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2022年中国一体化压铸行业发展趋势及市场增量空间分析报告(78页).pdf

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2022年中国一体化压铸行业发展趋势及市场增量空间分析报告(78页).pdf

1、2022 年深度行业分析研究报告 XZUXWZZY1XtRtR6MdN9PtRrRsQtRlOrRyRiNoPrM9PrRuNvPrNzQMYtPvN-3-目录1、四大趋势强势助力,一体化压铸时代来临2、颠覆传统车身制造工艺,降本增效3、特斯拉:引领一体化压铸潮流4、单车价值量:纵观发展历程,展望未来趋势5、市场规模预测:增量广阔,未来可期-4-目录01四大趋势强势助力,一体化压铸时代来临1.1 趋势:一体化压铸势在必行,新时代来临1.2 趋势一:新能源汽车发展欣欣向荣1.3 趋势二:低碳化1.4 趋势三:轻量化1.5 趋势四:铝合金用量不断提升目录-5-钢、铝钢、铝1.1趋势:一体化压铸势在

2、必行,新时代来临资料来源:方正证券研究所一体化压铸如今势在必行,处于探索期和成长期的拐点。一体化压铸由特斯拉首次提出,后续各大压铸件厂商和各大自主新兴势力也在积极更进,如今已成为当前汽车行业的热点。我们认为一体化压铸如今处于探索期和成长期的拐点处,未来将进入飞速增长的发展阶段,行业未来前景可期。-6-钢、铝钢、铝1.1趋势:一体化压铸势在必行,新时代来临资料来源:方正证券研究所一体化压铸势在必行,新时代来临。众多行业趋势引发一体化压铸的诞生,一体化压铸的实施已经势不可挡。趋势一:新能源汽车发展欣欣向荣。全球迈入新能源时代,全球、中国新能源汽车销量逐年飞速上升。在电动化、智能化的时代,对更高效率

3、、更低成本、更高续航有着更高的要求,一体化压铸随之诞生。趋势二:低碳化。随着全球碳排放的逐步高升,中国政府提出“双碳”政策,中国汽车行业亦出台相应的标准要求。趋势三:轻量化。轻量化具有诸多优势,包括节能减排、提升续航里程、降低油耗、提升耐久性、提升操作性能、提升轮胎寿命等。因此,轻量化已成为汽车行业一大趋势,国家亦出台轻量化相关标准要求和目标规划。趋势四:铝合金材料成主流。铝合金具备诸多优势,它容易获取、减重性能强、生产效率高、回收率高、熔点低,尤其是进阶版的免热铝合金极其适合用于一体化压铸,使得全球乃至中国的用铝需求飞速增长。-7-钢、铝钢、铝1.2趋势一:新能源汽车发展欣欣向荣资料来源:W

4、ind、方正证券研究所0.0020.0040.0060.0080.00100.00120.00140.00160.0020001820192020新能源汽车产量(万辆)02000400060008000000021全球与中国汽车销量(万辆)全球汽车销量(万辆)中国汽车销量(万辆)全球汽车产销量发展势头良好:近年来产销量在9500万辆上下略有波动,于2017年达到最高峰,近三年来略有下降趋势但幅度较少,且产销量均维持在8000万辆以上。中国汽车产销量发展势头良好:近

5、年来产量在2400万辆上下略有波动,销量在2500万辆上下略有波动,于2017年达到最高峰,近三年来略有下降趋势但幅度较小,且产销量均维持在2500万辆以上。新能源汽车发展势头良好:新能源汽车发展迅速,产销量高速提升。从2012年的2.88万辆到2020年的136.61万辆,八年间CAGR达62.00%。从2015年的40.13万辆到2020年的136.61万辆,五年间CAGR达27.76%。-8-钢、铝钢、铝1.3趋势二:低碳化资料来源:wind、国务院、节能与新能源汽车技术路线图2.0、方正证券研究所0.005,000.0010,000.0015,000.0020,000.0025,000

6、.0030,000.0035,000.0040,000.00950720092001720191985-2019二氧化碳排放量(百万吨)全球中国全球乃至中国碳排放问题愈发严重。全球二氧化碳排放量逐年高增,碳排放问题愈加严重。低碳化给环境带来重大危害,引起全球人民的广泛关注。在低碳化的背景下,促生了新能源汽车的发展,也促生了轻量化的需要。国家重视“双碳”政策对碳排放进行控制。第七十五届联合国大会,习近平提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。”的目标

7、。汽车行业积极响应国家“双碳”政策。2020年,中国汽车工程协会在编订的节能与新能源汽车技术路线图 2.0中提出我国汽车技术总体发展目标为“汽车产业碳排放总量先于国家减碳承诺于2028年左右提前达到峰值,到2035年排放总量较峰值下降20%以上”。-9-钢、铝钢、铝1.3趋势二:低碳化资料来源:节能与新能源汽车技术路线图2.02025年2030年2035年乘用车油耗达4.6L/100km(WLTC)油耗达3.2L/100km(WLTC)油耗达2.0L/100km(WLTC)商用车货车油耗较2019年降低8%以上客车油耗较2019年降低10%以上货车油耗较2019年降低10%以上客车油耗较201

8、9年降低15%以上货车油耗较2019年降低15%以上客车油耗较2019年降低20%以上节能汽车传统能源乘用车新车平均油耗5.6L/100km(WLTC);混动新车占传统能源乘用车的50%以上传统能源乘用车新车平均油耗4.8L/100km(WLTC);混动新车占传统能源乘用车的75%以上传 统 能 源 乘 用 车 新 车 平 均 油 耗4L/100km(WLTC);混动新车占传统能源乘用车的100%以上。新能源汽车新能源汽车占总销量20%左右;氢燃料电池汽车保有量达到10万辆左右新能源汽车占总销量40%左右;氢燃料电池汽车保有量达到100万辆左右新能源汽车成为主流,占总销量50%以上;-10-钢

9、、铝钢、铝1.4趋势三:轻量化资料来源:浅述铝合金零部件对汽车轻量化的影响、方正证券研究所低碳化需求刺激轻量化趋势产生。汽车是碳排放量剧增的重要原因,而减轻汽车质量能够降低燃油排放。有关试验数据研究表明,汽车整车重量每减少100kg,百公里油耗可降低0.30.6L,二氧化碳排放可减少约5g/km。新能源汽车需要轻量化,因为轻量化能够降低油耗,提升续航里程。“里程焦虑”是新能源车目前需要着重解决的问题,减重可以提升续航里程。根据有关实验数据,电动汽车整车重量若降低10kg,续驶里程可增加2.5km。新能源汽车对轻量化更加迫切。燃油车质量的主要来源在于发动机、变速箱系统等,而新能源汽车质量主要来源

10、为三电系统(电动机、动力电池、电控系统)。一般而言,新能源汽车质量比燃油车质量大,因为三电系统质量较大。因此,新能源汽车对减轻质量的需求比燃油车更加迫切。-11-钢、铝钢、铝1.4趋势三:轻量化资料来源:节能与新能源汽车技术路线图2.02025年2030年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%载货车载质量利用系数提高5%载质量利用系数提高10%载质量利用系数提高15%牵引车挂牵比平均值提高5%挂牵比平均值提高10%挂牵比平均值提高15%客车整车轻量化系数降低

11、5%整车轻量化系数降低10%整车轻量化系数降低15%国家提出未来新能源汽车轻量化发展目标,轻量化已成大势所趋。2020年,中国汽车工程协会在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。-12-1.5趋势四:铝合金用量不断提升资料来源:节能与新能源汽车技术路线图节能与新能源汽车技术路线图提出轻量化技术方案,铝合金需求不断增加:近期重点发展高强钢和高强钢技术,实现高强钢在汽车应用比例达到50%以上;中期重点发展第三代汽车钢和铝合金技术,实现铝合金覆盖件和铝合金零部件的批量生产和产业化应用;远期重点发展镁合金和碳纤维复合材料技术,实现碳纤维材料混合车身及碳纤维零部件的大范围应

