一、汽車(chē)輕量化是節(jié)能減排的重要技術(shù)路徑，底盤(pán)與車(chē)身結(jié)構(gòu)件一體壓鑄空間廣闊

1.1 《節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線圖2.0》強(qiáng)化輕量化重要性

“碳達(dá)峰”、“碳中和”指引下，我國(guó)力爭(zhēng)于2030年前控制二氧化碳的排放達(dá)到峰值，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)是推動(dòng)節(jié)能減排的重要領(lǐng)域。中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)主導(dǎo)修訂的《節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線圖2.0》圍繞著產(chǎn)業(yè)總體+9大技術(shù)發(fā)展方向制定了“1+9”技術(shù)路線圖，主要圍繞著節(jié)能汽車(chē)、純電動(dòng)與插電混動(dòng)、氫燃料電池、智能網(wǎng)聯(lián)、動(dòng)力電池、輕量化、智能制造等多個(gè)分支。根據(jù)技術(shù)路線圖，輕量化領(lǐng)域以完善高強(qiáng)度鋼應(yīng)用體系為重點(diǎn)，中期以形成輕質(zhì)合金應(yīng)用體系為方向，遠(yuǎn)期以形成多材料混合應(yīng)用體系為目標(biāo)。對(duì)于輕量化系數(shù)總體目標(biāo)，要求2025年/2030年/2035年燃油乘用車(chē)輕量化系數(shù)分別降低10%/18%/25%，純電動(dòng)乘用車(chē)輕量化系數(shù)分別降低15%/25%/35%。

燃油車(chē)方面，輕量化系數(shù)降低將有利于整車(chē)油耗的降低。汽車(chē)整備質(zhì)量每減少100kg，每百公里油耗可降低0.3—0.6L(二氧化碳排放可減少約6-14克/公里)，以5L/100km為標(biāo)準(zhǔn)，可以降低油耗6%-12%，因此對(duì)于傳統(tǒng)能源乘用車(chē)，輕量化技術(shù)將有效減少油耗，有利于油耗標(biāo)準(zhǔn)的達(dá)標(biāo)。

新能源汽車(chē)方面，提升續(xù)航里程，減少電池成本是輕量化的重要貢獻(xiàn)。由于三電系統(tǒng)等增量零部件的原因（三電系統(tǒng)增重約200-300kg），同級(jí)別的新能源汽車(chē)整備質(zhì)量要高于燃油車(chē)，當(dāng)前純電動(dòng)車(chē)受到續(xù)航里程短、充電時(shí)間長(zhǎng)的瓶頸問(wèn)題困擾，對(duì)于輕量化系數(shù)優(yōu)化的需求更加強(qiáng)烈。汽車(chē)整備質(zhì)量每減少10%，續(xù)航里程將提升5-6%，以整備質(zhì)量1500kg、續(xù)航500km的新能源汽車(chē)為計(jì)算基準(zhǔn)，汽車(chē)整備質(zhì)量每減少150kg，續(xù)航里程提升25km。除此之外，輕量化趨勢(shì)下，整車(chē)的制動(dòng)性能、加速性能以及最大時(shí)速等動(dòng)態(tài)參數(shù)也會(huì)得到較好的表現(xiàn)。

1.2 汽車(chē)輕量化是綜合安全性、力學(xué)性能和經(jīng)濟(jì)性的系統(tǒng)工程

輕量化目標(biāo)零部件分為簧上零部件質(zhì)量+簧下零部件質(zhì)量，其中車(chē)身結(jié)構(gòu)件、座椅、乘員等質(zhì)量均屬于簧上質(zhì)量，底盤(pán)結(jié)構(gòu)件、車(chē)輪等屬于簧下質(zhì)量。評(píng)判整車(chē)的輕量化系數(shù)主要由白車(chē)身骨架質(zhì)量、車(chē)身靜態(tài)扭轉(zhuǎn)剛度以及由軸距和輪距決定的白車(chē)身投影面積決定。提升輕量化系數(shù)的實(shí)質(zhì)是在不影響靜態(tài)扭轉(zhuǎn)剛度（決定了汽車(chē)安全、NVH表現(xiàn)、剛度等性能指標(biāo)）甚至提升靜態(tài)扭轉(zhuǎn)剛度的前提下減少單位面積的白車(chē)身骨架質(zhì)量（其中白車(chē)身骨架質(zhì)量不包含前風(fēng)擋、四門(mén)兩蓋覆蓋件、副車(chē)架等，僅包括白車(chē)身框架結(jié)構(gòu)）。因此，汽車(chē)輕量化不是簡(jiǎn)單地減少重量，而是綜合汽車(chē)耐撞性、剛度強(qiáng)度性能、安全性、經(jīng)濟(jì)性的系統(tǒng)工程。

