1、 证券研究报告 请务必阅读正文之后的免责条款 一体铸造大势所趋一体铸造大势所趋，自主品牌大有可为自主品牌大有可为 汽车行业一体压铸深度跟踪报告2022.6.10 中信证券研究部中信证券研究部 核心观点核心观点 李景涛李景涛 汽车及零部件行业联席首席分析师 S03 李越李越 机械行业联席首席分析师 S08 黄耀庭黄耀庭 新能源汽车分析师 S03 尹欣驰尹欣驰 汽车及零部件行业首席分析师 S02 李子俊李子俊 汽车及零部件 分析师 S02 特斯拉一体铸造技术应用加速，特斯拉一体铸造技术应用

2、加速，Model Y 应用之后应用之后 Cybertruck 有望跟进。国有望跟进。国内的造车新势力以及海外大众、沃尔沃和奔驰等外资品牌纷纷跟进这一技术趋内的造车新势力以及海外大众、沃尔沃和奔驰等外资品牌纷纷跟进这一技术趋势，一体铸造已是大势所趋。势，一体铸造已是大势所趋。根据我们测算，根据我们测算，2030 年全球范围内一体铸造的渗年全球范围内一体铸造的渗透率有望达到透率有望达到 30%，保守估计单车配套价值量有望达到，保守估计单车配套价值量有望达到 10000 元，元，一体压铸一体压铸行行业空间在业空间在 2400 亿亿元元以上，以上，10 年年 CAGR 为为 80%。从产业链看，在零部

3、件、设从产业链看，在零部件、设备和材料环节自主供应商均进展较快，量产速度全球领先。零部件环节推荐文备和材料环节自主供应商均进展较快，量产速度全球领先。零部件环节推荐文灿股份、拓普集团、爱柯迪、旭升股份，建议关注广东鸿图、嵘泰股份；设备灿股份、拓普集团、爱柯迪、旭升股份，建议关注广东鸿图、嵘泰股份；设备端建议关注力劲科技；材料环节推荐立中集团。端建议关注力劲科技；材料环节推荐立中集团。 特斯拉引领，特斯拉引领，头部品牌跟进，头部品牌跟进，一体铸造一体铸造大势所趋大势所趋。特斯拉于 2019 年提出一体压铸技术，开创了高压铸造大型化的行业先河；2020 年 9 月，特斯拉在 Model Y后地板中

4、将该技术量产，降本和减重效应显著；2021 年 5 月，特斯拉前机舱总成开发成功，于 10 月份应用于 Model Y 车型。根据特斯拉一季度业绩电话交流会议，未来 Cybertruck 车型也将在后地板上应用这一技术。在特斯拉的示范效应下，国内新势力蔚来、小鹏和高合，以及海外主机厂大众、奔驰和沃尔沃均开始一体铸造技术的前期研发， 且大多数已决定推动将这一技术量产。 一体压铸技术已成行业未来的大趋势。 零部件：零部件：传统结构件向传统结构件向一体压铸一体压铸升级，升级，打开百倍成长空间。打开百倍成长空间。根据特斯拉公布的信息，Model Y 的后地板采用一体压铸技术后，将原方案的 80 个冲压

5、焊接零件集成为一个铸件，并实现 40%的降本和 10%的减重。考虑一体压铸技术带来显著的降本和减重效应， 我们认为这一技术的渗透率在 2030 年有望达到 30%， 保守估计将带动全球压铸结构件行业空间从今年的 22亿元增长至 2030年的 2460亿元。国内零部件供应商积极布局一体铸造行业，根据各公司公告及官网，文灿设备落地进度、项目定点、产品开发试制等方面均走在行业前列；拓普一体化超大压铸后舱量产下线；爱柯迪拟购买 4 台 6000T+压铸机；旭升将向海天金属引进多套大型压铸岛；泉峰预计 2022 年底前完成 7 台大型压铸设备安装和调试，此外非上市公司宁波海威、瑞立集团、美利信科技也相继

6、采购大型设备，加快布局一体化压铸。 设备：力劲设备：力劲科技科技引领大吨位压机趋势，竞争者跟进，市场持续高增长。引领大吨位压机趋势，竞争者跟进，市场持续高增长。一体压铸工艺在减重、降本方面具有显著优势，因此在前、后地板总成工艺革新之后，有望进一步渗透到白车身其他部分，如四门、后盖和电池盒等结构件。同时，超大型压铸机生产效率有较大提升潜力，单机产能有望从 12 万件/年突破到 18 万件/年。因此，压铸机在一体压铸技术趋势下有望成为核心造车装备。2020 年我国传统压铸机市场规模在 30 亿元左右， 受益于铝替代钢而总体呈持续增长趋势，在行业中力劲科技占据主导地位。我们预计一体压铸在汽车行业渗透