12、用。2020年2025年2030年车辆整备质量较2015年减重10%较2015年减重20%较2015年减重35%高强度钢强度600MPa以上的AHSS钢应用达到50%第三代汽车钢应用比例达到自车质量的30%2000MPa以上的钢材有一定比例的应用铝合金单车用铝量达到190kg单车用铝量达到250kg单车用铝量达到350kg镁合金单车用镁量达到15kg单车用镁量达到25kg单车用镁量达到45kg碳纤维增强复合材料碳纤维有一定使用量,成本比2015年降低50%碳纤维使用量占车重2%,成本比上阶段降低50%碳纤维使用量占车重5%,成本比上阶段降低50%-13-资料来源:节能与新能源汽车技术路线图车身

13、覆盖件制造技术路线图2015年2020年2025年减重减重18%减重30%减重40%用材适量使用铝、镁合金及纤维复合材扩大铝、镁合金及纤维复合材料在车身上的应用以纤维复合材料为主、轻合金和高强度钢为辅设计根据材料特性和性能要求,进行优化设计采用结构-材料-性能一体化轻量化多目标协同优化设计结合制造工艺和成本控制要求,进行集成化设计工艺冷成形为主热成形、温成形、内高压成形为主热塑性纤维材料成形及屏压成型弯成形为主提高车身用铝量成大势所趋,铝合金未来发展向好。节能与新能源汽车技术路线图提出“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,对我国2015年、2020年

14、、2025年的铝合金使用情况、发展目标都提出了明确的指导意见和计划。1.5趋势四:铝合金用量不断提升-14-资料来源:Ducker Frontier、锁铆技术在汽车轻量化铝合金部件上的应用北美轻型汽车单车用铝量(磅)00500300350400201420202025E2030E中国单车用铝量及预计(kg)单车用铝量全球汽车用铝量持续稳定增长。Ducker Frontier预测北美轻型汽车单车用铝量持续稳定增长,CAGR达3.5%,2025年单车用铝量将达到505磅,2030年单车用铝量将达到570磅。中国汽车用铝量持续稳定增长。随着汽车轻量化需求不

15、断推进,汽车单车用铝量也在不断增长。据中国汽车工业协会数据,20142020年,汽车单车用铝量从110千克/车增长到190千克/车。同时,预计到2025年,将有望增长到250千克/车,2030年将大幅度上升至350千克/车。1.5趋势四:铝合金用量不断提升-15-资料来源:CRU、董学锋车身材料与车身轻量化、铝合金在新能源汽车工业的应用现状及展望中国成为铝需求增长最多的国家。据CRU预测,未来十年铝需求增长93%将来自亚洲、欧洲和北美。其中,12.3百万吨的铝需求增长来自中国。世界各国自2022年起将迈入铝需求飞速增长时代,其中中国增速最快。车用铝合金在汽车中应用广泛,主要应用于白车身、四门两

16、盖、动力与传动、底盘、内饰等。目前,车身+四门两盖占汽车质量27.2%,动力与传动占汽车质量22.5%,底盘占汽车质量20.4%,内饰占汽车质量20.4%,其它部件加起来占汽车质量9.5%。铝合金四大基础加工工艺为:铸造、轧制、锻造、挤压。目前各类铝合金在汽车上的使用比例为铸造77%,轧制10%,挤压10%,锻造3%。轧制材、锻造材、挤压材等变形铝合金主要用于汽车车身。1.5趋势四:铝合金用量不断提升27.20%22.50%20.40%20.40%4.60%2.70%2.20%汽车各零部件质量占比车身+4门+2盖动力与传动底盘内饰电气空调外饰77%10%10%3%各类铝合金工艺在汽车上使用的比

17、例铸造轧制挤压锻造-16-资料来源:轻量化技术在汽车上的应用轻量化材料材料成本(元/kg)成型连接工艺效率成本工艺效率成本高强度钢10-15冲压较高中焊接、机械连接中中铝合金20-35冲压/挤压/铸造高中焊接、铆接、FDS等高高镁合金60-80冲压/铸造高高胶接+机械连接高高碳纤维120-150热压罐/RTM/模压低高胶接+机械连接低高铝合金综合性能优异,性价比高。车身常用轻质材料主要有超高强钢、铝合金、镁合金、碳纤维复合材料、塑料等。其中,铝合金成本相对较低、性能优良、密度小、耐腐蚀、导热性能佳、比强度高、熔点低,是一体化压铸首选材料。1.5趋势四:铝合金用量不断提升-17-1、四大趋势强势

18、助力,一体化压铸时代来临2、颠覆传统车身制造工艺,降本增效3、特斯拉:引领一体化压铸潮流4、单车价值量:纵观发展历程,展望未来趋势5、市场规模预测:增量广阔,未来可期资料来源:目录-18-目录02颠覆传统车身制造工艺,降本增效2.1 压铸:应用广泛的车身铝合金成型工艺2.2 传统车身制造工艺:冲压、焊接、涂装、总装2.3 一体化压铸:颠覆传统车身制造工艺2.4 优势:提效降本,优大于劣目录-19-钢、铝钢、铝2.1压铸:应用广泛的车身铝合金成型工艺资料来源:文灿股份招股说明书铸造压铸压铸是铸造的一种,指一种利用高压将金属溶液压入压铸模具内,并在压力下冷却成型的一种精密铸造方法。压铸是技术最先进

19、、效率最高的精密零部件制造技术之一。压铸是一种少、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,广泛应用于汽车、家电、航空、机械等诸多行业。压铸是铸造中使用最为广泛的工艺。铸造分为多种类型,而压力铸造(即压铸)是综合性能最优异、使用最广泛的工艺。-20-钢、铝钢、铝2.1压铸:应用广泛的车身铝合金成型工艺资料来源:汽车底盘铝合金化轻量化的成型工艺及趋势项目挤压铸造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左右压力下成型,晶粒较为粗大,组织相对松散0.01-0

20、.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Ra3.2-1.6Ra3.2-1.6Ra6.3-3.2Ra6.3-3.2Ra6.3-3.2Ra3.2-1.6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率低、工艺繁复、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,加工余量少高压铸造是综合表现最优异的制造工艺。高压压铸在内部质量、表面质量、生产效率、设备成本、成型精度方面均表现优

21、异。高压铸造是性价比最高的铸造工艺。与其它铸造方式相比,高压铸造在设备成本中等的情况下,做到了性能最佳。高压铸造优势众多。高压铸造具备精度高、表面光洁度卓越、生产效率高、一次成型程度高、成本相对低等优点。-21-钢、铝钢、铝2.1压铸:应用广泛的车身铝合金成型工艺资料来源:文灿股份招股说明书、方正证券研究所压铸是将压铸机、压铸模具、合金三大要素有机组合的过程。压铸是金属填充型腔的过程,是将压力、速度、温度以及时间等工艺因素得到统一的过程。压铸工艺就是利用机器、模具和合金等三大要素,将压力、速度及时间统一的过程。其中,合金是压铸的原材料,压铸模具定义了压铸件的形状,压铸机即将液态合金和压铸模具结

22、合运用并输出所需压铸件的设备。在整个压铸过程中,我们需要先安装模具、再设定参数、再预热模具并调式、最后进行压铸。-22-2.2传统车身制造工艺:冲压、焊接、涂装、总装资料来源:wind、方正证券研究所白车身是汽车四大组成成分的一部分。汽车主要由车身、底盘、发动机、电器设备四部分组成。车身即汽车的骨架,是驾驶员、乘客、货品所在的场所,主要由钢材、铝材等金属通过冲压/压铸、焊接等工艺制作而成;发动机即给汽车提供动力输出;底盘即接受发动机的动力,使汽车产生运动;电器设备及汽车所需的一些用电设备,如空调、显示屏等。-23-2.2传统车身制造工艺:冲压、焊接、涂装、总装资料来源:三丰智能半年报、卢宏元中

