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文灿股份-深度报告:车身一体化浪潮掀起铸就铝压铸明日之星-220218(28页).pdf

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文灿股份-深度报告:车身一体化浪潮掀起铸就铝压铸明日之星-220218(28页).pdf

1、http:/1/30请务必阅读正文之后的免责条款部分Table_main深度报告文灿股份文灿股份(603348)报告日期:2022 年 2 月 18 日车身一体化浪潮掀起,铸就铝压铸明日之星车身一体化浪潮掀起,铸就铝压铸明日之星文灿股份深度报告table_zw行业公司研究所属行业报告导读报告导读一体化压铸工艺由于轻量化、降本、提高生产效率,由特斯拉引领多家车企也已跟进,行业正在掀起一体化压铸工艺革命。公司凭借 10 年大型铝压铸车身件的积淀,领先优势明显且已获得重大订单,我们认为公司一体化压铸客户拓展进度有望超预期,将充分享受新产业趋势红利。投资要点投资要点新能源催生一体化压铸工艺革命新能源催

2、生一体化压铸工艺革命一体化压铸本质上是高压铸造工艺,由特斯拉率先推广,在原本设计中多个单独、分散的小件经过重新设计高度集成,再利用大型压铸机进行一次成型。一体化压铸的优势主要体现为降本、轻量化和生产效率的提升,在特斯拉示范效应下,蔚来、理想、小鹏均已跟进该工艺,根据产业链信息和国内外媒体,华为/赛力斯、福特、大众、智己、小米等车企都在规划,汽车行业正在掀起一体化压铸工艺革命。根据特斯拉规划,车身一体化应用范围将从后座板渗透至前车身以及底盘电池托盘,单车价值至少可看向 8000 元,市场前景广阔。一体化压铸工艺是系统性壁垒,体现为材料、模具和压铸过程控制一体化压铸工艺是系统性壁垒,体现为材料、模

3、具和压铸过程控制材料端:材料端:一体化铸件规格更大,无法进行热处理,需要材料端的创新,研发出特殊的免热处理铝合金材料。模具端:模具端:一体化模具大、流道设计复杂、壁厚变化结构较多,对产品成型有重要影响。过程控制:过程控制:一体化车身件较大、成型时间比小件长,因此对成型过程的干预和控制要求高,需要保证产品前端和末端性能的一致性、力学性能(抗拉、屈服、延伸率、折弯角等)和良率。10 年大型铝压铸车身件积淀,铸就一体化压铸明日之星年大型铝压铸车身件积淀,铸就一体化压铸明日之星公司在铝压铸车身件上拥有 10 年经验, 是公司做一体化压铸车身件的基础, 因为一体化压铸件是更大、集成度更高的车身件。车身件

4、由于对汽车起支撑、抗冲击的作用,对强度、延伸率、可焊接性都有着极高要求,材料制备、压铸难度非常大。公司多年以来持续研发并提升高真空压铸技术、应用于高真空压铸的模具技术、特殊材料开发或制备技术及相关生产工艺技术,先后为特斯拉、奔驰、蔚来等中高端车型供应铝压铸车身件,积累了丰富的技术和量产经验。公司 2020 年开始储备车身一体化技术, 目前已获得两个重大订单, 我们认为公司一体化压铸客户拓展进度有望超预期,将充分享受新产业趋势红利。盈利预测及估值盈利预测及估值一体化压铸产业趋势明确、制造工艺门槛较高,公司此前在大型铝压铸车身结构件上积淀深,具有绝对的领先优势,已获得多个重大订单,我们认为公司一体

5、化压铸客户拓展进度有望超预期,将充分享受新产业趋势红利,同时公司全面拥抱新能源,围绕车身、底盘、大三电、电池托盘/储能箱体布局产品线,在手新能源订单充沛,业务结构将得以持续优化盈利能力有望持续提升,预计2021-2023 年公司营收为 41.0、55.0、69.9 亿元,同比增速为 57.7%、33.9%、27.1%,归母净利为 0.8/3.9/6.0 亿元,同比增速为 0.7%/358.6%/54.1%,EPS 为0.33/1.49/2.30 元/股,对应 P/E 为 140.81/30.7/19.93,给予“买入”评级。table_invest评级评级买入买入上次评级首次评级当前价格¥45

6、.90单季度业绩单季度业绩元元/ /股股3Q/2021-0.022Q/20210.091Q/20210.194Q/20200.04table_stktrend公司简介公司简介文灿股份是国内大型压铸件龙头,是国内少数同时掌握低压、高压、重力铸造企业,率先布局新能源汽车,同时布局一体化压铸,且已经获得两大在手订单,有望充分享受行业红利。相关报告相关报告table_research报告撰写人:邱世梁,刘欣畅联系人:刘欣畅证券研究报告table_page文灿股份文灿股份( (603348603348) )深度报告深度报告http:/2/30请务必阅读正文之后的免责条款部分风险提示风险提示全球缺芯、疫情

