汽車(chē)行業(yè)壓鑄一體化產(chǎn)業(yè)鏈專(zhuān)題報(bào)告：蓄勢(shì)待發(fā)

汽車(chē)行業(yè)壓鑄一體化產(chǎn)業(yè)鏈專(zhuān)題報(bào)告：蓄勢(shì)待發(fā)新能源滲透帶動(dòng)輕量化提升提高續(xù)航里程，輕量化大有可為汽車(chē)輕量化是在滿足汽車(chē)使用要求、安全性和成本控制的條件下，將結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)技術(shù)與多種輕量化材料、輕量化制造技術(shù)集成應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品減重。1）汽車(chē)輕量化并非新興概念，國(guó)外優(yōu)秀的整車(chē)廠很早就已開(kāi)啟汽車(chē)輕量化進(jìn)程。根據(jù)《中國(guó)汽車(chē)輕量化調(diào)查》，在1990-2010年間，受歐美各國(guó)法規(guī)政策影響，歐美汽車(chē)企業(yè)制造的產(chǎn)品重量就已減輕了20%-26%。2）我國(guó)有清晰的汽車(chē)輕量化發(fā)展規(guī)劃，根據(jù)2020年由中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)發(fā)布的節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線圖2.0，預(yù)計(jì)我國(guó)2025年純電乘用車(chē)整車(chē)輕量化系數(shù)降低15%，2035年純電乘用車(chē)整車(chē)輕量化系數(shù)降低35%。隨著新能源汽車(chē)行業(yè)的快速發(fā)展，汽車(chē)輕量化凸顯出以下三個(gè)優(yōu)點(diǎn)。1）輕量化可提升新能源汽車(chē)的續(xù)航里程。目前續(xù)航里程是新能源汽車(chē)進(jìn)一步發(fā)展的主要瓶頸，在電池能力提升逐漸達(dá)到極限的情況下，輕量化是解決該問(wèn)題的另一手段。根據(jù)TheAluminumAssociation的研究，電動(dòng)汽車(chē)減重10%和15%可分別減少6.3%和9.5%的電能消耗。根據(jù)比亞迪的研究，約有70%的能耗用在車(chē)身質(zhì)量上，整車(chē)質(zhì)量每減輕100kg，每百公里電耗大約降低0.5~1kW·h。根據(jù)DRIVEALUMINUM的研究，在電動(dòng)汽車(chē)中使用鋁材可以將車(chē)輛的行駛里程增加與減輕重量大致相同的比例（如將重量減少20%可使車(chē)輛在同等電量下多行駛20%的距離）。2）輕量化可提高新能源汽車(chē)加速性、制動(dòng)性、操穩(wěn)性等諸多車(chē)輛性能，并進(jìn)而提升汽車(chē)使用壽命。一方面，減輕車(chē)重可以減少汽車(chē)輪胎和制動(dòng)系統(tǒng)承受的壓力，進(jìn)而延長(zhǎng)這些零部件的使用壽命，根據(jù)中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)統(tǒng)計(jì)，純電動(dòng)汽車(chē)每減重100kg，續(xù)航里程可提高6%-11%的同時(shí)，日常損耗成本可降低20%。另一方面，減輕車(chē)重可以提高汽車(chē)行駛性能，有效降低剎車(chē)距離，使得轉(zhuǎn)向和過(guò)彎的過(guò)程中更加靈活，同時(shí)在受沖擊時(shí)鋁合金等輕量化材料能吸收分散更多的能量，因此輕量化可提升汽車(chē)的舒適性和安全性。3）輕量化可在一定程度上降低整車(chē)制造成本。行駛同樣里程，車(chē)身越輕所需電池越少，根據(jù)DRIVEALUMINUM的研究，電動(dòng)車(chē)采用全鋁制車(chē)身結(jié)構(gòu)后，每輛車(chē)可最多因此節(jié)省3000美元。材料、設(shè)計(jì)、工藝是輕量化三種途徑汽車(chē)輕量化主要通過(guò)輕量化材料、輕量化設(shè)計(jì)和輕量化工藝三種途徑實(shí)現(xiàn)。輕量化材料主要包括高強(qiáng)度鋼、鋁合金、鎂合金、碳纖維等，其中鋁合金材料由于可回收、易成型、性價(jià)比高等等特點(diǎn)成為目前最有應(yīng)用前景的輕量化材料。理論上鋁制汽車(chē)可以比鋼制汽車(chē)減輕重量達(dá)30%-40%，其中鋁質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)可減重30%，鋁散熱器比銅的輕20%-40%，全鋁車(chē)身比鋼材減重40%以上，汽車(chē)鋁輪轂可減重30%。鎂合金有更好的減重和減震效果，但由于強(qiáng)度相對(duì)較低且耐腐蝕性差等缺點(diǎn)，目前未在汽車(chē)上廣泛使用。未來(lái)十年內(nèi)汽車(chē)的各個(gè)主要部件用鋁滲透率都將明顯提高。根據(jù)DuckerWorldwide的預(yù)測(cè)，鋁制引擎蓋的滲透率會(huì)從2015年的48%提升到2025年的85%，鋁制車(chē)門(mén)滲透率會(huì)從2015年的6%提升到2025年的46%。