23、国汽车结构件压铸现状、方正证券研究所白车身是由车身结构件及覆盖件焊接总成的未涂漆车身。白车身包括前翼板、车门、发动机罩、行李箱盖,不包括附件及装饰件。涂装后的白车身加上内外饰(包括仪表板、座椅、风挡玻璃、地毯、内饰护板等)、电子电器系统(音响、线束、开关等)、底盘系统(包括制动、悬架系统等)、动力总成系统(包括发动机、变速箱等)可形成整车。-24-2.2传统车身制造工艺:冲压、焊接、涂装、总装汽车制造的四大传统工艺是冲压、焊接、涂装、总装。冲压和焊接是制造白车身的传统工艺,在白车身基础上进行涂装和总装就会形成整车。传统的白车身制作工艺是冲压和焊接。先通过“冲压”将整卷钢板或铝板形成小块钣金零件

24、,如结构件组件和覆盖件,再通过“焊接”将结构件组件焊接成车身结构件,最后将覆盖件和结构件拼焊就能够形成白车身。通常而言,零部件厂商完成结构件的组装和焊接,整车外加覆盖件形成白车身。资料来源:正和科技招股说明书、瑞鹄模具2022年半年度报告-25-钢、铝钢、铝2.3一体化压铸:颠覆传统车身制造工艺资料来源:汽车技术发展的6个里程碑-20世纪汽车历史回顾、方正证券研究所一体化压铸颠覆传统车身制造工艺,车身制造迎来大变革。19世纪末期,“梅赛德斯”开创了汽车时代,此时造车工厂以人工焊接车身为主。1913年,福特斯彻开启大批量流水线汽车生产时代,机器取代人工,此时焊接技术逐步成熟。2020年以来,特斯

25、拉提出一体化压铸后底板,汽车车身制造工艺发生重大变革,一体化压铸随着诞生。-26-钢、铝钢、铝2.3一体化压铸:颠覆传统车身制造工艺资料来源:方正证券研究所新兴的一体化压铸是将传统的“冲压+焊接“简化为一步的过程。一体化压铸把先将原材料冲压成小块结构组件再焊接成大的车身结构件的过程简化为直接将原材料一步压铸成大的车身结构件的过程。-27-2.4优势:提效降本,优大于劣资料来源:特斯拉电池日、中国汽车报、方正证券研究所优势成本低减少零部件成本减少焊接成本减少人工成本减少土地成本效率高焊接点减少时间大大缩短(2小时2-3分钟)质量轻特斯拉采用一体化压铸式后底板+CTC可以减重10%续航佳特斯拉采用

26、一体化压铸式后底板+CTC可以增加14%续航里程一体化压铸优势显著,在成本、效率、质量、续航众多方面表现优异。-28-2.4优势:提效降本,优大于劣资料来源:压铸周刊、方正证券研究所劣势维修成本高一旦车辆受损,零部件需整体更换调整大需要对现有厂房作出较大调整(缩减冲压、焊接工艺,增设大型压铸车间)增加大型设备(大型压铸机、大型模具等)不确定性高投入成本高单台压铸机采购价极高一体化压铸仍存在一定劣势,但优远大于劣势。劣势一:维修成本高。倘若车辆受损需要更换零部件,传统方式仅需更换一小块冲撞部位的零部件,而一体化压铸需整体更换零部件,维修成本相对较高。目前特斯拉一体化压铸后底板冲撞概率较低,不易碰

27、撞损伤。劣势二:调整大。一体化压铸是新兴工艺,需对原本的厂房做出重大调整,如缩减冲压、焊接工艺设备,增设大型一体化压铸机和大型模具等。同时,一体化压铸目前处于发展初期,不确定程度较大。劣势三:投入成本高。一体化压铸需要超大吨位的大型压铸机(6000T以上)和大型模具,而大型压铸机和大型模具的采购价格往往极其高,使得投入成本很大。-29-钢、铝钢、铝2.4优势一:提升效率资料来源:压铸周刊、方正证券研究所重点优势1:提升效率。特斯拉一体化压铸下车体将节省上百个零部件。一体化压铸将传统“冲压+焊接”模式的过程高度简化,原本需要几百个冲压单件形成前、中、后地板,如今使用一体化压铸可以直接一步形成地板

28、,效率大幅度提升。特斯拉一体化压铸下车体将时间大幅度缩短。一体化压铸将传统“冲压+焊接”模式的过程高度简化,原本需要历经两个车间才能形成大型结构件,如今可直接在压铸车间一体成型,效率大幅度提升。-30-钢、铝钢、铝2.4优势二:降低成本资料来源:特斯拉电池日、压铸周刊、方正证券研究所重点优势2:降低成本。降低零部件成本:一体化压铸大幅度简化“冲压+焊接”的传统流程,将上百个小型零部件简化为一个大型零部件,将众多模具简化为一个模具,将众多冲压机和焊接机器人简化为一个大型压铸机,大幅度节省各环节成本。减少焊接成本:一体化压铸无需进行焊接,无需将上百个零部件通过众多焊接机器人进行焊装,直接通过大型压

29、铸机一体压铸成型。降低人工成本:传统“冲压+焊接”方式需要配备200-300名工人,一体化压铸可缩减至原来的十分之一。减少土地成本:特斯拉称采用大型压铸机可以减少工厂占地面积。-31-钢、铝钢、铝2.4优势三:轻量化,高续航资料来源:特斯拉电池日、方正证券研究所重点优势3:减轻质量,提升续航里程。一体化压铸对减轻质量、提升续航历程起到至关重要的作用。2020年,马斯克在特斯拉电池日上公开宣布,特斯拉采用一体化压铸下车体可以减重10%,增加14%续航里程,减少370个零部件。-32-目录1、四大趋势强势助力,一体化压铸时代来临2、颠覆传统车身制造工艺,降本增效3、特斯拉:引领一体化压铸潮流4、单

30、车价值量:纵观发展历程,展望未来趋势5、市场规模预测:增量广阔,未来可期目录-33-目录03特斯拉:引领一体化压铸潮流3.1 特斯拉:像玩具一样造车3.2 特斯拉:一体化压铸需要免热铝合金3.3 特斯拉:一体化压铸能够实现整个白车身的成型3.4 特斯拉:一体化压铸需要超大型压铸机3.5 特斯拉:一体化压铸从下车体开始逐渐渗透3.6 特斯拉:一体化压铸未来发展的第一参照物目录-34-资料来源:世界知识产权组织WIPO、压铸周刊、特斯拉电池日特斯拉引领一体化压铸发展潮流。特斯拉领先一体化压铸布局道路,首先开发用于一体化压铸的铝合金配方(具备所需材料),之后发布一体化压铸白车身的专利(具备所需方案/

31、计划/设想),其次安装第一台大型压铸机(具备所需设备),之后电池日宣布整个下车体的压铸计划(车身+底盘明确计划),最后实现后地板量产(已实施成功)。3 特斯拉:一体化压铸潮流引领者-35-资料来源:方正证券研究所玩具车的制作方法较大型整车的“冲压+焊接”制作方法相比,极度简化且高效。整车的“冲压+焊接”模式十分复杂,所涉及的零部件有上百个,所涉及的冲压机、焊接机器人有几十个。倘若我们需要得到一个白车身,首先需要几十个冲压机冲压成小块的、不同形状的上百个结构件组件,其次需要几十个焊接机器人将各个结构件组件焊接成结构件,再将稍大块的结构件与覆盖件焊接形成白车身。而对于玩具车而言,它仅需一个铸造机,

32、仅需将液体注入铸造机,即可一体成型整个白车身,极度简洁。3.1 特斯拉:像玩具一样造车-36-资料来源:压铸周刊、方正证券研究所马斯克将应用于玩具车的一体化用于现实汽车,掀开了一体化压铸革命。马斯克认为,既然玩具车能够实现一体化成型,现实生活中的汽车白车身也能够实现一体化成型。为了追求极度高效、降低成本、在短时间内制造出尽可能多的白车身,特斯拉决定将玩具车的铸造方法借鉴到汽车白车身领域,一体化压铸应运而生。一体化压铸颠覆传统车身制造工艺,极度简化车身工艺制造流程,优势众多。一体化压铸沿袭了玩具车的铸造工艺,一体化压铸使用压铸工艺,将液态金属注入大型压铸机的模具中,冷却凝固即成为一体化成型的大型