7、等反复影响全球汽车行业景气度;一体化压铸进度不及预期;铝价上涨财务摘要财务摘要table_predict(百万元)(百万元)2020A2021E2022E2023E主营收入2602.64104.45495.76985.4(+/-)69.25%57.70%33.90%27.11%归母净利润83.884.4386.9596.0(+/-)-38.27%0.7%358.6%54.1%每股收益(元)0.320.331.492.30P/E141.73140.8130.7019.938YaXwVjWjZeVyXqRpOqQ7NcM8OsQnNtRmOfQqQnPjMmOoP8OrRzQuOrNmMxNoMq

8、Ptable_page文灿股份文灿股份( (603348603348) )深度报告深度报告http:/3/30请务必阅读正文之后的免责条款部分投资建议投资建议 盈利预测、估值与投资建议盈利预测、估值与投资建议预计公司20212023年营收为41.0、55.0、69.9亿元,同比增速为57.7%、33.9%、27.1%,归母净利为0.8/3.9/6.0亿元,同比增速为0.7%/358.6%/54.1%,EPS为0.33/1.49/2.30元/股,对应P/E为140.81/30.7/19.93,给予“买入”评级。公司是国内汽车铝压铸行业领军企业,是国内少数同时掌握低压、高压、重力铸造企业,公司在铝

9、压铸车身件上领先同行、积淀较深,并基于此前瞻布局一体化压铸车身件领域,一体化车身业务为公司核心增量看点。一体化压铸工艺可以实现轻量化、降本、提高生产效率,由特斯拉引领多家车企也已跟进,是汽车电动化转型下的新增蓝海领域,有望颠覆传统冲压焊接工艺,潜在应用范围较大、单车价值较高、市场空间较大且增速快。而因为材料特殊、模具复杂、压铸过程控制难度大,一体化压铸工艺目前壁垒较高。由于一体化压铸件是更大、集成度更高的车身件,文灿股份具有10年大型铝压铸车身件经验,领先优势明显且已获得重大订单,公司一体化压铸客户拓展进度有望超预期,将充分享受新产业趋势红利,可享受估值溢价。 关键假设关键假设1)更多的车企确

10、定切换成一体化压铸工艺,车身一体化行业渗透率快速提升。2)公司拥有10年大型铝压铸车身件经验,领先优势明显,可持续获得客户订单。 我们与市场的观点的差异我们与市场的观点的差异市场市场对车身一体化压铸产业趋势、工艺壁垒以及公司在一体化压铸领域的领先优势存在预期差我们认为我们认为车身一体化产业趋势明朗,应用范围将从后座板渗透至前车身以及底盘电池托盘,除了特斯拉之外,国内蔚来、理想、小鹏均已跟进该工艺,根据产业链信息和国内外媒体,华为/赛力斯、福特、大众、智己、小米等车企都在规划,汽车行业即将掀起一体化压铸浪潮。一体化压铸目前壁垒较高一体化压铸目前壁垒较高,公司拥有公司拥有10年铝压铸车身件积淀年铝

11、压铸车身件积淀,绝对领先国内同行绝对领先国内同行,在订单获得上领先全球同行在订单获得上领先全球同行。一体化车身件由于对汽车起支撑、抗冲击的作用,对强度、延伸率、可焊接性有极高要求,且由于件大所以材料特殊、模具复杂、压铸难度非常大,工艺壁垒目前较高。公司在铝压铸车身件上拥有10年经验,多年以来持续研发并提升高真空压铸技术、应用于高真空压铸的模具技术、特殊材料开发或制备技术及相关生产工艺技术,在铝压铸车身件上积累了丰富的技术和量产经验,而一体化压铸是更大、集成度更高的车身件,因此10年铝压铸车身件积淀使公司大幅领先国内同行,在订单获得上更是领先全球同行。 催化因素催化因素全球汽车复苏,燃油车、电动

12、车均有较大的轻量化需求;一体化压铸行业渗透率加速提升;公司持续突破一体化压铸订单; 风险提示风险提示全球缺芯、疫情等反复影响全球汽车行业景气度;一体化压铸进度不及预期;铝价上涨table_page文灿股份文灿股份( (603348603348) )深度报告深度报告http:/4/30请务必阅读正文之后的免责条款部分正文目录正文目录1. 布局新能源,压铸全覆盖布局新能源,压铸全覆盖.61.1. 铝压铸行业领军企业.61.2. 2021 年是公司经营拐点.92. 新能源催生一体化压铸浪潮新能源催生一体化压铸浪潮. 112.1. 从高压压铸升级一体化压铸.112.2. 特斯拉引领一体化压铸产业趋势.