優(yōu)化輕量化系數(shù)的主要措施包括：

（1）采用輕質(zhì)的混合材料。當(dāng)前的探索方向主要包括先進(jìn)的高強(qiáng)度鋼、鋁合金、碳纖維復(fù)合材料，替代主流低碳鋼，可以分別減重25%/40%/60%。近期目標(biāo)完善高強(qiáng)度合金鋼體系，遠(yuǎn)期形成多材料混合應(yīng)用體系。碳纖維復(fù)合材料有高性能和低密度的輕量化特點(diǎn)，但是還處于技術(shù)探索階段，技術(shù)和成本沒(méi)有達(dá)到平衡，因此近五年或成為鋁合金的快速滲透階段。根據(jù)DuckerFrontier預(yù)測(cè)，北美單車(chē)鋁凈重量2030年可能達(dá)到570磅（259kg），以F-150為例，占整備質(zhì)量的10%左右，鋁凈重量主要包含鋁板、鑄造、擠壓等工藝，其中鑄造占比達(dá)到鋁凈重量的56%。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測(cè)，2025年國(guó)內(nèi)新能源單車(chē)鋁用量也將達(dá)到300kg。

（2）優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過(guò)局部加強(qiáng)設(shè)計(jì)、提升環(huán)狀路徑接頭結(jié)構(gòu)的封閉性，可以有效提升閉合型腔的斷面力學(xué)性能，改善車(chē)輛剛度表現(xiàn)，從而有利于輕量化系數(shù)的優(yōu)化。如一體壓鑄技術(shù)可以減少焊接部位，提升整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，改善輕量化系數(shù)。

（3）優(yōu)化車(chē)身整體布局形式。如采用承載式車(chē)身取消車(chē)架、減薄車(chē)身板料厚度、在適合的區(qū)域增加減重孔等措施均有助于車(chē)重的大幅度降低。

1.3 底盤(pán)與車(chē)身結(jié)構(gòu)件將率先實(shí)現(xiàn)一體化壓鑄

特斯拉Model Y率先于2021年3月推出一體壓鑄后底板，70多個(gè)零部件減少至2個(gè)，相較于傳統(tǒng)沖壓焊接工藝在成本經(jīng)濟(jì)性、工藝流程和生產(chǎn)節(jié)拍、材料利用率等方面具備較強(qiáng)優(yōu)勢(shì)，形成了示范效應(yīng)，并計(jì)劃拓展到前底板、前圍模塊甚至中底板。國(guó)內(nèi)蔚來(lái)、小鵬、理想陸續(xù)跟進(jìn)，沃爾沃、奔馳相關(guān)外資也陸續(xù)推進(jìn)一體壓鑄廠房改造和底盤(pán)一體化結(jié)構(gòu)件的推出。一體化壓鑄適用的零部件主要有車(chē)身結(jié)構(gòu)件和底盤(pán)結(jié)構(gòu)件，車(chē)身結(jié)構(gòu)件+底盤(pán)結(jié)構(gòu)件的輕量化，將實(shí)現(xiàn)簧上+簧下重量的同步減重。

車(chē)身結(jié)構(gòu)件：車(chē)身結(jié)構(gòu)件質(zhì)量占汽車(chē)整備質(zhì)量的20-30%，是一體壓鑄輕量化的重點(diǎn)區(qū)域。車(chē)身結(jié)構(gòu)件、車(chē)身加強(qiáng)件、車(chē)身覆蓋件共同構(gòu)成汽車(chē)框架，其中車(chē)身結(jié)構(gòu)件包括前后總成、A/B/C柱、左右減震器懸掛部分、左右縱梁、橫梁、上邊梁等零部件，起到支撐承載的作用，是支撐車(chē)體的“骨骼框架”。主流的車(chē)身結(jié)構(gòu)件由普通鋼、高強(qiáng)度合金鋼、鋁合金、鎂合金、合成材料等不同材料組成，鋼的占比較多，鋁用量受到限制主要因?yàn)殇X的焊接性能較差。零件之間連接方式包括焊接、螺接、膠接、鉚接等拼接方式，焊接方式居多，但是鋁制零件由于易氧化產(chǎn)生氧化鋁、膨脹系數(shù)大易產(chǎn)生焊接變形，因此鋁制零件不易焊接，而采用一體壓鑄鋁件可以減少過(guò)多的焊接點(diǎn)，從而避開(kāi)焊接點(diǎn)過(guò)多可能產(chǎn)生的問(wèn)題。

由于車(chē)身結(jié)構(gòu)件起到了支撐和抗沖擊的作用，是整車(chē)碰撞安全的重要保障，因此在進(jìn)行車(chē)身結(jié)構(gòu)件輕量化的同時(shí)，還需要“因地制宜”，即不同區(qū)域的零部件要求不同，采用的材料也應(yīng)該有所不同，未來(lái)車(chē)身結(jié)構(gòu)件的趨勢(shì)是混合材料車(chē)身，在力學(xué)性能、輕量化和成本方面達(dá)成平衡。尤其是車(chē)身結(jié)構(gòu)件減重的同時(shí)務(wù)必保障C-NCAP、C-IASI涉及的碰撞試驗(yàn)要求，因此我們認(rèn)為，鋁壓鑄零部件暫時(shí)不會(huì)滲透到前保橫梁、A/B柱加強(qiáng)板、中央通道等采用熱成型工藝加工而成的超高強(qiáng)度合金鋼，該部分安全結(jié)構(gòu)件的拉伸屈服強(qiáng)度需要高達(dá)1000-1250Mpa。