33、铸件。通过一体化压铸,我们能够舍弃原本的众多冲压机和焊接机器人,我们能够将流程从上百步简化为仅有几步,我们能够将原本需要2小时的白车身造车时间缩短至2-3分钟,对提升整车厂的产能起到极大强度的作用。3.1 特斯拉:像玩具一样造车-37-资料来源:方正证券研究所绘制传统压铸结构件需要进行热处理。传统压铸件通过固溶和时效热处理来满足车身性能所需的强度、耐久性和抗冲击性。热处理不适用于一体化压铸。在一体化压铸的大趋势下,压铸件体积变大,而大型压铸件容易在热处理过程中出现变形或产生表面缺陷,导致良品率大幅度降低,影响生产效率和成本。3.2 特斯拉:一体化压铸需要免热铝合金-38-资料来源:世界知识产权

34、组织WIPO、方正证券研究所特斯拉成功研制一体化压铸技术的铝合金配方免热铝合金。特斯拉于2019年1月8日发布专利“CN112567059-Aluminum alloys for die casting”(用于压铸的铝合金),描述了一种高性能压铸铝合金,其中铝合金的特征在于:具有高屈服强度和高导电性,并且在压铸时还具有高流动性和低热裂敏感性。免热铝合金无需进行热处理就可满足机械性能的要求。传统铝合金或其它金属/合金通常必须通过热处理过程来提升机械性能,免热铝合金无需进行热处理就可以达到相同的效果,因此避免了大型压铸件在热处理过程中易出现的变形或产生表面缺陷的问题,大幅度降低产生废品的风险,提高

35、良品率。3.2 特斯拉:一体化压铸需要免热铝合金-39-资料来源:世界知识产权组织WIPO特斯拉将玩具车一体铸造灵感现实化,向全世界展现一体化压铸在白车身上实现一体成型的构想。2018年,特斯拉公布名为“汽车车架的多向车身一体成型铸造机和相关铸造方法”(Multi-Directional Unibody Casting Machine for a Vehicle Frame and Associated Methods)的专利,提出了一种可以在一台机器上完成绝大部分车架的铸造工作的铸造技术和铸造机器专利。专利中表明:“根据目前车架配置的多向压铸机包括一个具有车辆覆盖件的模具,以及几个可以相对于

36、覆盖件模具平移的凸压模具。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多数的车架铸造工作。”3.3 特斯拉:一体化压铸能够实现整个白车身的成型-40-资料来源:世界知识产权组织WIPO铸造机可以整体地铸造一个完整的一体式车架。左图是用于根据本公开实施例配置的车辆车架的多向铸造机的示意图。在某些具体实施方式中,铸造机可以被配置成整体地铸造一个完整的或基本完整的一体式车架,用于车辆(例如,电动汽车)。在其它具体实施方式中,铸造机可以被配置成铸造部分(例如,左侧、右侧、屋顶、地板、前侧和/或后侧)的一体式框架。在这样的实施例中,可以要求多台铸造机来铸造整个车架

37、。然而,如上所述,本文所公开的铸造机可以减少铸造机或实际铸造所需的铸造机或实际铸造件的数量,以铸造完整或基本完整的车辆车架(例如,减少到少于六、小于五、小于四、小于三、小于两、或一个铸件或铸造机)。例如,铸造机可以被配置成铸造高达或约20%、40%、60%、80%、100%或大约其之间的任何百分比的一体式车身车架(例如,在一个铸造中)。3.3 特斯拉:一体化压铸能够实现整个白车身的成型-41-资料来源:力劲科技官网、压铸周刊、卢宏远汽车行业变革对我国压铸业的影响一体化压铸解决的第二难题是超大型压铸机。特斯拉理想中的一体化压铸需要大型压铸机才能实现。2019年,意大利机器制造商意德拉制造超大型压

38、铸机Giga Press,拉开了超大型压铸机的序幕。一体化压铸需要超大型压铸机。压铸机有不同的吨位,压铸不同类型的产品,一般认为能够压铸车身大型一体化后部件的压铸机为超大型压铸机,合模力在6000T以上。一体化车身压铸件重量一般可达60余公斤,浇注重量可达100余公斤,尺寸约为1700mm*1500mm*800mm,重量和尺寸都超出了压铸产品的极限。在此基础下,制造超大型压铸机成为必然。超大型压铸机正在加速普及。大型一体化压铸开启了压铸机超大型化的时代,一体化压铸概念提出的短短3年,压铸机制造企业快速研发,6000T超大型压铸机已用于生产汽车部件一体化压铸。8000T、9000T超大型压铸机已

39、进入市场并可在短时间内形成生产能力,15000T也已进入研发阶段。3.4 特斯拉:一体化压铸需要超大型压铸机-42-钢、铝钢、铝资料来源:特斯拉电池日、卢宏远汽车行业变革对我国压铸业的影响一体化压铸3.5 特斯拉:一体化压铸将从下车体开始逐步渗透特斯拉率先应用一体化压铸后地板。采用一体化成形压铸的方式生产Model Y的整个后部车体,将原先由多工序所需的70多个零件集成为1个,减重约30%,降低制造成本约40%。下车体为一体化压铸首先渗透的部位。2020年9月,特斯拉电池日宣布前机舱、中地板、后地板采用一体化压铸的设想,同时发布CTC技术,将电芯或模组安装在车身,连接前后的车身铸件,使电池上盖

40、取代座舱地板。-43-资料来源:特斯拉官网、世界知识产权组织-特斯拉专利下车体是一体化压铸首先涉及的车身领域,主要可分为四大部分。2022年,特斯拉在世界知识产权组织发布名为“WO2022031991-Integrated energy absorbing castings”的专利,将下车体的一体化压铸分为四个部分:1.前一体化压铸总成;2.乘员舱一体化压铸总成;3.电池CTC一体化总成;4.后一体化压铸总成。3.5 特斯拉:一体化压铸将从下车体开始逐步渗透-44-资料来源:36氪、世界知识产权组织、财华社、太平洋汽车、Axel Truck推特、压铸周刊日期特斯拉一体化压铸进程关键信息2015

41、特斯拉从苹果挖来顶级铝合金专家Charles Kuehmann,开发用于一体化压铸技术的铝合金配方所需材料已具备2019.7发布新专利,计划压铸成型大型的一体式结构零件所需专利已具备2020与压铸设备生产商意德拉合作,采用6000吨级压铸单元Giga Press来完成一体化压铸所需设备已具备2020.9电池日上宣布Model Y 将采用一体化压铸后地板总成,并提出前、中、后地板采用一体化压铸的设想,即利用3个大型压铸件(车身前底板+CTC电池包上盖与车身中地板+车身后地板)替换由370个零件组成的整个下车体总成,实现整体减重10%,续航增加14%前、中、后地板一体化压铸下车体已有设想;2021

42、2021年特斯拉中国销售的20万辆Model Y后地板均采用一体化压铸2021年后地板实现量产2021.55月17日,德国压铸专家Axel Truck在社交平台分享了特斯拉Model Y的一体化压铸前舱零件前舱试验完成2021.7申请专利“车身车架的多向车身一体成型铸造机和相关铸造方法”白车身一体成型未来可期2021.10柏林工厂开放日,特斯拉CEO马斯克表示柏林超级工厂实现了Model Y前下车体的一体式铸造,结合中的的底盘-电池包一体化部分,Model Y最终白车身的下车体仅由三个零件组成前下车体、电池包(中下车体)、后下车体前、中、后地板的压铸技术已经具备3.6 特斯拉:一体化压铸未来发