13、142.3. 一体化压铸优势.152.4. 产业变革加速,多家主机厂积极推进车身一体化工艺.162.5. 一体化压铸行业空间测算.183. 一体化压铸门槛较高一体化压铸门槛较高. 194. 国产大型铝压铸车身件龙头,把握一体化产业趋势国产大型铝压铸车身件龙头,把握一体化产业趋势.224.1. 大型铝压铸车身件 10 年积淀,奠定升级基础.224.2. 获客进度超预期,一体化进程领先全行业.244.3. 从车身到底盘、三电,全面拥抱新能源.245. 盈利预测及估值盈利预测及估值.265.1. 盈利预测.265.2. 估值分析与投资建议.286. 风险提示风险提示.28图表目录图表目录图 1:文灿

14、股份历史复盘. 8图 2:文灿股份股权结构图. 8图 3:文灿股份的主要客户. 9图 4:公司营业收入及增速(亿元).10图 5:公司净利润及增速(亿元).10图 6:公司毛利率(%). 10图 7:公司毛利率及净利率. 10图 8:高压压铸工艺原理. 12图 9:高真空压铸工艺周期流程. 12图 10:力劲科技压铸机工作原理. 13图 11:IDRAOL6200 设备. 13图 12:艾德拉专利真空压铸机(2011 年专利).13图 13:特斯拉一体化压铸工艺部分专利图. 13图 14:特斯拉 idra 压铸机简图.14图 15:一体化压铸工艺部分专利图. 14table_page文灿股份文

15、灿股份( (603348603348) )深度报告深度报告http:/5/30请务必阅读正文之后的免责条款部分图 16:Model Y 一体化后座板(右).14图 17:特斯拉一体化前车身. 15图 18:特斯拉一体化底盘电池包. 15图 19:特斯拉一体化压铸底盘(前车身+底盘+后座板).15图 20:传统铝合金材料热膨胀系数. 19图 21:压铸件与模具温度变化的热膨胀系数变化对应表. 19图 22:压铸铝合金性能. 20图 23:铝合金车身结构件具体产品. 22图 24:当前电池托盘采用铝型材挤压焊接工艺. 25图 25:副车架轻量化技术途径. 26图 26:吉利博瑞 GE 铝合金后副车

16、架.26图 27:比亚迪唐铝合金后副车架. 26表 1:文灿股份的产品介绍. 6表 2:公司主要子公司经营情况. 9表 3:铸造工艺对比.11表 4:特斯拉大吨位压铸机分布. 14表 5:各铝压铸厂大吨位压铸机采购数量及规划产品. 18表 6:车身一体化压铸单车价值. 18表 7:一体化压铸市场空间. 18表 8:不同种类的铝合金的特点. 20表 9:各公司压铸产品及技术对比. 23表 10:公司铝合金车身结构件配套情况. 24表 11:公司盈利预测.27表 12:公司与可比公司估值比较. 28表附录:三大报表预测值. 29table_page文灿股份文灿股份( (603348603348)

17、)深度报告深度报告http:/6/30请务必阅读正文之后的免责条款部分1. 布局新能源,压铸全覆盖布局新能源,压铸全覆盖1.1. 铝压铸行业领军企业铝压铸行业领军企业掌握高压、低压和重力铸造三大铝压铸工艺,深耕汽车铝压铸件。掌握高压、低压和重力铸造三大铝压铸工艺,深耕汽车铝压铸件。公司主营汽车铝压铸精密件和车身件制造,实现高压、低压和重力铸造三大铝压铸工艺全覆盖,高压压高压压铸铸工艺主要应用于传统燃油车和新能源汽车的动力总成系统和车身结构件等,低压压铸低压压铸工工艺主要应用于新能源车大三电系统和底盘系统等,重力压铸重力压铸工艺主要应用于底盘系统等。公司客户包括大众、奔驰、特斯拉、蔚来、小鹏、理

18、想等国内外知名车企以及采埃孚、麦格纳等国际 tier1。表表 1:文灿股份的产品介绍:文灿股份的产品介绍应用领域应用领域产品类别产品类别具体产品具体产品& &图示图示汽车压铸件汽车发动机系统零件(22%)真空泵/油泵壳体、水泵壳体汽车发动机壳体凸轮轴承盖汽车空调压缩机汽车机油冷却支架汽车滤清器系统变速箱系统(32%)汽车变速箱壳体汽车离合器壳体汽车变速箱零件table_page文灿股份文灿股份( (603348603348) )深度报告深度报告http:/7/30请务必阅读正文之后的免责条款部分汽车底盘系统零件 (14%)动力转向器壳体、副车架汽车制动系统零件(9%)铝合金车身结构件(9%)非

19、汽车压铸件(1%)游艇发动机壳体、 太阳能产品、通信器材资料来源:浙商证券研究所,注:括号内为 2017 年文灿股份的营收占比公司发展可以分为四大阶段:公司发展可以分为四大阶段:1)1998-2014 年,公司实现了从小型家电压铸到汽车零部件压铸到高端铝压铸车身件供应商的转型; 2) 2014-2017 年率先切入新能源领域; 3)2018-2020 年,国内产能全面扩产;4)2020 年之后,收购法国百炼从专注高压压铸实现高压、低压、重力铸造全覆盖,且在高压基础上发展一体化压铸。第一阶段第一阶段: 1998-2014 年年, 实现家电实现家电-传统汽车铝压铸件传统汽车铝压铸件-铝压铸车身件的

