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1 ©2023 LeadLeowww.leadleo.com 400-072-5588 2023年 中国新能源汽车产业系列研究报告 汽车一体化压铸(上)技术 及产业链解读 报告提供的任何内容 ( 包括但不限于数据 、 文字 、 图表 、 图像等 ) 均系 头豹研究院独有的高度机密性文件 ( 在报告中另行标明出处者除外 ) 。 未经头豹研究院事先书面许可 , 任何人不得以任何方式擅自复制 、 再造 、 传播 、 出版 、 引用 、 改编 、 汇编本报告内容 , 若有违反上述约定的行 为发生 , 头豹研究院保留采取法律措施 , 追究相关人员责任的权利 。 头 豹研究院开展的所有商业活动均使用 “ 头豹研究院 ” 或 “ 头豹 ”的商号 、 商标 , 头豹研究院无任何前述名称之外的其他分支机构 , 也未授权或 聘用其他任何第三方代表头豹研究院开展商业活动 。 报告主要作者胡丹妮 实习生宋容伊 2023/02 www.leadleo.com 报告 标签 一体化压铸,新能源汽车,低碳化,轻量化 2 随着新能源汽车行业发展进入快车道,近年来政府出台一系列相关政策支持汽车压 铸合金材料制造和关键技术研发,推动汽车轻量化、低碳化目标的实现。压铸技术 不断迭代更新,中国压铸技术也在日益成熟。现阶段中国汽车轻量化铝材大多用于 高端车型,随着一体化压铸技术普及,中国汽车用铝市场仍存在较大上升空间。 一体化压铸技术先进、高效,简化车身制造工艺流程,减少车身制造 所需零部件数量,大幅提升了汽车轻量化效果,能够解决节能环保与 市场需求间的矛盾。 一体化压铸具有多种优势 , 能使汽车性能更优 、 质量更轻 , 车企成 本更低 、 效率更高 。 免加热铝合金材料 、 超大型压铸机设备 、 压铸 模具 、 工艺流程各环节设计经验方法四大壁垒正被逐步突破 。 01 一体化压铸能够使得车身生产中涂胶环节减少,优化性能同时减轻车重,助力实现 新能源汽车续航里程增加。此外,一体压铸技术直接减少车身材料成本和设备模具 等制造费用,间接减少人力、土地成本,提高材料回收率,同时实现更低成本与更 高效率,预期盈利上涨。 02 上游免加热铝合金材料、超大型压铸机设备、压铸模具迭代升级,先发企业在材料 配比、工艺流程、结构件设计量产方面积累丰富经验,对一体化压铸技术的升级有 重大意义。中游压铸厂商纷纷加速汽车一体化压铸布局,文灿股份、广东鸿图、拓 普集团等已与车企建立合作并开始试制一体化压铸件。随着下游新能源汽车市场对 一体化压铸的需求逐渐上行,一体化压铸产品将不断迭代升级,未来发展前景可期。 一体化压铸产业链主要由上游材料、模具、设备厂商,中游压铸商, 下游主机厂共同布局,产业链上中下游众多企业联动推进一体化压铸 的应用。03 新能源汽车一体化压铸市场 进入高速发展快车道 随着新能源汽车行业 景气度持续上行 , 特斯 拉首次提出一体化压铸概念 , 推动了汽车行 业生产制造的变革 , 国内各大自主新势力主 机厂也开始联合相关汽车 压铸件厂商积极研 发和拓展相关 技术 , 拥抱行业新变革 。 一体 化 压铸凭借轻量化 、 降本增效等多种优势 , 如今已成为汽车行业高速发展的风口之一 , 相关供应商将充分受益 , 未来发展前景广阔 。 摘要 ©2023 LeadLeo 3 ©2023 LeadLeowww.leadleo.com 400-072-5588 ◆第一章背景综述 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 6 定义 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 7 发展历程 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 8 汽车轻量化成为大趋势 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 9 政策法规驱动行业发展 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 10 ◆第二章技术分析 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11 技术优势 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 12 