43、展的第一参照物特斯拉的一体化压铸布局历程,为其它跟进的车企及Tier 1提供了绝佳的思路:-45-特斯拉是一体化压铸未来发展的第一参照物:首先,后地板完成一体化压铸。2020年,特斯拉与压铸设备生产商意德拉合作,采用6000吨级压铸单元Giga Press来完成一体化压铸,最终2021年特斯拉在中国销售的20万辆Model Y后地板均采用一体化压铸形式。其次,前机舱有望完成一体化压铸。2021年5月17日,德国压铸专家Axel Truck在社交平台分享了特斯拉Model Y的一体化压铸前舱零件,一体化压铸前舱铸件试验已完成。最后,整个下车体(前机舱、中地板+CTC、后地板)有望完成一体化压铸。

44、2020年电池日,电池日上宣布Model Y 将采用一体化压铸后地板总成,并提出前、中、后地板采用一体化压铸的设想,即利用3个大型压铸件(车身前底板+CTC电池包上盖与车身中地板+车身后地板)替换由370个零件组成的整个下车体总成。柏林工厂开放日,特斯拉CEO马斯克表示柏林超级工厂实现了Model Y前下车体的一体式铸造,结合中的的底盘-电池包一体化部分,Model Y最终白车身的下车体仅由三个零件组成前下车体、电池包(中下车体)、后下车体。资料来源:36氪、财华社、太平洋汽车、Axel Truck推特、压铸周刊3.6 特斯拉:一体化压铸未来发展的第一参照物-46-资料来源:世界知识产权组织、

45、方正证券研究所3.6 特斯拉:一体化压铸未来发展的第一参照物特斯拉的一体化压铸布局历程,为其它跟进的车企及Tier 1提供了绝佳的思路:合理推测一体化压铸将最终渗透到整个白车身。根据特斯拉2019年7月发布的名为“汽车车架的多面一体成型铸造机和相关铸造方法”的专利,推测未来一体化压铸的趋势为简化加剧,更多的大型部件会实现一体化压铸,实现整个白车身的一体化压铸指日可待。合理推测一体化压铸所需的特殊材料(免热铝合金)和特殊设备(超大型压铸机)将成为行业壁垒。一体化压铸所需的材料与传统材料不同,传统车型多使用高强度钢,少部分中高端车型使用铝,而一体化压铸需要无需进行热处理就可以具备高性能的免热铝合金

46、,而免热铝合金技术壁垒极高。一体化压铸所需的设备为6000T以上的超大型压铸机,常规的中小型压铸机无法满足一体化压铸需求,而超大型压铸设备目前壁垒较高,仅有为数不多的企业有能力制造。合理推测一体化压铸将由一个部件拓展至多个部件。根据特斯拉从后地板一体化压铸、到前地板的一体化压铸,推测一体化压铸的发展趋势是从一个部件不断扩展到多个部件,从而完成整个车身结构件的一体化压铸。-47-资料来源:太平洋汽车网、Axel Trucl推特、财华社、方正证券研究所根据特斯拉披露的已知信息,我们合理预测:后地板:特斯拉已实现一体化压铸后地板的量产,2021年销售的20万辆Model Y后地板均使用一体化压铸。前

47、机舱:2021年5月Axel Truck表明前舱试验已完成,合理预计2022-2023年量产,2024年正式投放车型。中地板(CTC电池包上盖):2020年9月马斯克在电池日提出中地板+CTC电池上盖的一体化压铸计划并预计2022年用于柏林工厂的Model Y上。我们预计量产还需2-3年时间,预计2024-2025年实现量产。下车体总成:预计2025-2027年实现。白车身:预计需要5-8年时间,2027-2030年能够实现整个白车身的一体化压铸。3.6 特斯拉:一体化压铸未来发展的第一参照物-48-目录1、四大趋势强势助力,一体化压铸时代来临2、颠覆传统车身制造工艺,降本增效3、特斯拉:引领

48、一体化压铸潮流4、单车价值量:纵观发展历程,展望未来趋势5、市场规模预测:增量广阔,未来可期目录-49-目录04单车价值量:纵观发展历程,展望未来趋势4.1 步骤一:由特斯拉一体化压铸布局展望未来趋势4.2 步骤二:由其它入局者一体化压铸布局展望未来趋势4.3 步骤三:观察车身部件渗透规律4.4 步骤四:单车价值量测算目录-50-4 纵观发展历程 展望未来趋势资料来源:方正证券研究所思路通过已知发展历程,展望未来行业趋势,提出合理假设并预测:第一步:通过梳理特斯拉一体化压铸的发展历程,从中得出一体化压铸的发展规律。比如,需要怎样的特殊材料(免热铝合金);比如,需要怎样的特殊设备(超大型压铸机)

49、;比如,一体化压铸实施的部位(从下车体开始,逐步拓展到其它部位);比如,一体化压铸的渗透规律(先从哪个部位开始,大概哪一年实现量产)。通过观察特斯拉的一体化压铸发展历程和公开的未来规划,我们可以大致预知未来的一体化压铸发展趋势,并基于已有历史,进行合理的未来空间预测。第二步:通过梳理其它整车厂和Tier 1一体化压铸的发展历程,验证一体化压铸发展规律。通过观察其它车厂和Tier 1的布局,我们可以验证它们的路线基本与特斯拉保持一致,只是由于入局时间略晚,可能速度会慢于特斯拉1-2年(目前还未入局的车厂和Tier 1可能慢于特斯拉3-5年)。同时,通过观察它们的布局状况和规划,我们可以发现一体化

50、压铸发展的新思路/规律。第三步:通过梳理前两步的情况,对每个车体部位的未来情况进行合理预测。比如,我们将下车体中的后地板单拎出来,梳理特斯拉、整车厂(蔚来、沃尔沃等)、Tier 1(文灿、广东鸿图等)对后地板的规划,观察它们的后地板几几年开始规划,几几年成功下线,几几年实现量产。通过观察它们的规划,我们可以大致预估未来各部位在乐观/中性/保守情况下大约需要多少年可以实现量产。第四步:通过前三步总结规律,进行单车价值量测算。-51-4.1步骤一:由特斯拉一体化压铸布局展望未来趋势资料来源:世界知识产权组织WIPO、压铸周刊、特斯拉电池日、方正证券研究所第一步,我们从一体化压铸引领者特斯拉身上寻找

51、一体化压铸发展趋势的答案。特斯拉领先一体化压铸布局道路,首先开发用于一体化压铸的铝合金配方(具备所需材料),之后发布一体化压铸白车身的专利(具备所需方案/计划/设想),其次安装第一台大型压铸机(具备所需设备),之后电池日宣布整个下车体的压铸计划(车身+底盘明确计划),最后实现后地板量产(已实施成功)。-52-4.2步骤二:由其它入局者一体化压铸布局展望未来趋势资料来源:方正证券研究所第二步,我们从跟进一体化压铸的先发整车厂和Tier 1的布局情况寻找一体化压铸发展趋势的答案。除了特斯拉外,目前的整车厂(造车新势力、传统主机厂)均开始布局一体化压铸,Tier 1也是一体化压铸布局的先发者。通过了

52、解它们的布局情况,对我们预计将来的情况提供绝佳的参考案例。-53-4.2步骤二:由其它入局者一体化压铸布局展望未来趋势资料来源:压铸周刊整车厂一体化压铸进展/布局蔚来2021年10月,成功开发可用于制造大型压铸件的免热处理材料,并将应用于二代车型;2021年12月,蔚来宣布ET5的车身后地板采用一体化铸造工艺;2022年6月,蔚来发布ES7,使用一体化压铸全铝后副车架;小鹏小鹏的武汉工厂加入了一体化压铸工艺车间,武汉工厂将引进一套(条)超大型压铸岛及自动化生产线;小鹏在电话财报中透露,将在2023年推出两个全新车型平台及其首款车型,分别是C级车平台和B级车平台,并将使用一体化压铸等先进制造技术