7、率提升至90%需 1015 年左右。预计至 2030 年，全球车身结构件压铸机系统总累计投资额约 1614 亿元，全球压铸机及相关设备市场规模将从 2021 年的 85 亿增长至 713 亿元。 材料：免热处理合金是一体压铸必需材材料：免热处理合金是一体压铸必需材料，我国企业取得自主突破。料，我国企业取得自主突破。汽车轻量化潮流促进铝合金材料应用比例持续增加。 而传统需热处理铝合金材料压铸工艺复杂、成本较高，大型压铸件还容易发生变形和缩松，导致产品良品率降低。因此， 免热处理的铝合金材料更适合大型压铸件生产， 能减少总成焊接环节和降本增效。故一体压铸加速渗透免热合金需求快速释放，预计国内 20

8、25 年市场规模突破 145 亿元，4 年 CAGR 为 161%，保守/中性/乐观情形下估计 2030 年国内乘用车整体免热合金市场规模为 377/562/665 亿元。在免热处理合金开发过程 汽车汽车行业行业一体压铸深度跟踪报告一体压铸深度跟踪报告2022.6.10 证券研究报告 请务必阅读正文之后的免责条款 王诗宸王诗宸 汽车及零部件分析师 S06 联系人：武平乐联系人：武平乐 中， 合金主要成分配比和微量特殊元素引入是核心技术壁垒， 此外制备合金材料的选用、净化处理、浇铸工艺也会影响合金性质。主流高品质免热处理铝合金材料开发者仍以外企为主，如美国铝业公司 EZCA

9、ST 系压铸铝合金等。但国内免热处理铝合金材料已实现自主研发， 性能指标能满足汽车结构件要求。 代表公司为立中集团， 其研发的 LDHM-02 免热处理合金取得专利证书并通过下游客户认可，有望大规模放量。 风险因素：风险因素：国内乘用车市场景气不及预期；一体铸造技术应用不及预期；，大吨位压机研发不及预期，免热处理合金研发不及预期。 投资策略投资策略： 基于一体铸造显著的降本优势， 当前造车新势力和传统车企纷纷布局，追赶特斯拉步伐。 我们认为随着一体压铸技术加速渗透， 将带动相关汽车零部件企业快速发展， 同时也将开启压铸机规格大型化趋势， 为设备端企业打开新的空间。此外，一体铸造对合金材料提出新

10、的要求，也将利好国内相关新材料企业。重点推荐国内高压压铸龙头文灿股份、 Tier 0.5级平台型零部件供应商拓普集团、轻合金新材料和汽车轻量化零部件全球供应商立中集团， 建议关注力劲集团、 广东鸿图、泉峰汽车、爱柯迪、旭升股份、嵘泰股份。 重点公司盈利预测、估值及投资评级重点公司盈利预测、估值及投资评级 简称简称 收盘价收盘价 EPS PE 评级评级 2021 2022E 2023E 2024E 2021 2022E 2023E 2024E 文灿股份 52.25 0.37 1.16 1.73 2.42 141.2 45.0 30.2 21.6 买入 拓普集团 58.12 0.92 1.54 2

11、.15 2.68 63.2 37.7 27.0 21.7 买入 立中集团 29.49 0.73 1.08 1.59 2.27 40.4 27.3 18.5 13.0 买入 爱柯迪 15.03 0.36 0.64 0.85 1.06 41.8 23.5 17.7 14.2 买入 旭升股份 26.68 0.92 1.44 1.98 2.67 29.0 18.5 13.5 10.0 买入 资料来源：Wind，中信证券研究部预测 注：股价为 2022 年 6 月 6 日收盘价 汽车汽车行业行业 评级评级 强于大市（维持）强于大市（维持） oPtMnMmPzRrMtRnOvMtRnM6MdNaQpNmM

12、pNmOlOqQoQfQmNnNbRqQwPxNpNuNuOmQsQ 汽车汽车行业行业一体压铸深度跟踪报告一体压铸深度跟踪报告2022.6.10 请务必阅读正文之后的免责条款部分 目录目录 特斯拉引领行业趋势，一体铸造蔚然成风特斯拉引领行业趋势，一体铸造蔚然成风. 1 特斯拉开创一体铸造技术先河 . 1 自主新势力奋起直追，积极拥抱行业变革 . 3 传统车企不甘示弱，加速跟进一体铸造 . 5 变革推动行业扩容，自主有望实现领先变革推动行业扩容，自主有望实现领先 . 7 高压铸造是铝合金材料最高效的成型方法 . 7 一体铸造技术有望颠覆汽车的制造方式 . 8 部件端：压铸结构件渗透加速，潜在百倍