具體反映在平均單車(chē)用鋁量上，1980年北美地區(qū)每輛車(chē)平均用鋁量為54kg，到2010年增長(zhǎng)到154kg，預(yù)計(jì)到2025年每輛車(chē)的平均用鋁量將會(huì)達(dá)到接近325kg。根據(jù)工信部委托、中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)牽頭、500位專(zhuān)家歷時(shí)一年完成的大型聯(lián)合研究項(xiàng)目——節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線圖，單車(chē)用鋁的具體的目標(biāo)是：2020年190kg；2025年達(dá)到250kg；2030年達(dá)到350kg。以特斯拉為例。車(chē)身方面，定位高端的ModelS/X使用全鋁車(chē)身，相比傳統(tǒng)的鋼材質(zhì)車(chē)身，ModelS/X大幅地降低了重量，可以保證足夠的續(xù)航能力。全鋁車(chē)身減重效果明顯，但是成本十分高昂，不單單是材料采購(gòu)成本高，在汽車(chē)制造環(huán)節(jié)也更復(fù)雜，且全鋁車(chē)身后期的維修成本也更高。Model3作為定位中端的車(chē)型，為平衡成本和重量，放棄了全鋁車(chē)身，選擇鋁合金、低碳鋼、高強(qiáng)度鋼和超高強(qiáng)度鋼的混合方案。Model3鋁合金材質(zhì)更多集中在尾部，來(lái)平衡前后重量分布，而在車(chē)身縱梁、A柱、B柱、車(chē)頂縱梁以及底板梁等位置使用超高強(qiáng)度鋼，目的是保障車(chē)身主體框架的強(qiáng)度，提升車(chē)輛被動(dòng)安全性。從輕量化工藝角度，汽車(chē)上常用的鋁合金分為鑄造鋁合金和變形鋁合金。鑄造鋁合金在汽車(chē)上應(yīng)用最多，如動(dòng)力系統(tǒng)中殼體類(lèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋等；底盤(pán)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向器殼體、減速器差速器殼體、副車(chē)架、控制臂、車(chē)輪輪轂等。采用鍛造工藝生產(chǎn)的零件主要為力學(xué)性能要求較高的零件，例如車(chē)輪、底盤(pán)懸架系統(tǒng)控制臂、轉(zhuǎn)向節(jié)、空調(diào)壓縮機(jī)渦旋盤(pán)等。隨著對(duì)強(qiáng)度和硬度的追求提升，其鑄造工藝也在持續(xù)改進(jìn)，形成了多種工藝。按照難度從易到難分類(lèi)，分別為重力鑄造、高壓鑄造、低壓鑄造、差壓鑄造、真空壓鑄、半固態(tài)壓鑄和擠壓壓鑄。其中重力鑄造是最原始的鑄造工藝，成本低廉，但產(chǎn)品強(qiáng)度差，高壓鑄造是最常見(jiàn)的鑄造工藝，相對(duì)于重力鑄造其產(chǎn)品致密性得到提高，但容易產(chǎn)生氣孔。低壓和差壓屬于同一類(lèi)，但差壓在低壓的基礎(chǔ)上結(jié)合了結(jié)晶成型，產(chǎn)品強(qiáng)度相比低壓更高。為解決壓鑄件內(nèi)部存在的氣孔和縮孔問(wèn)題，能夠生產(chǎn)出高強(qiáng)度、高密性、可焊接可熱處理、可扭曲等各種高要求的壓鑄件，真空壓鑄、半固態(tài)壓鑄和擠壓壓鑄是在普通壓鑄的基礎(chǔ)上形成的新技術(shù)，對(duì)技術(shù)、設(shè)備提出了更高要求。一體壓鑄改變行業(yè)生態(tài)，成為輕量化重大增量降本增效，一體壓鑄有望成為制造主流新能源車(chē)因車(chē)身結(jié)構(gòu)差異，用鋁量有顯著提升。根據(jù)DuckerFrontier研究，新能源車(chē)單車(chē)鋁合金使用量比傳統(tǒng)燃油車(chē)多41.6%。其中由于減少了燃油車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)以及其他看不見(jiàn)，使燃油車(chē)用鋁量分別減少了24.0%、18.9%和2.2%。而純電動(dòng)車(chē)因動(dòng)力系統(tǒng)和車(chē)身結(jié)構(gòu)件鋁合金用量更多，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)件及其他零部件分別使單車(chē)用鋁量提高了10.3%、48.7%、2.3%。全鋁車(chē)身具有出色的的輕量化表現(xiàn)，但過(guò)去受限于成本與技術(shù)未能廣泛推廣應(yīng)用。早在1994年奧迪A8就采用全鋁車(chē)身進(jìn)行輕量化改進(jìn)，全鋁車(chē)身可降低車(chē)身重量實(shí)現(xiàn)油耗和排放大幅降低的同時(shí)，相較傳統(tǒng)車(chē)身具有更高安全性和可操作性。但受限于技術(shù)與成本，全鋁車(chē)身尚未成為目前車(chē)身主流。一體壓鑄是輕量化材料、工藝和設(shè)計(jì)的有機(jī)結(jié)合，可有效降低全鋁車(chē)身生產(chǎn)成本提升生產(chǎn)效率。