53、实现更好的成本控制;2022年6月10日,小鹏汽车选择广东鸿图作为其开发的某车型底盘一体化结构件产品的供应商;高合2022年2月25日,拓普集团与小鹏合作开发的7200T一体化超大压铸后舱实现量产,该铸件将用于华人运通高合汽车;华为小康2022年1月,表示2022年底至2023年上半年将实现一体化压铸车身,目前已经处于全面研发阶段;小米汽车2022年4月26日,小米汽车科技有限公司发布“大型压铸零件高精度机加工中心”供应商招募公告;造车新势力跟进情况-54-资料来源:压铸周刊、压铸杂志、轻量化技术网整车厂一体化压铸进展/布局国外车企大众2021年底,德国商报报道,大众将在德国沃尔夫斯堡建立新工

54、厂,该工厂预计将从2026年起开始生产首批Trinity纯电动汽车。大众计划在Trinity项目中引入一体化压铸技术;2022年5月20日,大众宣布卡塞尔压铸厂已经成功下线车身后地板;沃尔沃2021年10月29日,沃尔沃在瑞典斯德哥尔摩证券交易所正式挂牌上市,本次IPO将筹集资金约200亿瑞典布朗,主要用于沃尔沃汽车全面加速电动化和智能化的转型。其中,70%放入募集基金将用于电动化转型,包括在工厂中添置大型压铸机,以生产一体成型的车身;奔驰2021年底,梅赛德斯-奔驰全球首发其最新的科研成果VISION EQXX,整个车身后部由一块独立完整的铝合金铸件形成,奔驰将这块大型铸造件结构称为BION

55、EQXX;国内车企长安发布车身一体化压铸能力建设项目环评招标;上汽2022年6月24日,上汽集团透露其一体化压铸技术已进入立项阶段;北汽蓝谷2022年6月,北汽蓝谷表示公司在三年前已经开始研究开发一体化压铸技术,并在量产车型进行了应用。公司生产的极狐阿尔法T车型和S车型率先采用了高真空一体压铸技术,在后续车型的开发中将继续采用压铸技术;国内外传统主机厂跟进情况4.2步骤二:由其它入局者一体化压铸布局展望未来趋势-55-4.2步骤二:由其它入局者一体化压铸布局展望未来趋势资料来源:压铸周刊整车厂一体化压铸进展/布局广东鸿图2021年12月9日,广东鸿图表示今年已开展“结构件一体化成型”项目的大型

56、压铸岛整体规划,并购置一台6800T压铸设备,目前正在进行设备安装,完成安装后将进入试产送样阶段。目前公司已进入小鹏汽车的配套体系,双方将在一体化零件方面进行共同开发。2022年1月,广东鸿图6800T底盘一体化后地板产品下线;2022年1月22日,广东鸿图进行超级智能压铸单元研发项目的现场签约,正式开启12000T超级压铸单元以及新能源汽车一体化前舱总成、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的研发工作;2022年6月10日,小鹏汽车选择广东鸿图作为其开发的某车型底盘一体化结构件产品的供应商;文灿股份2021年6月5日,文灿雄邦大型一体化压铸工厂开工,力劲集团&文灿股份7套超大

57、型智能压铸单元合作项目正式进入实施阶段。据介绍,“大型一体化压铸工厂”将于今年11月开始试产,预计2022年6月实现全线量产,该超大型压铸单元主要生产大型一体化车身结构件和一体化电池盒托盘;2021年11月18日,文灿雄邦6000T超大型压铸岛在江苏南通成功试模,采用一体化压铸成型的汽车零部件成功下线,据悉是为某新能源造车新势力芝麻品牌生产的后地板产品;2022年4月18日,文灿股份首批9000T大型一体化后地板压铸汽车零部件成功下线;拓普集团2022年2月25日,拓普集团与小鹏合作开发的7200T一体化超大压铸后舱实现量产,该铸件将用于华人运通高合汽车;Tier 1 跟进情况-56-4.3步

58、骤三:观察车身部件渗透规律资料来源:压铸周刊、轻量化技术网、方正证券研究所部位一体化压铸布局情况合理预测后地板2021年11月18日,文灿完成首次后地板的试制;2021年12月,蔚来宣布ET5的车身后地板采用一体化铸造工艺;小鹏在电话财报中透露,将在2023年推出两个全新车型平台及其首款车型,分别是C级车平台和B级车平台,并将使用一体化压铸等先进制造技术实现更好的成本控制;2021年10月29日,沃尔沃在瑞典斯德哥尔摩证券交易所正式挂牌上市,将在工厂中添置大型压铸机,以生产一体成型的车身;2021年底,梅赛德斯-奔驰全球首发其最新的科研成果VISION EQXX,整个车身后部由一块独立完整的铝

59、合金铸件形成;2022年1月,小康表示2022年底至2023年上半年将实现一体化压铸车身,目前已经处于全面研发阶段;2022年2月25日,拓普集团与小鹏合作开发的7200T一体化超大压铸后舱实现量产,该铸件将用于华人运通高合汽车;2022年4月18日,文灿股份首批9000T大型一体化后地板压铸汽车零部件成功下线;2022年5月20日,大众宣布卡塞尔压铸厂已经成功下线车身后地板;基本上各大车企/Tier 1在2021-2022年陆续提出了一体化压铸后地板的计划,2022年有的厂商已完成产品的下线甚至量产,估计2023年会有更多的企业加入一体化压铸赛道,同时原本的先发厂商技术会更加成熟,逐步实现量

60、产。因此,我们预计乐观情况下2021-2022年完成量产(仅有特斯拉Model Y,已不可能实现),中性情况下2022-2023年(整体情况略慢于特斯拉1年)完成量产,保守情况下2023-2024年(整体情况略慢于特斯拉2年)完成量产。第三步,通过已知一体化压铸布局情况,我们对各部位未来情况进行了合理预测:-57-4.3步骤三:观察车身部件渗透规律资料来源:压铸周刊、方正证券研究所部位一体化压铸布局情况合理预测下车体2021年5月,Axel Truck在社交平台分享特斯拉Model Y一体化压铸前舱零件,一体化前舱铸件试验已完成;2021年10月,柏林工厂开放日,特斯拉表示柏林超级工厂实现了M

61、odel Y前下车体的一体式铸造,结合中的的底盘-电池包一体化部分,Model Y最终白车身的下车体仅由三个零件组成前下车体、电池包(中下车体)、后下车体;2022年1月22日,广东鸿图进行超级智能压铸单元研发项目的现场签约,正式开启12000T超级压铸单元以及新能源汽车一体化前舱总成、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的研发工作;2021年6月5日,文灿雄邦大型一体化压铸工厂开工,该工厂将于今年11月开始试产,预计2022年6月实现全线量产,主要生产大型一体化车身结构件和一体化电池盒托盘;2022年6月10日,小鹏汽车选择广东鸿图作为其开发的某车型底盘一体化结构件产品的供应

62、商;前机舱:由目前仅有特斯拉披露前舱下线情况,因此我们合理预计:乐观情况下2022-2023年完成量产(特斯拉),中性情况下2023-2024年(整体情况略慢于特斯拉1年)完成量产,保守情况下2024-2025年(整体情况略慢于特斯拉1年)完成量产。中地板:我们认为中地板的时间略晚于前机舱1-2年,我们预计乐观情况下2024-2025年完成量产(特斯拉),中性情况下2026-2027年(整体情况略慢于特斯拉2年)完成量产,保守情况下2028-2029年(整体情况略慢于特斯拉4年)完成量产。下车体:我们预计整个下车体(后地板+前机舱+中地板)完成一体化压铸量产的时间主要取决于中地板的量产时间,因

63、为一体化压铸的渗透顺序为后地板前机舱中地板。而我们认为压铸整个下车体会比中地板量产略晚0-1年左右,因为布局需要一定时间。因此,我们预计乐观情况下2025年完成量产(特斯拉),中性情况下2027年(整体情况略慢于特斯拉2年)完成量产,保守情况下2030年(整体情况略慢于特斯拉5年)完成量产。-58-4.3观察车身部件渗透规律资料来源:压铸周刊、方正证券研究所部件一体化压铸布局情况合理预测白车身其它部位2022年6月,蔚来发布ES7,使用一体化压铸全铝后副车架;2022年6月18日,在文灿集团9000T压铸岛超大型一体化铸件试产仪式上,力劲集团CEO刘卓铭现实认为一体化压铸有望升格为汽车制造的主

