(報(bào)告出品方:中信證券)
特斯拉引領(lǐng)行業(yè)趨勢(shì),一體鑄造蔚然成風(fēng)
特斯拉開創(chuàng)一體鑄造技術(shù)先河
特斯拉 2019 年提出“一體鑄造”技術(shù),計(jì)劃在 Model Y 上應(yīng)用。2019 年 7 月,特 斯拉發(fā)布新專利“汽車車架的多向車身一體成型鑄造機(jī)和相關(guān)鑄造方法”,提出了一種車 架一體鑄造技術(shù)和相關(guān)的鑄造機(jī)器設(shè)計(jì)。該技術(shù)將通過多向壓鑄機(jī)、車輛覆蓋件模具和幾 個(gè)可以相對(duì)于覆蓋件模具平移的凸壓模具,實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車白車身的鑄造成型。此類凸壓模具 會(huì)分別移動(dòng)至鑄造機(jī)中央的鑄造區(qū),負(fù)責(zé)不同部件的鑄造,在一臺(tái)機(jī)器上完成絕大部分車 架的鑄造工作。同年,特斯拉 CEO 埃隆馬斯克在特斯拉電池日上表示,特斯拉的 Model Y 車型白車身將轉(zhuǎn)向鋁鑄件設(shè)計(jì)?!爱?dāng)我們引入大型鑄造機(jī)之后,就可將 70 個(gè)部件變成 1 個(gè), 機(jī)器人無需將這么多部件組裝在一起,從而大大減少成本?!?/p>
2020 年,一體鑄造技術(shù)在 Model Y 上開始應(yīng)用。2020 年,特斯拉開始與壓鑄設(shè)備商 意大利意德拉合作,使用 6000 噸級(jí)壓鑄單元 Giga Press,采用一體成型壓鑄的方式生產(chǎn) Model Y 白車身后地板總成。根據(jù) 2020 年特斯拉電池日發(fā)布的信息,Model Y 的后地板通過應(yīng)用一體壓鑄技術(shù),將原先通過沖壓等工藝生產(chǎn)的 80 個(gè)零件集成為 1 個(gè)鑄造零件, 制造成本能夠降低 40%。同時(shí),特斯拉公布了下一代白車身設(shè)計(jì)方案,整車地板總成將由 2~3 個(gè)大型壓鑄件組裝而成,電池包采用了 structural pack 的設(shè)計(jì)理念,使得整個(gè)白車身 具有更高的強(qiáng)度和剛度。
Model Y 一體壓鑄前艙落地柏林工廠,Cybertruck 后地板亦將應(yīng)用。2021 年 5 月 17 日,德國壓鑄專家阿克塞爾·圖爾克(Axel Turck)在推特分享了一體壓鑄前機(jī)艙試制 零件,提到特斯拉 Model Y 車型未來將應(yīng)用一體鑄造技術(shù)生產(chǎn)更多的零件。10 月,特斯 拉于柏林工廠開放日上對(duì)公眾展示了一體壓鑄機(jī)模具、一體壓鑄 Model Y 前機(jī)艙,結(jié)構(gòu)電 池包(structural pack)等核心技術(shù)方案,表明未來柏林工廠生產(chǎn)車型將全面使用“一體 壓鑄”工藝。在 2020 年四季度業(yè)績電話會(huì)議上,馬斯克表示新一代皮卡 Cybertruck 的后地板將也會(huì)應(yīng)用一體化壓鑄技術(shù),且將使用更大噸位的 8000T 壓鑄機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)。在 2022 年一季度財(cái)報(bào)中,特斯拉汽車業(yè)務(wù)毛利率 32.9%,整體毛利率 19.2%,均創(chuàng)下歷史新高, 其中就有一體鑄造技術(shù)帶來的貢獻(xiàn)。
自主新勢(shì)力奮起直追,積極擁抱行業(yè)變革