技术壁垒 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 14 ◆第三章产业链分析及代表性企业分析 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 15 产业链图谱 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 16 产业链上游 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 17 立中集团 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 20 产业链中游 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 21 文灿股份 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 23 拓普集团 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 24 爱柯迪 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 25 产业链下游 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 26 特斯拉 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 28 ◆方法论 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 29 ◆法律声明 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 31 目录 CONTENTS 4 ©2023 LeadLeowww.leadleo.com 400-072-5588 图表 1汽车制造流程 ---------------------------------------- 7 图表 2铸造工艺分类 ---------------------------------------- 7 图表 3一体压铸发展时间线 ---------------------------------------- 8 图表 4汽车自重构成 ---------------------------------------- 9 图表 5车型总用铝量,吨 ---------------------------------------- 9 图表 6中国压铸行业相关政策 ---------------------------------------- 10 图表 7白车身涂胶 ---------------------------------------- 12 图表 8轻量化实现途径 ---------------------------------------- 12 图表 9各类车身单车生产费用,万元 /辆 ---------------------------------------- 13 图表 10特斯拉工厂面积 ---------------------------------------- 13 图表 11一体化压铸产业链及代表性企业总览 ---------------------------------------- 16 图表 12各企业材料布局 ---------------------------------------- 18 图表 13各企业大型压铸机布局 ---------------------------------------- 18 图表 14各企业模具布局 ---------------------------------------- 19 图表 15立中集团营业收入,亿元 ---------------------------------------- 20 图表 16中游各企业产品及布局 ---------------------------------------- 22 图表 17中游市场格局 ---------------------------------------- 22 图表 18文灿股份营业收入,亿元 ---------------------------------------- 23 