13、成长空间部件端：压铸结构件渗透加速，潜在百倍成长空间 . 11 一体压铸技术带来行业百倍以上成长空间 . 11 设备端：设备端：2030 年行业具有年行业具有 30 倍空间，力劲科技行业领先倍空间，力劲科技行业领先 . 16 一体压铸趋势下，压铸机成为造车核心装备 . 16 2020 年我国压铸机市场规模仅 30 亿元，力劲科技占据行业主导地位 . 20 预计一体压铸在车身结构件的渗透周期约 1015 年 . 22 材料：免热处理合金需求爆发，先发企业迎来新机材料：免热处理合金需求爆发，先发企业迎来新机 . 24 免热合金是一体铸造的刚需，性能要求更上一层楼 . 24 免热合金技术与专利壁垒高

14、，强者恒强的可能性大 . 28 风险因素风险因素 . 32 投资建议投资建议 . 33 重点公司重点公司 . 35 文灿股份. 35 拓普集团. 36 爱柯迪 . 37 旭升股份. 38 立中集团. 39 汽车汽车行业行业一体压铸深度跟踪报告一体压铸深度跟踪报告2022.6.10 请务必阅读正文之后的免责条款部分 插图目录插图目录 图 1：特斯拉车架多向铸造机示意图 . 1 图 2：铸造机特写示意图 . 1 图 3：铸造机特写示意图 . 1 图 4：特斯拉“一体压铸”发展历程. 2 图 5：特斯拉一体压铸示意图 . 2 图 6：特斯拉 Model Y 一体压铸后车身结构件 . 2 图 7：特斯

15、拉 Model Y 一体铸造下车体总成示意图 . 3 图 8：德州超级工厂生产的 Model Y 前机舱总成 . 3 图 9：2019Q1-2022Q1 特斯拉毛利率水平 . 3 图 10：ET5 超高强度钢铝混合车身 . 4 图 11：小鹏汽车武汉项目启动仪式 . 4 图 12：小鹏汽车武汉工厂落地. 4 图 13：高合与上海交通大学联合开发 TechCast材料 . 5 图 14：7200T 一体化超大压铸后舱 . 5 图 15：大众汽车后车身一体式铝压铸件样件 . 5 图 16：大众 Trinity 项目旗舰模型剪影 . 5 图 17：沃尔沃在后座引入的一体铸造示意图 . 6 图 18：

16、沃尔沃一体铸造概念图. 6 图 19：VISION EQXX 产品图 . 6 图 20：VISION EQXX 仿生工程设计结构部件 . 6 图 21：铸造工艺类型分类示意图 . 7 图 22：冷室压铸机结构原理及工作流程 . 8 图 23：力劲科技 IMPRES-PLUS 系列冷室压铸机及压铸岛 . 8 图 24：汽车白车身制造工艺及核心装备演变趋势 . 9 图 25：一体压铸工艺可以大幅简化车身生产流程 . 9 图 26：特斯拉一体压铸底盘减重 10%，增加 14%续航里程 . 10 图 27：奔驰 E 级白车身的涂胶示意 . 10 图 28：冲压-焊接工艺下产生的大量废金属 . 11 图

17、 29：可以反复重新熔炼的铝合金熔炼炉 . 11 图 30：特斯拉新造车工艺减少 35%占地面积 . 11 图 31：减震塔（shock tower）可通过高压铸造工艺实现集成设计和减重 . 12 图 32：凯迪拉克 CT6 的铸铝车身结构件 . 12 图 33：铸铝车身结构件单车价值测算 . 12 图 34：乔治费歇尔为奥迪开发的轻量化结构件 . 13 图 35：麦格纳卡斯马为北汽极狐配套生产的钢铝混合车身 . 13 图 36：文灿股份车身结构件产品及其主要配套客户 . 15 图 37：4 月 18 日天津雄邦压铸工厂 9000T 超大型一体化铝合金后地板产品试制成功 . 15 图 38：广

18、东鸿图试制 6800T 新能源汽车超大型一体化铝合金后地板压铸结构件 . 15 图 39：广东鸿图 12000T 超级压铸单元研发项目签约 . 15 图 40： 拓普集团 7200T 一体化超大压铸后舱量产下线 . 16 图 41：拓普集团杭州湾制造基地四期-轻合金九部工厂 . 16 图 42：文灿股份、广东鸿图、拓普集团大型一体化结构件布局进展 . 16 图 43：压铸工艺路线与传统焊装工艺对比（为整车厂生产，其他为外购件） . 17 汽车汽车行业行业一体压铸深度跟踪报告一体压铸深度跟踪报告2022.6.10 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图 44：特斯拉一体压铸底盘减重 10%，增加

19、14%续航里程 . 18 图 45：压铸机主要类别和主要生产产品类别 . 21 图 46：国内压铸机市场空间估算（亿元） . 21 图 47：2019 年国内压铸机市场份额 . 21 图 48：2020 年国内存量热室机、冷室机占比 . 22 图 49：2020 年国内存量压铸机各吨位国产/进口品牌比例 . 22 图 50：苹果手机结构件材质及加工设备变化 . 22 图 51：全球智能手机结构件金属化渗透进程 . 22 图 52： 金属机壳主要制造厂商资本开支高峰出现在行业渗透期结束的中后段 （亿元人民币） . 23 图 53：压铸机行业全球市场空间（亿元人民币） . 24 图 54：奥迪 8

