一體化壓鑄新趨勢汽車車身制造迎來大變革分析

一體化壓鑄新趨勢，汽車車身制造迎來大變革分析以消費者為中心的觀念以消費者為中心的觀念，又稱市場營銷觀念。這種觀念認為，企業(yè)的一切計劃與策略應以消費者為中心，正確確定目標市場的需要與欲望，比競爭者更有效地滿足顧客需求。市場營銷觀念形成于20世紀50年代。第二次世界大戰(zhàn)后，隨著第三次科學技術革命的興起，西方各國企業(yè)更加重視研究和開發(fā)，大量企業(yè)轉向民品生產，社會產品供應量迅速增加，市場競爭進一步激化。同時，西方各國政府相繼推行高福利、高工資、高消費政策，社會經濟環(huán)境也出現(xiàn)快速變化。消費者有較多的可支配收入和閑暇時間，對生活質量的要求提高，消費需要變得更加多樣化，購買選擇更為精明，要求也更為苛刻。這種形勢迫使企業(yè)改變以賣方為中心的思維方式，轉向以顧客為中心，重視顧客“感覺和反應”的理念。該理念認為，實現(xiàn)企業(yè)目標的關鍵是：比競爭對手更有效地為其選定的目標，市場創(chuàng)造、交付和傳播顧客價值，更好地滿足目標顧客的需要。執(zhí)行市場營銷觀念的企業(yè)，稱為市場導向企業(yè)。其座右銘是：“顧客需要什么，我們就生產供應什么”。市場營銷觀念相信，得到顧客的關注和顧客價值才是企業(yè)獲利之道，因此必須將舊觀念下企業(yè)“由內向外”的思維邏輯轉向“由外向內”。它要求企業(yè)貫徹“顧客至上”的原則，將營銷管理重心放在首先發(fā)現(xiàn)和了解“外部”的目標顧客需要，然后再協(xié)調企業(yè)活動并千方百計去滿足它，使顧客滿意，從而實現(xiàn)企業(yè)目標。因此，企業(yè)在決定其生產、經營時，必須進行市場調研，根據市場需求及企業(yè)本身的條件，選擇目標市場，組織生產經營。其產品設計、生產、定價、分銷和促銷活動，都要以消費者需求為出發(fā)點。產品銷售出去之后，還要了解消費者的意見，據以改進自己的營銷工作，最大限度地提高顧客滿意程度?？傊袌鰻I銷觀念根據“消費者主權論”，相信決定生產什么產品的主權不在于生產者，也不在于政府，而在于消費者，因而將過去“一切從企業(yè)出發(fā)”的舊觀念，轉變?yōu)椤耙磺袕念櫩统霭l(fā)”的新觀念，即企業(yè)的一切活動都圍繞滿足消費者需要來進行。市場營銷觀念有四個主要支柱：目標市場、整體營銷、顧客滿意和盈利率。與推銷觀念從廠商出發(fā)，以現(xiàn)有產品為中心，通過大量推銷和促銷來獲取利潤不同，市場營銷觀念是從選定的市場出發(fā)，通過整體營銷活動，實現(xiàn)顧客需求的滿足和滿意，來獲取利潤、提高盈利率。一體化壓鑄新趨勢，汽車車身制造迎來大變革（一）傳統(tǒng)車身制造工藝難以適應鋁合金用量提高的趨勢傳統(tǒng)汽車主要使用鋼材，車身制造主要由沖壓、焊裝、涂裝以及總裝四大工藝構成。沖壓：利用壓機對鋼板施加壓力，使其模具中成型。主機廠的沖壓車間主要負責生產高質量要求的大型外覆蓋件（側圍、發(fā)動機蓋、翼子板、門外板等）；內部的結構件由各零部件供應商負責制造，主機廠采購。焊裝：沖壓好的車身板件局部加熱或同時加熱、加壓而接合在一起形成車身總成。涂裝：對焊接完成后的車身總成進行防腐和噴漆處理，起到保護和裝飾作用。總裝：將車身、發(fā)動機、變速器、儀表板、車燈、車門等構成整輛車的各零件裝配起來生產出整車。傳統(tǒng)車身制造工藝有車身重、靈活度低、成本高、效率低、零件強度低等痛點，難以適應鋁合金用量提高的趨勢。車身結構件較多，傳統(tǒng)車身制造工序較為復雜，具體包括了發(fā)動機蓋、翼子板、車門、側圍等大型外覆蓋件的沖壓，并將覆蓋件與結構件焊接形成白車身總成，共計由300-500個零部件構成，焊接點位高達4000-6000個。傳統(tǒng)車身制造工藝存在以下痛點：1）車身重：傳統(tǒng)工藝加工鋁合金難度高，全鋁車身普及受限；2）靈活度低：造型靈活度低，難以進行多零件一體成型；3）成本高：數(shù)百個零部件+數(shù)千個焊點導致設備成本（主要指模具）、制造成本、人力成本較高；4）效率低：眾多零件生產和焊接工序耗費大量時間，生產效率低；5）零件強度低：材料本身強度低以及多零件安裝焊接強度更低。鋁合金焊接復雜，現(xiàn)有工藝難度大，成本高。鋁合金具有表面的氧化層熔點較高等特性，采用傳統(tǒng)熔化焊存在熱輸入過大引起的變形、氣孔、焊接接頭系數(shù)低等問題，同時由于型材的厚度、斷面都各不相同，在焊接時就產生了很多種組合，尤其在厚度差異很大時，熱輸入非常難以控制，因此傳統(tǒng)焊接工藝無法滿足鋁合金材料的連接要求。目前采用的解決方法一類是發(fā)展先進焊接技術，包括主流的摩擦攪拌焊以及更加先進的激光焊，另一類是發(fā)展新型連接技術包括沖鉚技術、螺栓自擰緊技術和膠接技術，但采用新型焊接和連接技術的方案在提高工藝難度的同時還會增加設備和時間成本。以奧迪A8為例，其車身結構材料中70%為鋁合金，20%為熱成型鋼，鎂合金和其他材料的比例不超過2%；為使鋁合金和熱成型鋼材等材料實現(xiàn)鏈接，其采用了16種連接技術，復雜的連接工藝增加了制造難度，提高了制造成本。（二）一體化壓鑄重塑車身制造工藝汽車鋁合金加工工藝分為鑄造和形變，其中鋁鑄件的用量最高。