國內(nèi)新勢(shì)力中,蔚來 ET5 率先應(yīng)用一體鑄造技術(shù),輕量化、安全性領(lǐng)先。2021 年 10 月,蔚來汽車宣布成功驗(yàn)證開發(fā)了可用于制造大型壓鑄件的免熱處理材料,將會(huì)應(yīng)用在蔚 來第二代平臺(tái)車型上。新材料避免了傳統(tǒng)壓鑄件在熱處理過程中引起的尺寸變形及表面缺 陷。2021 年 12 月,蔚來在 ET5 發(fā)布會(huì)上正式宣布將開始采用一體鑄造工藝,ET5 將使 用超高強(qiáng)度鋼鋁混合車身,使車身后地板重量降低 30%,后備箱空間增加 7L,整車抗扭 剛度高達(dá) 34000N·m/deg。
小鵬汽車一體壓鑄技術(shù)已在規(guī)劃當(dāng)中,計(jì)劃自建產(chǎn)能。在小鵬 2021 年業(yè)績發(fā)布會(huì)上, 董事長何小鵬宣布將于 2023 年發(fā)布兩個(gè)新平臺(tái)及其首款車型,并將使用超大一體化壓鑄 新工藝。根據(jù)武漢當(dāng)?shù)孛襟w沌口之聲,2021 年 7 月小鵬正式啟動(dòng)武漢項(xiàng)目,將建設(shè)一系 列工藝車間,年總產(chǎn)能約 10 萬輛。根據(jù)武漢經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)(漢南區(qū))自然資源和規(guī)劃 局,2021 年 10 月,小鵬已正式申報(bào)“小鵬汽車武漢產(chǎn)業(yè)基地項(xiàng)目”規(guī)劃建筑方案,預(yù)計(jì) 今年 10 月投產(chǎn),其中包括一體化壓鑄工藝車間。小鵬汽車武漢工廠還將引進(jìn)一套以上超 大型壓鑄島及自動(dòng)化生產(chǎn)線。
高合汽車在一體鑄造材料、制造端推進(jìn)領(lǐng)先。2021 年 12 月,高合汽車與上海交通大 學(xué)輕合金國家工程中心展開戰(zhàn)略合作,共同研發(fā) TechCast?超大鑄件用低碳鋁合金材料, 該材料流動(dòng)性高于同級(jí)別材料 15%以上、強(qiáng)塑積高出 30%以上,保證了整車碰撞等性能 達(dá)到更高維度。2 月 25 日,高合汽車與拓普集團(tuán)合作開發(fā)的 7200T 一體化超大壓鑄后艙 成功下線。該部件應(yīng)用了上海交大的合金材料,實(shí)現(xiàn)了 15%~20%的減重與工藝復(fù)雜度的 大幅降低,整個(gè)開發(fā)周期也縮短了 1/3。截至成功下線時(shí),該壓鑄機(jī)是汽車零部件領(lǐng)域已 知最大的一體化鋁合金壓鑄件,未來也將應(yīng)用于高合各類車型中。
傳統(tǒng)車企不甘示弱,加速跟進(jìn)一體鑄造
大眾計(jì)劃于 SSP 平臺(tái)開始應(yīng)用一體壓鑄,樣件已于卡塞爾工廠下線。大眾現(xiàn)有的大部分電動(dòng)車型均是基于MEB平臺(tái)打造, 而新一代電動(dòng)汽車平臺(tái) SSP 無論從軟件還是硬件架構(gòu)上都將提供更好的可拓展性,Trinity 車型則是基于 SSP 平臺(tái)打造的首批車型之一。
奔馳發(fā)布一體化壓鑄成果,性能提升顯著。2022 年 1 月,奔馳發(fā)布全新概念車 VISION EQXX。車身的后部及前部減震塔頂應(yīng)用了和特斯拉同樣的仿生工程結(jié)構(gòu)部件,整個(gè)車身 由 3 塊組成:前后分別有一塊一體壓鑄鋁合金鑄件,中間有一套結(jié)構(gòu)電池組。這樣的設(shè)計(jì) 有望減輕車身 15-20%的重量。在這一設(shè)計(jì)的助力下,VISION EQXX 能耗達(dá)到 10kw·h/ 百公里以下,實(shí)際用電里程超過 1000km。
變革推動(dòng)行業(yè)擴(kuò)容,自主有望實(shí)現(xiàn)領(lǐng)先