20、两次次跳跃铝压铸车身件的两次次跳跃。1998 年公司前身南海文灿成立,以家电和日用生活类压铸件起家,后逐步转型至汽车铝压铸行业,成为格特拉克、博世、麦格纳、采埃孚、法雷奥等诸多国际 tier1 的供应商。2011 年公司开始布局铝压铸车身件领域,首个订单为奔驰国产化车型车身件,成为奔驰铝压铸车身件国产唯一供应商。第二阶段第二阶段: 2014-2017 年年, 汽车高压铸件精耕细作汽车高压铸件精耕细作, 车身件率先切入新能源领域车身件率先切入新能源领域。 2014年公司整体变更为股份公司,并获得特斯拉 model S/X 车身件订单,于 2015 年开始进入特斯拉供应体系批量生产。2016 年公

21、司车身件再获蔚来汽车定点。公司抢先布局新车身件和新能源,积累了新能源车车身结构件的先发优势。第三阶段第三阶段:2018-2020 年年,融资上市并完成国内产能扩张融资上市并完成国内产能扩张。2018 年 4 月,公司正式在上交所 A 股上市,募资 8.39 亿元;2019 年,公司发行可转债,募资 8 亿元。公司募集资金主要用于投入天津雄邦、南通雄邦、江苏文灿三个公司,扩充产能以匹配未来发展。table_page文灿股份文灿股份( (603348603348) )深度报告深度报告http:/8/30请务必阅读正文之后的免责条款部分第四阶段:第四阶段:2020 年以来,公司通过并购法国百炼集团,

22、实现技术、业务的协同和延年以来,公司通过并购法国百炼集团,实现技术、业务的协同和延伸,并前瞻布局一体化压铸,产品线全面拥抱新能源。伸,并前瞻布局一体化压铸,产品线全面拥抱新能源。2018 年之前公司专注于高压压铸领域,2020 年 8 月公司收购法国百炼集团,实现了高压、低压、重力压铸工艺全覆盖,公司产品品类得以扩充。公司围绕车身、底盘、大三电、电池托盘/储能箱体四类产品线,全面拥抱新能源,在手新能源订单充沛。图图 1:文灿股份历史复盘文灿股份历史复盘资料来源:公司公告,wind,浙商证券研究所公司为家族控股,唐氏家族控制公司公司为家族控股,唐氏家族控制公司 57.2%的股权的股权。公司实际控

23、制人为唐杰雄、唐杰邦,两人为堂兄弟,合计直接或间接控制公司 34.33%的股份。唐怡汉、唐怡灿分别为唐杰雄、唐杰邦之父,唐氏家族合计控制公司 57.2%的股份,行动一致。公司股权上虽为家族控股,但实际上仅唐杰雄先生参与公司实际经营,为公司董事长和总经理。图图 2:文灿股份股权结构图文灿股份股权结构图资料来源:公司公告,浙商证券研究所(截至 21Q3)table_page文灿股份文灿股份( (603348603348) )深度报告深度报告http:/9/30请务必阅读正文之后的免责条款部分国内长、珠三角、环渤海三地区布局,全球实现亚、欧、北美三大洲覆盖。国内长、珠三角、环渤海三地区布局,全球实现

24、亚、欧、北美三大洲覆盖。公司在文灿股份(佛山) 、南通雄邦、江苏文灿、天津雄邦设置生产基地,实现了珠三角、长三角、 环渤海地区的布局。 2020 年收购法国百炼集团, 法国百炼在全球拥有 10 个生产基地,分布在墨西哥、中国(武汉、大连) 、法国、匈牙利、塞尔维亚等国家,完成了全球生产基地的布局。表表 2:公司主要子公司经营情况:公司主要子公司经营情况子公司名称子公司名称公司持股比例公司持股比例生产工艺生产工艺 2020 营业收入营业收入净利润净利润产品产品文灿股份母公司高压3.90-0.36变速箱系统、发动机系统、制动系统等南通雄邦100%高压8.040.89变速箱系统、 铝合金车身结构件、

25、 底盘系统、发动机系统、制动系统、汽车零部件压铸模具等天津雄邦100%高压3.890.57变速箱系统、新能源汽车电机系统、驱动系统(电机壳体)江苏文灿100%低压、 重力压铸0.84(2019) -0.23(2019)发动机系统、变速箱系统、底盘系统等文灿模具100%/0.65(2018)0.09(2018)汽车压铸件模具、车身结构件模具法国百炼集团100%低压、 重力压铸10.020.33汽车制动系统、进气系统、底盘结构件等产品领域的精密铝合金铸件产品资料来源:公司公告,浙商证券研究所文灿股份压铸技术行业领先文灿股份压铸技术行业领先,是国内铝压铸龙头企业是国内铝压铸龙头企业。公司的优势在于