图表 19拓普集团营业收入,亿元 ---------------------------------------- 24 图表 20爱柯迪营业收入,亿元 ---------------------------------------- 25 图表 21整车厂与第三方压铸厂布局 ---------------------------------------- 27 图表 22特斯拉营业收入,亿元 ---------------------------------------- 28 图表 目录 List of Figures and Tables 5 ©2023 LeadLeowww.leadleo.com 400-072-5588 第一章背景综述 主要观点  汽车一体化压铸技术先进 、 高效 , 能够取代传统车身制造中的冲压和焊接环节 , 简化车身制造工艺流程 , 整合了供应 链环节 , 减少车身制造所需零部件数量 , 大幅提升了汽车轻量化效果 。  车身由非承载式转变为承载式 , 压铸技术不断迭代更新 , 中国压铸技术也在日益成熟 , 部分车型中压铸工艺有望取代 白车身制造传统工艺 ( 冲压 焊接 ) , 未来有望向着一体化压铸的趋势发展 。  汽车自重对碳排放总量有重大影响 , 汽车轻量化是解决节能环保与市场需求间矛盾的关键点 , 现阶段中国汽车轻量化 铝材大多用于高端车型 , 随着一体化压铸技术普及 , 中国汽车用铝市场仍存在较大上升空间 。  随着新能源汽车行业发展进入快车道 , 近年来政府重视度迅速提升 , 出台一系列相关政策支持汽车压铸合金材料制造 和关键技术研发 , 推动汽车轻量化 、 低碳化目标的实现 6 ©2023 LeadLeowww.leadleo.com 400-072-5588 车身总装 车身总装车身总装车身总装 背景综述 定义 一体化压铸技术先进、高效,取代传统车身制造中的冲压和焊接环节,简化车身制造工艺流程,整合了供应 链环节,减少车身制造所需零部件数量,大幅提升了汽车轻量化效果 汽车制造传统流程 来源 文灿股份招股书, 铝精深加工, 中国铸造协会, 特斯拉财报,头豹研究院 铸造工艺分类 白车身一体压铸制造流程 铸造 砂型铸造 重力铸造 特种铸造 天然矿产砂石为主要造 型材料 熔模铸造,泥型铸造, 亮型铸造,负压铸造, 陶瓷型铸造 以金属为主要铸型材料 金属型铸造, 压力铸造 , 连续铸造,低压铸造, 离心铸造 冲压 焊接 涂装 总装 外覆盖件 车身结构件 四车门 引擎 后备 箱盖 底盘结构件 等 组件焊接 组件焊接 白车身焊装 车身涂装 喷涂 车身总装 外覆盖件 车身结构件 四车门 引擎 后备 箱盖 白车身焊装 传统车身主要为钣金焊接 结构 , 制造工艺分为冲压 、 焊接 、 涂装 、 总装等四大 环节 。 一体压铸工艺 取代 传统冲压和焊接环节 , 同 时大幅简化机器人白车身 焊接线 ( 仅需将车身压铸 组件和外覆盖件组装焊 接 ) , 制造流程大幅简化 。 压铸指利用高压将金属熔 液压入压铸模具内 , 并在 压力下冷却成型 。 压铸是 技术最先进 、 效率最高的 精密零部件制造技术之一 , 是一种少 、 无切削的近净 成形金属热加工成型技术 , 其产品具有精密 、 质轻 、 美观等诸多优点 。 冲压压铸 Model 3 Model Y 技术 冲压焊接 一体化压铸 零部件数量 171 个零部件 2 个大型铝铸件 重量 - 较传统下降 10-20 ( 后地板 ) 连接点数量 700-800 个 50 个 制造时间 1-2小时 ( 后地板 ) 3-5分钟 ( 后地板 ) 定义 一体压铸工艺通过多向压铸机、车辆覆盖件 模具和几个可以相对于覆盖件模具平移的凸压模具, 实现对汽车白车身的铸造成型。此类凸压模具会分 别移动至铸造机中央的铸造区,负责不同部件的铸 造,在一台机器上完成绝大部分车架的铸造工作。 整车厂零部件厂 7 ©2023 LeadLeowww.leadleo.com 400-072-5588 背景综述 发展历程 车身由非承载式转变为承载式,压铸技术 不断迭代更新 ,中国压铸技术也在日益成熟,部分车型中压铸机有 望取代白车身制造传统工艺(冲压 焊接 ) ,未来有望向着一体化压铸的趋势发展 发展时间线 1960s 1970s2010s 2020s 压铸车身 特斯拉引领汽车车体制造重大变 革,压铸机有望取代焊接机器人成为造车核 心设备。 