高壓鑄造是鋁合金材料最高效的成型方法
高壓鑄造(壓鑄)是將熔化狀態(tài)金屬在模具內(nèi)加壓冷卻成型的精密鑄造方法。金屬制 品主要采用機(jī)床銑削、鈑金成型焊接、鑄造三種工藝生產(chǎn)。其中鑄造主要生產(chǎn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù) 雜,難以用鈑金成型或機(jī)床銑削不具有經(jīng)濟(jì)性的零件。鑄造主要分為砂型鑄造和特種鑄造 兩類,壓鑄屬于特種鑄造范疇。壓鑄全稱高壓鑄造,是一種將金屬熔液壓入鋼制模具內(nèi)施 以高壓并冷卻成型的一種精密鑄造法。壓鑄適合鑄造結(jié)構(gòu)復(fù)雜、薄壁、精度要求較高、熔 點(diǎn)比鋼低的金屬零件(鋁、鋅、銅等)。作為一種幾乎無切削的近凈成形金屬熱加工成型 技術(shù),其產(chǎn)品具有精密、質(zhì)輕、美觀等諸多優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于汽車、家電、航空、機(jī)械等 諸多行業(yè)。
高壓鑄造是批量生產(chǎn)鋁合金鑄件的最高效生產(chǎn)方式。與采用石英砂做鑄造模具的重力 鑄造相比,高壓鑄造具有以下優(yōu)勢(shì):1、模具可以反復(fù)利用;2、通過模具內(nèi)的冷卻系統(tǒng)可 以實(shí)現(xiàn)快速成型并實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn);3、冷卻中對(duì)熔融金屬施加壓力保證零件具備更好的應(yīng) 力強(qiáng)度;4、金屬模具內(nèi)部尺寸精確,可做到精密鑄造。壓鑄雖然高效,但因模具材料均 為鋼制,因此只能制造熔點(diǎn)比鋼低的金屬。目前高壓鑄造行業(yè)所使用的基材主要是鋁/鎂/ 鋅/銅等合金材料,其中鋁合金的應(yīng)用最為廣泛。鋼材因熔點(diǎn)加高,因此只能采用每次需要 破拆石英砂模具的重力鑄造,效率較低。與高壓鑄造相近的是低壓鑄造,低腰鑄造同樣采 用 可循 環(huán)的 鋼制模 具,但 低壓 鑄造 壓射壓 力僅在 1~5MPa, 遠(yuǎn) 低 于高壓 鑄造 的 300~600MPa 水平。低壓鑄造適合生產(chǎn)壁厚較厚的鑄造鋁/鎂/鋅/銅合金等材料的零件,例 如汽車輪轂、皮帶輪等。雖然低壓鑄造設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單投資相對(duì)較低,但其生產(chǎn)效率和零件 強(qiáng)度低于高壓鑄造,所以在產(chǎn)品適合采用高壓鑄造且需要大規(guī)模批量生產(chǎn)情況下,高壓鑄 造是鋁/鎂合金等鑄件的最高效生產(chǎn)方式。
壓鑄機(jī)和壓鑄模具是壓鑄生產(chǎn)的核心設(shè)備,結(jié)合周邊配套設(shè)備即為壓鑄島單元。壓鑄 機(jī)就是用于壓鑄零件生產(chǎn)的機(jī)器。壓鑄機(jī)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化,通過安裝不同的壓鑄模具可實(shí)現(xiàn)多 種形狀壓鑄零件的生產(chǎn)。當(dāng)壓鑄生產(chǎn)時(shí),現(xiàn)將熔融的液態(tài)鋁合金倒入壓鑄機(jī)的壓射機(jī)構(gòu)內(nèi), 壓射機(jī)構(gòu)將鋁液推入模具內(nèi)并加壓成型,通過模具內(nèi)的冷卻系統(tǒng)將鋁合金零件快速冷卻至 固態(tài),最后模具打開由機(jī)器人取出零件、清理噴涂脫模劑再進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)生產(chǎn)。壓鑄生 產(chǎn)溫度高、煙氣多、噪聲大,業(yè)內(nèi)通常采用自動(dòng)化生產(chǎn)。壓鑄機(jī)周邊需要配套熔煉爐、機(jī) 邊爐、取件和清理噴霧機(jī)器人、切邊設(shè)備、機(jī)加工機(jī)床、檢測(cè)設(shè)備、冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng) 等,上述周邊設(shè)備與壓鑄機(jī)、壓鑄模具組合在一起的壓鑄生產(chǎn)單元即為壓鑄島。