一體壓鑄是指將車(chē)身一體化鑄造，相較于傳統(tǒng)全鋁車(chē)身生產(chǎn)具有以下幾個(gè)好處：1）產(chǎn)品性能更好，且生產(chǎn)材料回收率高。一體壓鑄基礎(chǔ)工藝是高壓鑄造，可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的少切削、無(wú)切削,可避免沖壓生產(chǎn)的回彈情況，且廢料可以直接融化，材料的回收利用率較高。同時(shí)，相比傳統(tǒng)的鑄造技術(shù),鑄件性能有所提高的同時(shí)，壓鑄生產(chǎn)的原輔料消耗、能源消耗都有所降低。2）模塊化生產(chǎn)減少零部件數(shù)量，顯著減少焊接工藝部件，解決鋁合金連接技術(shù)要求高的問(wèn)題并實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步減重。采用鋁合金壓鑄件設(shè)計(jì)方案可實(shí)現(xiàn)高度模塊化集成設(shè)計(jì)，有效減少零部件數(shù)量，2011款A(yù)udiA6的前減震器塔使用鋁合金高真空壓鑄件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)10個(gè)沖壓件集成為1個(gè)鑄件，且實(shí)現(xiàn)單車(chē)10.9kg的減重。根據(jù)2020年特斯拉電池日公布數(shù)據(jù)，采用了一體壓鑄后車(chē)底的ModelY相較Model3整塊后車(chē)底縮減79個(gè)零部件，焊點(diǎn)大約由700-800個(gè)減少到50個(gè)，下車(chē)底重量降低30%。特斯拉的下一代車(chē)身底盤(pán)設(shè)計(jì)方案計(jì)劃將電池盒整合進(jìn)汽車(chē)底盤(pán)，用2-3個(gè)大型壓鑄件替換由370個(gè)零件組成的整個(gè)下車(chē)體總成，并將10%的重量，由此可增加14%的續(xù)航里程。3）精簡(jiǎn)生產(chǎn)流程，提高生產(chǎn)效率。ModelY相較Model3，減少了300臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，簡(jiǎn)化生產(chǎn)和質(zhì)檢流程。4）基于以上優(yōu)點(diǎn)，一體壓鑄可以降低生產(chǎn)成本。特斯拉

ModelY采用一體壓鑄后制造成本下降了40%。特斯拉下一代車(chē)身底盤(pán)設(shè)計(jì)方案可進(jìn)一步降低7%的制造成本。技術(shù)持續(xù)進(jìn)化，一體壓鑄產(chǎn)品有望持續(xù)延展目前鋁合金鑄件在全鋁車(chē)身上使用較為廣泛且下車(chē)體上應(yīng)用較多，未來(lái)上車(chē)體應(yīng)用鑄件的車(chē)型有望逐步增多。參考相關(guān)文獻(xiàn)及近十年ECB會(huì)議發(fā)布車(chē)型信息，統(tǒng)計(jì)了行業(yè)內(nèi)主流車(chē)型鋁合金鑄件的應(yīng)用情況，1）整體而言，鋁合金鑄件已經(jīng)成為復(fù)合材料車(chē)身、全鋁車(chē)身、鋼鋁混合車(chē)身的必備部件，甚至已在部分高端的鋼制車(chē)身應(yīng)用；2）鋁合金鑄件主要應(yīng)用在下車(chē)體上，最為典型的部件為前減震器塔、后減震器塔和后縱梁；上車(chē)體應(yīng)用鑄件的車(chē)型逐步增多，典型部件為A柱模塊以及A/C/D柱上接頭等件。隨著壓鑄機(jī)噸位升級(jí)已經(jīng)特斯拉帶來(lái)的示范效應(yīng)，國(guó)外企業(yè)也積極探索車(chē)身一體壓鑄的可能性。1）底盤(pán)：根據(jù)2020年特斯拉電池日信息，特斯拉將在2024年前實(shí)現(xiàn)下一代車(chē)身底盤(pán)設(shè)計(jì)方案。斯拉將用2-3個(gè)大型壓鑄件替換由370個(gè)零件組成的整個(gè)下車(chē)體總成，最終白車(chē)身的下車(chē)體僅由三個(gè)零件組成——前下車(chē)體、中下車(chē)體（也是電池包）、后下車(chē)體。其中下車(chē)體設(shè)計(jì)采用結(jié)構(gòu)化電池組（structuralbattery）的方案，即由底盤(pán)提供保護(hù)功能，充當(dāng)電池盒的角色，電池直接內(nèi)置在底盤(pán)結(jié)構(gòu)中。結(jié)構(gòu)化電池組的設(shè)計(jì)可以更密集的包裝電芯并將電池移近汽車(chē)的質(zhì)心，提高電池效率、整體結(jié)構(gòu)的安全性以及汽車(chē)靈活性。2）副車(chē)架：2021年6月，壓鑄企業(yè)漢特曼（Handtmann）研制出大型一體化壓鑄后副車(chē)架集成了更多的性能并降低了生產(chǎn)成本。3）電池盒：除了特斯拉將電池盒整合到徹底外，寶馬、大眾、本田等整車(chē)廠都有采用壓鑄的鋁合金下殼體，但多為混動(dòng)車(chē)所用，體積較小。2021年6月，壓鑄企業(yè)喬治費(fèi)舍爾（GFCastingSolutions）與雷諾公司一起為雷諾兩款車(chē)開(kāi)發(fā)了一體壓鑄的鋁合金電池外殼。