鑄造鋁合金是指將鋁合金加熱至熔融狀態(tài)，流入模具中冷卻成型后加工成汽車零部件；形變鋁合金是指通過沖壓、彎曲、軋制、擠壓（非擠壓鑄造）等工藝使其組織、形狀發(fā)生變化的鋁合金。實際應用中鑄造鋁合金一般用于結構更加復雜的部件，例如發(fā)動機氣缸、汽車搖臂、輪轂、變速箱殼體等耐久性要求高、結構更為復雜的位置，形變鋁合金則適用于結構較為簡單、對機械性能要求更高的汽車部位。根據《鋁合金在新能源汽車工業(yè)的應用現(xiàn)狀及展望》的統(tǒng)計數(shù)據，2017年我國鑄造鋁合金約占汽車鋁合金市場份額的77%，形變鋁合金的市場份額則為23%。鋁合金壓鑄具有產品質量好、生產效率高、經濟效果優(yōu)良的優(yōu)勢。壓鑄是鑄造工藝中最成熟、效率最高的制造技術之一，目前在汽車鑄件中占比超70%。產品質量好：鋁鑄件尺寸精度高，表面光潔度好，強度和硬度較高，強度一般比砂型鑄造提高25-30%，但延伸率降低約70%，尺寸穩(wěn)定，互換性好，并且可壓鑄鋁薄壁復雜的鑄件。生產效率高：鋁鑄件的壓鑄模使用次數(shù)多且適用于大批量生產，例如國產JⅢ3型臥式冷空壓鑄鋁機平均八小時可壓鑄鋁600-700次，小型熱室壓鑄鋁機平均每八小時可壓鑄鋁3000-7000次。經濟效果優(yōu)良：由于壓鑄鋁件尺寸精確，表泛光潔等優(yōu)點，一般不再進行機械加工而直接使用，或加工量很小，所以既提高了金屬利用率，又降低了加工設備的用量和人員工時。高壓壓鑄是生產鋁鑄件的常用工藝，流程可分為合模、配湯、射出、開模、產品頂出等，是指將液態(tài)或半固態(tài)金屬或合金，或含有增強物相的液態(tài)金屬或合金，在高壓下以較高的速度填充入壓鑄型的型腔內，并使金屬或合金在壓力下凝固形成鑄件的鑄造方法。壓鑄時常用的壓力為4～500MPa，金屬充填速度為0．5—120m/s。金屬液的充型時間極短，約0．01—0．2秒（須視鑄件的大小而不同）內即可填滿型腔，高壓、高速是壓鑄法與其他鑄造方法的根本區(qū)別，也是重要特點。高壓壓鑄鋁鑄件力學性能較弱，業(yè)內有降低壓力、降低速度、減少空氣含量三種技術升級路線。高壓壓鑄工藝具有成型精密、生產效率高等優(yōu)點，但由于高速壓射時模具型腔中的氣體不能被有效排除，會形成氣孔缺陷，導致鑄件力學性能相對較弱。為了滿足汽車零部件的性能與質量要求，業(yè)內產生了降低壓力、降低速度或者減少空氣含量三種主要技術升級路徑，其中低壓/差壓壓鑄通過降低填充壓力以提高鑄件內部質量，設備操作難度增加，工藝效率有待提升；超低速壓鑄可降低工藝壓射速度，但生產效率大幅降低，且會對后續(xù)清理工作帶來困難；真空壓鑄減少型腔中空氣含量，設備成本較高，對工藝技術要求高。一體化壓鑄采用超高真空高壓壓鑄工藝，能夠實現(xiàn)多個鋁合金零件的一體化成型。一體化壓鑄是指采用特大噸位壓鑄機，將多個單獨、分散的零部件高度集成，壓鑄一次成型為幾個大型鋁鑄件，從而替代多個零部件先沖壓再焊接或鉚接組合的方式。一體化壓鑄是對傳統(tǒng)壓鑄工藝的全方位升級：（1）生產效率高：大型壓鑄機一次壓鑄加工時間通常在80-90秒，每小時能夠完成40-45個鑄件生產，每天生產鑄件數(shù)接近1000個，而傳統(tǒng)加工流程需要1-2小時，優(yōu)勢明顯；2）材料回收利用率高：廢料回收可直接融化，重新鑄造，回收利用率約95%；3）維護成本較低：無需排查每個零部件的制造狀態(tài)，節(jié)約大量人力和時間；4）品控進一步提升：零部件數(shù)量減少使得誤差累計大幅減少。一體化壓鑄能夠顯著降低傳統(tǒng)鋁合金加工工藝的連接成本。根據信公咨詢數(shù)據，傳統(tǒng)鋼制車身的重量約為350-350kg，當前鋼材價格約為8元/kg，預計全鋼車身材料成本為2800-3600元，白車身焊接點以3000個進行計算，每個焊接點焊接成本0．2元，連接成本600元，合計成本在3400-4200元；以鋁合金用料多的奧迪A8做測算，假設鋼鋁混合車身、全鋁車身的重量分別為280、200-250kg，當前鋁合金的單價為20元/kg，每個焊接點焊接成本為0．65元，以此推算出鋼鋁混合沖焊車身、全鋁沖焊車身、一體化壓鑄鋁合金車身的綜合成本分別為5666、5950-6950、4195-5195元，一體化壓鑄鋁合金車身工藝通過減少焊接點顯著降低了加工成本。（三）特斯拉引領，產業(yè)鏈上下游積極布局1、特斯拉引領一體化壓鑄工藝發(fā)展采用一體化壓鑄技術的ModelY實現(xiàn)了降本增效。特斯拉率先于2020年采用一體化壓鑄技術，其ModelY將采用一體式壓鑄后底板總成，具有以下優(yōu)勢：（1）總重量下降30%，制造成本下降40%；（2）零件數(shù)量較model3減少79個，焊接點由700-800個降低至50個；（3）不需要進行熱處理，制造時間由1-2小時縮短至3-5分鐘。2022年ModelY實現(xiàn)將171個獨立零件已簡化成2個大型壓鑄單體零件，工廠所需機器人數(shù)量也減少到一半左右。一體化壓鑄最新進展：一體式前后車身與電池包形成的三合一底盤。特斯拉ModelY可使用第三代4680電芯采用全新的一體式底盤電池包，一體化壓鑄的前后車身與電池包形成了三合一底盤，新結構擁有很高的結構強度和剛度，并且在電芯布置得更為集中之后還降低了車輛的轉動慣量，更有利于操控和轉向響應。