減重需求促使車身采用鋁合金替代鋼材,壓鑄鋁件逐漸應(yīng)用于車身結(jié)構(gòu)件。受制于壓 鑄機(jī)規(guī)格,傳統(tǒng)壓鑄生產(chǎn)零部件尺寸通常在 600mm 以內(nèi),以汽車零部件、電機(jī)外殼、手 機(jī)機(jī)殼、消費(fèi)品金屬件為主。過去十年間,壓鑄機(jī)最大規(guī)格在鎖模力 5000 噸以內(nèi),需求 主要用于生產(chǎn)商用車變速箱外殼和乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體。新能源車普及和燃油車減排趨勢(shì)使 車身結(jié)構(gòu)件鋁代鋼減重需求日益增加。大眾、寶馬等德系廠商已逐步在白車身復(fù)雜結(jié)構(gòu)處 采用壓鑄鋁合金件替代傳統(tǒng)鈑金焊接件,壓鑄車身結(jié)構(gòu)件尺寸逐漸增大。
一體鑄造技術(shù)有望顛覆汽車的制造方式
一體壓鑄工藝是汽車制程中的顛覆性技術(shù),壓鑄機(jī)有望成為汽車制造領(lǐng)域的核心裝備。 從上世紀(jì)初焊接技術(shù)逐步成熟以來,汽車車體制造工藝均以鈑金沖壓+焊接為主。上世紀(jì) 70 年代以前,汽車車體焊接主要由人工作業(yè)完成。1970 年代數(shù)控技術(shù)逐步成熟,工業(yè)機(jī) 器人誕生,最早應(yīng)用于汽車焊接工藝。過去 50 年間,汽車車身制造工藝始終以鈑金沖壓+ 機(jī)器人焊接為主。本次特斯拉一體壓鑄技術(shù)有望使汽車車體制造工藝發(fā)生重大變革,壓鑄 機(jī)有望取代焊接機(jī)器人成為造車核心裝備。
“一體壓鑄”簡化車身制造工藝流程,整合供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)。一體壓鑄工藝將取代傳統(tǒng)車 身結(jié)構(gòu)件的組件沖壓和焊接環(huán)節(jié),特斯拉稱其新一代全壓鑄底盤可減少 370 個(gè)零件,車門 和前后兩蓋結(jié)構(gòu)件也同樣可用壓鑄工藝,零件數(shù)量銳減,車體制造流程大幅簡化。同時(shí), 整車廠內(nèi)原先復(fù)雜的機(jī)器人白車身焊接線也被大幅簡化,僅需要將若干車身壓鑄組件和外 覆蓋件組裝焊接即可。車體制造管理流程和所需人力也相應(yīng)降低。
車身重量減輕,減少電池裝機(jī)量,電池降本是鋼換鋁式車身材料增加成本的 6.6 倍。 特斯拉新一代一體壓鑄底盤有望降低 10%車重,對(duì)應(yīng)續(xù)航里程增加 14%。以普通電動(dòng)車 電池容量 80kwh 為例,若采用一體壓鑄車身減重并保持續(xù)航里程不變,則電池容量可減少 約 10kwh。按照磷酸鐵鋰電池 pack 成本 800 元/kwh 計(jì)算,則可降低成本 8000 元。
一體壓鑄工藝可大幅減少涂膠工藝環(huán)節(jié)。涂膠是傳統(tǒng)焊接白車身重要工藝部分,通常 由機(jī)器人完成涂膠工藝。因點(diǎn)焊使鋼板間存在縫隙,傳統(tǒng)白車身涂膠主要起到密封防水、 增加車體強(qiáng)度、降低鈑金件間的摩擦和震動(dòng)的作用。改為一體壓鑄車體后,零件面積大幅 增加,不再需要繁瑣的涂膠環(huán)節(jié)彌補(bǔ)焊接鈑金件間的縫隙,生產(chǎn)流程再次簡化。
