汽车行业智能电动汽车赛道深度一：一体化压铸-天风证券.pdf-solarbe文库

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1 证券研究报告作者行业评级上次评级行业报告 | 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明汽车强于大市强于大市维持 2022年 07月 20日（评级）分析师于特 SAC执业证书编号 S1110521050003 联系人庞博智能电动汽车赛道深度一一体化压铸行业专题研究一体化压铸是什么压铸技术是一种特种铸造技术，目前压铸铝合金制品在汽车用铝中约占 54～ 70。一体化压铸技术是压铸技术的新变革，通过将原本设计中需要组装的多个独立的零件经重新设计，并使用超大型压铸机一次压铸成型，直接获得完整的零部件，实现原有功能。汽车的传统制造工艺，主要包括冲压、焊装、涂装、总装等 4个环节。一体化压铸技术是对传统汽车制造工艺的革新，可以让车身轻量化，节省成本，提高效率，缩短供应链，整车的制造时间和运输时间缩短，减少人工和机器人，提升制造规模。一体化压铸为什么是发展趋势①减轻重量双碳背景下，轻量化是汽车行业发展的大趋势。一体化压铸的应用有助于轻量化的实现，特斯拉 Model Y后地板总成采用一体压铸后重量降低了 30。 ②提高效率与现有生产工艺相比，一体化压铸通过简化生产工序提升节拍，从而提高生产效率。 ③降低成本一体化压铸技术的应用可以降低生产、土地、人工等成本。特斯拉率应用一体化压铸的后地板，制造成本相比原来下降了 40。一体化压铸的国内市场空间有多大目前特斯拉已将一体化压铸技术作为标准工艺进行布局，多家主机厂跟进布局一体化压铸技术。未来除外覆盖件外，其余车身结构件的冲压和焊接环节均可能被压铸工艺替代。一体化压铸零部件的 ASP有望持续提升。我们预计从 2023 年开始一体化压铸的市场空间将迎来快速提升。据我们测算，国内一体化压铸的市场空间到 2025年预计将达 300亿以上的规模， 2022- 2025年的 CAGR达 238。一体化压铸有什么技术壁垒①材料方面一体化压铸技术依赖于免热处理铝合金材料。 ②设备方面一体化压铸对压铸机的锁模力有较高要求，压铸机有定制设计与开发的技术壁垒以及相对较高的资本支出。 ③工艺方面由于一体化压铸技术正处于起步阶段，需要压铸商在生产工艺上有丰富的经验和技术积累才能保证量产的良品率。 ④模具方面一体化压铸的零件，结构复杂、制造费用高、准备周期长，对于压铸模具的生产提出了更高的要求。投资建议我们认为，一体化压铸技术是对传统汽车制造工艺的革新，相比较现有生产技术能够提高效率、降低成本以及减轻重量。目前特斯拉已将一体化压铸技术作为标准工艺进行布局，其他各主机厂也纷纷跟进布局一体化压铸技术。我们预计从 2023年开始一体化压铸的市场空间将迎来快速提升，国内一体化压铸的市场空间到 2025年预计将达 300亿以上规模。（ 1）建议关注布局一体化压铸赛道的压铸商【广东鸿图、文灿股份、拓普集团、旭升股份、泉峰汽车、爱柯迪】等；（ 2）上游供应商有望随着一体化压铸渗透率提升而受益，建议关注上游材料供应商【立中集团】以及压铸设备供应商【力劲科技】。风险提示新能源汽车渗透率提升不及预期、新技术推广应用不及预期、测算有一定主观性存在偏差风险摘要 2请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明目录 1、一体化压铸是什么 3、一体化压铸有什么技术壁垒 2、一体化压铸为什么是发展趋势 3请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 6、风险提示 4、一体化压铸的产业链梳理 5、投资建议 3 什么是一体化压铸 1 4请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 1.1 压铸广泛应用的车用铝合金成型工艺压力铸造简称压铸技术，是一种特种铸造技术。该技术是指在高速高压的作用下，将液态或半液态金属填入压铸模型腔，并使金属液在一定的压力下快速凝固成铸件的一种精密铸造方法。该铸造技术目前已有百年历史，并广泛应用于汽车制造行业当中。