26、1)率先布局率先布局新能源新能源,2014 年开始公司逐步拓展特斯拉等新能源客户,2019 年国内四大生产基地均形成以新能源汽车用零部件为核心的产品生产体系; 2)生产技术完备生产技术完备,公司深耕高压铸造,掌握重力铸造及低压铸造技术,率先布局一体化压铸技术;3)受到客户认可受到客户认可,公司下游客户包括采埃孚、博世、大陆、麦格纳、法雷奥、本特勒等全球 Tier 1 以及大众、奔驰、宝马、奥迪、雷诺等传统车主机厂传统车主机厂也包括特斯拉、蔚来、小鹏、理想等新能源主机厂。新能源主机厂。图图 3:文灿股份的主要客户文灿股份的主要客户资料来源:公司官网,浙商证券研究所1.2. 2021 年是公司经营

27、拐点年是公司经营拐点12-19 年公司营收和归母净利稳健增长年公司营收和归母净利稳健增长,收购法国百炼后收入体量进一步扩张收购法国百炼后收入体量进一步扩张。2012年-2019 年公司营收和归母净利 CAGR 分别为 10.3%和 12.6%, 2020 年 8 月并表法国百炼,百炼 2020 年 8-12 月并表收入 10 亿元,使公司收入规模进一步扩张。table_page文灿股份文灿股份( (603348603348) )深度报告深度报告http:/10/30请务必阅读正文之后的免责条款部分18-19 年行业下行和新产能投放共振导致公司产能利用率较低年行业下行和新产能投放共振导致公司产能

28、利用率较低、 业绩波动较大业绩波动较大, 20-21年疫情年疫情、缺芯缺芯、铝价上涨等外部冲击共振下导致公司业绩触底铝价上涨等外部冲击共振下导致公司业绩触底,2021 年是公司经营拐点年是公司经营拐点。2018-2019 年公司营收同比增速分别为 4.05%、 -5.09%, 归母净利润同比增速分别为-19.4%、-43.3%, 利润增速显著低于收入增速主要是行业下行背景下新产能投产, 2018 年公司 IPO募投项目天津雄邦建成开始投产,但是一般一个新产能建设完成后,还要进行产品试制、量产审核、量产爬坡等阶段,通常需要 2-3 年才能实现 100%达产,而 18 年下半年开始国内乘用车开始负

29、增长,并且 19 年国六切换影响公司主要客户大众的订单,导致公司新产能没有得到很好的消化,产能利用率下降以及新工厂建成带来的固定成本增加导致公司归母净利润下滑较多。2020 年公司实现营收 26 亿元,其中百炼并表贡献收入 10 亿元(8 月百炼并表) ,文灿本身营收 16 亿元,同比+4.1%,2020 年公司实现归母净利润 0.84 亿元,若剔除并购费用/利息以及百炼利润,则文灿本身利润体量约 1.55 亿元,同比+119.3%,净利率 9.43%,同比+4.81pct,逆市大幅增长,主要原因为高附加值、高毛利率的车身结构件产品放量优化了公司盈利能力。2021 年由于缺芯、铝价大幅上涨、海

30、外疫情反复、运费等外部多重冲击,公司业绩承压。2021 年前三季度公司收入 29.7 亿元,同比+103.6%,主要是百炼贡献了约 16.6 亿元的收入,前三季度公司归母净利润 0.69 亿元,同比下滑 7.2%。我们认为 21 年是公司经营拐点,2022 年开始随着车身(含一体化压铸) 、底盘、大三电、电池托盘/储能箱体四大类新能源业务放量,以及行业外部因素的消散,公司业绩将释放较大弹性。图图 4:公司营业收入及增速:公司营业收入及增速(亿元亿元)图图 5:公司净利润及增速:公司净利润及增速(亿元亿元)资料来源:wind,浙商证券研究所资料来源:wind,浙商证券研究所图图 6:公司毛利率:

31、公司毛利率(%)图图 7:公司毛利率及净利率:公司毛利率及净利率资料来源:wind,浙商证券研究所资料来源:wind,浙商证券研究所table_page文灿股份文灿股份( (603348603348) )深度报告深度报告http:/11/30请务必阅读正文之后的免责条款部分2. 新能源催生一体化压铸浪潮新能源催生一体化压铸浪潮2.1. 从高压压铸升级一体化压铸从高压压铸升级一体化压铸铝合金铸造按照是否有外力作用分为压力铸造和重力铸造。压力铸造又分为低压铸铝合金铸造按照是否有外力作用分为压力铸造和重力铸造。压力铸造又分为低压铸造和高压铸造,其中高压铸造造和高压铸造,其中高压铸造是将金属液倒入压室