20、A 全铝车身及结构件示意图 . 25 图 55：特斯拉 Model Y 整块后车底一体压铸成型部件 . 25 图 56：一图读懂一体压铸为何要用免热合金 . 25 图 57：一体压铸对免热合金要求 . 27 图 58：压力铸造工艺流程图示. 31 表格目录表格目录 表 1：压铸与砂型铸造优缺点对比 . 8 表 2：一体压铸市场空间测算（单位：亿元） . 13 表 3：国内铝合金精密压铸件领先供应商压住单元合同签署情况 . 14 表 4：车身结构件现有和理论上可采用压铸技术生产的零件及对应压铸机吨位和单车价值量（亿元） . 18 表 5：压铸在车身结构件需求渗透的三个阶段分别的设备投资额空间（亿

21、元） . 20 表 6：2030 年全球车身结构件压铸机系统市场空间敏感性分析测算（亿元） . 23 表 7：铝合金热处理方法分类 . 26 表 8：免热处理/需热处理及传统合金材料对比 . 26 表 9：2022-25 年国内外新能源车与 2030 年国内外乘用车处理合金市场空间测算(亿元) . 28 表 10：不同合金成分影响压铸铝合金性能 . 29 表 11：部分高强韧压铸铝合金成分占比（单位：%） . 29 表 12：大型结构件压铸主要工艺参数 . 31 表 13：国内外免热处理铝合金材料主要开发者情况 . 32 表 14：重点跟踪公司盈利预测. 34 表 15：文灿股份盈利预测 .

22、35 表 16：拓普集团盈利预测 . 36 表 17：爱柯迪盈利预测 . 38 表 18：旭升股份业绩预测 . 39 表 19：立中集团盈利预测 . 40 汽车汽车行业行业一体压铸深度跟踪报告一体压铸深度跟踪报告2022.6.10 请务必阅读正文之后的免责条款部分 1 特斯拉引领行业趋势，一体铸造蔚然特斯拉引领行业趋势，一体铸造蔚然成风成风 特斯拉开创一体铸造技术先河特斯拉开创一体铸造技术先河 特斯拉特斯拉 2019 年年提出提出“一体铸造”“一体铸造”技术技术，计划在计划在 Model Y 上应用上应用。2019 年 7 月，特斯拉发布新专利“汽车车架的多向车身一体成型铸造机和相关铸造方法”

23、 ，提出了一种车架一体铸造技术和相关的铸造机器设计。该技术将通过多向压铸机、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。同年，特斯拉 CEO 埃隆马斯克在特斯拉电池日上表示，特斯拉的 Model Y车型白车身将转向铝铸件设计。“当我们引入大型铸造机之后， 就可将 70 个部件变成 1 个，机器人无需将这么多部件组装在一起，从而大大减少成本。 ” 图 1：特斯拉车架多向铸造机示意图 资料来源：electrek.co 图 2：铸造机特写示意图 图 3：铸造

24、机特写示意图 资料来源：盖世汽车 资料来源：盖世汽车 2020 年，一体铸造技术在年，一体铸造技术在 Model Y 上开始应用。上开始应用。2020 年，特斯拉开始与压铸设备商意大利意德拉合作，使用 6000 吨级压铸单元 Giga Press，采用一体成型压铸的方式生产Model Y 白车身后地板总成。根据 2020 年特斯拉电池日发布的信息，Model Y 的后地板 汽车汽车行业行业一体压铸深度跟踪报告一体压铸深度跟踪报告2022.6.10 请务必阅读正文之后的免责条款部分 2 通过应用一体压铸技术，将原先通过冲压等工艺生产的 80 个零件集成为 1 个铸造零件，制造成本能够降低 40%

25、。同时，特斯拉公布了下一代白车身设计方案，整车地板总成将由23 个大型压铸件组装而成，电池包采用了 structural pack 的设计理念，使得整个白车身具有更高的强度和刚度。 图 4：特斯拉“一体压铸”发展历程 资料来源：特斯拉公司公告，中信证券研究部 图 5：特斯拉一体压铸示意图 图 6：特斯拉 Model Y 一体压铸后车身结构件 资料来源：新出行 资料来源：特斯拉官网 Model Y 一体压铸前舱一体压铸前舱落地柏林工厂落地柏林工厂，Cybertruck 后地板后地板亦将应用亦将应用。2021 年 5 月17 日，德国压铸专家阿克塞尔图尔克（Axel Turck）在推特分享了一体压