此外三合一底盤實現(xiàn)了10%的輕量化，提高了14%的續(xù)航潛力，并減少了370個車身零部件。2、產業(yè)鏈上下游積極布局一體化壓鑄產業(yè)鏈的上游為壓鑄機、材料與模具廠商，中游為鋁合金壓鑄廠，下游為主機廠。一體化壓鑄有兩種業(yè)務模式，一種是自研模式：主機廠直接采購壓鑄機、材料和模具等物料，自建工廠生產壓鑄件，代表車企有特斯拉、小鵬和沃爾沃；另一種為采購模式：主機廠直接向壓鑄廠商采購壓鑄件，由壓鑄廠商采購相關的物料，生產壓鑄件后交付給主機廠，代表車企有高合、蔚來、理想。當前自研模式的代表企業(yè)特斯拉已經開始與壓鑄廠商接觸，長期來看，由于主機廠自建廠房與產線成本較高，并且汽車銷量可能會成為產能利用率的壓制因素，因此采購模式有望成為長期主流。大型壓鑄機是汽車實現(xiàn)一體化壓鑄的基礎。一般來說一體化壓鑄所需要的壓鑄機鎖模力都在6000T以上，當前全球能生產6000T壓鑄機的企業(yè)有海外的意德拉集團（力勁科技全資子公司）和瑞士布朗集團，國內的力勁科技、海天金屬和伊之密。更大噸位的壓鑄機意味著壓鑄件的尺寸和結構可以進一步突破，目前特斯拉、力勁科技、廣東鴻圖、海天金屬等企業(yè)均在研發(fā)12000T以上的壓鑄機。2022年9月，力勁科技與廣東鴻圖發(fā)布12000T超大型智能壓鑄單元，這是迄今為止全球最大噸位的壓鑄機，有望助力整車級別一體化壓鑄件。模具是一體化壓鑄的核心工具，壁壘較高。模具是為強迫金屬或非金屬成型的工具，可以分為成型部分、澆注系統(tǒng)、模架部分、排溢系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)等部分，是工業(yè)生產中必不可少的工藝裝備，模具生產得到的零部件具有高效率、高一致性、低耗能耗材、精度/復雜度較高的特點。模具制作的難點在于模具設計和原材料的選取，大型一體化壓鑄要求模具高精密度，這提高了模具制作的難度。一般壓鑄廠商不具備大型壓鑄模具的設計能力，通過外部采購來滿足需求，目前我國的大型壓鑄模具廠商主要有廣州型腔、寧波臻至、寧波賽維達、文燦雄邦、合力科技和重慶廣澄模具，此外德國著名模具公司肖弗勒模具集團也于浙江建廠。免熱處理合金材料能夠提高一體化壓鑄的良品率，從而降低成本。鋁合金的熱處理分為鑄錠均勻化退火、回復再結晶退火、固溶（淬火）熱處理、時效、形變熱處理，傳統(tǒng)鋁合金需要通過熱處理提高鋁合金的強度、塑性、韌性、耐蝕性、疲勞性等綜合性能。一體化壓鑄的大型鋁合金部件對精度要求較高，熱處理過程易引起汽車零部件尺寸變形及表面缺陷，雖然通過矯正工藝可以改善一定的尺寸精度，但會降低良品率，導致成本急劇上升，因此免熱處理鋁合金材料是大型一體化壓鑄結構件的關鍵。國外免熱處理鋁合金材料廠商主要有美國鋁業(yè)、德國萊茵菲爾德和特斯拉，國內廠商正在積極研發(fā)，目前立中集團、上海交大、廣東鴻圖、湖北新金洋已研制成功。中游壓鑄廠商紛紛布局一體化壓鑄，文燦、鴻圖、拓普等較為領先。文燦股份、廣東鴻圖、拓普集團、旭升股份等中游壓鑄廠商分別采購大型壓鑄機，其中文燦股份、廣東鴻圖、拓普集團在經驗積累和訂單獲取上具有先發(fā)優(yōu)勢，三者與車企建立合作并開始試制一體化壓鑄件。此外，文燦股份多個已經獲得定點的一體化壓鑄產品均試制成功，包括半片式后地板、一體式后地板、前艙和上車體一體化大鑄件，后續(xù)產品將進入到小批量交樣過程中，公司預計在今年4季度開始貢獻收入。目前特斯拉采用一體化壓鑄后地板的ModelY已正式交付，國內蔚來采用一體化壓鑄后副車架的ET5即將交付，小鵬、理想、高合、與華為深度合作的賽力斯汽車的一體化壓鑄已提上日程，估計在2023年將陸續(xù)上車，此外小米汽車搭載一體化壓鑄的車型有望于2024年實現(xiàn)量產；傳統(tǒng)車企方面：包括大眾、沃爾沃在內的國外傳統(tǒng)車企在一體化壓鑄布局時間線比較長，預計在2025年左右才能實現(xiàn)量產，國內車企中，長安、長城已開始了項目的招投標，估計未來兩三年內將實現(xiàn)量產。（四）一體壓鑄工藝尚有待發(fā)展成熟，長期市場空間廣闊一體化壓鑄的壁壘在于：（1）工藝壁壘：填充流程很長，易出現(xiàn)填充不足、冷格、壓鑄缺陷、毛坯變形，工藝的好壞決定了良品率的高低；（2）資金壁壘：大型設備采購價格較高，7000T/9000T/12000T的壓鑄機單價約為7000/9000/12000萬元，需要大量生產降低邊際成本，回收設備成本周期長；（3）材料壁壘：免熱處理材料技術復雜，國產材料廠商大多難以滿足材料的強度和可加工性，并且非熱處理材料也有劣勢，沒有固溶等過程，要靠壓鑄本身得到良好性能，還要兼顧強度、韌性、延伸率，對鋁液純凈度、含氣量、成分配比、真空度、溫度、參數(shù)、冷卻潤滑工藝等都要求較高。一體化壓鑄較傳統(tǒng)工藝也存在一些劣勢：（1）售后維修成本較高：由于零件一體化成型，可修復性降低，維修成本提高，所以目前生產的多為不易碰撞部位；（2）運輸成本高：大型一體化壓鑄件沒有小件靈活，運輸成本高，需要就近建廠、就近供貨，因此需要與主機廠簽訂長期合作協(xié)議。（3）折舊成本高，大型一體化壓鑄設備成本高，如果配套車型銷量低將會產生較高的折舊成本。因此，現(xiàn)階段一體化壓鑄工藝將主要應用于非關鍵、不易損壞的底盤部件，未來隨技術成熟，應用范圍有望逐步拓寬，從一體化壓鑄的難度來看，實現(xiàn)先后順序可能是后地板、前地板、中地板、結構件。