目前压铸铝合金制品在汽车用铝中约占 54～ 70。车用铝合金按不同加工性能可分为铸造铝合金和变形铝合金两种，铸造铝合金是目前大部分汽车上用量最大的铝合金种类，广泛用于车轮、发动机部件、底架、减震器支架以及空间框架等结构件。天风汽车团队项目挤压锻造差压铸造低压铸造重力铸造高压铸造表面质量良好良好中等中等差良好内部质量 140MPa左右压力下成型，晶粒细小、组织致密锻打下晶粒细小、组织致密 0.6MPa左右下成型，晶粒较为粗大、组织相对松散 0.01-0.05MPa左右压力下成型，晶粒粗大、组织松散靠自重填充成型，晶粒极为粗大、组织松散高速喷水，无补缩，内部较多气孔疏松表面粗糙度 Ra3.2-1.6 Ra3.2-1.6 Ra6.3-3.2 Ra6.3-3.2 Ra6.3-3.2 Ra3.2-1.6 热处理可固溶（ T6）可固溶（ T6）可固溶（ T6）可固溶（ T6）可固溶（ T6）不可生产效率高低中等中等低高设备成本高中等中等低低中等成型精度一次成型程度高，加工余量少一次成型程度低，工序繁复、加工复杂加工余量较大加工余量较大加工余量较大一次成型程度高，加工余量少机械性能接近锻造水平最高中等中等中等低表铝合金成型工艺对比资料来源陆大兴等汽车底盘铝合金化轻量化的成型工艺及趋势、天风证券研究所 5 1.1 压铸广泛应用的车用铝合金成型工艺目前，国内外汽车用铝合金压铸件应用范围按使用功能分类，已用于结构件、受力件、安全件和装饰件等，主要包括以下应用场景 ➢ 动力系统缸体、缸体盖、缸盖罩、曲轴箱、油底壳、活塞、泵体、泵盖、壳体、发动机各类支架等； ➢ 传动系统变速器壳体、变速器油路板、离合器壳体、换挡拔叉、变速箱支架等； ➢ 转向系统链条盖、齿条壳体与涡轮壳体。 ➢ 底盘总成悬置支架与横梁； ➢ 车身轮毂、车身结构件与装饰制品； ➢ 其他减震器下端盖、压缩机支架、离合器踏板及刹车踏板等。天风汽车团队图铝合金压铸件的主要应用产品资料来源文灿股份官网、拓普集团官网、天风证券研究所 6 1.1 压铸广泛应用的车用铝合金成型工艺新能源汽车行业的发展推动铝合金压铸技术不断创新。伴随着新能源汽车行业对动力性、安全性、舒适性、轻量化等技术指标要求的不断提高，所需汽车用铝合金制品逐渐向薄壁、高强、低成本与一体化集成结构方向发展，为压铸技术的发展提供了应用基础与源动力。近年来汽车用铝合金压铸技术的发展，主要是通过对汽车用铝合金材料成分进行不断优化调整，结合高真空压铸技术与热处理工艺参数调控，充分发挥汽车用铝合金材料的工艺特性，借助高压注射与低速充型不断提高压铸合金材料的综合力学性能。在新能源汽车领域，目前铝合金压铸已经在混动汽车电池包壳体、电驱动壳体、电机和减速器一体机壳等场合得到应用。天风汽车团队图铝合金压铸件在新能源汽车领域的应用资料来源旭升股份官网、爱柯迪官网、天风证券研究所 7 1.2 一体化压铸特斯拉引领的压铸技术新变革一体化压铸技术是压铸技术的新变革。一体化压铸技术将原本设计中需要组装的多个独立的零件经重新设计，并使用超大型压铸机一次压铸成型，直接获得完整的零部件，实现原有功能。特斯拉率先应用一体化压铸的后地板。 2020年 9月的电池日上，特斯拉宣布 Model Y将采用一体式压铸后地板总成，将原来通过零部件冲压、焊接的总成一次压铸成型，相比原来可减少 79个部件，制造成本因此下降 40，这标志着大型单体铸造零件拼装整车的设计思路正式落地。天风汽车团队图特斯拉的一体化压铸技术方案资料来源汽车之家、 Tesla官网、天风证券研究所 8 1.2 一体化压铸特斯拉引领的压铸技术新变革下车体总成一体压铸成型为特斯拉的发展方向。特斯拉宣布下一步计划将应用 2-3个大型压铸件替换由 370个零件组成的整个下车体总成，重量将进一步降低 10，对应续航里程可增加 14。特斯拉未来可能实现白车身一次压铸成型，从而完全取消组装生产线。 2019年 7月特斯拉发布名为“汽车车架的多面一体成型铸造机和相关铸造方法”的专利，根据专利信息，该压铸机包括一个具有车身盖件模具的中心部分，以及多个可相对盖件模具平移的凸压模具部分，多个凸压模具可在中心区汇合后，负责不同部件的压铸，最终完成完整或部分的一体式车架铸造。虽然目前该专利方案并未得到商业化，但我们认为这代表了特斯拉一体化压铸的未来趋势。