底盤(pán)結(jié)構(gòu)件：底盤(pán)結(jié)構(gòu)件占汽車(chē)整備質(zhì)量的27%，承載了70%的車(chē)體重量，是簧下質(zhì)量（懸掛系統(tǒng)中的彈性元件支撐的零部件，包括副車(chē)架、車(chē)輪、彈簧、減震器等）的重要組成部分。汽車(chē)簧下質(zhì)量越小，則地面給予汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)慣性反饋更小，讓汽車(chē)懸掛擁有更好的動(dòng)態(tài)相應(yīng)和操縱性能，因此簧下質(zhì)量一直是汽車(chē)輕量化的重要區(qū)域。底盤(pán)結(jié)構(gòu)件中前后副車(chē)架、控制臂、輪轂、轉(zhuǎn)向節(jié)、轉(zhuǎn)向器殼體等零部件是以鋁合金為主，其中采用鋁壓鑄工藝的主要有副車(chē)架、轉(zhuǎn)向器殼體等零部件。（報(bào)告來(lái)源：未來(lái)智庫(kù)）

二、新勢(shì)力如火如荼，自主合資陸續(xù)跟進(jìn)一體壓鑄布局

2.1 特斯拉開(kāi)創(chuàng)“化零為整”先河，造車(chē)新勢(shì)力形成示范效應(yīng)

2020年9月，特斯拉即計(jì)劃在Model Y上采用一體壓鑄后底板，2021年3月，Model Y后底板的量產(chǎn)替代了傳統(tǒng)沖壓焊接的工藝，使用6000T大型壓鑄單元進(jìn)行壓鑄成型，原先的70多個(gè)零部件拼焊組成的后底板精簡(jiǎn)至2塊零部件，車(chē)輛后部基本重量減輕了30%，制造成本降低了40%。采用一體壓鑄的后底板和傳統(tǒng)沖壓焊接后底板相比具備以下優(yōu)勢(shì)：

（1）成本經(jīng)濟(jì)性提升：以B級(jí)車(chē)為例，假設(shè)鋼制白車(chē)身的質(zhì)量在300-400kg左右，鋁材料代替鋼材料可以減輕重量30-40%，即180-280kg左右（測(cè)算依據(jù)及假設(shè)：鋼密度7.85g/cm3，鋁密度2.7g/cm3，假設(shè)1.5體積的鋁與1體積的鋼力學(xué)性能相似，因此同等性能下鋁的用量雖然更多，但是重量更低，以實(shí)現(xiàn)輕量化）。我們假設(shè)85%的良品率可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)更高的毛利率，假設(shè)定價(jià)和成本分別為50元/kg、35元/kg，因此預(yù)估全鋁壓鑄車(chē)身成本價(jià)格在6300-9800元之間。同級(jí)別的鋼制車(chē)身基于300-400kg的重量以及18元/kg的成本價(jià)格，鋼制車(chē)身沖壓焊接成本在5400-7200元之間，因此全鋁壓鑄車(chē)身可以做到和鋼制車(chē)身平價(jià)的水平，可以兼顧輕量化和成本因素。除了直接材料成本，單位零件的制造費(fèi)用也將得到較大的改善，由于壓力機(jī)、焊接設(shè)備的減少，單位鑄造零件去替代沖壓焊接組合零件將實(shí)現(xiàn)30-50%左右制造費(fèi)用的改進(jìn)。

（2）生產(chǎn)節(jié)拍優(yōu)化和工藝流程簡(jiǎn)化：車(chē)身和底盤(pán)結(jié)構(gòu)件的制造流程和工時(shí)將通過(guò)一體成型得到較好的優(yōu)化，Model Y后底板工藝的切換將從1-2小時(shí)的工時(shí)減少到3-5分鐘。壓鑄機(jī)設(shè)置單獨(dú)工位，只需要設(shè)置中轉(zhuǎn)倉(cāng)庫(kù)就可以滿(mǎn)足單臺(tái)設(shè)備全天24h無(wú)休，假設(shè)120s的節(jié)拍，全年的產(chǎn)能將達(dá)到10萬(wàn)件以上（考慮到良品率和模具換修）。另外一體成型由于產(chǎn)品氣密性較好，因此免去了白車(chē)身涂膠的過(guò)程，人工成本和制造費(fèi)用得到有效精簡(jiǎn)。