該電池外殼尺寸為1.00x0.55x0.15米，重約15千克，并集成了冷卻電路等功能。在傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝下，電池外殼需要組裝100多個(gè)單獨(dú)的部件，如框架、型材或連接點(diǎn)等，GF的一體式壓鑄電池殼體將其整合為一個(gè)整體，并減少了裝配步驟，避免了焊接和銑削等勞動(dòng)密集型的連接和后工序。3）電機(jī)電驅(qū)殼體：電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)集成化發(fā)展已有時(shí)日，目前三合一電驅(qū)總成成為整車(chē)廠選配的主流方案，且逐漸整合更多功能，如比亞迪八合一、華為DriveOne七合一、上汽變速器&威邁斯七合一電驅(qū)動(dòng)等。目前電機(jī)殼體主要使用壓鑄工藝，隨著電驅(qū)高度集成化發(fā)展，一體集成式電機(jī)殼體體積也越來(lái)越大，因此預(yù)期未來(lái)電機(jī)殼體所使用壓鑄件體積也將越來(lái)越大。一體壓鑄助力市場(chǎng)擴(kuò)容，輕量化需求處于爆發(fā)期電動(dòng)車(chē)快速應(yīng)用，一體壓鑄市場(chǎng)有望超百億目前對(duì)于市場(chǎng)空間測(cè)算，主要有以下四個(gè)假設(shè)：1）單車(chē)鋁合金一體壓鑄件使用量和鋁合金價(jià)格參考目前研發(fā)進(jìn)展，未來(lái)一體壓鑄工藝除應(yīng)用于后車(chē)底外，還將應(yīng)用于電池盒、副車(chē)架、電機(jī)殼體等部件，根據(jù)前述部分重量計(jì)算，預(yù)計(jì)2025年新能源車(chē)一體壓鑄工藝部件重量可達(dá)100KG。根據(jù)DuckerFrontier研究，純電動(dòng)車(chē)因動(dòng)力系統(tǒng)和車(chē)身結(jié)構(gòu)件鋁合金用量更多，新能源

車(chē)單車(chē)鋁合金使用量比傳統(tǒng)燃油車(chē)多41.6%，且無(wú)電機(jī)、電池盒等部件需要，假設(shè)2025年傳統(tǒng)燃油車(chē)一體壓鑄工藝部件重量約為70kg。2）使用一體壓鑄工藝的乘用車(chē)銷(xiāo)量國(guó)內(nèi)新能源乘用車(chē)和傳統(tǒng)燃油車(chē)銷(xiāo)量和輕量化部分預(yù)測(cè)保持一致。根據(jù)目前有公布采用一體壓鑄工藝的國(guó)內(nèi)整車(chē)廠（特斯拉、蔚來(lái)、小鵬、高合、小康汽車(chē)（僅考慮賽力斯））2021年銷(xiāo)量約占國(guó)內(nèi)新能源乘用車(chē)銷(xiāo)量的22%，假設(shè)上述整車(chē)廠2025年所有車(chē)型標(biāo)配一體壓鑄工藝，加之可能有其他整車(chē)廠后續(xù)也采用一體壓鑄工藝，假設(shè)2025年使用一體壓鑄工藝的純電動(dòng)車(chē)占比達(dá)30%。因目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)傳統(tǒng)燃油車(chē)品牌宣布入局一體壓鑄，考慮到車(chē)型設(shè)計(jì)時(shí)間，假設(shè)2025年有5%的傳統(tǒng)燃油車(chē)采用一體壓鑄工藝。底盤(pán)、電池盒、電驅(qū)殼體放量,電動(dòng)車(chē)輕量化整體空間有望達(dá)到1000億以上除一體壓鑄外，新能源尤其純電動(dòng)汽車(chē)的結(jié)構(gòu)升級(jí)推動(dòng)輕量化單車(chē)價(jià)值提升，如底盤(pán)、電驅(qū)殼體等均形成較大的單車(chē)價(jià)值量，疊加需求快速提升，純電動(dòng)乘用車(chē)輕量化市場(chǎng)空間快速擴(kuò)容。底盤(pán)：新能源汽車(chē)底盤(pán)與傳統(tǒng)底盤(pán)對(duì)比來(lái)看，取消原有的傳動(dòng)軸、輸油管等部件，增加了電池盒。純電動(dòng)汽車(chē)省卻了發(fā)動(dòng)機(jī)后，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)大幅優(yōu)化。傳統(tǒng)汽車(chē)一般采用發(fā)動(dòng)機(jī)前置、同時(shí)驅(qū)動(dòng)后置的構(gòu)架，不可避免需要傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳輸。純電動(dòng)汽車(chē)采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)的放置可以根據(jù)車(chē)型靈活調(diào)整，從而省去了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。另一方面，純電動(dòng)汽車(chē)電池包未來(lái)將主要放置在汽車(chē)底盤(pán)部分，所以需要電池盒進(jìn)行加固和保護(hù)。電驅(qū)殼體：純電動(dòng)汽車(chē)采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電驅(qū)殼體是新能源輕量化中的重要增量部分。電驅(qū)殼料主要有鐵質(zhì)和鋁質(zhì)兩種，也有少部分電機(jī)殼采用銅質(zhì)的。鋁合金電驅(qū)殼體相比鐵銅材料的優(yōu)勢(shì)在于重量輕，導(dǎo)熱性能好，可塑性強(qiáng)，可壓鑄可擠壓，延伸率、穩(wěn)定性、隔音性更高。隨著電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)集成化發(fā)展，電驅(qū)殼體由“分體式殼體”向“集成式殼體”

