汽车行业：汽车轻量化势不可挡 一体化压铸东风已至

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政策指引+电动化持续渗透,推动汽车轻量化发展加速。2021 年全国机动车保有量增长至3.95 亿辆,四项污染物排放总量为1557.7 万吨,同比-2.2%,减排速度有所放缓。而相关研究表明,车重每减轻10%,油耗可降低6%-8%。“双碳”政策及燃油车减耗目标下,汽车轻量化发展刻不容缓。此外对新能源汽车而言,续航里程焦虑仍是客户主要关切,而整车重量每降低10kg,续航里程可增加约2.5km。叠加新能源汽车三电系统重量大,加速催化汽车轻量化发展。

材料、结构、工艺轻量化为汽车减重三大着手点。①材料轻量化:采用高强度钢、铝合金、镁合金、碳纤维等代替传统钢材料,通过降低密度和用量实现整车减重,四者之间呈现减重效果和成本递增态势。其中铝合金减重性价比高,据美国铝业公司研究,汽车典型零件用铝的一次轻量化效果为30%-40%,二次轻量化效果可升至50%,中长期增量可观。此外工程塑料应用领域正由内外饰件延伸至功能结构件,发展前景广阔。②结构轻量化:包括尺寸、形状、形貌及拓扑优化等,其中尺寸优化发展最早最为成熟;拓扑优化是在结构布局尚未确定的情况下进行优化设计,极具应用价值。③工艺轻量化:包括一体化压铸、激光拼焊、热成形、液压成形、压力铸造及轻量化连接技术等,各种方式协同发展、各有应用。

一体化压铸助力整车制造成本下探及效率提升,大规模应用确定性强。一体化压铸是将传统汽车生产中冲压和焊装整合为压铸,工艺高度简化。随着特斯拉率先推出,免热合金材料、大吨位压铸机及配套模具等上游环节不断取得突破,行业具备向大型化、一体化压铸转型的必要条件。此外与冲焊工艺相比,一体化压铸能显著降低产线、材料、人力及续航成本,提升生产效率。以普通电动车电池容量80kwh 为例,采用一体压铸车身能实现减重10%,续航里程提升14%,若保持续航不变,则电池容量可减少10kwh。按磷酸铁锂电池pack 成本800 元/kwh 计算,可降低成本8000 元。必要条件已具+优势显著,一体化压铸大规模应用确定性强。

一体化压铸产业链上游为压铸机、材料与模具厂商,中游为铝合金压铸厂,下游为主机厂。①上游:一体化压铸需要免热合金材料,国内立中集团、上海交大、广东鸿图、湖北新金洋等已研制成功,材料端竞争充分。一体化压铸对模具的强度及韧性要求更高,模具端以未上市企业为主,当前6000 吨模具已量产,12000 吨正在研发中。大型压铸机是实现一体化压铸的基础,力劲科技为行业龙头,12000 吨以上压铸机有望助力整车级别一体化压铸件。②中游:国内压铸行业集中度较低,中游压铸厂商纷纷布局,文灿、鸿图、拓普等较为领先。③下游:特斯拉率先推出一体化压铸,引领行业发展方向。大众全新SSP 平台将引入一体化压铸,后车身一体式铝压铸样件成功下线。国内新势力奋起直追,蔚来较为领先;吉利、比亚迪、长城等传统车企也已入局。

风险提示:汽车销量不及预期,轻量化渗透不及预期,原材料价格波动风险

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