天风汽车团队图特斯拉计划用 2-3个大型压铸件组成整个下车体总成资料来源 Tesla官网、天风证券研究所图特斯拉“汽车车架的多面一体成型铸造机和相关铸造方法”专利资料来源盖世汽车、天风证券研究所 9 1.3 一体化压铸革新传统汽车制造工艺流程汽车的传统制造工艺，主要包括冲压、焊装、涂装、总装等 4个环节。主要工艺流程是将钢板冲压成不同的零部件单件，再通过焊接、铆接、涂胶等方式组装成车身总成，再进行防腐、喷漆等涂装处理，最后将内外饰、动力总成、底盘总成等零部件装配到车身上完成整车总装。一体化压铸技术是对传统汽车制造工艺的革新。特斯拉的 Model Y后车体原本由 70个零件冲压、焊接而成，一体化压铸将其变为一个零件。零部件的 70合一有多方面的优势，可以让车身轻量化，节省成本，提高效率，缩短供应链，整车的制造时间和运输时间缩短，减少人工和机器人，提升制造规模。 10天风汽车团队图汽车制造工艺流程的革新资料来源汽车商业评论、电动知家、天风证券研究所一体化压铸为什么是发展趋势 2 11请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 2.1 驱动力一减轻重量双碳背景下，轻量化是汽车行业发展的大趋势。根据国际铝业协会的相关数据，对于燃油车，重量与耗油量大致呈正相关关系，汽车质量每降低 100kg，每百公里可节省约 0.6L燃油，减排 800-900g的 CO2；对于电动车，重量与耗电量呈正相关关系，纯电动汽车整车重量若降低 10kg，续驶里程则可增加 2.5km。根据规划，到 2035年燃油和电动乘用车的整车轻量化系数将分别比 2019年的基数下降 25和 35。中国汽车工程学会的团体标准乘用车整车轻量化系数计算方法，定义了整车轻量化系数。该系数通过名义密度（ M/V）、质量功率比（ M/P）和脚印油耗 /电耗（ Q/A、 Y/A）来衡量整车轻量化程度。根据节能与新能源汽车技术路线图 2.0 ，到 2025/2030/2035年，燃油和电动乘用车的整车轻量化系数，将分别比 2019年降低 10/18/25和 15/25/35。天风汽车团队表汽车轻量化分阶段发展目标（以 2019年为基数）类型 2020-2025年 2025-2030年 2030-2035年燃油乘用车整车轻量化系数降低 10 整车轻量化系数降低 18 整车轻量化系数降低 25 纯电动乘用车整车轻量化系数降低 15 整车轻量化系数降低 25 整车轻量化系数降低 35 载货汽车载货量利用系数和挂牵比提高 5 载货量利用系数和挂牵比提高 10 载货量利用系数和挂牵比提高 15 客车整车轻量化系数降低5 整车轻量化系数降低10 整车轻量化系数降低15 图电动车续驶里程与整备质量的关系资料来源中国汽车工程学会节能与新能源汽车技术路线图 2.0 、天风证券研究所资料来源中国汽车工程学会节能与新能源汽车技术路线图 2.0 、天风证券研究所 12 2.1 驱动力一减轻重量在汽车轻量化在材料及成形工艺上主要有三种技术路线 1）高强度钢及其成型技术； 2）铝、镁合金及其成型技术； 3）非金属材料及其成型技术。铝合金综合性价比突出，是汽车轻量化的首选材料，汽车轻量化带动单车用铝量快速增长。据赛瑞研究的数据， 2020年在轻量化材料市场中，铝合金占比为 64，是目前最主要的轻量化材料。一体化压铸的应用有助于轻量化的实现，特斯拉 Model Y后地板总成采用一体压铸后重量降低了 30。随着一体化压铸技术的发展，铝合金压铸在车身与底盘结构件以及电池壳体上的应用有望逐步提升，从而提升铝合金压铸的单车价值量。天风汽车团队图 2016-2025年中国各车型单车用铝量（ kg）图汽车轻量化总体技术路线图资料来源中国汽车工程学会节能与新能源汽车技术路线图 2.0 、天风证券研究所资料来源铝道网、天风证券研究所 13 2.1 驱动力二提高效率与现有生产工艺相比，一体化压铸通过简化生产工序提升节拍，从而提高生产效率。大型压铸机一次压铸加工的时间不足两分钟， 80-90秒即可完成，每小时能完成 40-45个铸件，一天能生产 1000个铸件。如果采用传统加工工艺，冲压加焊装 70个零件组装一个部件，至少需要两个小时，必须多线并进，才能满足生产节奏。