再向“一體集成式殼體”，殼體中連接件數(shù)量逐漸減少，單車(chē)價(jià)值預(yù)計(jì)在1500元左右?；谝陨戏治?，我們通過(guò)純電動(dòng)乘用車(chē)銷(xiāo)量、單車(chē)用鋁量等假設(shè)，計(jì)算出純電動(dòng)乘用車(chē)國(guó)內(nèi)輕量化市場(chǎng)空間：

核心假設(shè)：1）2021年中國(guó)新能源乘用車(chē)銷(xiāo)量為332萬(wàn)輛，其中純電動(dòng)乘用車(chē)銷(xiāo)量271萬(wàn)輛，純電動(dòng)車(chē)銷(xiāo)量占比82%。根據(jù)三部委印發(fā)的《汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》，合理假設(shè)2025年中國(guó)新能源乘用車(chē)滲透率達(dá)53%，銷(xiāo)量達(dá)到1353萬(wàn)輛，其中純電動(dòng)乘用車(chē)銷(xiāo)量719萬(wàn)輛，純電動(dòng)車(chē)銷(xiāo)量占比53%。2）2025年鋁合金使用量：全鋁車(chē)身可比全鋼車(chē)身減重40%，由此測(cè)算可得鋁合金滲透率每提升2.5%，車(chē)身可減重1%。根據(jù)Dackfrontier統(tǒng)計(jì)，2020年北美汽車(chē)單車(chē)平均用鋁量為208kg，其中電動(dòng)汽車(chē)單車(chē)用鋁量為292kg，非電動(dòng)汽車(chē)單車(chē)用鋁量為206kg。而根據(jù)智研咨詢數(shù)據(jù)測(cè)算，2017年我國(guó)平均單車(chē)用鋁量為156.2kg，根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線圖》設(shè)定我國(guó)2020年、2025年、2030年的單車(chē)用鋁量達(dá)到190kg、250kg、350kg。結(jié)合兩方面信息表明，我國(guó)汽車(chē)鋁代鋼的進(jìn)程落后北美約5年進(jìn)度，假設(shè)2021年中國(guó)純電單車(chē)鋁合金使用量180kg，2025年純電鋁合金使用量205kg。3）鋁合金價(jià)格：鋁合金價(jià)格假設(shè)同一體壓鑄市場(chǎng)空間測(cè)算保持一致。4）2021年鋁合金使用量：根據(jù)對(duì)目前國(guó)內(nèi)主要新能源車(chē)型底盤(pán)和車(chē)身材質(zhì)梳理測(cè)算，2021年電動(dòng)車(chē)鋁合金轉(zhuǎn)向節(jié)、控制臂、副車(chē)架的滲透率分別約為47%、41%、13%（考慮到部分車(chē)型是部分采用鋁合金副車(chē)架，對(duì)應(yīng)銷(xiāo)量除以一半），鋁合金電池盒滲透率100%。由此測(cè)算出，2021年單車(chē)鋁合金價(jià)值約為9419元。新材料應(yīng)運(yùn)而生，免熱合金&模具鋼脫穎而出免熱處理合金：為一體壓鑄而生，批產(chǎn)空間釋放從上游材料環(huán)節(jié)來(lái)看，大型零部件壓鑄一體化工藝的橫空出世，帶動(dòng)原料免熱處理鋁合金和高端模具鋼等核心新材料亦進(jìn)入產(chǎn)業(yè)鏈布局關(guān)注重點(diǎn)。為何非免熱處理合金不可？傳統(tǒng)鑄造鋁合金的生產(chǎn)工藝中，需要經(jīng)過(guò)熱處理和機(jī)械矯直兩個(gè)必要的生產(chǎn)步驟。熱處理能提升鑄件的機(jī)械性能、耐腐蝕性能、穩(wěn)定尺寸，使鑄件在強(qiáng)度、韌性、耐腐蝕等屬性達(dá)到車(chē)身結(jié)構(gòu)件的要求。經(jīng)過(guò)熱處理后，鑄件還需經(jīng)過(guò)機(jī)械矯直恢復(fù)原始的幾何形狀，進(jìn)一步的穩(wěn)定尺寸。值得說(shuō)明的是，熱處理也會(huì)引發(fā)鑄件彎曲變形和表面缺陷的問(wèn)題，由此限制了傳統(tǒng)鑄造鋁合金在尺寸更大、形狀更復(fù)雜、彎曲程度更高的汽車(chē)結(jié)構(gòu)件上的應(yīng)用。壓鑄一體化工藝重點(diǎn)在于零部件大型化、尺寸表面精細(xì)化、一體化高效，而傳統(tǒng)鑄造鋁合金的熱處理工藝受限于零部件小型化、尺寸表面不穩(wěn)定化、分散化組裝，因此催生出成分和工藝創(chuàng)新的免熱處理壓鑄鋁合金應(yīng)運(yùn)而生。