26、铸前机舱试制零件，提到特斯拉 Model Y 车型未来将应用一体铸造技术生产更多的零件。10 月，特斯拉于柏林工厂开放日上对公众展示了一体压铸机模具、一体压铸 Model Y 前机舱，结构电池包（structural pack）等核心技术方案，表明未来柏林工厂生产车型将全面使用“一体压铸”工艺。在 2020 年四季度业绩电话会议上，马斯克表示新一代皮卡 Cybertruck 的后 汽车汽车行业行业一体压铸深度跟踪报告一体压铸深度跟踪报告2022.6.10 请务必阅读正文之后的免责条款部分 3 地板将也会应用一体化压铸技术，且将使用更大吨位的 8000T 压铸机进行生产。在 2022年一季度财报

27、中，特斯拉汽车业务毛利率 32.9%，整体毛利率 19.2%，均创下历史新高，其中就有一体铸造技术带来的贡献。 图 7：特斯拉 Model Y 一体铸造下车体总成示意图 图 8：德州超级工厂生产的 Model Y 前机舱总成 资料来源：特斯拉 2020 电池日 资料来源：eletreck 图 9：2019Q1-2022Q1 特斯拉毛利率水平 资料来源：特斯拉公告，中信证券研究部 自主自主新势力奋起直追，积极拥抱行业变革新势力奋起直追，积极拥抱行业变革 国内新势力中，国内新势力中，蔚来蔚来 ET5 率先应用一体铸造技术，率先应用一体铸造技术，轻量化轻量化、安全安全性领先性领先。2021 年 10

28、月，蔚来汽车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，将会应用在蔚来第二代平台车型上。新材料避免了传统压铸件在热处理过程中引起的尺寸变形及表面缺陷。2021 年 12 月，蔚来在 ET5 发布会上正式宣布将开始采用一体铸造工艺，ET5 将使用超高强度钢铝混合车身，使车身后地板重量降低 30%，后备箱空间增加 7L，整车抗扭刚度高达 34000Nm/deg。 20.2%19.4%20.7%21.2%25.5%25.5%26.4%25.6%26.5%27.5%28.6%29.3%32.9%-20%-10%0%10%20%30%40%总毛利率汽车业务毛利率 汽车汽车行业行业一体压铸深度跟

29、踪报告一体压铸深度跟踪报告2022.6.10 请务必阅读正文之后的免责条款部分 4 图 10：ET5 超高强度钢铝混合车身 资料来源：2021 年 NIO Day，中信证券研究部 小鹏汽车一体压铸技术已在规划当中， 计划自建产能。小鹏汽车一体压铸技术已在规划当中， 计划自建产能。 在小鹏 2021 年业绩发布会上，董事长何小鹏宣布将于 2023 年发布两个新平台及其首款车型，并将使用超大一体化压铸新工艺。根据武汉当地媒体沌口之声，2021 年 7 月小鹏正式启动武汉项目，将建设一系列工艺车间，年总产能约 10 万辆。根据武汉经济技术开发区（汉南区）自然资源和规划局，2021 年 10 月，小鹏

30、已正式申报“小鹏汽车武汉产业基地项目”规划建筑方案，预计今年 10 月投产，其中包括一体化压铸工艺车间。小鹏汽车武汉工厂还将引进一套以上超大型压铸岛及自动化生产线。 图 11：小鹏汽车武汉项目启动仪式 图 12：小鹏汽车武汉工厂落地 资料来源：武汉当地媒体沌口之声 资料来源：武汉当地媒体沌口之声 高合汽车在一体铸造材料、制造端推进领先。高合汽车在一体铸造材料、制造端推进领先。2021 年 12 月，高合汽车与上海交通大学轻合金国家工程中心展开战略合作，共同研发 TechCast超大铸件用低碳铝合金材料，该材料流动性高于同级别材料 15%以上、强塑积高出 30%以上，保证了整车碰撞等性能达到更高

31、维度。2 月 25 日，高合汽车与拓普集团合作开发的 7200T 一体化超大压铸后舱成功下线。该部件应用了上海交大的合金材料，实现了 15%20%的减重与工艺复杂度的大幅降低，整个开发周期也缩短了 1/3。截至成功下线时，该压铸机是汽车零部件领域已知最大的一体化铝合金压铸件，未来也将应用于高合各类车型中。 汽车汽车行业行业一体压铸深度跟踪报告一体压铸深度跟踪报告2022.6.10 请务必阅读正文之后的免责条款部分 5 图 13：高合与上海交通大学联合开发 TechCast材料 图 14：7200T 一体化超大压铸后舱 资料来源：国际在线汽车频道 资料来源：拓普集团公众号 传统车企不甘示弱，加速

