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【热点跟踪】汽车制造革命!缘何备受追捧?

摘要:今年下半年以来,汽车一体化压铸备受瞩目。今日,作为春节后的第一个交易日,板块跳空高开,强势领涨在市场首位,板块一度涨幅超6%!


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今年下半年以来,汽车一体化压铸备受瞩目。今日,作为春节后的第一个交易日,板块跳空高开,强势领涨在市场首位,板块一度涨幅超6%!

近期以来,一体化压铸概念股之所以受到各路资本追捧,原因在于全球车企加快了对一体化压铸技术的应用。传统汽车生产制造由冲压、焊装、涂装、总装四大工艺组成。其中,冲压就是将金属板材压制成车身所需的各个组成部件,而一体化压铸则把冲压与焊装改为压铸,前两步合成一步,直接铸造出大部件。这不仅改变了冲焊涂装的汽车生产制造工艺,更是从思维上对传统造车方式的改造。

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同时,一体化压铸技术让回收再利用变得更加简单高效。铝合金代替钢材用于车身的一个缺点是碳排放,从矿山到金属原料,铝的碳排放大约是钢材的4倍左右。但铝合金大铸件会让回收利用变得简单高效,从而提升回收利用率,在全生命周期降低碳排放。

长期以来,业界在设计汽车的生产制造设备和工艺时,先考虑的常常是市场上的条件能力,如设备的最大吨位是多少、能压铸的最大零件有多大,再进行设计和生产。此次特斯拉则是反过来,采用极限思维,零部件能做多大、能实现效果最优,就做多大,再反推生产制造该零件需要什么样的设备、工装和材料,然后全力和相关工装设备供应商一起开发新设备、匹配的模具和材料,开发全新工艺。这种新思路很有颠覆性,极大促进了产业革新和创造。从这一角度来看,将一体化压铸誉为“汽车制造革命”,也不为过。

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一体化压铸是使汽车轻量化的有效途径。电动车电池系统更重,“里程焦虑”推动汽车轻量化。传统的燃油车发动机的重量较轻,最 常用的 4 缸发动机的重量在 90-160kg,6 缸发动机的重量在 140-200kg,8 缸发动机的重量 在 180-320kg。以宝马 3 系为例,其采用四缸发动机,整备质量为 1587kg,发动机系统的重 量占比约为 5.7%-10.1%。根据最新的 2022 年第 8 批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》 的数据,电动车电池的重量在 209-669kg,电池重量占比在 15.1%-28.3%之间,并且随着电 动车续航里程的提高,电池重量和整备重量有提高的趋势。在“里程焦虑”背景下,电动车 对轻量化的需求更为迫切,减重也是提高电动车续航里程、降低电池成本的重要途经。

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铝合金压铸具有产品质量好、生产效率高、经济效果优良的优势。压铸是铸造工艺中最成熟、 效率最高的制造技术之一,目前在汽车铸件中占比超 70%。产品质量好:铝铸件尺寸精度高, 表面光洁度好,强度和硬度较高,强度一般比砂型铸造提高 25-30%,但延伸率降低约 70%, 尺寸稳定,互换性好,并且可压铸铝薄壁复杂的铸件。生产效率高:铝铸件的压铸模使用次数多且适用于大批量生产,例如国产 JⅢ3 型卧式冷空压铸铝机平均八小时可压铸铝 600- 700 次,小型热室压铸铝机平均每八小时可压铸铝 3000-7000 次。经济效果优良:由于压铸 铝件尺寸精确,表泛光洁等优点,一般不再进行机械加工而直接使用,或加工量很小,所以 既提高了金属利用率,又降低了加工设备的用量和人员工时。

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特斯拉采用一体化压铸技术的 Model Y 实现了降本增效。特斯拉率先于 2020 年采用一体化压铸技 术,其 Model Y 将采用一体式压铸后底板总成,具有以下优势:(1)总重量下降 30%,制造 成本下降 40%;(2)零件数量较 model 3 减少 79 个,焊接点由 700-800 个降低至 50 个;(3) 不需要进行热处理,制造时间由 1-2 小时缩短至 3-5 分钟。2022 年 Model Y 实现将 171 个 独立零件已简化成 2 个大型压铸单体零件,工厂所需机器人数量也减少到一半左右。

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一体化压铸设备市场份额快速增长,2025 年有望超百亿,年复合增速为 136%。我们采用信 公咨询的统计数据,假设:(1)根据 2021 年及截至 2022 年 9 月各大新能源厂商销量数据, 预测出 2022 年的销量,并在 2022 年-2025 年以每年 30%的销量增速增长,在 2026 年-2030 年以每年 20%的销量增速增长;(2)后地板、前地板、中地板分别对应 7000、9000、12000T 的压铸机,单价分别为 7000、9000、12000 万元;(3)一台大型一体化压铸机的年产能为 10 万个压铸件,再结合产能利用率的爬坡以及压铸件数量需求,从而计算出各家新能源车企对 压铸机的需求。以此测算 2021 年一体化压铸设备的市场规模为 3.5 亿元,2025、2030 年分 别达到 108.9、652.9 亿元,年复合增速分别为 136%、79%。

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一体化压铸部件空间广阔,2025 市场规模有望达到近 500 亿元。根据信公咨询统计数据, 新能源汽车一体化压铸后地板、前地板、中地板的重量分别为 50-60、110、70kg,按照 50- 60 元/kg 的定价模式,单车价值量分别约为 3000、6000、3850 元。结合此前假设,测算出 2021 年一体化压铸部件的市场规模为 2.9 亿元,预计 2025 年、2030 年分别达到 476.4、 2021.1 亿元,年复合增速分别为 258%、225%。

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在各类轻量化材料中,铝合金在性能、密度以及价格等多面综合优势明显,是最具性价比的轻量化材料。天风证券表示,随着一体化压铸技术的发展,铝合金压铸在车身与底盘结构件以及电池壳体上的应用有望逐步提升,从而提升铝合金压铸的单车价值量。

目前一体化压铸工艺的普遍应用范围为白车身下车体,单车价值在8000元以上。随着应用范围的扩大以及更多车企、车型上的应用,市场空间将快速扩容。中期来看,当行业渗透率达到20%左右时,市场空间将超过1000亿元。

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