免熱合金通過(guò)對(duì)主成分元素的控制、對(duì)合金成分元素的控制、對(duì)恒量元素的控制、對(duì)有害元素的控制，以及對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程精準(zhǔn)的控制，實(shí)現(xiàn)了在不需要經(jīng)過(guò)熱處理工藝下達(dá)到和傳統(tǒng)鑄造鋁合金相當(dāng)甚至更優(yōu)的機(jī)械性能，具有優(yōu)越的鑄造性能和充型能力，良好的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和韌性的同時(shí)還具有結(jié)構(gòu)集成化、易加工成型和性能穩(wěn)定性良好的優(yōu)點(diǎn)。由于免熱處理合金無(wú)需經(jīng)過(guò)熱處理流程，節(jié)省了傳統(tǒng)流程中消耗的大量的能量、精力和時(shí)間，因此，下游壓鑄上，免熱處理合金能夠降本增效，使車(chē)身更輕、更安全。1）傳統(tǒng)鑄造鋁合金壓鑄成零件后，需要經(jīng)過(guò)焊接、鉚接組裝成車(chē)身件；免熱處理合金將零件一次壓鑄成型，縮短了工藝流程，從焊接幾小時(shí)改善為壓鑄幾分鐘，精簡(jiǎn)連接工序、降本增效。2）傳統(tǒng)鑄造鋁合金結(jié)構(gòu)件連接點(diǎn)多，車(chē)身重量大；一體化壓鑄減少了連接材料的重量，滿足汽車(chē)“輕量化”需求，提升新能源汽車(chē)節(jié)能減排和續(xù)航能力。3）傳統(tǒng)鑄造鋁合金結(jié)構(gòu)件在連接點(diǎn)處存在安全隱患，焊接、鉚接過(guò)程容易引發(fā)合金變形，使結(jié)構(gòu)件疲勞性能不穩(wěn)定；一體化壓鑄從整體提升結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度和韌性，比拼接的結(jié)構(gòu)件更安全。哪些輕量化合金存在一體壓鑄潛力？除鋁合金外，當(dāng)前最有可能應(yīng)用于一體化壓鑄的材料是鎂合金。從產(chǎn)品性能上看，鎂合金密度比鋁合金更小，減震性能比鋁合金優(yōu)異；鎂合金壓鑄件可以比鋁合金生產(chǎn)的更薄，在壓鑄效率、加工性能上更有優(yōu)勢(shì)；最重要的是，鎂合金具有高流動(dòng)性、尺寸穩(wěn)定性，非常有利于一體化壓鑄上的應(yīng)用。相比鋁合金，目前鎂合金在車(chē)身件上的應(yīng)用更有限，單車(chē)用鎂僅10kg左右。模具鋼：壓鑄關(guān)鍵耗材，靜待國(guó)產(chǎn)替代作為有“工業(yè)之母”之稱(chēng)的模具鋼，其質(zhì)量直接影響著制造業(yè)加工工藝的質(zhì)量、產(chǎn)品的精度以及生產(chǎn)成本。隨著下游整體升級(jí)以及裝備技術(shù)的提升，對(duì)模具材料的質(zhì)量以及規(guī)格的定制化需求更為突出。壓鑄模反復(fù)與熾熱金屬接觸，要求壓鑄模具材料具有良好的可鍛性、切削性、耐磨性和耐蝕性，在高溫下具有較高的紅硬性、高溫強(qiáng)度、抗回火穩(wěn)定性和沖擊韌度。具體來(lái)說(shuō)，壓鑄模具對(duì)模具的性能要求主要為：1）壓鑄模具應(yīng)具備良好的熱疲勞抗力。壓鑄模具表面反復(fù)受到高溫加熱與冷卻，不斷膨脹、收縮，產(chǎn)生交變熱應(yīng)力，此應(yīng)力超過(guò)模具材料的彈性極限時(shí)，就發(fā)生反復(fù)的塑性變形，引起熱疲勞。同時(shí)模具表面長(zhǎng)時(shí)間受到熔融金屬的腐蝕與氧化，也會(huì)逐漸產(chǎn)生微細(xì)裂紋出現(xiàn)早期龜裂，大多數(shù)情況下，熱疲勞是決定壓鑄模具壽命的最重要因素。2）壓鑄模用鋼在高溫下應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、硬度、韌性、塑性及耐熱性能。鋁合金壓鑄模具受到熔融金屬注入時(shí)的高溫、高壓和熱應(yīng)力作用，容易發(fā)生變形，甚至開(kāi)裂，因此，模具鋼在工作溫度下應(yīng)具有足夠的高溫強(qiáng)度與韌度，以及較高的硬度和耐熱性能。3）壓鑄模具應(yīng)具備良好的抗熔融金屬的損傷性。隨著一體化壓鑄時(shí)代的到來(lái)，對(duì)壓鑄機(jī)的要求也逐漸轉(zhuǎn)向大型化，壓鑄壓力也在增大，已從低壓的20-30MPa，提高到高壓150-500MPa。高溫高壓澆鑄可產(chǎn)生明顯的熔融損傷，因此，模具材料必須具有較大的高溫強(qiáng)度、較小的對(duì)熔融金屬的親和力，要求模具表面粗糙度小，并附有適當(dāng)?shù)难趸?、氮化層等保護(hù)層，且不存在脫碳層。模具鋼優(yōu)質(zhì)的性能使其成為一體壓鑄產(chǎn)業(yè)中不可或缺的材料，目前較為主流模具鋼為H13型（熱作模具鋼）和Cr12MoV型（冷作模具鋼）。模具鋼下游行業(yè)具體應(yīng)用在國(guó)際市場(chǎng)中首當(dāng)其沖的是汽車(chē)制造，汽車(chē)行業(yè)是模具鋼原料消費(fèi)的第一大行業(yè)，90%以上零件都由模具成型，同時(shí)使用熱作、冷作及塑料模具鋼。