时间 特斯拉 一体压铸技术的发展 时间线 2015 聘请铝合金专家 Charles Kuehman,很快 开发出一体压 铸技术 的铝合金配方 2019.7 发布新专利“汽车车架的多向车身一体成型铸造机和相 关铸造方法” 2020.4 宣布从 IDRA 购买世界上最大的两台铸造机来铸造 Model Y 后车底部分 2021.5 特斯拉前舱一体化总成铸件试验也披露下线 来源 中国压铸行业发展历程及现状 , 特斯拉 公告,头豹研究院 80 年代, 改革开放 促进压铸产业发展,企 业数量超过 50 家,增加 7 倍,力劲公司是 典型代表。 2005 年起,中国压铸装置设备和生产单元 出口 至日本、美国等多个国家,供应多国 企业。 1947 年,中国第一家压铸专业厂在 上海 弄 堂里诞生。 60 年代,国内压铸生产厂家在技术上有了 较快发展, 阜新 压铸机厂曾生产了锁模力 为 28,000kN 的大型压铸机,填补当时了国 内大型压铸机的空白。 1838 年,美国的 BRUCE 公司发明了原始 的压铸机,用来 铸造铅字 。 1934 年, 雪铁龙 首次引入承载式车身,较 非承载式车身降低 70kg 重量。 70 年代,承载式车身在乘用车中实现 普及 。 1993 年,德国 Muller 公司制造了合型力为 44,000kN 的压铸机, 首次被用于 汽车零件 生产 。 人工焊接车身 上世纪初,焊接 技术逐步成熟, 汽车车体制造工 艺以钣金冲压 焊接为主。 机器人焊接车身 70 年代,工业机 器人诞生并应用 于汽车焊接工艺。 50 年间,汽车车 身制造工艺始终 以钣金冲压 机器 人焊接为主。 压铸技 术角度 -国际 汽车制 造角度 压铸技 术角度 -国内 Model S/X 传统冲压 -焊接工艺 Model Y 一体化压铸后地板 下一代车型 一体化压铸下车体 8 ©2023 LeadLeowww.leadleo.com 400-072-5588 背景综述 汽车 轻量化成为大趋势 汽车自重对碳排放总量有重大影响,汽车轻量化是解决节能环保与市场需求间矛盾的关键点,现阶段中国汽 车轻量化铝材大多用于高端车型,随着一体化压铸技术普及,中国汽车用铝市场存在较大上升空间 79 21 60 40 汽车燃料 中 约 60 用于负荷汽车自重 全球碳排放中 约 21 来源于汽车 全球碳排放中 21 来自于汽车,其中 60 用于负荷汽车自重 55 12 9 7 410 钢铁 铸铁 塑料 铝 复合材料 陶瓷及玻璃 其他 汽车 总重中钢铁占比高达 55, 可换成其他材料实现轻量化 能源压力 环 保压力 汽车节能 → 降低排放 产品整备质 量下降 市场消费需 求 产品大型化 趋势明显 产品整备质 量上升 轻量化是解决节能环保与市场需求间 矛盾的重要方法 矛 盾 SUV 产品持续 热销,加大整 车厂 轴距的轿 车产品比比皆 是 2010 年 -2020 年 国产乘用车平 均整备质量年 均增重 21.6 kg 新能源汽车的 质量普遍比燃 油车重 100-200 kg,亟需实现 汽车轻量化 中国 2020 年 5.0 L油耗 第六阶段排放 标准 第四阶段油耗 法规中目标值 对应的整车基 准质量段 由 1205-1320 kg 提升 至 1320-1430 kg 来源 节能与新能源汽车技术路线图 , CM Group,头豹研究院 轻量化是解决节能环保与市场需求间矛盾的重要方法 基于节能环保和市场消费需 求间的矛盾,实现汽车轻量 化迫在眉睫。 在能源和环保 的双重压力下,中国汽车产 品整备质量需下降,以实现 节能减排;而市场消费需求 更倾向于产品大型化,会导 致汽车整备质量上升,两者 出现矛盾。 中国乘用车单车用铝量 ( 2019)普遍用于高端车型, 且随着整车价格的上升而增 加。 9 ©2023 LeadLeowww.leadleo.com 400-072-5588 节能与新能源汽车技术路线图 2.0 中提 出我国汽车轻量化技术总体目标 汽车行业积极响应国家“双碳”政策,控 制汽车产业碳排放总量 政策 颁布日期 相关部门 政策要点 鼓励外商投资产业指导 目录( 2022年版) 2022.10 发改委、商务部 将“航空、航天、船舶、汽车、摩托车 轻量化及环保型新材料 研发、制造(专 用铝板、铝镁合金材料、摩托车铝合金车架等)”“汽车车身外覆盖件冲压 模具 , 汽车仪表板、保险杠等大型注塑模具”列为鼓励外商投资的产业 节能与新能源汽车产业 规划发展( 2021-2035) 2020.11 国务院 开展 关键核心技术 研究,聚焦集成电路、新型显示、人工智能、先进材料、生物 医药、等重点领域,帮助行业 解决技术难题 节能与新能源汽车技术 路线图 2.0 2020.10 工信部、中国汽 车工程学会 提出了面向 2035 年我国汽车产业发展的六大目标,即 2028 年左右先于国家 碳 减排 承诺提前达峰;汽车产业基本实现 电动化 转型;中国方案 智能网联汽车 核心 技术国际领先,产品大规模应用;关键核心技术 自主化 水平显著提升;建立汽车 智慧出行体系 ; 技术创新 体系基本成熟 产业结构调整指导目录 ( 2019年本) 2019.10 发改委 在鼓励类有色金属类别中,将“高性能镁合金及其制品”列入交通运输、高端制 造及其他领域有色金属新材料项目。