天风汽车团队图冲压工艺流程资料来源材易通公众号、天风证券研究所图压铸工艺流程资料来源美利信招股书、天风证券研究所 14 2.1 驱动力三降低成本特斯拉率先应用一体化压铸的后地板，制造成本相比原来下降了 40，主要是由于以下方面 ➢ 降低生产成本传统生产数十个零部件，至少需要数十套模具，此外还有生产线周边的机器臂、传输线、各种夹具等；一体化压铸可以将几十个零部件合成一个，采用超大型压铸机一次压铸成型。 ➢ 降低土地成本一台大型压铸机占地面积仅 100平方米，特斯拉采用大型压铸机后，工厂占地面积减少了 30。 ➢ 降低人工成本国内主流的焊装工厂需配套 200-300名产线工人，而采用一体压铸后，能缩减到原来的十分之一。天风汽车团队图特斯拉预计可通过一体化压铸技术减少工厂占地面积资料来源 Tesla官网、天风证券研究所 15 2.2 发展现状特斯拉率先落地，其他主机厂跟进布局特斯拉已将一体化压铸技术作为标准工艺进行布局。特斯拉在加州弗里蒙特、中国上海、德国柏林、美国得州分别设立工厂，同时拥有 14台一体化压铸设备。其他主机厂跟进布局一体化压铸技术。继特斯拉之后，蔚来、小鹏、高合、小康赛力斯等新势力以及长安汽车、大众、沃尔沃等传统车企均开始跟进布局和规划应用一体化压铸技术。天风汽车团队表特斯拉产能及压铸设备分布情况资料来源乘联会、 Tesla财报、建约车评、天风证券研究所工厂项目状态 20年产量（万辆）当前年产能（万辆） Model Y 年产能（万辆）压铸设备布置（台）加州弗里蒙特 Model X/S 在产 5.5 10 - - Model 3/Y 在产 30.1 50 15 2 中国上海 Model 3/Y 在产 15.4 45 20 3 德国柏林 Model Y 建设中 - - 50 8 美国得州 Cybertruck 建设中 - - 50 - Model Y 规划中 - - - - 待建 Semi 规划中 - - - 1 Roadster 规划中 - - - - Furture Product 规划中 - - - - 整车厂布局情况蔚来 2021年 10月，蔚来宣布成功验证开发了可用于制造大型压铸件的免热处理材料；全新材料将会应用在蔚来第二代平台车型上。小鹏小鹏的武汉工厂除了规划了常规的冲压、焊接、涂装车间，还加入了一体化压铸工艺车间，武汉工厂将引进一套（条）以上超大型压铸岛及自动化生产线。高合 2021年高合与上海交通大学轻合金国家工程中心全球首发 TechCastTM超大铸件用低碳铝合金材料； 2022年 2月，高合与拓普集团联合宣布，国内首个基于 7200吨巨型压铸机正向开发的一体化超大压铸车身后舱正式量产下线，将在高合汽车后续车型中大批量应用。小康 2022年 1月，小康股份表示，预计今年年底到明年上半年，会实现一体化压铸车身，目前已经进入全面研发阶段。大众 2021年据德国商报，大众预计将为了生产新一代电动汽车（ Trinity项目）新建工厂，并打算在 Trinity项目中引入一体化压铸技术。沃尔沃 2022年，沃尔沃汽车宣布，瑞典 Torslanda计划于 2023年开始建造新工厂， 2025年投产，该工厂将引入大型铝制车身部件铸造工艺。长安汽车 2022年 6月，长安渝北工厂进行改造招标 ,将新建一体式前舱、后地板车间，新增必要的相关工艺设备，形成一体式前舱、后地板年产 28万套的生产能力。表主机厂在一体化压铸的布局情况资料来源压铸周刊、压铸技术网、汽车材料网、中国经济网、智驾网、天风证券研究所 16 2.2 发展现状压铸商加快推进一体化压铸进展我国汽车行业的主要铝压铸商有文灿股份、广东鸿图、拓普集团、泉峰汽车、旭升股份、爱柯迪等，目前各铝压铸企业都在加快一体化压铸布局当中。天风汽车团队表国内主要铝压铸商一体化压铸的布局情况资料来源 wind、各公司官网、汽车材料网、铸造头条、国际金属加工网、有色资讯网、天风证券研究所 17 压铸供应商成立时间业务情况主要客户一体化压铸进展压铸机供应商及数量文灿股份 1998年主要从事汽车铝合金精密压铸件的研发、生产和销售。奔驰、大众、长城汽车、法雷奥、博格华纳等。