雖然仍有良品率、工藝、產能等問題需要克服，但一體化壓鑄是汽車車身加工工藝的未來重要發(fā)展趨勢，先進入廠商有望形成卡位優(yōu)勢，在未來收獲較大的行業(yè)紅利，此外，考慮到大型一體化壓鑄件或對車身部分中小壓鑄件形成替代，未及時布局一體化壓鑄的技術的廠商長期或面臨被市場淘汰的風險。一體化壓鑄設備市場份額快速增長，2025年有望超百億，年復合增速為136%。采用信公咨詢的統(tǒng)計數(shù)據，假設：（1）根據2021年及截至2022年9月各大新能源廠商銷量數(shù)據，預測出2022年的銷量，并在2022年-2025年以每年30%的銷量增速增長，在2026年-2030年以每年20%的銷量增速增長；（2）后地板、前地板、中地板分別對應7000、9000、12000T的壓鑄機，單價分別為7000、9000、12000萬元；（3）一臺大型一體化壓鑄機的年產能為10萬個壓鑄件，再結合產能利用率的爬坡以及壓鑄件數(shù)量需求，從而計算出各家新能源車企對壓鑄機的需求。以此測算2021年一體化壓鑄設備的市場規(guī)模為3．5億元，2025、2030年分別達到108．9、652．9億元，年復合增速分別為136%、79%。一體化壓鑄部件空間廣闊，2025市場規(guī)模有望達到近500億元。根據信公咨詢統(tǒng)計數(shù)據，新能源汽車一體化壓鑄后地板、前地板、中地板的重量分別為50-60、110、70kg，按照50-60元/kg的定價模式，單車價值量分別約為3000、6000、3850元。結合此前假設，測算出2021年一體化壓鑄部件的市場規(guī)模為2．9億元，預計2025年、2030年分別達到476．4、2021．1億元，年復合增速分別為258%、225%。汽車輕量化大勢所趨，鋁合金材料優(yōu)勢突出（一）政策直接推動+電動化要求，汽車輕量化大勢所趨1、政策要求推動汽車輕量化政策直接推動汽車輕量化發(fā)展，純電動車減重需求更為迫切。2020年汽車工業(yè)協(xié)會發(fā)布《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖》，要求燃油乘用車整車輕量化系數(shù)于2025、2030、2035年降低10%、18%、25%，純電動乘用車整車輕量化系數(shù)降低15%、25%、35%，客車整車輕量化系數(shù)降低5%、10%、15%。由于白車身靜態(tài)扭轉剛度和白車身四輪的正投影面積難以大幅度降低，因此整車輕量化系數(shù)的降低主要取決于白車身骨架重量的降低，其中政策對純電動乘用車的要求最高，純電動乘用車減重需求最為迫切。政策要求燃油車節(jié)能減排，也間接推動汽車輕量化發(fā)展。2020年汽車工業(yè)協(xié)會發(fā)布《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖》要求貨車油耗于2025、2030、2035年較2019年降低8%-10%、10%-15%、15%-20%，客車油耗降低10%-15%、15%-20%、20%-25%；乘用車總體新車平均油耗在2025、2030、2035年分別為4．6L/km、3．2L/km、2．0L/km，其中傳統(tǒng)乘用車新車為5．6L/km、4．8L/km、4．0L/km，混動乘用車新車為5．3L/km、4．5L/km、4．0L/km。這一方面是要求節(jié)能與新能源汽車的占比提高，汽車工業(yè)協(xié)會的目標是節(jié)能汽車與新能源汽車在2035年各占50%；另一方面也是要求汽車本身節(jié)能減排，由于汽車輕量化能夠顯著降低汽車油耗，因此間接推動了汽車輕量化的發(fā)展。2、輕量化幫助燃油車節(jié)能減排，助力電動車提升續(xù)航里程燃油車減重能夠降低油耗，電動車減重則可以增加續(xù)航里程。汽車行駛過程中會受到加速+爬坡阻力、滾動阻力和空氣阻力，分別占汽車受到阻力的35%、40%和25%，其中加速+爬坡阻力、滾動阻力與車身重量成正相關。對于燃油車來說，整車減重10%可以降低6%-8%的燃油消耗、降低4%的排放、減少5%的制動距離、減少6%的轉向力、提升8%的百公里加速度；對于電動車來說，根據《電動汽車—能量消耗率和續(xù)駛里程—試驗方法》和汽車功率平衡方程式，可知其消耗的功率P與汽車重量m正相關，而續(xù)航里程S則與汽車重量m負相關，數(shù)據表明電動車減少2kg可以提升1．5%的續(xù)航里程，減重150kg則可以提升12%的續(xù)航里程。3、電動車的里程焦慮加速了輕量化進程電動車電池系統(tǒng)更重，里程焦慮推動汽車輕量化。傳統(tǒng)的燃油車發(fā)動機的重量較輕，最常用的4缸發(fā)動機的重量在90-160kg，6缸發(fā)動機的重量在140-200kg，8缸發(fā)動機的重量在180-320kg。以寶馬3系為例，其采用四缸發(fā)動機，整備質量為1587kg，發(fā)動機系統(tǒng)的重量占比約為5．7%-10．1%。根據最新的2022年第8批《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄》的數(shù)據，電動車電池的重量在209-669kg，電池重量占比在15．