在鼓励类机械类别中列示了“耐高温、耐低 温、耐腐蚀、耐磨损等高性能,轻量化新材料铸件、锻件”,在励类汽车类别中, 将“铝合金、镁合金”列入 轻量化材料 应用项目 新材料产业发展指南 2016.12 工信部、发改委、 科技部、财政部 将“ 节能与新能源汽车材料 ”列为重点应用领域急需的新材料,指出加快镁合金、 稀土镁铝 合金在汽车仪表板及座椅骨架、转向盘轮芯、轮等领域应用,扩展高性 能复合材料应用范围,支撑汽车轻量化发展 工业“四基”发展目录 ( 2016年版) 2016.11 国家制造强国建 设战略委员会 将“ 金属型压力铸造技术 ”、“ 铝及镁合金压力下铸造成形工艺 (低压、半固态、 高真空压铸 ”、“ 高强度铸铝合金材料 ”列入核心基础零部件 元器件 、关键基础 材料先进基础工艺、产业技术基础的发展目录 节能与新能源汽车技术 路线图 2016.10 工信部、中国汽 车工程学会 提出“以铝合金、镁合金和碳纤维复合材料为重点,逐步掌握 轻量化材料 制造技 术”的总体思路 有色金属工业发展规划 ( 2016-2020年) 2016.09 工信部 提出重点发展“汽车发动机和内部结构件用铝合金精密锻件和铝硅合金 压铸件 ”。 并“在全社会积极推广轻量化 交通运输工具 ”,如“铝合金新能源汽车、铝合金 乘用车等”,“到 2020 年,实现铝在建筑、交通领域的消费用量增加 650 万吨” 高新技术企业认定管理 办法 2016.1 科技部、财政部、 国家税务总局 将“铝、铜、镁、钵合金清洁生产与深加工技术”列为 国家重点支持 的高新技术 领域 背景综述 政策法规驱动行业发展 随着新能源汽车行业发展进入快车道,近年来政府重视度迅速提升,出台一系列相关政策支持汽车压铸合金 材料制造和关键技术研发,推动汽车轻量化、低碳化目标的实现 中国压铸行业相关政策 来源 发改委和工信部等官网, 节能与新能源汽车技术路线图 2.0 ,头豹研究院 2025 2030 2035 燃油乘用车整车轻量化 系数 -10 -18 -25 纯电动乘用车整车轻量 化系数 -15 -25 -35 载货车载质利用系数 5 10 15 牵引车牵挂比平均值 5 10 15 客车整车轻量化技术 -5 -10 -15 2025 2030 2035 乘用车油耗 4.6L/100kmWLTC 3.2L/100kmWLTC 2.0L/100kmWLTC 商用货车油耗 -8 -10 -15 商用客车油耗 -10 -15 -20 传统能源乘用车 新车平均油耗 5.6L/100k mWLTC 4.8L/100k mWLTC 4.0L/100k mWLTC 混动新车在传统 能源车占比 50 75 100 新能源汽车销量 占比 20 40 50 10 ©2023 LeadLeowww.leadleo.com 400-072-5588 第二章技术分析 主要观点  一体化压铸具有多种优势 , 能使车身生产过程中涂胶环节减少 , 对于新能源汽车而言续航里程增加 , 优化性能 , 同时 减轻车重 , 符合材料 、 结构 、 工艺全方位轻量化趋势 。  此外 , 一体压铸技术直接减少车身材料成本和设备模具等制造费用 , 间接减少人力 、 土地成本 , 提高材料回收率 , 同 时实现更低成本与更高效率 , 预期盈利上涨 。  免加热铝合金材料 、 超大型压铸机设备 、 压铸模具 、 工艺流程各环节设计经验方法是新晋压铸商的主要技术壁垒 , 先 发企业基于经验不断优化四大技术并获得显著成效 。 11 ©2023 LeadLeowww.leadleo.com 400-072-5588 技术分析 技术优势( 1/2) 一体化压铸具有多种优势,能使车身生产过程中涂胶环节减少 ,对于新能源汽车而言 续航里程增加,优化性 能,同时减轻车重,符合材料、结构、工艺全方位轻量化趋势 性能更优 来源 白车身涂胶应用浅析,特斯拉电池日,国际铝协,头豹研究院 车重更轻 一体化压铸主要用到铝、镁合金,以铝为主,与传统钢车身相比,一体化压铸可 降重 30-40,以当前平均单车用铝量 15kg 测算,若此类零部件全部使用钢材, 重量约 230kg,续航约下降 20km; 而一体化压铸与钢铝混合车身相比,可降重 约 10-20。