目前全球第一家在大型一体化车身结构件产品领域获得客户量产项目定点并且完成试模的企业，目前国内生产汽车零部件产品的最大吨位 9000T的压铸机将安装完毕并开始试生产；公司为特斯拉供应压铸副车架等相关产品；现在有 5-6家客户在和公司沟通大型一体化车身结构件产品的研发，预计在 2023年 -2025年开始量产。力劲科技； 2021年采购 9 台； 2022年采购 9台，吨位为 2800T-9000T。广东鸿图 2000年公司已从单一的汽车零部件业务发展成四大板块业务铝合金零部件板块、内外饰板块、专用车板块和投资板块。通用、菲亚特 -克莱斯勒、沃尔沃、本田、丰田、吉利等。已有 6800T底盘一体化结构件产品下线，计划向力劲科技集团采购包括 2套 12000T汽车铝合金零部件单元在内的 8套大型及超大型智能汽车铝合金零部件单元；未来将结合客户的发展方向在一体化前舱总成、一体化后地板总成和一体化电池托盘等关键核心轻量化部件方面布局和发力，目前正积极跟相关客户在一体化压铸产品同步开发方面进行接洽。 2022年 6月 14日，公司公告获得小鹏某车型底盘一体化结构件产品的供应商定点。力劲科技； 2022年采购力劲科技大型智能压铸单元共 8台套，最高吨位达 12000T。拓普股份 1983年主要致力于汽车动力底盘系统、饰件系统、智能驾驶系统等领域的研发与制造。奥迪、宝马、通用、吉利、福特、奔驰、保时捷等。 2021年 9月，拓普集团与力劲科技签署协议，就大型汽车结构件一体化成型项目达成深度战略合作；拓普向力劲订购了 21台套压铸单元，其中包括 6台 7200吨压铸设备； 2022年 2月，高合汽车与拓普集团联合宣布，国内首个基于 7200吨巨型压铸机正向开发的一体化超大压铸车身后舱正式量产下线。力劲科技； 2021年向力劲科技订购了 21 台套压铸单元，其中包括 6台 7200吨压铸设备。旭升股份 2003年主要从事精密铝合金汽车零部件和工业零部件的研发、生产和销售。宝马、奔驰、博世、长城汽车、宁德时代、蔚来等。公司已积累了 4400T压铸机的使用经验、大吨位模具的设计与制造能力，并积极与主机厂进行沟通交流；随着大吨位压铸机（ 8000T及以上）的采购到位和方案的落地，将快速推动公司一体化压铸的进展。海天金属； 2021年旭升股份签约，在未来三年内向海天金属订购总价约 2亿元的压铸岛设备，机型覆盖 1300T-4500T、 6600T和 8800T。爱柯迪 2003年公司聚焦汽车轻量化、节能环保、新能源、电动化、自动驾驶方向。公司为全球汽车市场提供有关汽车轻量化铝合金产品解决方案。法雷奥、博世、麦格纳、博格华纳、上汽集团等。根据爱柯迪智能制造科技产业园环境影响登记表公示信息，公司计划购入 4 台 4400T、 2台 6100T和 2台 8400T布勒的压铸机。布勒；公司计划购入 4台 4400T、 2台 6100T和 2台 8400T布勒的压铸机。泉峰汽车 2012年主要从事汽车关键零部件的研发、生产、销售，逐步形成了以汽车热交换零部件、汽车传动零部件、汽车引擎部件以及新能源汽车零部件为核心的产品体系。博泽、三菱、蔚来、博世、法雷奥、蒂森克虏伯等。公司布局一体化压铸相对较早，在硬件以及技术两方面都有一些储备；硬件储备上，公司 5000T压铸机已经投入使用， 6000T和 8000T的压铸机预计将在今年 6月和 8月到厂，硬件上具备了研发和生产的能力；技术储备上，公司的大型压铸机将主要用于“多合一”组件、电池构件及车身构件相关业务。 2022年 1台 5000T压铸机已经投入使用， 6000T和 8000T的压铸机预计年内到厂。 2.3 空间测算 ASP有望持续提升，预计 22-25年的 CAGR达 238 一体化压铸零部件的 ASP有望持续提升。 2020年 9月，特斯拉宣布 Model Y后地板将采用一体化压铸；而据其 22Q1季报， Austin工厂生产的 ModelY采用一体化压铸的产品已扩展到了前舱后地板。未来除外覆盖件外，其余车身结构件的冲压和焊接环节均可能被压铸工艺替代，一体化压铸零部件的 ASP有望持续提升。 2023年开始市场空间将快速提升，我们预计 2022-2025年的 CAGR可达 238。考虑新技术导入车型的开发周期，我们预计从 2023年开始一体化压铸的市场空间将迎来快速提升。据我们测算，国内一体化压铸的市场空间到 2025年预计将达 300亿以上的规模， 2022-2025年的 CAGR达 238。