1%-28．3%之間，并且隨著電動車續(xù)航里程的提高，電池重量和整備重量有提高的趨勢。在里程焦慮背景下，電動車對輕量化的需求更為迫切，減重也是提高電動車續(xù)航里程、降低電池成本的重要途經。（二）鋁合金是汽車輕量化的關鍵材料材料輕量化的效果最顯著，是汽車輕量化的主要方法。汽車輕量化的方法分為結構輕量化、工藝輕量化和材料輕量化。結構輕量化是指通過符合要求強度的最優(yōu)結構實現(xiàn)材料使用的最小化；工藝輕量化是指使用比現(xiàn)有材料更精細的加工來減少材料的使用量；材料輕量化是指用輕量化材質來代替現(xiàn)有鋼材，或者使用部分結合的方式實現(xiàn)輕量化。一般汽車中各材料的使用比例為：鋼鐵占64%，高分子及復合材料占9%，鋁占8%，彈性材料占4%，玻璃占3%，銅占2%，其他材料占10%。分結構來看，以鋼材為主材的動力總成、車身、底盤以及懸掛部分重量占比超過整車的70%。因此，材料輕量化是效率最高、效果最顯著的輕量化方式。汽車常用的材料有鋼、鋁合金、鎂合金和碳纖維，其中鋼是汽車的主要材料，但是其密度高、重量大，需要使用輕量化材料替代。鋁的密度大約為鋼的三分之一，具有導熱率高、耐腐蝕好、加工性能優(yōu)良等優(yōu)點，并且鋁合金比鋼更能吸收碰撞能，大約是鋼的2倍，能夠有效提高汽車的碰撞安全性；鎂的密度為鋁的三分之二，鋼的四分之一，是實際應用中質量最輕的有色金屬材料，具有很高的比強度和比剛度，還具有阻尼減震、散熱性好和容易回收等優(yōu)點；碳纖維材料的密度較鋁更低，具有耐腐蝕、比強度和比剛度高等優(yōu)點。鋁合金密度小，價格較低，適合作為汽車輕量化的替代材料。傳統(tǒng)汽車使用普通鋼，輕量化的替代材料主要有高強度鋼、鋁合金、鎂合金、金屬+碳纖維和碳纖維，其中碳纖維價格過高，使用量較少。價格上，2022年10月10日我國鎂錠、鑄造鋁合金、螺紋鋼的價格分別為27000、20300、4090元/噸，鋁的價格約為生鐵的5．0倍，鎂的價格約為生鐵的6．7倍。結合大眾、奧迪等歐洲品牌的輕量化技術路線來看，使用鋁合金能夠降低車身40%的重量，鎂合金能夠降低車身49%的重量。鋁、鎂均適合作為汽車輕量化的替代材料，其中鋁的價格較低，輕量化比率完全符合汽車工業(yè)協(xié)會2035年的要求，是一種性價比較高的選擇。參考飛機輕量化過程，飛機輕量化經歷了鋼→鋁→復合材料的過程。在第一階段，飛機的結構較為簡單，主要用到的材料有木材、蒙布、金屬絲、鋼索等，早期飛機用木三夾板、木條等來做飛機大梁和飛機骨架，采用亞麻布做機翼的翼面；在第二階段，許多國家逐漸用鋼管代替木材做機身骨架，用鋁板做蒙皮，制造出全金屬結構飛機；在第三階段，美國道格拉斯公司出產的DC-T機發(fā)動機的防火壁和短艙上首次使用了鈦材，后期鈦合金開始被應用于飛機上，主要是發(fā)展航空發(fā)動機用的高溫鈦合金和機體用的結構鈦合金；在第四階段，機體主要是鋁、鈦、鋼、復合材料結構。以鋁為主；在第五階段，機體主要是復合材料、鋁、鈦、鋼結構，以復合材料為主。對比飛機輕量化的發(fā)展歷程，當前階段汽車輕量化的核心材料為鋁。純電動車鋁材滲透率快速提高，未來十年間單車用鋁量翻倍增長。根據國際鋁業(yè)協(xié)會的數(shù)據，純電動車整體單車鋁用量、滲透率均高于燃油車，具體而言，2018年純電動車單車鋁用量為128．4kg，整體滲透率為31%，預計2025年單車鋁用量為226．8kg，整體滲透率達到50%，2030年單車鋁用量進一步提升至283．5kg，滲透率為56%，細分來看，2018-2030年底盤和懸架、車輪和制動器、車身封閉件絕對鋁用量提升較大；2018年燃油車單車鋁用量為118．7kg，滲透率為24%，預計2025年單車鋁用量為179．8kg，滲透率達到38%，2030年進一步提升至222．8kg，滲透率為44%，細分來看，2018-2030年車身結構、底盤和懸架絕對用鋁量提升較大。汽車鋁材市場廣闊，2030年有望達到3292億元。市場規(guī)模的測算基于以下假設：1）2021年我國新能源汽車的銷量為352萬輛，預計2030年達到1909萬輛，年復合增速為21%，其中混動約為純電動汽車銷量的四分之一，燃油車銷量隨新能源汽車的滲透率提高而下滑，2030年銷量為748萬輛；2）根據國際鋁業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計數(shù)據，2021年純電動、混動、燃油車的單車鋁用量分別為173、207、145千克，預計2030年分別達到284、265、223千克；3）預計2022年汽車鋁材價格為44元/千克，整體呈波動上行的態(tài)勢。波動上行是因為鋁一般由電解制成，電解是高耗能工藝，能耗雙控大背景下鋁產能受限，需求不斷提升，因此未來鋁價中樞有望提升。綜上所述可得2021年純電動、混動、燃油車汽車鋁材的市場規(guī)模為232、69、1569億元，2030年分別為2033、476、783億元，年復合增速分別為27%、23%、-7%，汽車鋁材總規(guī)模從2021年的1870億元增長至2030年的3292億元，年復合增速為6%。汽車鋁材市場處于藍海市場，整個市場空間有望達到3000多億元，在汽車電動化的大背景下，純電動車、混動車的鋁材的成長性更好，2021-2030年年復合增速有望超20%。