32、,然后压射杆将压室中的金属液高速推入浇道和型腔,并使其在高压下凝固形成铸件,填充时金属液的流动速度在 10-80m/s甚至更高,金属液凝固时承受的压力高达 40-120MPa,其产品具有表面光洁度好、尺寸稳定、可直接成型薄壁结构、生产效率高等优点。基于高压压铸的基础,真空高压铸造真空高压铸造工艺增加了抽真空操作,可将型腔中的气体抽出,金属液体在真空状态下充填型腔,减少了卷入的气体,铸件可进行热处理,力学性能优于普通高压铸件。低压铸造低压铸造是使金属液从在较低压力(0.01-0.05MPa)下,在密闭容器中沿着升液管自下而上流经升液通道、铸型浇口,平稳填充型腔,随后增压凝固的工艺,充型能力强但生

33、产率较低。一体化压铸本质上属于高压铸造工艺一体化压铸本质上属于高压铸造工艺。 2019 年以前压铸机锁模力通常在 400-5000 吨不等,汽车高压铸造工艺主要应用于发动机系统、变速箱系统、离合器等精密件,以及横梁、纵梁、减震塔等车身结构件。一体化压铸指的是车身件的一体化,即原本设计中多个单独、分散的小件经过重新设计高度集成,再利用压铸机进行一次成型,省略焊接的过程直接得到一个完整大零件,一体化车身件尺寸大、材料特殊、模具复杂、制造工艺难度较高,需要大吨位压铸机进行生产。表表 3:铸造工艺对比:铸造工艺对比技术技术定义定义主要应用主要应用优点优点缺点缺点高压铸造在高压下以较高的速度填充入压铸型

34、的型腔内, 并使金属或合金在压力下凝固形成铸件的铸造方法要是用来进行壳类等铸件的制造,发动机总成、方向盘、 曲轴箱、 齿轮箱、 油槽、发动机支架、结构部件(电池外壳、车顶、射击塔、支柱)。工作效率高,压铸造后表面质量较好,但内部难免有些气孔,还在它的生产率高,比较适宜于薄壁铸件不能热处理, 铸件中缩松,不致密,不使用于气密性要求高的铸件高真空压铸在普通高压基础上, 采用辅助的高真空控制系统、 真空泵、 真空截止阀等装置,在金属液填充模具型腔前将型腔中的气体抽出, 使模具型腔中形成较高的真空度,并保持到填充结束应用于航天、兵器、船舶等大型、薄壁、复杂部件,从奥迪 A8 全铝立体构架开始应用于汽车

35、,现应用于汽车副车架、电池包壳体、车身结构件可以热处理进一步提高力学性能;可以有效避免充型卷气,铸件致密度高技术壁垒高, 需多次试验才能获得系统性工艺特性参数, 设备机械化、自动化、系列化程度在不断提升低压铸造液态合金在较低压力下, 自下而上地填充型腔,并在压力下结晶形成铸件铝合金车轮、电机壳等可以进行热处理;铸件发生气孔、夹渣等缺陷少;组织致密,铸件力学性能高;充型能力强,有利于形成轮廓清晰、表面光洁的铸件生产率较低重力铸造金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺,也称浇铸涡轮增压器、制动卡钳、转向节、发动机气缸盖、发动机缸体和活塞。它也适用于从照明组件到厨房工具的许多其他行业铸件内部气孔少;模

36、具寿命较压铸要长,模具成本低,设备投资是低压铸造前期投资的50%。产品致密性低。 其强度也稍差, 但其延伸率较高。 表面光洁度不高,充型慢资料来源:知网、浙商证券研究所整理table_page文灿股份文灿股份( (603348603348) )深度报告深度报告http:/12/30请务必阅读正文之后的免责条款部分高压压铸工艺包括合模高压压铸工艺包括合模、射料射料、回锤回锤、冷却冷却、充氮气充氮气(惰性气体惰性气体) 、离嘴开模离嘴开模、顶出顶出、顶回等步骤。顶回等步骤。当压铸生产时,先将熔融的液态铝合金倒入压铸机的压射机构内,压射机构将铝液快速推入模具内并加压成型,通过模具内的冷却系统将铝合金

37、零件快速冷却至固态,最后模具打开由机器手取出零件、清理喷涂脱模剂再进行下一循环生产,整个生产过程温度极高、烟气多、噪音大,业内通常使用自动化生产。图图 8:高压高压压铸工艺原理压铸工艺原理资料来源:诺瑞肯集团官网,浙商证券研究所高真空压铸工艺加入高真空控制系统,需要高精度传感器控制。工艺流程为高真空压铸工艺加入高真空控制系统,需要高精度传感器控制。工艺流程为模具关闭、倒料、真空开启、型腔真空排气、压射、开模到位、取件、喷涂、再次关模到位等环节。在过程中,有高精度真空传感器控制真空罐、熔杯排气阀和型腔排气阀,并通过参数设定来触发四个接触点:即熔杯真空开始、熔杯真空结束、型腔真空开始和型腔真空结束