天风汽车团队表国内一体化压铸的市场空间测算资料来源压铸杂志、 wind、中汽协、太平洋汽车、汽车之家、网易新闻、天风证券研究所资料来源 Tesla官网、汽车之家、天风证券研究所图 Tesla采用一体化压铸零部件的 ASP持续提升 22Q1，特斯拉 Austin工厂生产 ModelY前舱和后地板均采用一体化压铸 20年 9月，特斯拉宣布 Model Y后地板将采用一体化压铸 18 2022E 2023E 2024E 2025E 新能源汽车销量（万辆） 650 845 1014 1217 YOY 30 20 20 一体化压铸渗透率 5 10 16 23 ASP（元 /辆） 3000 6000 8500 11000 YOY 100 42 29 一体化压铸市场空间（亿元） 8 51 138 308 YOY 533.8 172.0 123.2 一体化压铸有什么技术壁垒 3 19请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 3.1 材料免热处理铝合金在材料方面，一体化压铸技术依赖于免热处理铝合金材料。其原因在于一体化压铸件的投影面积相对较大，由众多小型件集成单一大件，而热处理是保障压铸零部件机械性能的有效途径。从实际情况来看，在热处理过程中易引起汽车零部件尺寸变形及表面缺陷，对于大型一体化零部件来说需要承担巨大的成本风险，因此，预计免热处理材料大概率将成为一体化压铸技术实施过程中的最佳选择。从当前市场竞争格局上看，国内外均有企业开发和推广免热处理铝合金材料，其中包括了立中集团、帅翼驰、华人运通与上海交大、广东鸿图、特斯拉、美国美铝、德国莱茵菲尔德等。目前，特斯拉已将自研专利“用于结构部件的压铸铝合金” 应用于一体化压铸当中，既坚固又具有出色延展性，有效降低了特斯拉相关生产成本。天风汽车团队资料来源广东鸿图公开专利、天风证券研究所图广东鸿图研发的高强度高韧性压铸铝合金材料表部分企业免热处理材料布局情况资料来源压铸周刊、 wind、天风证券研究所公司布局立中集团公司成功研发了免热处理合金材料，可实现汽车零部件在一体化、大尺寸、薄壁、结构复杂和热处理易变形的新能源汽车结构件“铝代钢”材料的替代。帅翼驰公司与蔚来成功验证了可用于制造大型压铸件的免热处理铝合金材料，这是中国车企首次将该材料验证并应用于大型结构件上。华人运通公司与高合汽车、上海交通大学轻合金国家工程中心达成战略合作，双方全球首发 TechCast™超大铸件用低碳铝合金，将在高合汽车后续车型上大批量采用。特斯拉公司使用的免热处理铝合金材料，亦已申请了专利，专利名为“用于结构部件的压铸铝合金”（ Die Cast Aluminum Alloys for Structural Components）。该款铝合金还无需进一步加工，可以让特斯拉能够降低生产成本。广东鸿图公司目前已研发三种具有自主知识产权的高强度高韧性压铸铝合金材料，可不进行热处理即可达到结构件的力学性能要求。 20 3.2 设备超大型压铸机一体化压铸对压铸机的锁模力有较高要求。特斯拉所订购的压铸机的锁模力高达 6000T和 8000T，目前具备此类超大型压铸机生产能力的厂商主要有瑞士布勒、力劲科技及其子品牌 IDRA、海天金属、伊之密等。压铸机有定制设计与开发的技术壁垒以及相对较高的资本支出。特斯拉的一体化压铸机 Giga Press，由特斯拉和压铸机厂商 IDRA Group联合定制，深度参与了软硬件的设计制造。除了压铸机定制设计与开发的技术壁垒之外，一体化压铸机价格较高，需要大批量生产带来的规模效益，来分摊压铸机和模具的综合成本。国内供应商海天金属和伊之密将陆续交付超大型压铸机产品。 2022年 6月，重庆美利信 8800T超大型车身结构件一体化压铸成型成功量产，所使用的压铸机即为海天金属的 HDC8800T超大型压铸机，后续旭升股份也将采购海天金属的超大型压铸机；伊之密目前已完成 6000-9000T超大型压铸机研发， 7000吨压铸机已完成首发， 9000吨超大型压铸机已完成与一汽的签约，预计年底可交付。