64、流工艺,并扩展到除前机舱、前地板、后地板、乘员舱地板、电池盒体以外的其它领域;我们预计在完成下车体一体化压铸的量产后,一体化压铸会拓展到车身的其它领域,如上车体。我们预计首先被渗透到的部位可能是副车架(已有研发)和车门框架(类似副车架),其次被渗透到的领域是座椅骨架(属于上车体,理论可行)、A/B柱(属于上车体,理论可行)等。因此,我们预计乐观情况下,2025年实现总成1(下车体)的一体化压铸,2027年实现总成2(加上副车架、车门框架等)的一体化压铸,2030年实现总成3(再加上座椅骨架、A/B柱等);中性情况下,2027实现下车体的一体化压铸,2030年实现总成2的一体化压铸,总成3暂时不

65、会实施;保守情况下,2030年实现下车体的一体化压铸。-59-4.3观察车身部件渗透规律资料来源:方正证券研究所根据前面的车体部件梳理,我们认为,乐观/中性/保守情况下,有如下的渗透规律:-60-4.4步骤四:单车价值量测算资料来源:方正证券研究所根据各大入局企业一体化压铸布局情况,我们得出:合理推测一体化压铸将最终渗透到整个白车身。根据特斯拉2019年7月发布的名为“汽车车架的多面一体成型铸造机和相关铸造方法”的专利,推测未来一体化压铸的趋势为简化加剧,更多的大型部件会实现一体化压铸,实现整个白车身的一体化压铸指日可待。合理推测一体化压铸将由一个部件拓展至多个部件。根据特斯拉从后地板一体化压

66、铸、到前地板的一体化压铸,推测一体化压铸的发展趋势是从一个部件不断扩展到多个部件,从而完成整个车身结构件的一体化压铸。合理推测一体化压铸将由下车体拓展至上车体。根据特斯拉目前对下车体一体化压铸计划的披露及对白车身计划的披露,我们认为一体化压铸在下车体技术成熟、实现量产后,会逐步渗透到上车体部位。合理推测一体化压铸将由车身拓展至底盘。根据特斯拉电池日对整个下车体的计划,推测一体化压铸的发展趋势是由车身扩展到底盘,最终完成车身+底盘的一体化。合理推测一体化压铸将由单车型拓展至多车型。我们认为大趋势是一体化压铸会逐步由单车型扩展到多车型,因为随着一体化压铸技术的逐步发展和成熟,更多车型会使用一体化压

67、铸。合理推测一体化压铸会由新能源车拓展至燃油车。根据目前市面各整车厂的更进情况,我们发现目前中国确认使用一体化压铸的整车厂全为新能源汽车厂,因此新能源汽车厂是一体化压铸首先渗透到的厂商。然而,我们认为随着一体化压铸技术的成熟,相对保守的燃油车厂也会陆续引进一体化压铸技术并在其车型上使用。-61-资料来源:方正证券研究所渗透率提升规律:新能源汽车渗透率燃油车渗透率一体化压铸先渗透到新能源汽车领域,未来再渗透到燃油车领域过程:(1)仅有特斯拉布局一体化压铸(2)特斯拉、理想、蔚来、小鹏等先发企业布局一体化压铸(3)所有新能源汽车布局一体化压铸(4)燃油车也布局一体化压铸4.4步骤四:单车价值量测算

68、-62-资料来源:方正证券研究所我们将渗透部件的顺序分为大三块:总成1=后地板+前机舱+中地板总成2=后地板+前机舱+中地板+副车架+车门总成3=后地板+前机舱+中地板+副车架+车门+座椅骨架+车身附件渗透思路:下车体:我们认为,下车体的渗透思路将与特斯拉的布局规律较为一致,即后地板前机舱中地板。上车体:我们认为,在整个下车体完成一体化压铸后,上车体也将采用一体化压铸工艺。我们认为,目前已经使用/计划使用铝压铸件的部位有望首先进行一体化压铸,而其它的上车体部位将其次进行一体化压铸。我们认为除了下车体外,上车体首先进行一体化压铸的是副车架和车门其次进行一体化压铸的是座椅骨架和车身附件。单车价值量

69、:(1)总成1:假设后地板、前机舱、中地板价值4320元,合计12960元。(2)总成2:假设副车架价值2100元,车门价值5000元,增加7100元,合计20060元。(2)总成2:假设座椅骨架价值2300元,车身附件价值3800元,增加6100元,合计26160元。4.4步骤四:单车价值量测算-63-资料来源:方正证券研究所乐观中性保守单车价值量测算:(1)乐观:预计2025年完成下车体总成的一体化压铸,单车价值量约为12960元;预计2025-2027年加入其它部件(副车架、车门等),单车价值量约为20060元;预计2027-2030年加入其它部件(座椅骨架、车身附件等),单车价值量约为

70、26160元。(2)中性:预计2027年完成下车体总成的一体化压铸,单车价值量约为12960元;预计2027-2030年陆续加入其它部件(副车架、车门等),单车价值量约为20060元。(3)保守:预计2030年完成下车体总成的一体化压铸,单车价值量约为12960元。4.4步骤四:单车价值量测算-64-资料来源:方正证券研究所4.4步骤四:单车价值量测算(乐观)乐观情况-单车价值量预测:预计2025年完成整个下车体总成的一体化压铸,2021-2025年间后地板、前机舱、中地板将陆续实现量产;预计2030年覆盖大部分白车身部位,2025-2030年间副车架、车门、座椅骨架、车身附件等陆续实现一体化

71、压铸;其中,预计副车架和车门在下车体总成完成一体化压铸后将首先被渗透到,渗透年份估计为2027年左右;其中,预计座椅骨架、车身附件等后于副车架、车门等完成一体化压铸,渗透年份估计为2030年左右。-65-资料来源:方正证券研究所中性情况-单车价值量预测:预计2027年完成整个下车体总成的一体化压铸,2021-2027年间后地板、前机舱、中地板将陆续实现量产。我们预计中性情况下,整个下车体总成完成一体化压铸布局的时间为2027年,晚于特斯拉计划2年,因为考虑到其它厂商布局略晚于特斯拉。预计2030年覆盖一部分白车身部位,预计副车架和车门2027-2030年间被渗透到。4.4步骤四:单车价值量测算

72、(中性)-66-资料来源:方正证券研究所保守情况-单车价值量预测:预计2030年完成整个下车体总成的一体化压铸,2021-2030年间后地板、前机舱、中地板将陆续实现量产。我们预计保守情况下,整个下车体总成完成一体化压铸布局的时间为2030年。4.4步骤四:单车价值量测算(保守)-67-资料来源:方正证券研究所部位单车价值量(元)预计进展乐观中性保守下车体(总成1)后地板43202021年已完成所有量产(否)2022-2023年完成量产2023-2024年完成量产前机舱43202022-2023年完成量产2023-2024年完成量产2024-2025年完成量产中地板(CTC上盖)4320202

73、4-2025年完成量产2026-2027年完成量产2028-2029年完成量产下车体总成合计129602025年完成量产2027年完成量产2030年完成量产总成2车门50002027年实现量产2030年实现量产未涉及到副车架2100总成2合计20060总成3座椅骨架23002030年实现量产未涉及到未涉及到车身附件3800总成3合计26260单车价值量测算:经过测算,总成1单车价值为12960元,总成2单车价值为20060元,总成3价值为26160元。4.4步骤四:单车价值量测算-68-目录1、四大趋势强势助力,一体化压铸时代来临2、颠覆传统车身制造工艺,降本增效3、特斯拉:引领一体化压铸潮流