（3）產(chǎn)品復(fù)雜度降低：采用一體壓鑄的Model Y后底板，焊點(diǎn)由700-800個(gè)減少到了50個(gè)。通過(guò)減少散件數(shù)量，使得產(chǎn)品總成的復(fù)雜度得到大幅簡(jiǎn)化，優(yōu)化散件供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)，優(yōu)化物流運(yùn)輸環(huán)節(jié)，縮短了材料到總成，總成到產(chǎn)品的半徑。

（4）材料利用率提高：壓鑄熔煉材料可以反復(fù)利用，回收鋁產(chǎn)業(yè)較為成熟，鋁壓鑄的材料利用率達(dá)90%，遠(yuǎn)高于沖壓焊接的60%-70%。

特斯拉計(jì)劃在電動(dòng)皮卡Cybertruck的生產(chǎn)過(guò)程中采用鎖模力達(dá)到8000T的Giga Press壓鑄設(shè)備生產(chǎn)相關(guān)結(jié)構(gòu)件，設(shè)備從IDRA采購(gòu)，目標(biāo)產(chǎn)品也是后車(chē)身底板。特斯拉的Cybertruck將在Giga Texas工廠生產(chǎn)，Cybertruck和傳統(tǒng)的非承載式皮卡略有不同，其車(chē)身是外骨骼架構(gòu)（Exoskeleton），是由30X系列冷軋不銹鋼制成一體式外殼，但大型車(chē)身底部零件仍需要壓鑄成一體式，以加速生產(chǎn)節(jié)拍和簡(jiǎn)化生產(chǎn)復(fù)雜度。對(duì)于長(zhǎng)期規(guī)劃，特斯拉計(jì)劃將整個(gè)下車(chē)體總成進(jìn)行一體壓鑄，包括后底板總成、前艙總成、前底板總成、中底板總成、后圍總成等，一體壓鑄后較原先布局減少約370個(gè)部件，重量降低10%，續(xù)航里程提升14%，并大幅度提升生產(chǎn)制造效率。我們認(rèn)為整個(gè)下車(chē)體總成由于投影面積很大，中短期內(nèi)設(shè)備鎖模力、模具設(shè)計(jì)能力還不能滿(mǎn)足生產(chǎn)條件，因此不會(huì)很快被一體壓鑄替代，實(shí)現(xiàn)的過(guò)程可能從前底板、后底板、中底板各個(gè)總成件分部逐步擴(kuò)展。

特斯拉一體壓鑄在輕量化、成本、生產(chǎn)效率的優(yōu)勢(shì)，也吸引著眾多國(guó)內(nèi)外車(chē)企的跟進(jìn)。造車(chē)新勢(shì)力與特斯拉有很多相似的地方，沒(méi)有很重的平臺(tái)架構(gòu)規(guī)模包袱，產(chǎn)線優(yōu)化的空間較大，亟待快速轉(zhuǎn)型。因此國(guó)內(nèi)包括蔚來(lái)、小鵬、理想、華人運(yùn)通等新勢(shì)力車(chē)企陸續(xù)跟進(jìn)；國(guó)外奔馳、沃爾沃也相繼布局一體壓鑄，市場(chǎng)空間有望進(jìn)一步打開(kāi)。

2.2 傳統(tǒng)品牌陸續(xù)跟進(jìn)一體壓鑄

沃爾沃：沃爾沃于22年2月8日宣布將投資100億克朗（約70億元人民幣）對(duì)Torslanda工廠進(jìn)行改造升級(jí)，其中較為關(guān)鍵的一項(xiàng)改造是引入大型鋁制底盤(pán)結(jié)構(gòu)件的一體化壓鑄工藝，通過(guò)8000T一體壓鑄設(shè)備壓鑄后底板。傳統(tǒng)的底盤(pán)制造過(guò)程需要幾十個(gè)零部件的拼焊，涉及到不同供應(yīng)商的詢(xún)價(jià)定點(diǎn)、開(kāi)模設(shè)計(jì)、模具生產(chǎn)、產(chǎn)品沖壓焊接、物流運(yùn)輸，每一次技術(shù)更改或者年度改款需要對(duì)幾十個(gè)零部件進(jìn)行修模等投入，而一體壓鑄可以針對(duì)不同的三電系統(tǒng)適配一次模具的調(diào)整，雖然前期廠房改造投入較大，但是有助于降低制造復(fù)雜度，提升靈活性。

奧迪：奧迪是首先推出全鋁車(chē)身架構(gòu)的車(chē)企，奧迪A8鋁合金框架ASF（Aluminum Space Frame）主要由約22%的擠壓成型鋁合金件、35%的液壓成型鋁板材、35%的高真空壓鑄件、8%的強(qiáng)化鋼合金件，通過(guò)激光焊接和沖鉆鉚接拼接而成，白車(chē)身重量?jī)H為241kg，相較于鋼質(zhì)車(chē)身減重40%，并在鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上提升了25%的抗扭強(qiáng)度。