天风汽车团队图 IDRA的超大型压铸机 Giga Press 资料来源 IDRA官网、天风证券研究所资料来源布勒官网、天风证券研究所图瑞士布勒的超大型压铸机 21 图海天金属的超大型压铸机资料来源海天金属官网、天风证券研究所 3.3 生产工艺与模具压铸工艺壁垒生产工艺会影响产品的成品率，由于一体化压铸技术正处于起步阶段，需要压铸商在生产工艺上有丰富的经验和技术积累才能保证量产的良品率。我国的压铸商主要包括了文灿股份、广东鸿图、拓普集团、泉峰汽车、旭升股份、爱柯迪等，目前各企业都在加快一体化压铸布局当中。大型模具生产壁垒一体化压铸的零件，结构复杂、制造费用高、准备周期长，对于压铸模具的生产提出了更高的要求，部分 Tier1压铸商缺乏大型模具自研设计能力。随着超大型一体车身轻量化的大步推进，广州型腔、宁波臻至、宁波赛维达等模具企业均有所参与。天风汽车团队图一体化压铸的模具资料来源压铸杂志、天风证券研究所企业模具供应文灿股份文灿模具、南通雄邦（子公司）广东鸿图广东型腔 19年自建模具公司泉峰汽车模具自研旭升股份可自行设计 4400T以下模具爱柯迪具备模具设计制造能力重庆美立信广州型腔 8800T模具配套一体化压铸产品表国内 Tier1压铸商的模具供应情况资料来源广东鸿图公告、爱柯迪公告、泉峰汽车官网、旭升股份官网、压铸杂志、立鼎产业研究网、天风证券研究所 22 一体化压铸的产业链梳理 4 23请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 4.1 产业链产业链上中下游联动，共同布局推进一体化压铸的应用。一体化压铸产业链上游主要为材料、设备和模具，中游为压铸商，下游客户主要为主机厂。天风汽车团队图一体化压铸产业链资料来源各公司官网、天风证券研究所 24 上游中游下游材料模具压铸商主机厂 in-house 主机厂立中集团 300428.SZ 帅翼驰美国铝业德国莱茵菲尔德广州型腔压铸机力劲科技 0558.HK 海天金属瑞士布勒伊之密 300415.SZ 宁波臻至赛维达 Tesla TSLA.O 小鹏汽车 9869.HK/XPEV.N 文灿股份 603348.SH 拓普集团 601689.SH 广东鸿图 002101.SZ 旭升股份 603305.SH 泉峰汽车 603982.SH 爱柯迪 609333.SH 蔚来 9866.HK/NIO.N 高合小康股份 601127.SH 大众沃尔沃美利信长安 4.2 材料供应商立中集团（ 300428.SZ）立中集团始创于 1984年，专业从事研发、生产铸造铝合金、变形铝合金、铝合金车轮、功能合金新材料、精密模具、自动熔炼装备和锂钠电池新材料等，产品主要应用于汽车、高铁、电子电器、消费电子、 5G通讯、航天航空、机械、船舶、新能源动力电池等领域。据 2021年年报显示，公司铸造铝合金业务占比 59.02，为公司第一大业务板块。公司 2016年开始立项免热处理合金项目研发，于 2020年申请并相继获得了国家发明专利证书，打破了国外在该领域的产品垄断和技术封锁，并逐步实现了该材料的市场化应用和推广。天风汽车团队资料来源汽车材料网、天风证券研究所图立中集团免热处理合金材料图立中集团业务占比情况（单位）资料来源 wind、天风证券研究所 25 4.2 材料供应商立中集团（ 300428.SZ）客户优势公司拥有广泛且稳定的新能源汽车客户市场基础，将为公司免热处理材料的产品认证和市场推广奠定基础。产品优势公司的免热处理合金在抗拉强度、屈服强度和延伸率等方面表现出了良好且均衡的机械性能。未来预期 2022年公司将迎来免热处理合金发展元年，未来随着一体化压铸产业从新势力品牌扩展到传统乘用车品牌，免热处理合金的需求量预计将实现大幅提升，在 2023年进入快速发展阶段，并于 2024-2026年进入市场的高速增长期。天风汽车团队资料来源 wind、天风证券研究所图立中集团的主要竞争优势优势具体表现客户铝合金车轮产品配套服务蔚来、理想、小鹏、威马、华人运通及牛创等多家新能源车企。铸造铝合金材料蔚来、小鹏等造车新势力的二级供应商。产品延伸率较传统压铸材料提升 5倍以上，能够更好的应用于高强、高韧、超大型一体化压铸零部件的生产。解决了国外产品因硅含量较低导致的流动性较差而造成的后续一体化压铸零部件报废率较高的问题。公司采用了独特的低 Mo变质技术， Mo含量仅为国际同类变质含量的 1/51/7，解决了一体化过程中的偏稀性问题。