此外，家電生產(chǎn)也需大量塑料模具和冷沖模具，特別是大型塑料模具和冷沖模具。而電子通訊行業(yè)60%-80%的零部件都要依靠模具成型，這意味著電腦、手機(jī)、電子設(shè)備等都需要大量的模具，精密沖壓模具和精密塑料模具約占電子通訊市場(chǎng)的20%左右。同時(shí)，房地產(chǎn)業(yè)中大量建筑塑料型材，塑料門(mén)窗、PVC水管等都依賴大中型模具材料，以塑料和鋁合金擠壓模為主。目前，我國(guó)高端產(chǎn)品對(duì)進(jìn)口模具鋼的依賴仍然較大，我國(guó)模具鋼每年的凈進(jìn)口總量約10萬(wàn)噸，其中精品模具鋼占據(jù)了國(guó)內(nèi)模具鋼高端市場(chǎng)份額的60%。進(jìn)口來(lái)源主要有日本大同、日立、德國(guó)SchmiedewerkeGr?ditzGmbH（葛利茲鋼廠）、瑞典ASSABGroup（一勝百集團(tuán)）、美國(guó)芬可樂(lè)等。進(jìn)口模具鋼價(jià)格要比國(guó)內(nèi)同類(lèi)產(chǎn)品高出3-6倍，但高端產(chǎn)品對(duì)進(jìn)口模具鋼的依賴仍然較大，原因是國(guó)外模具鋼的品質(zhì)主要體現(xiàn)在純凈、均勻、組織細(xì)小、尺寸精確。產(chǎn)業(yè)鏈存在哪些投資機(jī)會(huì)？應(yīng)用環(huán)節(jié)：市場(chǎng)大幅擴(kuò)容，輕量化零部件迎來(lái)快速增長(zhǎng)相比于傳統(tǒng)產(chǎn)品，一體壓鑄產(chǎn)品具有高性能、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低等優(yōu)勢(shì)，因此未來(lái)一體壓鑄市場(chǎng)有望快速擴(kuò)容。預(yù)計(jì)2025年國(guó)內(nèi)一體壓鑄件市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到128.6億元，2021-2025年CAGR約為183.7%。鋁合金普通壓鑄、鍛造、擠壓等在車(chē)身、底盤(pán)、電池盒等仍有廣泛應(yīng)用，預(yù)計(jì)2025年純電動(dòng)乘用車(chē)輕量化相關(guān)產(chǎn)品的市場(chǎng)空間將達(dá)到1078億元，2021-2025年CAGR約為43.3%。長(zhǎng)期來(lái)看，一體壓鑄零部件仍將主要由Tier1供應(yīng)，且有以下三點(diǎn)優(yōu)勢(shì)的企業(yè)具有一定競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。1）快速的產(chǎn)能投放速度；2）具有一定壓鑄先發(fā)優(yōu)勢(shì)；3）較強(qiáng)的營(yíng)運(yùn)能力，包括較好的內(nèi)部管理和供應(yīng)鏈管理等。拓普集團(tuán)：布局壓鑄業(yè)務(wù)，蓄勢(shì)待發(fā)拓普已具備了輕合金領(lǐng)域六大工藝能力，可完全覆蓋底盤(pán)部件及車(chē)身部件，提供一站式輕量化解決方案。拓普已量產(chǎn)的產(chǎn)品類(lèi)型涵蓋底盤(pán)系統(tǒng)、動(dòng)力總成結(jié)構(gòu)件、電池包結(jié)構(gòu)件、車(chē)身結(jié)構(gòu)件以及熱管理閥板等。根據(jù)不同的工藝，產(chǎn)品壁厚設(shè)計(jì)范圍寬，成型后屈服強(qiáng)度能實(shí)現(xiàn)從100MPa到350MPa全覆蓋，延伸率從2%到12%全覆蓋?；谝陨喜季?，拓普可為客戶提供定制化服務(wù)，針對(duì)客戶產(chǎn)品使用場(chǎng)景和性能要求，推薦最適合的輕量化工藝。拓普已根據(jù)7200T壓鑄機(jī)進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)。2021年9月，拓普與力勁集團(tuán)就汽車(chē)輕量化、大型汽車(chē)結(jié)構(gòu)件一體化成型項(xiàng)目達(dá)成全新戰(zhàn)略合作協(xié)議，在已經(jīng)購(gòu)置了近100臺(tái)力勁壓鑄機(jī)的基礎(chǔ)上，拓普向力勁繼續(xù)訂購(gòu)21套壓鑄單元，其中包括6臺(tái)7200噸、10臺(tái)4500噸和5臺(tái)2000噸的壓鑄設(shè)備?；?200T真空鑄造設(shè)備，拓普將前沿的鑄造一次成型技術(shù)迅速地應(yīng)用在了一體式后艙輕量化量產(chǎn)零件上。對(duì)比傳統(tǒng)的沖壓焊接工藝，一體鑄造將70多個(gè)部件整合為1個(gè)部件，同時(shí)也不再需要焊接工藝，2022年2月，拓普生產(chǎn)的國(guó)內(nèi)首個(gè)基于7200噸巨型壓鑄機(jī)正向開(kāi)發(fā)的一體化超大壓鑄車(chē)身后艙正式量產(chǎn)下線，結(jié)構(gòu)件長(zhǎng)寬分別近1700mm和1500mm，可實(shí)現(xiàn)15%~20%的減重效果。旭升股份：深度綁定特斯拉，新客戶持續(xù)拓展旭升主要從事精密鋁合金零部件的研發(fā)、生產(chǎn)與銷(xiāo)售，聚焦新能源汽車(chē)領(lǐng)域，涵蓋多個(gè)汽車(chē)核心系統(tǒng)，包括傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、懸掛系統(tǒng)、電池系統(tǒng)等。從工藝角度，旭升同時(shí)掌握壓鑄、鍛造、擠壓三大鋁合金成型工藝并均具備量產(chǎn)能力，能夠針對(duì)不同客戶需求提供一站式輕量化解決方案。旭升客戶范圍持續(xù)拓寬，營(yíng)業(yè)收入快速增長(zhǎng)，公司前五大客戶占比近年持續(xù)下降，其中