壓鑄廢品、流道等可再次熔煉,材料利用率超 90%,遠(yuǎn)高于沖壓。傳統(tǒng)沖壓-焊接工 藝,通常板材利用率僅為 60%~70%,沖壓剩余邊料只得按廢舊金屬出售。而改為一體壓 鑄后,因壓鑄時(shí)可反復(fù)熔煉,因此廢品、壓鑄流道、邊料等廢料可返回熔煉爐再次利用。 壓鑄工藝對(duì)材料利用率在 90%以上,遠(yuǎn)高于沖壓工藝,再次降低生產(chǎn)商成本。
車身生產(chǎn)車間占地面積減少 30%以上。相較于 300 多臺(tái)機(jī)器人組成的白車身焊接線, 一體壓鑄工藝采用的壓鑄島占地面積更小。特斯拉采用壓鑄工藝的新工廠占地面積節(jié)省 35%。同時(shí)因生產(chǎn)流程簡化,原先由零部件廠供應(yīng)的組件沖壓、組件焊接環(huán)節(jié)取消,相關(guān) 場(chǎng)地同時(shí)不再需要,更進(jìn)一步降低全產(chǎn)業(yè)鏈的用地面積。
部件端:壓鑄結(jié)構(gòu)件滲透加速,潛在百倍成長空間
一體壓鑄技術(shù)帶來行業(yè)百倍以上成長空間
鋁高壓鑄造工藝已較多應(yīng)用于車身結(jié)構(gòu)件。鋁合金鑄造性能好,被廣泛用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜 的零件和殼體,如發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體、副車架、白車身和轉(zhuǎn)向節(jié)等。鋁壓鑄件相比鑄鋼和鑄鐵件 具有密度低、比強(qiáng)度高等諸多優(yōu)點(diǎn)。在同等排量的發(fā)動(dòng)機(jī)中,全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)相比普通發(fā)動(dòng)機(jī) 能夠減輕 20 公斤。在汽車白車身系統(tǒng)上,一個(gè)整體鑄造的車身結(jié)構(gòu)件,如鋁制減震塔 (shock tower)或后縱梁(rear rail)等零部件,能夠替代 5-10 個(gè)沖壓零部件,重量更輕, 且節(jié)省了焊接成本。
鋁壓鑄結(jié)構(gòu)件成本較高,主要應(yīng)用于豪華品牌車型。鋁壓鑄結(jié)構(gòu)件雖然比強(qiáng)度高、生 產(chǎn)效率高、集成優(yōu)勢(shì)強(qiáng),但是由于鋁合金成本遠(yuǎn)高于鋼,且高壓壓鑄設(shè)備價(jià)格昂貴,因此 小尺寸的鋁壓鑄結(jié)構(gòu)件成本顯著高于鋼沖壓焊接結(jié)構(gòu)件。當(dāng)前應(yīng)用鋁壓鑄結(jié)構(gòu)件的多為 35 萬元以上的豪華品牌車型,平均單車價(jià)值不到 3000 元。以凱迪拉克 CT6 為例,車身上前 減震他、前翼子板支架、扭轉(zhuǎn)盒等零件均采用鋁合金高壓鑄造工藝生產(chǎn),單車價(jià)值約為 2750 元。
壓鑄車身結(jié)構(gòu)件行業(yè)多由喬治費(fèi)歇爾、麥格納等外資主導(dǎo),國內(nèi)文燦、鴻圖等也有配 套。海外高壓鑄造供應(yīng)商起步早,因此產(chǎn)品、技術(shù)和客戶覆蓋上普遍領(lǐng)先于國內(nèi)企業(yè)。從 全球來看,高壓鑄造行業(yè)規(guī)模較大的供應(yīng)商有瑞士喬治費(fèi)歇爾(Georg Fischer)、加拿大 卡斯馬(Cosma,麥格納旗下車身事業(yè)部)、德國德志(DGS)、日本利優(yōu)比等。