和焊接融合只一個步驟，大幅度降低了制造成本，提高生產(chǎn)效率。一體化壓鑄產(chǎn)業(yè)鏈的上游主要為材料供應商和設備制造商，其中，免熱材料供應企業(yè)有立中集團、美國鋁業(yè)等，設備制造企業(yè)有力勁科技、海天金屬等；中游的壓鑄企業(yè)主要有拓普集團、文燦股份、廣東鴻圖、愛柯迪等；下游主機廠客戶為特斯拉、理想、蔚來、小鵬等新能源汽車公司。隨著汽車輕量化、電動化發(fā)展，一體化壓鑄技術開始受到造車新勢力、傳統(tǒng)車企新能源部門的青睞，特斯拉、蔚來汽車、小鵬汽車、大眾等紛紛開啟一體化壓鑄技術研發(fā)和應用。2021年的市場規(guī)模為85億元。目前，一體化壓鑄技術在汽車產(chǎn)業(yè)的滲透率為12%，雖然行業(yè)的滲透率較低，但是一體化鑄造技術能夠降低經(jīng)營成本、提高生產(chǎn)效率等優(yōu)點將加速其市場下沉，市場規(guī)模將逐步擴張。據(jù)財信證券等相關機構預測，2025年，我國一體化壓鑄市場規(guī)模將達到389億元，其中新能源汽車一體化壓鑄市場規(guī)模將達到258億元。壓鑄行業(yè)發(fā)展概況壓鑄，全稱壓力鑄造，是將液態(tài)或半固態(tài)金屬根據(jù)不同需求以特定的速度充填至壓鑄模具型腔內(nèi)，并在高壓下成型的鑄造工藝，是目前生產(chǎn)效率最高的鑄造工藝之一，也是有色合金鑄造最主要的生產(chǎn)工藝之一。與其他液態(tài)成型方式相比，壓鑄技術因具有鑄件尺寸精度高、生產(chǎn)率高、少或無切削加工和能成形形狀復雜結構等優(yōu)點而廣受青睞。目前壓鑄件廣泛應用于汽車、通信、摩托車、家電、五金制品、電動工具、IT和照明燈等領域。根據(jù)原材料不同，壓鑄產(chǎn)品可主要分為鋁合金壓鑄件、鎂合金壓鑄件、鋅合金壓鑄件和銅合金壓鑄件等類別。相較于其它金屬材料（如鋅、銅等），鋁合金具有密度小、塑性高、熱傳導性能好、抗蝕性強等多種優(yōu)異的鑄造性能，且可循環(huán)利用，在汽車零部件、通信設備和通用機械的生產(chǎn)中優(yōu)勢突出，需求旺盛，是目前壓鑄行業(yè)使用最為廣泛的原材料。我國壓鑄行業(yè)發(fā)展概況我國的壓鑄生產(chǎn)始于20世紀40年代末。進入21世紀以來，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，我國汽車工業(yè)進入高速增長期，為汽車工業(yè)配套成為壓鑄行業(yè)的主要任務，多年來，汽車壓鑄件產(chǎn)量占壓鑄件總產(chǎn)量的比例在65％以上。同時，壓鑄市場的空間不斷擴展，尤其是通信、電子計算機的興起帶動相應需求不斷擴大，各類產(chǎn)品的壓鑄件出口量也大幅增加，極大地激發(fā)了我國壓鑄行業(yè)的迅速擴展，我國壓鑄行業(yè)在不同的地域形成了壓鑄產(chǎn)業(yè)集群。根據(jù)中國鑄造協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù)，截至2020年末，我國壓鑄企業(yè)數(shù)量約6，000家，主要分布區(qū)域為：①珠三角，產(chǎn)量約占30%，產(chǎn)業(yè)集群地為廣東高要、東莞；②長三角，產(chǎn)量約占40%，產(chǎn)業(yè)集群地為江蘇南通、江蘇蘇州、浙江北侖；③西三角（川陜渝），產(chǎn)量約占15%；④天津、吉林、湖北、遼寧、山東、內(nèi)蒙等地區(qū)，產(chǎn)量約占15%。經(jīng)過70余年的發(fā)展，我國壓鑄業(yè)在企業(yè)素質(zhì)、管理水平、工藝技術、產(chǎn)品質(zhì)量等諸多方面均有長足的進步，已成為世界上壓鑄件的生產(chǎn)和消費大國之一。當前及今后一段時期，我國汽車、通信等行業(yè)仍將保持快速發(fā)展，尤其是5G通信技術、新能源汽車等的迅猛發(fā)展，加之其他工業(yè)領域的壓鑄件用量快速增長，為我國的壓鑄行業(yè)帶來廣闊的市場空間。新能源滲透率提升拉動鋁合金鑄件市場規(guī)?？焖僭鲩L假設用鋁單價不變，結合汽車銷量測算，得到2025年國內(nèi)汽車用鋁量有望達653萬噸，汽車鋁合金市場規(guī)模有望達2610億元，較2021年增長67%，新能源滲透率提升拉動鋁合金市場規(guī)?？焖僭鲩L。整車制造分為沖壓、焊裝、涂裝、總裝四大工藝，白車身（整個轎車零部件的安裝載體，是汽車的基本骨架，其生產(chǎn)成本約占整車的45%~65%）由車身結構件和覆蓋件（四門兩蓋等）焊接而成，通常包含400~600個具有復雜型面的沖壓件4500~5500個焊點。輕量化提升鋁合金用量，順應趨勢，鋁合金壓鑄件尺寸越做越大。但由于鋁合金具