奔馳：奔馳C級(jí)第五代車(chē)型W205白車(chē)身重量約362kg，白車(chē)身骨架質(zhì)量293kg，輕量化系數(shù)僅為2.26，車(chē)型尺寸相較于W204上一代產(chǎn)品有所增加，但是減重71.4kg，其輕量化主要是因?yàn)殇X合金材料和壓鑄工藝的應(yīng)用。以減震器支座為例，W205采用了鑄造鋁合金，實(shí)現(xiàn)輕量化的同時(shí)，整車(chē)扭轉(zhuǎn)剛度同步提升。由于整體白車(chē)身采用了25%的鋁合金材料，所以其零件連接有別于鋼制車(chē)身，多采用膠接和鉚接，優(yōu)勢(shì)是提升了整車(chē)的強(qiáng)度、NVH等性能水平，但是缺點(diǎn)是拼接點(diǎn)過(guò)多。因此一體壓鑄能夠既滿(mǎn)足車(chē)身輕量化的需求，又能規(guī)避鋁-鋁的拼接問(wèn)題。2021年6月，戴姆勒集團(tuán)注冊(cè)BIONICAST商標(biāo)，適用于設(shè)計(jì)車(chē)輛結(jié)構(gòu)鑄件，目標(biāo)在后底板、減震器圓拱、擋風(fēng)玻璃雨刷器支架等零部件上實(shí)現(xiàn)替代，減輕15%到20%的部件重量。

2.3 一體壓鑄市場(chǎng)空間廣闊，利好壓鑄機(jī)、材料、產(chǎn)品供應(yīng)商產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)

汽車(chē)輕量化趨勢(shì)下，一體壓鑄市場(chǎng)空間廣闊，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈主要由壓鑄機(jī)設(shè)備、鋁合金材料、壓鑄產(chǎn)品供應(yīng)商、模具等環(huán)節(jié)組成，市場(chǎng)空間廣闊。本報(bào)告只分析產(chǎn)品端對(duì)應(yīng)的市場(chǎng)空間，目前市場(chǎng)批量一體壓鑄零部件僅有特斯拉Model Y一款車(chē)型，根據(jù)2021年Model Y總銷(xiāo)量20萬(wàn)輛計(jì)算，我們假定單車(chē)一體壓鑄零件的價(jià)值量為2000元，國(guó)內(nèi)一體壓鑄市場(chǎng)總規(guī)模為4億元。隨著新勢(shì)力的引領(lǐng)和自主/合資品牌的跟進(jìn)，市場(chǎng)將同步發(fā)生兩種邊際變化：

1）量的提升。一體壓鑄有望從新勢(shì)力拓展到自主品牌，繼而拓展到合資品牌；從電動(dòng)車(chē)拓展到燃油車(chē)；從單款車(chē)型項(xiàng)目拓展到同平臺(tái)車(chē)型，發(fā)揮出同平臺(tái)一體壓鑄產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)，有效攤銷(xiāo)壓鑄零件的制造成本。我們預(yù)計(jì)2025年一體壓鑄的滲透率將超過(guò)10%，2030年滲透率超過(guò)30%。

2）價(jià)的提升。隨著一體壓鑄工藝的成熟，一體壓鑄產(chǎn)品將從后底板產(chǎn)品拓展到前艙、中底板、電池托盤(pán)等相關(guān)零部件，單車(chē)價(jià)值量從2000元快速提升至大幾千元甚至一萬(wàn)元，我們預(yù)計(jì)2025年單個(gè)車(chē)型項(xiàng)目一體壓鑄零部件將包括后底板、前底板、中底板、電池托盤(pán)等零部件，單車(chē)價(jià)值量6000-8000元。

根據(jù)國(guó)內(nèi)乘用車(chē)產(chǎn)量、單車(chē)用鋁量、壓鑄合金占汽車(chē)用鋁量比例計(jì)算出國(guó)內(nèi)汽車(chē)壓鑄總產(chǎn)量，根據(jù)鋁合金行業(yè)平均單價(jià)和一體壓鑄滲透率，計(jì)算出一體壓鑄的市場(chǎng)規(guī)模。我們預(yù)計(jì)2025年一體壓鑄市場(chǎng)規(guī)?；蜻_(dá)到135億元，2030年一體壓鑄市場(chǎng)規(guī)模有望突破千億，2021-2030年CAGR達(dá)到83%：

（1）乘用車(chē)產(chǎn)量：根據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)，2021年乘用車(chē)產(chǎn)量2140萬(wàn)輛，預(yù)計(jì)2022年產(chǎn)量2300萬(wàn)輛，2023-2030年乘用車(chē)產(chǎn)量增速參照國(guó)內(nèi)GDP增速中樞定義為5%。

（2）單車(chē)用鋁量：?jiǎn)诬?chē)用鋁量參考華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2020-2025年中國(guó)鋁壓鑄行業(yè)市場(chǎng)前景預(yù)測(cè)及投資戰(zhàn)略研究報(bào)告》，根據(jù)燃油車(chē)和電動(dòng)車(chē)的比例計(jì)算平均單車(chē)用鋁量。