32、跟进一体铸造传统车企不甘示弱，加速跟进一体铸造 大众计划于大众计划于 SSP 平台开始应用一体压铸， 样件已于卡塞尔工厂下线。平台开始应用一体压铸， 样件已于卡塞尔工厂下线。据德国 商报网站报道， 大众将在集团总部所在地德国沃尔夫斯堡建立一座全新的工厂，投资约 20亿欧元，新工厂预计将从 2026 年起生产首批 Trinity 纯电动汽车，且计划引入一体压铸技术。根据 Online EV 报道，2022 年 5 月，大众汽车一体式铝压铸后车身样件在卡塞尔工厂下线。该样件采用 4400 吨压铸机生产，是为大众 SSP 车型平台所开发的，集成了约30多个零部件， 减重效果可达10kg。 大众现有的

33、大部分电动车型均是基于MEB平台打造，而新一代电动汽车平台 SSP 无论从软件还是硬件架构上都将提供更好的可拓展性， Trinity车型则是基于 SSP 平台打造的首批车型之一。 图 15：大众汽车后车身一体式铝压铸件样件 图 16：大众 Trinity 项目旗舰模型剪影 资料来源：Online EV 资料来源：大众汽车官网 沃尔沃紧随趋势，上市推动一体铸造量产计划。沃尔沃紧随趋势，上市推动一体铸造量产计划。2021 年 10 月 29 日，沃尔沃宣布在纳斯达克斯德哥尔摩交易所挂牌上市，募集约 200 亿瑞典克朗（约合 22 亿美元） ，并将其中 70%的资金用于电动化转型，包括引入大型铝制车

34、身部件铸造工艺等。根据 autoevolution 消息，沃尔沃宣布投资 100 亿瑞典克朗对旗下托斯兰达工厂进行现代化改造，其中包括一体压铸技术。沃尔沃将在托斯兰达建立一个铝铸造厂，年产能可达 5.5 万 汽车汽车行业行业一体压铸深度跟踪报告一体压铸深度跟踪报告2022.6.10 请务必阅读正文之后的免责条款部分 6 吨，最终计划在所有旗下工厂引入一体压铸技术。沃尔沃将在新电动汽车平台的后座部分引入一体铸造技术，该技术能有效改善生产流程，降低物流成本和排放。全新电动汽车平台将会在 2025 年推出，届时沃尔沃将实现一体压铸汽车的量产。 图 17：沃尔沃在后座引入的一体铸造示意图 图 18：沃

35、尔沃一体铸造概念图 资料来源：沃尔沃发布的 Mega-casting 概念片 资料来源：沃尔沃发布的 Mega-casting 概念片 奔驰发布一体化压铸成果， 性能提升显著。奔驰发布一体化压铸成果， 性能提升显著。 2022 年 1 月， 奔驰发布全新概念车 VISION EQXX。车身的后部及前部减震塔顶应用了和特斯拉同样的仿生工程结构部件，整个车身由 3 块组成：前后分别有一块一体压铸铝合金铸件，中间有一套结构电池组。这样的设计有望减轻车身 15-20%的重量。在这一设计的助力下，VISION EQXX 能耗达到 10kwh/百公里以下，实际用电里程超过 1000km。 图 19：VIS

36、ION EQXX 产品图 图 20：VISION EQXX 仿生工程设计结构部件 资料来源：奔驰公司官网 资料来源：奔驰公司官网 汽车汽车行业行业一体压铸深度跟踪报告一体压铸深度跟踪报告2022.6.10 请务必阅读正文之后的免责条款部分 7 变革推动行业扩容，自主有望实现领先变革推动行业扩容，自主有望实现领先 高压铸造是铝合金材料最高效的成型方法高压铸造是铝合金材料最高效的成型方法 高压铸造（压铸）高压铸造（压铸）是将熔化状态金属在模具内加压冷却成型的精密铸造方法。是将熔化状态金属在模具内加压冷却成型的精密铸造方法。金属制品主要采用机床铣削、钣金成型焊接、铸造三种工艺生产。其中铸造主要生产内

37、部结构复杂，难以用钣金成型或机床铣削不具有经济性的零件。铸造主要分为砂型铸造和特种铸造两类，压铸属于特种铸造范畴。压铸全称高压铸造，是一种将金属熔液压入钢制模具内施以高压并冷却成型的一种精密铸造法。压铸适合铸造结构复杂、薄壁、精度要求较高、熔点比钢低的金属零件（铝、锌、铜等） 。作为一种几乎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。 图 21：铸造工艺类型分类示意图 资料来源：文灿股份招股书 高压铸造是批量高压铸造是批量生产铝生产铝合金合金铸件的最高效生产方式铸件的最高效生产方式。与采用石英砂做铸造模具的重力铸造相比，