38、。图图 9:高真空压铸工艺周期流程高真空压铸工艺周期流程资料来源:压铸杂志,浙商证券研究所一体化压铸单个生产周期主要由抽真空一体化压铸单个生产周期主要由抽真空-铝液填充铝液填充-成型成型-机加工环节组成。机加工环节组成。在铸造型腔内会涂覆约 35ml 的润滑油,压铸机关闭型腔抽出内部气体,熔融状态的金属材料被高速压入,模具与型腔接触,温度下降到 400 度时型腔打开,模具运送到逐冷却槽,再经过剪裁,多余的部分和不良产品会再次加工,特斯拉 Model Y 的一次一体化压铸周期完毕。table_page文灿股份文灿股份( (603348603348) )深度报告深度报告http:/13/30请务必

39、阅读正文之后的免责条款部分图图 10:力劲科技压铸机工作原理:力劲科技压铸机工作原理图图 11:IDRAOL6200 设备设备资料来源:IDRA 官网,浙商证券研究所资料来源:汽车之家,浙商证券研究所特斯拉一体化压铸工艺有两大核心:一体化设计与一体化制造。在一体化设计上特斯拉一体化压铸工艺有两大核心:一体化设计与一体化制造。在一体化设计上,特斯拉于 2019 年 7 月发布专利“汽车车架的多向车身一体成型铸造机和相关铸造方法” ,将一整套固定的模具放置在中心,四套可以移动的模具放置在四个不同方向。通过液态设备,四个可移动模具与中心固定模具贴合,共同形成了一个封闭的空腔。熔融状态的铝合金会受压力

40、从四个移动模具上的浇筑口压入模具空腔,最终在空腔内汇合并凝固形成了大型的一体式压铸结构整件。图图 12:艾德拉专利真空压铸机(:艾德拉专利真空压铸机(2011 年专利)年专利)图图 13:特斯拉一体化压铸工艺部分专利图:特斯拉一体化压铸工艺部分专利图资料来源:国家知识产权局,浙商证券研究所资料来源:汽车之家,浙商证券研究所在一体化制造上在一体化制造上,特斯拉向 IDRA 采购压铸机,实现一体化生产。零件一体化尺寸增大,对设备的性能需求大幅提升。IDRA(力劲科技控股)专注于压铸机 76 年,其开发的OL6200CS设备, 可以提供最大6218吨的锁模力 (传统高压压铸的锁模力通常在5000吨以

41、下) 。根据 IDRA 在 2011 年申请专利,其能够将铸造半模之间形成空腔,向空腔中注入带有保护的熔融金属,经由抽真空装置在模空腔中产生负压,能够有效消除铸造湍流产生的气泡,有助于增强压铸材料的一致性和提升压铸速度。table_page文灿股份文灿股份( (603348603348) )深度报告深度报告http:/14/30请务必阅读正文之后的免责条款部分图图 14:特斯拉:特斯拉 idra 压铸机简图压铸机简图图图 15:一体化压铸工艺部分专利图:一体化压铸工艺部分专利图资料来源:汽车之家,浙商证券研究所资料来源:汽车之家,浙商证券研究所2.2. 特斯拉引领一体化压铸产业趋势特斯拉引领一

42、体化压铸产业趋势特斯拉车身一体化上的进程可以分为三个阶段:特斯拉车身一体化上的进程可以分为三个阶段:1)第一阶段第一阶段,采用全铝车身拼接采用全铝车身拼接。Model S、Model X 问世,采用了全铝车身,但是仍然按照传统的冲压-焊接工艺路线进行整车开发。2) 第二阶段第二阶段, 6000吨压铸机用于生吨压铸机用于生产产Model Y后座板后座板。 2020年马斯克在特斯拉batteryday 上宣布,Model Y 将采用一体式压铸后地板总成,零件数量比 Model3 减少 79 个,焊点大约由 700-800 个减少到 50 个,可将下车体总成重量降低 30%,制造成本下降 40%,制

43、造时间由传统工艺的 1-2 小时缩减至 3-5 分钟。在特斯拉全球四大超级工厂中,均已部署 6000 吨以上的压铸机,其中弗里蒙特工厂布局了 2 台、上海工厂布局了 3 台、柏林工厂将布局 8 台、奥斯汀工厂将布局 4 台以上。图图 16:Model Y 一体化后座板(右)一体化后座板(右)资料来源:Tesla,浙商证券研究所表表 4:特斯拉大吨位压铸机分布:特斯拉大吨位压铸机分布工厂压铸机(台)对应车型加州弗里蒙特2Model Y上海工厂3Model Y柏林工厂8Model Y奥斯汀工厂4Model Y/Cybertrucktable_page文灿股份文灿股份( (603348603348)

44、 )深度报告深度报告http:/15/30请务必阅读正文之后的免责条款部分资料来源:搜狐汽车等、浙商证券研究所3)第三阶段第三阶段,一体化下车体即将量产一体化下车体即将量产。2021 年特斯拉在柏林工厂开放日上展示了特斯拉一体化压铸底盘, 计划将用 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%。未来特斯拉将向前车身一体化+后车身一体化+底盘电池包一体化集成的方向发展。图图 17:特斯拉一体化前车身:特斯拉一体化前车身图图 18:特斯拉一体化底盘电池包:特斯拉一体化底盘电池包0资料来源:压铸商情,浙商证券研究所资料来源:特斯