（3）國(guó)內(nèi)壓鑄總產(chǎn)量：參考中國(guó)鑄造業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)。

（4）壓鑄合金占汽車(chē)用鋁比例：參考?jí)鸿T雜志，車(chē)用鋁合金有壓鑄、擠壓和壓延三種工藝。其中，壓鑄件占比最高，達(dá)到80%左右，擠壓件和壓延件占比約10%。

（5）鋁合金鑄件平均售價(jià)：汽車(chē)鋁合金鑄件受到鋁價(jià)影響較大，一般季度性進(jìn)行調(diào)節(jié)補(bǔ)差，我們假設(shè)平均售價(jià)為4.5萬(wàn)元/噸的中樞價(jià)格。

（6）一體壓鑄滲透率：2021年僅有特斯拉Model Y一款車(chē)型，我們預(yù)計(jì)2022年-2030年行業(yè)滲透將從特斯拉出發(fā)，拓展至新勢(shì)力和自主/合資品牌。我們預(yù)計(jì)2025年滲透率超過(guò)10%，2030年超過(guò)30%。

三、設(shè)備+模具+材料+工藝，鑄就高技術(shù)壁壘，行業(yè)“領(lǐng)頭羊”布局全面

3.1 技術(shù)壁壘：設(shè)備+模具+材料+工藝

3.1.1、大型壓鑄設(shè)備單元是一體壓鑄的前提

高壓鑄造實(shí)質(zhì)就是在高壓（幾千至幾萬(wàn)kPa）、高溫、高流速（充填速度10-50m/s，甚至高達(dá)100m/s）的作用下，將熔煉后的液態(tài)金屬或者半固態(tài)金屬壓射到模具型腔，通過(guò)冷卻凝固成型。傳統(tǒng)的汽車(chē)壓鑄件一般需要1000-4000T的區(qū)間，鎖模力在10000-40000N范圍內(nèi)，越大的鎖模力能夠?qū)①N合的模具鎖死，從而保證模具型腔高壓下的合模穩(wěn)定性。一體壓鑄車(chē)身/底盤(pán)結(jié)構(gòu)件由于投影面積較大，有更多的中空、異形結(jié)構(gòu)，因此需要更大噸位的壓鑄單元，以后底板、前艙、電池托盤(pán)等大型總成件為例，壓鑄單元需要達(dá)到6000T以上。除了更大的鎖模力，一體壓鑄對(duì)于壓射量、溫度控制等方面提出了更嚴(yán)格的要求。

高壓壓鑄因?yàn)槠涓邷?、高壓、高流速的?wèn)題具備以下技術(shù)難點(diǎn)和問(wèn)題，技術(shù)壁壘較高：

（1）孔隙率缺陷：壓鑄零部件總成多為復(fù)雜的中空異形結(jié)構(gòu)，同一個(gè)零件的壁厚變化較多，因此熔融狀態(tài)快速流動(dòng)的金屬液在沖型過(guò)程中可能無(wú)法很好地填充，容易在邊角結(jié)構(gòu)處產(chǎn)生表面質(zhì)量缺陷。

（2）氣泡問(wèn)題：由于壓室、型腔、澆注等與大氣連通，壓鑄過(guò)程中卷入氣體、金屬液析出氣體、脫模劑分解產(chǎn)生的氣體等均會(huì)導(dǎo)致氣泡問(wèn)題，從而影響產(chǎn)品的良品率。因此壓鑄設(shè)備的排氣設(shè)計(jì)、模具的排氣結(jié)構(gòu)、型腔的真空度、生產(chǎn)過(guò)程中的工藝控制成為了高壓壓鑄的重要環(huán)節(jié)。

（3）熱處理和冷卻問(wèn)題：壓鑄件通過(guò)壓鑄成型之后，需要通過(guò)熱處理工藝，使得零件得到更好的力學(xué)性能，更穩(wěn)定的組織和尺寸，更耐腐蝕的材料性能。零部件熱脹冷縮，因此可能產(chǎn)生材料變形以及表面質(zhì)量缺陷，汽車(chē)結(jié)構(gòu)件動(dòng)態(tài)下處于交變應(yīng)力和振動(dòng)的工況下，因此一旦產(chǎn)生表面質(zhì)量缺陷，會(huì)出現(xiàn)線性發(fā)展，對(duì)于車(chē)身安全是致命問(wèn)題。

（4）模具損耗問(wèn)題：高壓壓鑄高速的金屬液壓射，對(duì)于模具的破壞性較強(qiáng)。

3.1.2、免熱處理材料是一體壓鑄的最佳選擇

我們假設(shè)1.5體積的鋁與1體積的鋼力學(xué)性能相似，使用鋁制零件可以在不犧牲安全性能的情況下將車(chē)輛重量減輕多達(dá)50%。鋁的延展性，耐用性和輕便性也使其成為電子消費(fèi)品、飛機(jī)、汽車(chē)的流行材料。低壓壓鑄的零部件需要根據(jù)力學(xué)性能要求進(jìn)行必要的熱處理，但是大型一體壓鑄結(jié)構(gòu)件無(wú)法對(duì)單獨(dú)的部位進(jìn)行熱處理，熱處理產(chǎn)生的表面質(zhì)量缺陷對(duì)于車(chē)身結(jié)構(gòu)件來(lái)說(shuō)也是致命的影響，在振動(dòng)和交變應(yīng)力的工況下，容易產(chǎn)生線性發(fā)展。因此，免熱處理材料成為各家壓鑄公司的最佳選擇。

