汽車行業(yè)：汽車輕量化勢不可擋 一體化壓鑄東風已至 環(huán)球時訊
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政策指引+電動化持續(xù)滲透,推動汽車輕量化發(fā)展加速。2021 年全國機動車保有量增長至3.95 億輛,四項污染物排放總量為1557.7 萬噸,同比-2.2%,減排速度有所放緩。而相關研究表明,車重每減輕10%,油耗可降低6%-8%?！半p碳”政策及燃油車減耗目標下,汽車輕量化發(fā)展刻不容緩。此外對新能源汽車而言,續(xù)航里程焦慮仍是客戶主要關切,而整車重量每降低10kg,續(xù)航里程可增加約2.5km。疊加新能源汽車三電系統(tǒng)重量大,加速催化汽車輕量化發(fā)展。
材料、結(jié)構(gòu)、工藝輕量化為汽車減重三大著手點。①材料輕量化:采用高強度鋼、鋁合金、鎂合金、碳纖維等代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼材料,通過降低密度和用量實現(xiàn)整車減重,四者之間呈現(xiàn)減重效果和成本遞增態(tài)勢。其中鋁合金減重性價比高,據(jù)美國鋁業(yè)公司研究,汽車典型零件用鋁的一次輕量化效果為30%-40%,二次輕量化效果可升至50%,中長期增量可觀。此外工程塑料應用領域正由內(nèi)外飾件延伸至功能結(jié)構(gòu)件,發(fā)展前景廣闊。②結(jié)構(gòu)輕量化:包括尺寸、形狀、形貌及拓撲優(yōu)化等,其中尺寸優(yōu)化發(fā)展最早最為成熟;拓撲優(yōu)化是在結(jié)構(gòu)布局尚未確定的情況下進行優(yōu)化設計,極具應用價值。③工藝輕量化:包括一體化壓鑄、激光拼焊、熱成形、液壓成形、壓力鑄造及輕量化連接技術等,各種方式協(xié)同發(fā)展、各有應用。
一體化壓鑄助力整車制造成本下探及效率提升,大規(guī)模應用確定性強。一體化壓鑄是將傳統(tǒng)汽車生產(chǎn)中沖壓和焊裝整合為壓鑄,工藝高度簡化。隨著特斯拉率先推出,免熱合金材料、大噸位壓鑄機及配套模具等上游環(huán)節(jié)不斷取得突破,行業(yè)具備向大型化、一體化壓鑄轉(zhuǎn)型的必要條件。此外與沖焊工藝相比,一體化壓鑄能顯著降低產(chǎn)線、材料、人力及續(xù)航成本,提升生產(chǎn)效率。以普通電動車電池容量80kwh 為例,采用一體壓鑄車身能實現(xiàn)減重10%,續(xù)航里程提升14%,若保持續(xù)航不變,則電池容量可減少10kwh。按磷酸鐵鋰電池pack 成本800 元/kwh 計算,可降低成本8000 元。必要條件已具+優(yōu)勢顯著,一體化壓鑄大規(guī)模應用確定性強。
一體化壓鑄產(chǎn)業(yè)鏈上游為壓鑄機、材料與模具廠商,中游為鋁合金壓鑄廠,下游為主機廠。①上游:一體化壓鑄需要免熱合金材料,國內(nèi)立中集團、上海交大、廣東鴻圖、湖北新金洋等已研制成功,材料端競爭充分。一體化壓鑄對模具的強度及韌性要求更高,模具端以未上市企業(yè)為主,當前6000 噸模具已量產(chǎn),12000 噸正在研發(fā)中。大型壓鑄機是實現(xiàn)一體化壓鑄的基礎,力勁科技為行業(yè)龍頭,12000 噸以上壓鑄機有望助力整車級別一體化壓鑄件。②中游:國內(nèi)壓鑄行業(yè)集中度較低,中游壓鑄廠商紛紛布局,文燦、鴻圖、拓普等較為領先。③下游:特斯拉率先推出一體化壓鑄,引領行業(yè)發(fā)展方向。大眾全新SSP 平臺將引入一體化壓鑄,后車身一體式鋁壓鑄樣件成功下線。國內(nèi)新勢力奮起直追,蔚來較為領先;吉利、比亞迪、長城等傳統(tǒng)車企也已入局。
風險提示:汽車銷量不及預期,輕量化滲透不及預期,原材料價格波動風險
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