45、拉官网,浙商证券研究所图图 19:特斯拉一体化压铸底盘(前车身特斯拉一体化压铸底盘(前车身+底盘底盘+后座板)后座板)资料来源:特斯拉,浙商证券研究所2.3. 一体化压铸优势一体化压铸优势一体化压铸工艺的优势集中在降本、轻量化、提高生产效率上,有望颠覆冲压焊接工艺。成本降低成本降低一体化压铸主要是取代传统冲压焊接工艺,零件数量和焊接工序大幅减少,冲压零件、冲压模具、冲压设备、焊接夹具、焊枪、检具等所有传统冲焊供应链环节均取消,对应的整个供应链投入大幅下降。1.设备投入成本:设备投入成本:过去数十个小件需要分别投入相应的产线、设备、模具等费,一体化压铸后集成度大幅提升生产工序大幅精简,带来设备产

46、线等总投入的下降。table_page文灿股份文灿股份( (603348603348) )深度报告深度报告http:/16/30请务必阅读正文之后的免责条款部分2.焊接焊接/涂胶成本涂胶成本:涂胶身为传统焊接白车身一个重要步骤,用来解决因点焊产生的钢板间存在的缝隙。一体压铸车体使得零件面积大幅增加,不需弥补焊接钣金件间的缝隙,减少了涂胶工艺的成本。3.人工成本:人工成本:一体化压铸的生产效率大幅提升,自动化率提升,国内主流焊接工厂往往配备 200-300 名生产线工人,采用一体化压铸技术后,所需的技术员工有望缩减至原先的十分之一。轻量化效果更优轻量化效果更优一体化全铝压铸白车身的重量将在200

47、-250kg, 而同级别钢制车身的重量在350-450kg。重量降低约 150-200kg, 在车身轻量化方面具有巨大优势。 例如 Model Y 的一体压铸后车身仅重 66 公斤,比尺寸更小的 Model 3 同样部位轻了 10-20 公斤。生产效率大幅提升、供应链管理周期将被压缩到极致生产效率大幅提升、供应链管理周期将被压缩到极致Model Y 将 79 个零部压缩成两个零件,零件大幅减少,焊接点由原来的 700-800 个减少到 50 个,制造时间可从原先的 1-2 小时缩减至 3-5 分钟。供应链环节缩短,供应链环节缩短,供应商的审查、冲压零件的采购定点、冲压模具的制造、冲压设备的使用

48、。焊接夹具的制造、焊接的使用、检具的开发、零部件的物流运输等环节将被缩减。管理周期压缩管理周期压缩,传统汽车制造周期长、工作量大、重复性高,例如针对一些专业的外观类零件,需要经过 MB1、MB2、MB3 三轮匹配,耗时近 6 个月,一体化后 MB 匹配中车身所需要的周期将会缩短至 12 轮,有望节省 34 个月。提高焊接处零件强度提高焊接处零件强度传统冲压+焊接工艺在焊接处强度降低,一体化压铸一次成型,从根源上避免了焊接问题,同时在设计零件时可省略考虑安装孔大小、安装位置等问题,从而促成更优化的工程学结构。2.4. 产业变革加速,多家主机厂积极推进车身一体化工艺产业变革加速,多家主机厂积极推进

49、车身一体化工艺一体化压铸具备经济性和高效性,电动化时代一体化进程将提速。一体化压铸具备经济性和高效性,电动化时代一体化进程将提速。相比于传统车,在电动车时代我们认为主机厂将会加码一体化压铸,主要有四点原因主要有四点原因:1)一体化压铸的一体化压铸的经济性明显经济性明显,降低成本;2)一体化压铸的节拍更快一体化压铸的节拍更快,相比于传统车电动车迭代周期更短,一旦推出爆品需要快速生产推向市场;3)电动车轻量化需求电动车轻量化需求,与传统车相比,由于续航焦虑电动车的轻量化需求增加;4)新势力车企的入局增强了一体化压铸的可能性新势力车企的入局增强了一体化压铸的可能性,电动车尚没有完全平台化生产,尤其是

50、新进入的新势力车企没有冲压、焊接产能,转型包袱小,更有动力和意愿去推广一体化压铸工艺。主机厂、压铸机设备厂、铝压铸企业均大力布局一体化压铸。主机厂、压铸机设备厂、铝压铸企业均大力布局一体化压铸。蔚来、理想、小鹏、华为/赛力斯、广汽、福特、大众、智己、小米都在谈判/评估/定点/规划一体化压铸铸件,一体化压铸成为行业趋势。蔚来蔚来: 2021 年 10 月, 蔚来宣布成功验证制造大型压铸件的免热处理强韧化压铸铝合金新材料,该材料是蔚来与帅翼驰联合开发,将会应用在蔚来第二代平台车型上。2021年 12 月蔚来发布新车 ET5,该车后座板使用一体压铸工艺。小鹏小鹏:购入 2 台 7300 吨压铸机,小

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