組織市場的特點1、購買者比較少發(fā)電設備生產者的顧客是各地極其有限的發(fā)電廠，大型采煤設備生產者的顧客是少數(shù)，大型煤礦，某輪胎廠的命運可能僅僅取決于能否得到某家汽車廠的訂單。2、購買數(shù)量大組織市場的顧客每次購買數(shù)量都比較大，有時一位買主就能買下一個企業(yè)較長時期內的全部產量，有時一張訂單的金額就能達到數(shù)千萬元甚至數(shù)億元。3、供需雙方關系密切組織市場的購買者需要有源源不斷的貨源，供應商需要有長期穩(wěn)定的銷路，每一方對另一方都具有重要的意義，因此供需雙方互相保持著密切的關系。有些買主常常在產品的花色品種、技術規(guī)格、質量、交貨期、服務項目等方面提出特殊要求，供應商應經常與買方溝通，詳細了解其需求并盡最大努力予以滿足。4、購買者的地理位置相對集中組織市場的購買者往往集中在某些區(qū)域，以至于這些區(qū)域的業(yè)務用品購買量占據全國市場的很大比重。例如，我國的北京、上海、天津、廣州、沈陽、哈爾濱、武漢、大慶、鞍山等城市和蘇南、浙江等地的業(yè)務用品購買量就比較集中。5、派生需求派生需求也稱為引申需求或衍生需求。組織市場的顧客購買商品或服務是為了給自己的服務對象提供所需的商品或服務，因此，業(yè)務用品需求由消費品需求派生出來，并且隨著消費品需求的變化而變化。例如，消費者的飲酒需求引起酒廠對糧食、酒瓶和釀酒設備的需求，連鎖引起有關企業(yè)和部門對化肥、農資、玻璃、鋼材等產品的需求。派生需求往往是多層次的，形成一環(huán)扣一環(huán)的鏈條，消費者需求是這個鏈條的起點，是原生需求，是組織市場需求的動力和源泉。6、需求彈性小組織市場對產品和服務的需求總量受價格變動的影響較小。一般規(guī)律是：在需求鏈條上距離消費者越遠的產品，價格的波動越大，需求彈性越小。例如，在酒類需求總量不變的情況下，糧食價格下降，酒廠未必就會大量購買，除非糧食是酒成分中的主要部分且酒廠有大量的存放場所；糧食價格上升，酒廠未必會減少購買，除非酒廠找到了其他替代品或發(fā)現(xiàn)了節(jié)約原料的方法。原材料的價值越低或原材料成本在制成品成本中所占的比重越小，其需求彈性就越小。組織市場的需求在短期內特別無彈性，因為企業(yè)不可能臨時改變產品的原材料和生產方式。7、需求波動大組織市場需求的波動幅度大于消費者市場需求的波動幅度，一些新企業(yè)和新設備尤其如此。如果消費品需求增加某一百分比，為了生產出滿足這一追加需求的產品，工廠的設備和原材料會以更大的百分比增長，經濟學家把這種現(xiàn)象稱為加速原理。當消費需求不變時，企業(yè)用原有設備就可生產出所需的產量，僅需支出更新折舊費，原材料購買量也不增加；消費需求增加時，許多企業(yè)要增加機器設備，這筆費用遠大于單純的更新折舊費，原材料購買也會大幅度增加。有時消費品需求僅上升10%，下一階段工業(yè)需求就會上升200%；消費品需求下跌10%，就可能導致工業(yè)需求全面暴跌。組織市場需求的這種波動性使得許多企業(yè)向經營多元化發(fā)展，以避免風險。8、專業(yè)人員采購組織市場的采購人員大都經過專業(yè)訓練，具有豐富的專業(yè)知識，清楚地了解產品的性能、質量、規(guī)格和有關技術要求。供應商應從技術的角度說明本企業(yè)產品和服務的優(yōu)點，并向他們提供詳細的技術資料和特殊的服務。9、影響購買的人多與消費者市場相比，影響組織市場購買決策的人多。大多數(shù)企業(yè)有專門的采購組織，重要的購買決策往往由技術專家和高級管理人員共同做出，其他人員也直接或間接地參與，這些組織和人員形成事實上的“采購中心”。供應商應當派出訓練有素的、有專業(yè)知識和人際交往能力的銷售代表與買方的采購人員和采購決策參與人員打交道。10、銷售訪問多由于需求方參與購買過程的人較多，供應者也較多，競爭激烈，因此需要更多的銷售，訪問來獲得商業(yè)訂單，有時銷售周期可達數(shù)年。調查表明，工業(yè)銷售平均需要4～4.5次訪問，從報價到產品發(fā)送通常以年為單位。11、直接采購組織市場的購買者往往向供應方直接采購，而不經過中間商環(huán)節(jié)，價格昂貴或技術復雜的項目更是如此。12、互惠購買組織市場的購買者往往這樣選擇供應商：“你買我的產品，我就買你的產品”，即買賣雙方經?；Q角色，互為買方和賣方?；セ葙徺I有時表現(xiàn)為三角形或多角形。13、租賃組織市場往往通過租賃方式取得所需產品。對于機器設備、車輛等昂貴產品，許多企業(yè)無力購買或需要融資購買，采用租賃的方式可以節(jié)約成本。新產品采用與擴散（一）產品特征與市場擴散1、創(chuàng)新產品的相對優(yōu)點新產品的相對優(yōu)點愈多，在諸如功能、可靠性、便利性、新穎性等方面比原有產品的優(yōu)越性愈大，市場接受得就愈快。2、創(chuàng)新產品的適應性創(chuàng)新產品必須與目標市場的消費習慣以及人們的產品價值觀相吻合。當創(chuàng)新產品與目標市場消費習慣、社會心理、產品價值觀相適應或較為接近時，則有利于市場擴散，反之，則不利于市場擴散。3、創(chuàng)新產品的簡易性這是要求新產品設計、整體結構、使用維修、保養(yǎng)方法必須與目標市場的認知程度相適應。