另外,与利用传统工艺形成的全铝车身相比,一体化压铸连接点更 少致额外用材量更低,在一定程度上也能降低车身重量。 车身重量减轻,减少电池装机量,一体压铸底盘有望降低约 10 车重,对应续 航里程增加 14 左右。 以普通电动车电池容量 80kwh 为例,若采用一体压铸车 身减重并保持续航里程不变,则电池容量可减少约 10kwh。按照磷酸铁理电池外 包成本 800元 /kwh 计算,则可降低成本 8,000 元。 轻量化实现途径 种类 应用部件 材料轻量化 高强度钢 十字构件,轨,防撞杆,加强结构件等 铝合金 转向节,副车架,控制臂,制动卡钳等 镁合金 转向盘,气门室覆盖,前端结构件,仪表盘横梁等 碳钎维材料 车身,车顶,座椅骨架,发动机盖罩等 结构轻量化 拓扑优化 车身结构件,发动机辅助支架,横向连杆,发动机盖支架等 尺寸优化 驾驶室结构件,发动机盖,底盘悬架支架,汽车内饰等 形状优化 涡轮增压器,活塞碗,进气管,排气管等 形貌优化 后尾板,钣金件,地板加强件,雨刮器支架等 工艺轻量化 激光拼焊板 前风窗骨架, A 柱加强板, B 柱,行李舱盖等 热成型 门板加强筋,车顶侧梁,车窗加强筋,后保险杠等 液压成型 车身纵梁,发动机支架,侧面支架,油箱壳等 轻量化连接 门盖,前后地板,侧围支架,发动机支架等 在使用同种材料的情况下,一体化压铸接头的连接性更好,整体闭环,强度更 高。 一体压铸工艺 可大幅减少涂胶工艺环节。因点焊使钢板间存在缝隙,传统白车身 涂胶主要起到密封防水、增加车体强度、降低钣金件间的摩擦和震动的作用 。改 为一体压铸车体 后,零件面积大幅增加,不再需要繁琐的涂胶环节弥补焊接钣金 件间的缝隙,生产流程再次简化。 乘用车减重 X( ) 效能提升效果 减重 10 减重 15 汽油 约 3.3 约 5.0 柴油 约 3.9 约 5.9 EV 约 6.3 约 9.5 PHEV 约 6.3 约 9.5 整车重 量降低 10 汽车乘用车每减重 100 kg →节油约 0.3-0.6L/100 km→碳排放减少 1 kg ① 燃 油 消 耗 降 低 6- 8 ② 汽 车 排 放 降 低 5- 6 ③ 制 动 距 离 减 少 5- 6 ④ 轮胎 寿命 提高 7- 8 ⑤ 转向 力 能 减少 6- 7 12 ©2023 LeadLeowww.leadleo.com 400-072-5588 人力成本 国内主流汽车工厂一个焊装工厂大概配套 200-300 名生产线工人 ,采用一体压铸技术 后, 所需 的技术工人将缩减至原来的十分之一。 当压铸机运作 时,先将熔融的液态铝合金倒入压铸机的压射机构内, 压射机构将铝液推入模具内并加压成型,通过模具内 的冷却系统将铝合金零件快速冷却至固态,最后打开 模具由机器臂取出零件、清除喷涂脱模剂再进行下一 个生产循环。由于生产过程中温度高、烟气多、噪声 大等特点,大型压铸机一般采用高自动化生产,能有 效降低车间工人数量。 土地成本由于焊接点的减少,简化了原有的焊接生 产线,进一步降低生产线的占地面积。 一台大型压铸 机占地面积仅 100 平方米,根据埃隆 -马斯克的表示, 采用大型压铸机后,工厂占地面积减少了 35。 技术分析 技术优势( 2/2) 此外,一体压铸技术 直接减少车身材料成本和设备模具等制造费用,间接减少人力、土地成本,提高材料回 收率,同时实现更低成本与更高效率,预期盈利上涨 来源 Wind,特斯拉,头豹研究院 成本更低 效率更高 生产成本 在原有生产技术成本框架下需生产 70 个零部件, 每个零部件均需布置机器和模具以及生产线周边的机器臂、 传输线、夹具等,而一体化压铸成型仅需一台大型压铸机和 一套模具,其机加工简化、物料运输、压铸成本都更小,省 去了热处理、塑型、钝化、涂胶设备和过程。综上,生产一 体化压铸铝车身的成本约 1.06 万元,远低于全铝冲压焊接 车身或钢铝混合焊接车身, 与钢制焊接车身成本接近。 回收成本 压铸废品、流道等可再次熔炼,材料利用 率超 90,远高于冲压。传统冲压 -焊接工艺,通常板 材利用率仅为 6070,冲压剩余边料只得按废旧金 属出售。而改为一体压铸后,因压铸时可反复熔炼, 因此废品、压铸流道、边料等废料可返回熔炼炉再次 利用。 压铸工艺对材料利用率在 90 以上,远高于冲 压工艺,再次降低生产商成本。 