38、高压铸造具有以下优势：1、模具可以反复利用；2、通过模具内的冷却系统可以实现快速成型并实现连续生产；3、冷却中对熔融金属施加压力保证零件具备更好的应力强度；4、金属模具内部尺寸精确，可做到精密铸造。压铸虽然高效，但因模具材料均为钢制，因此只能制造熔点比钢低的金属。目前高压铸造行业所使用的基材主要是铝/镁/锌/铜等合金材料，其中铝合金的应用最为广泛。钢材因熔点加高，因此只能采用每次需要破拆石英砂模具的重力铸造，效率较低。与高压铸造相近的是低压铸造，低腰铸造同样采用可循环的钢制模具，但低压铸造压射压力仅在 15MPa，远低于高压铸造的300600MPa 水平。低压铸造适合生产壁厚较厚的铸造铝/镁/

39、锌/铜合金等材料的零件，例如汽车轮毂、皮带轮等。虽然低压铸造设备结构简单投资相对较低，但其生产效率和零件强度低于高压铸造，所以在产品适合采用高压铸造且需要大规模批量生产情况下，高压铸造是铝/镁合金等铸件的最高效生产方式。 汽车汽车行业行业一体压铸深度跟踪报告一体压铸深度跟踪报告2022.6.10 请务必阅读正文之后的免责条款部分 8 表 1：压铸与砂型铸造优缺点对比 模具重复利用模具重复利用 成型速度成型速度 铸件精度铸件精度 设备投资额设备投资额 材料及应用范围材料及应用范围 砂型铸造砂型铸造 无法 慢 低 高 钢/铝等主流金属材料 低压铸造低压铸造 可以 中 高 低 壁厚较厚的铝/镁/锌等

40、金属 高压铸造高压铸造 可以 快 高 高 薄壁的铝/镁/锌等金属 资料来源：中信证券研究部 压铸机和压铸模具是压铸生产的核心设备压铸机和压铸模具是压铸生产的核心设备，结合周边配套设备即为压铸岛单元，结合周边配套设备即为压铸岛单元。压铸机就是用于压铸零件生产的机器。压铸机相对标准化，通过安装不同的压铸模具可实现多种形状压铸零件的生产。 当压铸生产时， 现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，最后模具打开由机器人取出零件、清理喷涂脱模剂再进行下一个循环生产。压铸生产温度高、烟气多、噪声大，业内通常采用自动化生产

41、。压铸机周边需要配套熔炼炉、机边炉、取件和清理喷雾机器人、切边设备、机加工机床、检测设备、冷却系统、排气系统等，上述周边设备与压铸机、压铸模具组合在一起的压铸生产单元即为压铸岛。 图 22：冷室压铸机结构原理及工作流程 资料来源：中信证券研究部绘制 图 23：力劲科技 IMPRES-PLUS 系列冷室压铸机及压铸岛 资料来源：力劲科技官网 减重需求促使车身采用铝合金替代钢材，压铸铝件逐渐应用于车身结构件减重需求促使车身采用铝合金替代钢材，压铸铝件逐渐应用于车身结构件。受制于压铸机规格，传统压铸生产零部件尺寸通常在 600mm 以内，以汽车零部件、电机外壳、手机机壳、消费品金属件为主。过去十年间

42、，压铸机最大规格在锁模力 5000 吨以内，需求主要用于生产商用车变速箱外壳和乘用车发动机缸体。新能源车普及和燃油车减排趋势使车身结构件铝代钢减重需求日益增加。大众、宝马等德系厂商已逐步在白车身复杂结构处采用压铸铝合金件替代传统钣金焊接件，压铸车身结构件尺寸逐渐增大。 一体铸造技术有望颠覆汽车的制造方式一体铸造技术有望颠覆汽车的制造方式 一体压铸工艺是汽车制程中的颠覆性技术，压铸机有望成为汽车制造领域的核心装备一体压铸工艺是汽车制程中的颠覆性技术，压铸机有望成为汽车制造领域的核心装备。从上世纪初焊接技术逐步成熟以来，汽车车体制造工艺均以钣金冲压+焊接为主。上世纪70 年代以前，汽车车体焊接主要

43、由人工作业完成。1970 年代数控技术逐步成熟，工业机器人诞生，最早应用于汽车焊接工艺。过去 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。本次特斯拉一体压铸技术有望使汽车车体制造工艺发生重大变革，压铸机有望取代焊接机器人成为造车核心装备。 汽车汽车行业行业一体压铸深度跟踪报告一体压铸深度跟踪报告2022.6.10 请务必阅读正文之后的免责条款部分 9 图 24：汽车白车身制造工艺及核心装备演变趋势 资料来源：中信证券研究部绘制 注：图片来自意德拉推特官方账号 “一体压铸”简化“一体压铸”简化车身制造工艺流程，车身制造工艺流程，整合整合供应链环节。供应链环节。一体压铸工艺将取代传