一般而言，新產品的結構和使用方法簡單易懂，才有利于新產品的推廣擴散，消費品尤其如此。4、創(chuàng)新產品的明確性這是指新產品的性質或優(yōu)點是否容易被人們觀察和描述，是否容易被說明和示范。凡信息傳播便捷、易于認知的產品，其采用速度一般比較快。（二）購買行為與市場擴散1、消費者采用新產品的程序與市場擴散人們對新產品的采用過程，客觀上存在著一定的規(guī)律性。美國學者羅吉斯調查了數(shù)百人接受新產品的實例，總結歸納出人們接受新產品的程序和一般規(guī)律，認為消費者接受新產品一般表現(xiàn)為以下五個重要階段：（1）認知。這是個人獲得新產品信息的初始階段。新產品信息情報的主要來源是廣告，或者其他間接的渠道如商品說明書、技術資料等。人們在此階段獲得的情報還不夠系統(tǒng)，只是一般性了解。（2）興趣。指消費者不僅認識了新產品，并且發(fā)生了興趣。在此階段，消費者會積極地尋找有關資料，進行對比分析，研究新產品的具體功能、用途、使用等問題。如果滿意，將會產生初步的購買動機。（3）評價。這一階段消費者主要權衡采用新產品的邊際價值。如采用新產品獲得的利益和可能承擔的風險，從而對新產品的吸引力做出判斷。（4）試用。指顧客開始小規(guī)模、少量地試用新產品。通過試用，顧客評價自己對新產品的認識及購買決策的正確性。企業(yè)應盡量降低失誤率，詳細介紹產品的性質、使用和保養(yǎng)方法。（5）采用。顧客通過試用收到了理想的效果，放棄原有的產品，完全接受新產品，并開始正式購買、重復購買。2、顧客對新產品的反應差異與市場擴散在新產品的市場擴散過程中，由于社會地位、消費心理、產品價值觀、個人性格等多種因素的影響制約，不同顧客對新產品的反映具有很大的差異。（1）創(chuàng)新采用者。也稱為“消費先驅”，通常富有個性，勇于革新冒險，性格活躍，消費行為很少聽取他人意見，經濟寬裕，社會地位較高，受過高等教育，易受廣告等促銷手段的影響，是企業(yè)投放新產品時的極好目標。（2）早期采用者。一般是年輕，富于探索，對新事物比較敏感并有較強的適應性，經濟狀況良好，對早期采用新產品具有自豪感。這類消費者對廣告及其他渠道傳播的新產品信息很少有成見，促銷媒體對他們有較大的影響力，但與創(chuàng)新采用者比較，持較為謹慎的態(tài)度。（3）早期大眾。這部分消費者一般較少保守思想，接受過一定的教育，有較好的工作環(huán)境和固定的收入；對社會中有影響的人物，特別是自己所崇拜的“輿論領袖”的消費行為具有較強的模仿心理。他們經常是在征詢了早期采用者的意見之后才采納新產品。研究他們的心理狀態(tài)、消費習慣，對提高產品的市場份額具有很大的意義。（4）晚期大眾。指比較晚地跟上消費潮流的人。他們的工作崗位、受教育水平及收入狀況往往比早期大眾略差，對新事物、新環(huán)境多持懷疑態(tài)度或觀望態(tài)度。往往在產品成熟階段才加入購買。（5）落后的購買者。這些人受傳統(tǒng)思想束縛很深，思想非常保守，懷疑任何變化，對新事物、新變化多持反對態(tài)度，固守傳統(tǒng)消費行為方式，在產品進入成熟期后期以至衰退期才能接受。新產品的整個市場擴散過程，從創(chuàng)新采用者至落后購買者，形成完整的“正態(tài)分布曲，線”，這與產品生命周期曲線極為相似，為企業(yè)規(guī)劃產品生命周期各階段的營銷戰(zhàn)略提供了有力的依據。市場需求預測方法科學的營銷決策，不僅要以市場營銷調研為出發(fā)點，而且要以市場需求預測為依據。市場需求預測是在營銷調研的基礎上，運用科學的理論和方法，對未來一定時期的市場需求量及影響需求的諸多因素進行分析研究，尋找市場需求發(fā)展變化的規(guī)律，為營銷管理人員提供關于未來市場需求的預測性信息，并以此作為營銷決策的依據。市場需求預測的方法，常用的主要有以下幾種。（一）購買者意向調查法購買者意向調查法即通過直接詢問購買者的購買意向和意見，據以判斷銷售量。如果購買者的購買意向是明確清晰的，這種意向會轉化為購買行為，并且愿意向調查者透露，這種預測法特別有效。但是，潛在購買者數(shù)量很多，難以逐個調查，故此法多用于工業(yè)用品和耐用消費品。同時，購買者意向會隨著時間轉移，故此法適宜作短期預測。調查購買者意向的具體方法比較多，如直接訪問、電話調查、郵寄調查、組織消費者座談會等。例如，采用概率調查表向消費者調查耐用消費品購買意向，可能會收到較好效果。（二）綜合銷售人員意見法綜合銷售人員意見法即通過聽取銷售人員的意見來預測市場需求。銷售人員包括基層的營業(yè)員、推銷員及有關業(yè)務人員。銷售人員最接近市場，比較了解顧客和競爭者的動向，熟悉所管轄地區(qū)的情況，能考慮到各種非定量因素的作用，較快地做出反應。由于銷售人員中沒有受過預測技術教育的居多，往往因所處地位的局限性，對經濟形勢和企業(yè)營銷總體規(guī)劃不夠了解，可能存在過于樂觀或過于悲觀的估計。但在銷售人員較多時，過高或過低的期望值可互相抵消，從而使預測結果趨向合理。這一方法的主要優(yōu)點是比較簡捷，無須復雜的計算；缺點是容易受個人認識水平等主觀因素影響。（三）專家意見法專家意見法是指根據專家的經驗和判斷以求得預測值。其具體形式有三種：一是小組討論法。