3.1.3、制造工藝是決定一體壓鑄良品率的核心因素

輕量化設(shè)計(jì)與制造工藝是密切相關(guān)的，鑄造工藝可以方便地實(shí)現(xiàn)中空異形結(jié)構(gòu)，同時(shí)輔以合金增強(qiáng)力學(xué)性能，因此從設(shè)備溫度曲線控制到模具選擇，從模具設(shè)計(jì)到模具制造，從熔煉壓鑄到精密機(jī)加工，每個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)于壓鑄供應(yīng)商來(lái)說(shuō)都需要長(zhǎng)期的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)積累。技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的積累最終反饋到的就是批量階段良品率的提升。目前傳統(tǒng)4400T以下的壓鑄零部件，良品率中樞為95%以上，而一體壓鑄零部件由于批量產(chǎn)量比較少，目前還沒(méi)有比較成熟的良品率數(shù)據(jù)，因此，行業(yè)壓鑄龍頭有望率先開(kāi)始進(jìn)入小批量生產(chǎn)，率先跑通良品率。

3.2 行業(yè)格局：行業(yè)龍頭布局全面，具有先發(fā)優(yōu)勢(shì)

我們認(rèn)為大多數(shù)主機(jī)廠不會(huì)采用特斯拉的自供方案，而傾向于選擇第三方供應(yīng)的方案，因此第三方供應(yīng)商龍頭將迎來(lái)新契機(jī)。如果主機(jī)廠自行壓鑄結(jié)構(gòu)件，則只能配套自己的車(chē)型產(chǎn)品，無(wú)法兼顧產(chǎn)量和運(yùn)營(yíng)成本，在應(yīng)對(duì)供應(yīng)鏈變化帶來(lái)的生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)整時(shí)也會(huì)捉襟見(jiàn)肘，而壓鑄設(shè)備、廠房搭建均為重資產(chǎn)投入，一旦產(chǎn)能無(wú)法兼顧，則單臺(tái)產(chǎn)值將不達(dá)預(yù)期。而第三方供應(yīng)商可以實(shí)現(xiàn)模具的更換適用于不同車(chē)型產(chǎn)品的生產(chǎn)，從而使得設(shè)備利用率提升，降低邊際生產(chǎn)成本。以一套6800T設(shè)備為例，我們假設(shè)年產(chǎn)量約10萬(wàn)件，且需要保證全天運(yùn)營(yíng)以及批量階段80-85%的良品率，才能實(shí)現(xiàn)25-30%的毛利率，從而兼顧運(yùn)營(yíng)成本和年產(chǎn)值。

國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)鋁壓鑄龍頭企業(yè)的營(yíng)收中樞為30億元左右，良品率基本均在90%以上，差異性較小，集中度較低。國(guó)內(nèi)壓鑄企業(yè)約6000家，但是絕大部分企業(yè)規(guī)模比較小，頭部壓鑄公司主要為廣東鴻圖、愛(ài)柯迪、文燦股份、派生科技、旭升股份等。隨著壓鑄設(shè)備噸位提升、大型模具精度真空度技術(shù)的成熟以及免熱處理合金材料的專(zhuān)利落地，大型精密壓鑄逐步構(gòu)建了技術(shù)、資金、客戶(hù)資源的多重護(hù)城河，高壓壓鑄尤其在設(shè)備+模具+材料+工藝形成了較高的技術(shù)壁壘。行業(yè)龍頭如文燦股份、廣東鴻圖、愛(ài)柯迪全面布局相關(guān)領(lǐng)域搶占先機(jī)，有望拓展一體壓鑄下游客戶(hù)，開(kāi)始小批量提升良率的過(guò)程并實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，一旦形成規(guī)模效應(yīng)，行業(yè)集中度將得以提升。鋁壓鑄營(yíng)收體量方面廣東鴻圖具備優(yōu)勢(shì)；毛利率、凈利率等方面愛(ài)柯迪具備優(yōu)勢(shì)；量產(chǎn)進(jìn)度與客戶(hù)拓展方面文燦股份具備優(yōu)勢(shì)，首先綁定量產(chǎn)客戶(hù)。（報(bào)告來(lái)源：未來(lái)智庫(kù)）