公司材料价格相较于国外同类材料降低 1520，进一步提升了国产材料的国际市场竞争力。 26 4.3 设备供应商力劲科技（ 0558.HK）力劲科技是全球最大的压铸机制造商之一，主要从事设计、制造及销售三大系列产品，即压铸机、注塑机及电脑数控（ CNC）加工中心。其产品广泛应用于汽车车身及配件、家电用品、配饰及电子产品等。 2019年，力劲科技首发当时世界上最大的 6000T超大型智能压铸单。 2021年，公司再次发布了目前世界上最大的 9000T巨型智能压铸单元力劲 DREAMPRESS9000T巨型智能压铸单元，再次实现技术和结构上的新突破，再次将压铸产品的最大压铸面积、可压铸产品尺寸提升到了一个新的高度。 2022年 4月，公司在原有深圳、中山、宁波、上海等 8个生产基地及研发中心基础上，再次在深圳市建造新生产基地，主要用于压铸机业务，其中包括了 6000吨及以上超大型压铸单元、工业机器人及周边自动化配套设备的研发。 27天风汽车团队资料来源压铸周刊官网、天风证券研究所图力劲超大型智能压铸单元图力劲集团新生产基地规划图资料来源力劲科技官网、天风证券研究所 4.4.1 压铸商广东鸿图（ 002101.SZ）公司的铝合金零部件业务主要负责开发、设计、制造、销售各类精密铝合金零部件及相关配件，广泛应用于汽车类、通讯类和机电类产品。主要产品包括发动机缸体、支架、油底壳、变速器壳体、新能源汽车三电系统壳体、转向器壳体、减震塔、车身结构件等。公司该业务板块下设广东高要、江苏南通、湖北武汉三大生产基地，总占地面积共 750亩，现有工程技术人员 800余人，拥有从美国、日本、意大利、瑞士等国家引进的先进汽车铝合金零部件机 150多台、精密数控加工中心 1200多台，具备年产各类精密铝合金零部件 12万吨的生产能力。凭借着雄厚的研发实力和优质的产品，赢得了通用、菲亚特 -克莱斯勒、沃尔沃、日产、本田、丰田、吉利、广汽等众多客户的好评。 28天风汽车团队资料来源广东鸿图官网、天风证券研究所图公司的铝合金零部件业务相关产品 4.4.1 压铸商广东鸿图（ 002101.SZ）一体化结构件的生产制造具有较高的技术壁垒，公司已有相关的技术储备。 ➢ 铝合金材料目前已研发三种具有自主知识产权的高强度高韧性免热处理压铸铝合金材料。 ➢ 连接技术由于免热处理材料对后续的加工工艺有很大的影响，公司为生产出来的铸件配套了相应的连接技术，公司拥有自主研发的铆接、摩接和铰接等技术，相关技术处于国内领先、国际先进水平。 ➢ 压铸工艺公司拥有独立经验数据库，如高真空压铸、模温控制等核心技术，已取得了目前国内最多的自主专利。 ➢ 压铸设备前端设计阶段融入了公司多年的经验，包括根据产品特点在材料开发、模具设计制造、工艺开发以及装备控制要点等方面融入到生产设备的前端设计中。公司与力劲科技的合作，将自身积累的工艺技术经验输出设备设计的改进要求，设备性能可以在原有基础上进一步提高。 6月 14日，公司公告获得小鹏汽车某车型底盘一体化结构件产品的供应商定点。 29天风汽车团队资料来源广东鸿图官网、天风证券研究所图公司 6800T超大型智能铝合金零部件单元及大型零部件图 12000T超级汽车铝合金零部件单元研发项目签约资料来源广东鸿图官网、天风证券研究所 4.4.2 压铸商文灿股份（ 603348.SH）公司主要从事汽车铝合金精密压铸件的研发、生产和销售，产品主要应用于中高档汽车的发动机系统、变速箱系统、底盘系统、制动系统、车身结构件及其他汽车零部件。公司拥有 500多人组成的具有丰富经验的优秀技术队伍，配备了现代先进设计和管理的软件及工具。现有压铸设备 150余台（吨位从 125吨到 4000吨）、加工中心接近 1000台。公司年模具产量超过 350套，可制造适合 125 到 4000吨压铸机所需的模具，铝合金压铸件的年产能超 4万吨。公司客户包括采埃孚天合、威伯科、法雷奥、格特拉克、博世、加特可等全球知名一级汽车零部件供应商，以及通用汽车、奔驰、长城汽车、大众、特斯拉、吉利、上海蔚来等整车厂商。 30天风汽车团队资料来源文灿股份官网、天风证券研究所图公司 4000T结构件压铸设备图公司自配模具装备车间资料来源文灿股份官网、天风证券研究所