钢制 焊接 钢铝混 合焊接 全铝焊 接 一体化 压铸全铝 底部车身质量( kg) 350 322 280 228 铝制车身质量减轻率 0 8 20 35 材料价格(元 /辆) 6.5 13.2 23.1 23.1 单车材料费用(元 /辆) 2,275 4,235 6,476 5,274 产线 /设备投入(亿元 /整车生产线) 5.33 5.78 6.25 5.61 设备生命周期(万件) 70 70 70 70 设备折旧(元 /辆) 761 826 893 801 模具投入(亿元 /整车生产线) 2.00 2.00 2.00 1.50 模具生命周期(万件) 10 10 10 10 模具折旧(元 /辆) 2,000 2,000 2,000 1,500 其他人工物料等制造费用(元 /辆) 5,000 5,000 5,000 3,000 单车生产费用(万元 /辆) 10,036 12,061 14,369 10,575 铝合金熔炼炉 供应链高度简化,时间大幅缩短。 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。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 1,000 个铸件,而且可直接在一个 车间内 一体压铸成型 。 工厂面积 13 ©2023 LeadLeowww.leadleo.com 400-072-5588 技术分析 技术壁垒 免加热铝合金材料、超大型压铸机设备、压铸模具、工艺流程各环节 设计经验方法 是新晋压铸商的主要技术 壁垒,先发企业基于经验不断优化四大技术并获得显著成效 实现一体化铸件的技术壁垒 超大型压铸机 系统复杂,对理论,经验以及制 造工艺都有很高的要求,时间成 本高,造价高昂,风险成本大 2 压铸模具 压铸在温度、真空、成型方案、 工艺参数、后处理等方面要求更 高,模具更复杂 3 工艺方法 高速充型特征易导致铸件失效, 真空高压压铸工艺材料配比、工 艺流程、结构件设计量产等各方 面要求更高。 4 合金典型金相组织 免加热材料 合金溶液需要具备良好的流变性 能,较小的线收缩率和较小的凝 固温度区间,免热处理是关键 1 合金典型金相组织 免热铝合金材料无需进行热处理 就能达到更加优秀的机械性能 , 各企业都在为增强屈服强度 、 断 后伸长率 、 热稳定性 、 流动性能 做努力 。 国内头部新势力纷纷开展一体化 压铸的开发 , 力劲集团 ( 意德拉 ) 带头自主研发 , 进入量产阶段 。 当前已可实现量产的中型压铸件 结构较简单 , 具有传统模具自产 能力的压铸厂 /主机 厂在一体压 铸模具 的调试 、 优化中会有更大 的经验优势 。 真空高压压铸工艺相对于传统压 铸成型的铸件质量更好 , 致密度 更高 , 产生气致性缺陷的概率更 低 , 对全工艺要素均有较高要求 , 先发企业具备相关经验 。 来源 力劲集团,头豹研究院 14 ©2023 LeadLeowww.leadleo.com 400-072-5588 第三章产业链及代表性企业分析 主要观点  一体化压铸产业链主要由上游材料 、 模具 、 设备厂商 , 中游压铸商 , 下游主机厂共同布局 , 产业链上中下游联动推进 一体化压铸的应用 。  上游蓄势待发 , 免热材料能够有效解决热处理大型结构件导致的变形问题 , 压铸机锁模力上限及供不应求问题也都得 到解决 , 车身压铸件向大型化 、 集成化发展 , 多家企业已进一步优化模具设计技术 , 达到一体压铸模具高标准 , 先发 企业在材料配比 、 工艺流程 、 结构件设计量产方面积累丰富经验 , 对一体化压铸技术的升级有重大意义 。  中游压铸厂商纷纷加速汽车一体化压铸布局 , 文灿股份 、 广东鸿图 、 拓普集团等已与车企建立合作并开始试制一体化 压铸件 , 随着新能源汽车市场需求逐渐上行 , 一体化压铸产品将不断迭代升级 , 未来发展前景可期 。  下游的供货模式各有千秋 , 自研模式前期投入大后期成本低 , 供应商模式前期投入小后期成本高 。 15 ©2023 LeadLeowww.leadleo.com 400-072-5588 产业链 产业链图谱 汽车一体化压铸产业链主要由上游材料、模具、设备厂商,中游压铸商,下游主机厂共同布局,产业链上中 下游联动推进一体化压铸的应用 一体化压铸产业链及代表
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