特斯拉營(yíng)收占比也持續(xù)下降。公司近年客戶持續(xù)開(kāi)拓，與長(zhǎng)城、蔚來(lái)、寧德時(shí)代等新客戶展開(kāi)合作。2021年公司前五大客戶貢獻(xiàn)營(yíng)收20.02億元，占公司營(yíng)收比重為66.20%，其中特斯拉為公司貢獻(xiàn)營(yíng)收12.07億元，占公司營(yíng)收比重為39.93%。愛(ài)柯迪：中小鋁壓鑄件龍頭，發(fā)力布局中大件壓鑄業(yè)務(wù)愛(ài)柯迪是中小鋁壓鑄件龍頭，定位“新能源汽車(chē)+智能駕駛”產(chǎn)品市場(chǎng)，近年汽車(chē)用通用中小件市場(chǎng)占有率持續(xù)提升，經(jīng)營(yíng)優(yōu)勢(shì)明顯。受益于新業(yè)務(wù)及新客戶開(kāi)拓，公司近年?duì)I業(yè)收入穩(wěn)步增長(zhǎng)。2021年，公司營(yíng)收32.1億元，同比增長(zhǎng)24.8%，受原材料及海運(yùn)費(fèi)價(jià)格持續(xù)上漲、人民幣升值等因素影響，公司歸母凈利潤(rùn)3.1億元，同比下降27.2%。愛(ài)柯迪發(fā)力布局中大件壓鑄業(yè)務(wù)，擬購(gòu)入10臺(tái)3200T以上噸位壓鑄機(jī)。根據(jù)2021年底愛(ài)柯迪智能制造科技產(chǎn)業(yè)園環(huán)評(píng)信息顯示，公司擬為該產(chǎn)業(yè)園購(gòu)入45臺(tái)壓鑄機(jī)，其中包括2臺(tái)8400T、2臺(tái)6100T和4臺(tái)4400T和2臺(tái)3200T，以及35臺(tái)3200T以下噸位壓鑄機(jī)。文燦股份：深耕鋁合金精密鑄件市場(chǎng)，全力布局一體壓鑄業(yè)務(wù)文燦股份深耕鋁合金精密鑄件市場(chǎng)，受益于公司新能源汽車(chē)產(chǎn)品放量，近年?duì)I收快速增長(zhǎng)。2021年公司營(yíng)收41.1億元，同比增長(zhǎng)58.1%，歸母凈利潤(rùn)1.0億元，同比增長(zhǎng)16.0%。2021年起，文燦股份持續(xù)重點(diǎn)布局一體壓鑄業(yè)務(wù)，目前進(jìn)展順利。1）2021年，與力勁科技集團(tuán)有限公司簽訂了《戰(zhàn)略合作協(xié)議》，向力勁采購(gòu)了9臺(tái)大型壓鑄機(jī)，包括2臺(tái)9000T、兩臺(tái)6000T、三臺(tái)4500T、一臺(tái)3500T、一臺(tái)2800T，用于研發(fā)及生產(chǎn)車(chē)身結(jié)構(gòu)件、一體化電池盒托盤(pán)、電機(jī)殼、變速箱殼體等。截至2022年4月，除一臺(tái)9000T壓鑄機(jī)外，其余8臺(tái)壓鑄機(jī)已完成安裝調(diào)試，預(yù)計(jì)最后一臺(tái)9000T將于今年5月份安裝調(diào)試完畢并在6月份為客戶超大型一體化車(chē)身結(jié)構(gòu)件產(chǎn)品試模。2）文燦股份在6000T壓鑄設(shè)備上已于2021年11月18日完成首次半片式后地板的試制，試制產(chǎn)品在某新勢(shì)力客戶整車(chē)廠中完成白車(chē)身安裝下線；此外9000T壓鑄機(jī)系當(dāng)下全球噸位最大的壓鑄機(jī)，定點(diǎn)產(chǎn)品已經(jīng)開(kāi)始試制階段工作，用于另一知名頭部新勢(shì)力客戶的SUV車(chē)型。3）2022年，文燦股份將繼續(xù)向力勁采購(gòu)9臺(tái)大型壓鑄機(jī)，包括2臺(tái)2800T、3臺(tái)3500T、2臺(tái)4500T和2臺(tái)7000T，用于超大型一體化結(jié)構(gòu)件及車(chē)身結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)，進(jìn)一步滿足公司的產(chǎn)能需求。4）2022年5月，與立中集團(tuán)簽訂《戰(zhàn)略合作框架協(xié)議》，在新能源汽車(chē)的大型一體化車(chē)身結(jié)構(gòu)件、一體化鑄造電池盒箱體等產(chǎn)品的材料開(kāi)發(fā)和工藝應(yīng)用領(lǐng)域建立戰(zhàn)略合作關(guān)系。新材料：海外先發(fā)，國(guó)產(chǎn)替代加速崛起HYPERLINK"/S/AA?from=status_stock_matc