44、统车身结构件的组件冲压和焊接环节，特斯拉称其新一代全压铸底盘可减少 370 个零件，车门和前后两盖结构件也同样可用压铸工艺，零件数量锐减，车体制造流程大幅简化。同时，整车厂内原先复杂的机器人白车身焊接线也被大幅简化，仅需要将若干车身压铸组件和外覆盖件组装焊接即可。车体制造管理流程和所需人力也相应降低。 图 25：一体压铸工艺可以大幅简化车身生产流程 资料来源：中信证券研究部 车身重量减车身重量减轻，减少电池装轻，减少电池装机量，电池降本是钢换铝机量，电池降本是钢换铝式式车身材料增加车身材料增加成本成本的的 6.6 倍。倍。特斯拉新一代一体压铸底盘有望降低 10%车重，对应续航里程增加 14%。

45、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。按照磷酸铁锂电池 pack 成本 800 元/kwh 计算，则可降低成本 8000 元。 汽车汽车行业行业一体压铸深度跟踪报告一体压铸深度跟踪报告2022.6.10 请务必阅读正文之后的免责条款部分 10 图 26：特斯拉一体压铸底盘减重 10%，增加 14%续航里程 资料来源：2020 年特斯拉电池日 一体压铸工艺可大幅一体压铸工艺可大幅减少减少涂胶工艺环节。涂胶工艺环节。涂胶是传统焊接白车身重要工艺部分，通常由机器人完成涂胶工艺。因点焊使钢板间存在缝隙，传统白车身涂胶主要起

46、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。 图 27：奔驰 E 级白车身的涂胶示意 资料来源：哔哩哔哩、易车横拆 压铸废品、流道等可再次熔炼，材料利用率超压铸废品、流道等可再次熔炼，材料利用率超 90%，远高于冲压。，远高于冲压。传统冲压-焊接工艺，通常板材利用率仅为 60%70%，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。 汽

47、车汽车行业行业一体压铸深度跟踪报告一体压铸深度跟踪报告2022.6.10 请务必阅读正文之后的免责条款部分 11 图 28：冲压-焊接工艺下产生的大量废金属 资料来源：废旧网 图 29：可以反复重新熔炼的铝合金熔炼炉 资料来源：诺瑞肯官网 车身生产车间占地面积车身生产车间占地面积减少减少 30%以上以上。 相较于 300 多台机器人组成的白车身焊接线，一体压铸工艺采用的压铸岛占地面积更小。特斯拉采用压铸工艺的新工厂占地面积节省35%。同时因生产流程简化，原先由零部件厂供应的组件冲压、组件焊接环节取消，相关场地同时不再需要，更进一步降低全产业链的用地面积。 图 30：特斯拉新造车工艺减少 35%

48、占地面积 资料来源：2020 年特斯拉电池日 部件部件端端：压铸结构件压铸结构件渗透渗透加速加速，潜在潜在百百倍倍成长空间成长空间 一体压铸技术带来行业一体压铸技术带来行业百百倍以上成长空间倍以上成长空间 铝铝高压高压铸造工艺铸造工艺已较多应用于车身结构件已较多应用于车身结构件。铝合金铸造性能好，被广泛用于结构复杂的零件和壳体，如发动机机体、副车架、白车身和转向节等。铝压铸件相比铸钢和铸铁件具有密度低、比强度高等诸多优点。在同等排量的发动机中，全铝发动机相比普通发动机能够减轻 20 公斤。在汽车白车身系统上，一个整体铸造的车身结构件，如铝制减震塔（shock tower） 或后纵梁 （rear

49、 rail） 等零部件， 能够替代 5-10 个冲压零部件， 重量更轻，且节省了焊接成本。 汽车汽车行业行业一体压铸深度跟踪报告一体压铸深度跟踪报告2022.6.10 请务必阅读正文之后的免责条款部分 12 图 31：减震塔（shock tower）可通过高压铸造工艺实现集成设计和减重 资料来源：2020 年特斯拉电池日 铝压铸结构件成本较高，主要应用于豪华品牌车型。铝压铸结构件成本较高，主要应用于豪华品牌车型。铝压铸结构件虽然比强度高、生产效率高、集成优势强，但是由于铝合金成本远高于钢，且高压压铸设备价格昂贵，因此小尺寸的铝压铸结构件成本显著高于钢冲压焊接结构件。 当前应用铝压铸结构件的多为

50、 35万元以上的豪华品牌车型，平均单车价值不到 3000 元。以凯迪拉克 CT6 为例，车身上前减震他、 前翼子板支架、 扭转盒等零件均采用铝合金高压铸造工艺生产， 单车价值约为 2750元。 图 32：凯迪拉克 CT6 的铸铝车身结构件 图 33：铸铝车身结构件单车价值测算 资料来源：popular machanics 资料来源：中信证券研究测算 压铸车身结构件行业多由压铸车身结构件行业多由乔治费歇尔、麦格纳等乔治费歇尔、麦格纳等外资主导外资主导，国内文灿、，国内文灿、鸿图鸿图等等也也有配有配套。套。海外高压铸造供应商起步早，因此产品、技术和客户覆盖上普遍领先于国内企业。从全球来看，高压铸造