召集專家集體討論，互相交換意見，取長補短，發(fā)揮集體智慧，做出預測。二是單獨預測集中法。由每位專家單獨提出預測意見，再由項目負責人員綜合專家意見得出結論。三是德爾菲法。該方法用系統(tǒng)的程序，采取不署名和反復進行的方式，先組成專家組，將調查提綱及背景資料提交專家，輪番征詢專家意見后再匯總預測結果。該方法的特點是專家互不見面，可避免相互影響，且反復征詢、歸納、修改，有時要經過四五輪，意見才能趨于一致，其結論比較切合實際。（四）市場試驗法市場試驗法是指在新產品投放市場或老產品開辟新市場、啟用新分銷渠道時，選擇較小范圍的市場推出產品，觀察消費者反應，預測銷售量。該方法由于時間長、費用大，因而多用于投資大、風險高和有新奇特色產品的預測。（五）時間序列分析法時間序列分析法是指將某種經濟統(tǒng)計指標的數(shù)值，按時間先后順序排列形成序列，再將此序列數(shù)值的變化加以延伸，進行推算，用以預測未來發(fā)展趨勢。其主要特點是以時間的推移來研究和預測市場需求趨勢，排除外界因素影響。采用此法首先要找出影響變化趨勢的因素，再運用其因果關系進行預測。產品銷售的時間序列（Y），其變化趨勢主要是以下四種因素發(fā)展變化的結果：（1）趨勢（T）。系人口、資本積累、技術發(fā)展等因素共同作用的結果。利用過去的銷售資料，描繪出銷售曲線，可看出某種趨勢。（2）周期（C）。許多商品銷售受經濟周期影響，銷售額往往呈波浪形運動。認識循環(huán)周期，對中期預測相當重要。（3）季節(jié)（S）。指一年內銷售額變化的規(guī)律性周期波動。此種變化通常與氣候、假日、交易習慣有關，如果具體到周、日，也可能與上下班時間有關。（4）不確定因素（E）。包括自然災害、戰(zhàn)亂以及其他變故，這些偶發(fā)事件，一般無法預測，應從歷史資料中剔除這些因素的影響，考察較為正常的銷售活動。（六）直線趨勢法直線趨勢法是指運用最小平方法，以直線斜率表示增長趨勢的外推預測方法。（七）統(tǒng)計需求分析法任何產品的銷售都要受多種因素的影響。統(tǒng)計需求分析是運用一整套統(tǒng)計學方法，發(fā)現(xiàn)影響企業(yè)銷售的最重要的實際因素及其影響力大小的方法。該方法經常分析的因素是價格、收入、人口和促銷等。應當指出，這些變量同銷售量（因變量）之間的關系，不能用嚴格的數(shù)學公式表示，只能用統(tǒng)計分析來揭示和說明。運用多元回歸技術在尋找最佳預測因素和方程的過程中，可以找到多個方程。用上述方程預測需求量，首先要預測平均溫度和人均收入，并注意可能影響預測值的因素，如觀察值過少、變量之間高度相關、變量與銷售之間關系不明朗和未考慮新變量的出現(xiàn)等。企業(yè)營銷對策用上述矩陣法分析、評價營銷環(huán)境，可能出現(xiàn)4種不同的結果。在環(huán)境分析與評價的基礎上，企業(yè)對威脅與機會水平不等的各種營銷業(yè)務，應分別采取不同的對策。對理想業(yè)務，應看到機會難得，甚至轉瞬即逝，必須抓住機遇，迅速行動；否則，喪失戰(zhàn)機，將后悔莫及。對風險業(yè)務，面對其高利潤與高風險，既不宜盲目冒進，也不應遲疑不決，坐失良機，應全面分析自身的優(yōu)勢與劣勢，揚長避短，創(chuàng)造條件，爭取突破性的發(fā)展。對成熟業(yè)務，機會與威脅處于較低水平，可作為企業(yè)的常規(guī)業(yè)務，用以維持企業(yè)的正常運轉，并為開展理想業(yè)務和風險業(yè)務準備必要的條件。對困難業(yè)務，要么是努力改變環(huán)境，走出困境或減輕威脅，要么是立即轉移，擺脫無法扭轉的困境。擴大總需求市場領導者占有的市場份額最大，在市場總需求擴大時受益也最多。擴大總需求的途徑有開發(fā)產品的新用戶、尋找產品的新用途和增加顧客使用量等。（一）開發(fā)新用戶1、轉變未使用者轉變未使用者，即說服那些尚未使用本行業(yè)產品的人開始使用，把潛在顧客轉變?yōu)楝F(xiàn)實顧客。比如，有人擔心電淋浴器使用不安全而不愿購買，企業(yè)可大力宣傳它裝有多重，安全保護裝置，絕對不會發(fā)生意外，將這部分潛在購買者轉變?yōu)楝F(xiàn)實購買者。有人認為純水中不含有益礦物質而不愿安裝家用純水機。純水機制造公司可大力宣傳人們所需的礦物質主要從日常食物中獲取，從飲水中獲取的比例可以忽略不計，飲用純水不會影響身體健康。而自來水中雖然含有礦物質但是也可能含有許多污染物質，危害身體健康。安裝家用純水機直接飲用純水更加有益身體健康。2、進入新的細分市場“新的細分市場”指該細分市場的顧客使用本行業(yè)產品，但是不使用其他細分市場的同類產品和品牌。例如，服裝市場可以根據性別分為男性和女性兩個細分市場，根據年齡不同分為老年、中年、青少年和兒童等不同細分市場，一般而言，女性不會購買男性服裝，男性也不會購買女性服裝；老年人不會購買青少年時裝，青少年也不會購買老年人服裝。企業(yè)在原細分市場的需求飽和后可設法進入新的細分市場，擴大原有產品的適用范圍，說服新細分市場的顧客使用本產品。例如，青年時裝制造公司可通過營銷宣傳說服中老年人購買年輕人的時裝，實現(xiàn)心理上的年輕。3、地理擴展地理擴展指尋找尚未使用本產品的地區(qū)，開發(fā)新的地理市場。例如，空調、摩托車等產品在城市市場已經趨于飽和，可著重開發(fā)農村市場。轎車在