3.2.1、廣東鴻圖：國(guó)內(nèi)鋁壓鑄龍頭，在手一體壓鑄試制訂單充沛

公司是鋁合金壓鑄件龍頭企業(yè)，22年多個(gè)業(yè)務(wù)板塊得到邊際改善。公司主要有四大業(yè)務(wù)板塊（精密鋁合金壓鑄件業(yè)務(wù)、汽車(chē)內(nèi)外飾件業(yè)務(wù)、專(zhuān)用車(chē)業(yè)務(wù)、投資業(yè)務(wù)），其中對(duì)于專(zhuān)用車(chē)業(yè)務(wù)，公司公告掛牌轉(zhuǎn)讓廣東寶龍汽車(chē)有限公司，此次股權(quán)轉(zhuǎn)讓預(yù)計(jì)可增加約7000萬(wàn)元公司合并口徑的歸母凈利潤(rùn)。

公司在設(shè)備、材料、模具、工藝等環(huán)節(jié)具備優(yōu)勢(shì)，目前已為多家下游客戶(hù)開(kāi)發(fā)試制一體壓鑄結(jié)構(gòu)件，有望迅速達(dá)成一體壓鑄量產(chǎn)能力。2022年1月17日，公司首個(gè)一體化鋁合金壓鑄結(jié)構(gòu)件試制成功，采用的是6800T壓鑄單元，目前處于提升良品率和生產(chǎn)節(jié)拍的關(guān)鍵時(shí)期。設(shè)備方面公司與力勁集團(tuán)達(dá)成批量采購(gòu)協(xié)議，總共簽訂了8臺(tái)包括12000T噸位壓鑄機(jī)在內(nèi)的大型壓鑄島，強(qiáng)勢(shì)進(jìn)入一體壓鑄領(lǐng)域。目前公司已為多款車(chē)型項(xiàng)目提供大型一體壓鑄的試制開(kāi)發(fā)技術(shù)服務(wù)，主要產(chǎn)品包括后底板、前艙和電池托盤(pán)，后續(xù)有望從開(kāi)發(fā)供應(yīng)商轉(zhuǎn)成批量供應(yīng)商。

3.2.2、文燦股份：國(guó)內(nèi)一體壓鑄先行軍，加快訂單步伐

公司主營(yíng)汽車(chē)鋁合金精密鑄件產(chǎn)品，營(yíng)收占比在90%以上，主要應(yīng)用于燃油車(chē)、新能源車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、變速箱系統(tǒng)、底盤(pán)系統(tǒng)以及車(chē)身結(jié)構(gòu)件。2020年公司收購(gòu)法國(guó)百煉集團(tuán)，完善重力鑄造工藝能力、擴(kuò)大營(yíng)收規(guī)模的同時(shí)進(jìn)行了產(chǎn)品和客戶(hù)的拓寬，公司已經(jīng)在蔚來(lái)、大眾、奔馳等既有客戶(hù)的基礎(chǔ)上拓展了華為/賽力斯、理想汽車(chē)等新勢(shì)力客戶(hù)。

公司是國(guó)內(nèi)首個(gè)獲得大型一體壓鑄后底板項(xiàng)目定點(diǎn)的壓鑄企業(yè)，從量產(chǎn)確定性和速度上看，公司量產(chǎn)進(jìn)度最快，放量確定性強(qiáng)。公司21年5月與力勁科技簽署《戰(zhàn)略合作協(xié)議》，購(gòu)置包括6000T、9000T的7臺(tái)大型設(shè)備。公司于21年獲得首個(gè)一體壓鑄后底板項(xiàng)目定點(diǎn)，11月6000T壓鑄島試模成功，一體壓鑄后底板產(chǎn)品成功下線，進(jìn)入提升良率的快速通道，并有望持續(xù)突破更多量產(chǎn)項(xiàng)目。

3.2.3、愛(ài)柯迪：中小零部件壓鑄龍頭，強(qiáng)勢(shì)進(jìn)入大型一體壓鑄領(lǐng)域

公司產(chǎn)品結(jié)構(gòu)從中小零部件（雨刮系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等）向大型結(jié)構(gòu)件轉(zhuǎn)型。小型零部件具有品類(lèi)多、客戶(hù)多、批次更新快的特點(diǎn)，因此公司在精益管理、高效制造等方面具備優(yōu)勢(shì)。公司于2022年2月與安徽含山經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)管委會(huì)簽署《投資協(xié)議書(shū)》，目標(biāo)建設(shè)新能源汽車(chē)三電系統(tǒng)零部件及汽車(chē)結(jié)構(gòu)件智能制造項(xiàng)目，通過(guò)項(xiàng)目的擴(kuò)張，有利于公司就近供應(yīng)產(chǎn)品，降低運(yùn)輸成本，拓展新客戶(hù)，擴(kuò)大營(yíng)收規(guī)模。一體壓鑄方面，公司掌握高壓真空壓鑄工藝，并計(jì)劃購(gòu)置45臺(tái)壓鑄機(jī)，包括2臺(tái)6100T和2臺(tái)8400T的設(shè)備，穩(wěn)步推進(jìn)中大型零部件一體壓鑄。（報(bào)告出品方/作者：西部證券，雒雅梅）