74、4、单车价值量:纵观发展历程,展望未来趋势5、市场规模预测:增量广阔,未来可期目录-69-目录05市场规模预测:增量广阔,未来可期5.1 一体化压铸:增量广阔,未来可期5.2 一体化压铸搭载销量预测5.3 部件端:一体化压铸市场空间预测5.4 设备端:超大型压铸机市场空间预测5.5 材料端:铝合金市场规模预测5.6 模具端:一体化压铸模具预测目录-70-5.1一体化压铸:增量广阔,未来可期资料来源:方正证券研究所测算一体化压铸助力部件、材料、设备、模具四大领域飞速增长。(1)一体化压铸搭载销量:预计一体化压铸总搭载销量2025年达348万辆,2030年达1105万辆。(2)部件端:乐观情况:预

75、计2025年市场规模达405亿,2030年市场规模达2614亿。中性情况:预计2025年市场规模达320亿,2030年市场规模达2063亿。保守情况:预计2025年市场规模达264亿,2030年市场规模达1432亿。(3)设备端:乐观情况:预计2025年市场规模达78亿,2030年市场规模达573亿。中性情况:预计2025年市场规模达62亿,2030年市场规模达424亿。保守情况:预计2025年市场规模达51亿,2030年市场规模达276亿。(4)材料端:预计2025年压铸铝合金市场规模达2726亿元,2030年压铸铝合金市场规模达4424亿元。-71-5.1一体化压铸:增量广阔,未来可期资料

76、来源:方正证券研究所测算一体化压铸激发各大领域飞速发展-72-5.2一体化压铸搭载销量预测资料来源:方正证券研究所新能源汽车一体化压铸搭载销量预测20212022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E中国汽车销量(万辆)262827002783933420新能源汽车新能源汽车渗透率13.39%25%30%35%40%45%50%55%60%65%销量(万辆)352675834722223一体压铸渗透率5.68%10%15%20%25%28%31%34%37%40%

77、搭载销量(万辆)20683485603737889燃油车销量(万辆)227620250113281197一体压铸渗透率0%0%0%0%3%6%9%12%15%18%搭载销量(万辆)0000539215一体压铸搭载销量总和(万辆)206836267779361105预计一体化压铸总搭载销量2025年达348万辆,2030年达1105万辆。预计中国汽车销量2025年接近3000万辆,2030年接近3500万辆。其中,预计新能源汽车销量2025年突破1100万辆,2030年突破2200万辆;

78、预计新能源汽车一体化压铸搭载销量2025年达295万辆,2030年达889万辆。预计燃油车一体化压铸搭载销量2030年达215万辆。-73-5.3部件端:一体化压铸市场空间预测资料来源:方正证券研究所一体化压铸市场规模预测思路:一体化压铸市场规模=单车价值量*一体化压铸搭载销量乐观情况:预计2025年市场规模达405亿,2030年市场规模达2614亿;中性情况:预计2025年市场规模达320亿,2030年市场规模达2063亿;保守情况:预计2025年市场规模达264亿,2030年市场规模达1432亿。-74-5.3部件端:一体化压铸市场空间预测资料来源:方正证券研究所一体化压铸市场规模预测20

79、212022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E新能源汽车一体压铸搭载销量20683485603737889乐观单车价值量(元)4320648086406572419326260市场规模(亿元)94429735中性单车价值量(元)4320648086406572419326260市场规模(亿元)93990992413041784保守单车价值量(元)43205280624072

80、00802960市场规模(亿元)9367896668851152传统燃油车一体压铸搭载销量(万辆)0000539215单车价值量(元)000043206048777695041123212960市场规模(亿元)000023679一体化压铸市场规模-乐观(亿元)944372614一体化压铸市场规模-中性(亿元)9399083一体化压铸市场规模-保守(亿元)936789831110

81、81432-75-5.4设备端:超大型压铸机市场空间预测资料来源:方正证券研究所超大型压铸机市场规模预测思路:超大型压铸机市场规模=压铸机数量*压铸机价格压铸机数量=压铸件个数/单台压铸机年产能压铸件个数=汽车销量*单车所需铸件个数乐观情况:预计2025年市场规模达78亿,2030年市场规模达573亿。中性情况:预计2025年市场规模达62亿,2030年市场规模达424亿。保守情况:预计2025年市场规模达51亿,2030年市场规模达276亿。-76-资料来源:方正证券研究所乐观中性保守单车所需铸件个数测算:(1)乐观:预计2025年完成下车体总成的一体化压铸,需要3个铸件;预计2025-20

82、27年加入其它部件(副车架、车门等),需要5个铸件;预计2027-2030年加入其它部件(座椅骨架、车身附件等),需要7个铸件。(2)中性:预计2027年完成下车体总成的一体化压铸,需要3个铸件;预计2027-2030年陆续加入其它部件(副车架、车门等),需要5个铸件。(3)保守:预计2030年完成下车体总成的一体化压铸,需要3个铸件。5.4设备端:超大型压铸机市场空间预测-77-资料来源:方正证券研究所压铸机市场规模预测20212022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E新能源汽车一体压铸搭载销量20683485603737

83、889乐观单车所需铸件个数11.522.53455.76.37铸件总个数(万个)205646696225所需压铸机数量282285389519中性单车所需铸件个数11.31.622.32.633.64.35铸件总个数(万个)2090209405221131944446所需压铸机数量28184266371保守单车所需铸件个数11.21.41.71.92.12.32.62.83铸件总个数(万个)2083882668所需压铸机数量271528466

84、794128171222传统燃油车一体压铸搭载销量0000539215单车所需铸件个数000011.41.82.22.63铸件总个数(万个)0000538646所需压铸机数量000041221324354压铸机市场规模-乐观(亿元)282317432573压铸机市场规模-中性(亿元)28216309424压铸机市场规模-保守(亿元)271602142765.4设备端:超大型压铸机市场空间预测-78-资料来源:方正证券研究所压铸机市场规模预测20212022E2023E2024E2025

85、E2026E2027E2028E2029E2030E压铸机市场规模-乐观(亿元)282317432573压铸机市场规模(增量)-乐观(亿元)273116140压铸机市场规模-中性(亿元)28216309424压铸机市场规模(增量)-中性(亿元)26493115压铸机市场规模-保守(亿元)27160214276压铸机市场规模(增量)-保守(亿元)258462乐观情况:预计2025年市场规模达78亿,2030年市场规模达573亿。中性情况:预计2025年市场规模达62

86、亿,2030年市场规模达424亿。保守情况:预计2025年市场规模达51亿,2030年市场规模达276亿。乐观情况(增量):预计2025年市场规模达36亿,2030年市场规模达140亿。中性情况(增量):预计2025年市场规模达28亿,2030年市场规模达115亿。保守情况(增量):预计2025年市场规模达23亿,2030年市场规模达62亿。5.4设备端:超大型压铸机市场空间预测-79-资料来源:节能与新能源汽车路线图、文灿股份招股说明书、方正证券研究所铝合金市场规模预测20212022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E铝压铸件单价(元/kg)4

87、8中国汽车销量(万辆)262827002783933420单车用铝量(kg)38250270290310330350单车铝合金价值(元)9696960584016800铝合金市场规模(亿元)25482773309384357479752605746单车用铝中压铸件比例(%)77%压铸铝合金市场规模(亿元)325202726303333553694405044245.5材料端:铝合金市场空间预测合理假设:单车用铝量:节能与新能源汽车技术路线图提出单车用铝量2020年190kg、2025年250kg、2030年350kg的规划。在此基础上,我们预计2025年中国平均单车用铝量达250kg,2030年中国平均单车用铝量达350kg。铝压铸件价格:依据文灿股份招股说明书,我们推测铝压铸件单价为48元/kg。经测算,预计2025年汽车铝合金市场规模达3212亿元;预计2030年汽车铝合金市场规模达5661亿元。经测算,预计2025年压铸铝合金市场规模达2473亿元;预计2030年压铸铝合金市场规模达4359亿元。我们预测:预计2025年压铸铝合金市场规模达2726亿元,2030年压铸铝合金市场规模达4424亿元。

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