在壓鑄車 身結(jié)構(gòu)件上,喬治費(fèi)歇爾、卡斯馬和德志等企業(yè)具有先發(fā)優(yōu)勢(shì),如喬治費(fèi)歇爾在鋁車身結(jié) 構(gòu)件真空高壓壓鑄工藝上有超過二十年歷史。麥格納深耕鋁壓鑄多年,鋁壓鑄相關(guān)技術(shù)持 續(xù)領(lǐng)先,2022 年 4 月憑借 Aural 5R 鋁合金(即鋁壓鑄金)入圍素有汽車界奧斯卡獎(jiǎng)之稱 的 PACE Pilot 創(chuàng)新前瞻獎(jiǎng)決賽。國內(nèi)壓鑄車身結(jié)構(gòu)件參與者主要有文燦股份、廣東鴻圖和 拓普集團(tuán)等。
“一體壓鑄”技術(shù)有望快速滲透,車身結(jié)構(gòu)件一體壓鑄具備百倍成長潛力??紤]“一 體壓鑄”技術(shù)對(duì)白車身生產(chǎn)降本帶來的顯著效應(yīng),我們預(yù)計(jì)全球主機(jī)廠有望快速跟進(jìn)這一 技術(shù)路線。據(jù)產(chǎn)業(yè)調(diào)研,我們測(cè)算 2022 年一體化壓鑄件全球市場(chǎng)空間約為 22 億元;到 2030 年,我們預(yù)計(jì)全球主機(jī)廠將都跟進(jìn)這一技術(shù)趨勢(shì),乘用車一體壓鑄全球滲透率為 30%, 在保守情形下,預(yù)計(jì)一體壓鑄技術(shù)將應(yīng)用于前后底板、電池盒體、前副車架、電機(jī)/電驅(qū)外 殼等部位,合計(jì)單車價(jià)值量約 1 萬元,對(duì)應(yīng)行業(yè)市場(chǎng)空間 2460 億元,8 年 CAGR 達(dá) 80%; 中性情況下,預(yù)計(jì)電池盒蓋板、中控臺(tái)骨架、副車架等部件也將應(yīng)用一體壓鑄技術(shù),合計(jì) 單車價(jià)值量約 1.8 萬元,對(duì)應(yīng)市場(chǎng)空間 3739 億元,8 年 CAGR 達(dá) 90%;樂觀情況下,預(yù) 計(jì) A/B/C 柱側(cè)圍、車頂及座椅骨架也將采用一體壓鑄技術(shù),合計(jì)單車價(jià)值量約 2.5 萬元, 對(duì)應(yīng)市場(chǎng)空間為 4477 億元,8 年 CAGR 達(dá) 94%。(報(bào)告來源:未來智庫)
行業(yè)新機(jī)遇下國內(nèi)廠商紛紛布局
多家供應(yīng)商相繼采購大型設(shè)備,進(jìn)軍一體化壓鑄行業(yè)。國內(nèi)多家汽車鋁合金精密壓鑄 件公司布局一體化壓鑄項(xiàng)目,加快引入大型壓鑄設(shè)備和免熱處理材料研制的步伐。上市公 司中,文燦股份 2021 年 5 月向力勁集團(tuán)采購包括 2 臺(tái) 6000T 在內(nèi)的 7 臺(tái)中大型壓鑄單元, 2021 年 8 月再簽署戰(zhàn)略協(xié)議購買 2 臺(tái) 9000T 壓鑄機(jī)(全球最大智能化壓鑄設(shè)備),2022 年計(jì)劃再采購包括 2 臺(tái) 7000T 在內(nèi)的 9 臺(tái)大型壓鑄機(jī)。廣東鴻圖 2022 年 1 月向力勁集團(tuán) 簽訂包括 2 套 12000T 在內(nèi)的 8 套大型及超大型智能壓鑄單元。泉峰汽車以馬鞍山生產(chǎn)基地作為公司最主要的大型壓鑄產(chǎn)能部署地,首批將新增包括 1 臺(tái) 8000T 和 1 臺(tái) 6000T 在 內(nèi)的 7 臺(tái)大型壓鑄設(shè)備,2022 年底前預(yù)計(jì)將完成安裝和調(diào)試。拓普集團(tuán) 加快推進(jìn)輕量化 戰(zhàn)略,于 2021 年 9 月向力勁集團(tuán)采購 21 套壓鑄單元,其中包括 6 臺(tái)合模力 7200T、10 臺(tái) 4500T 的大型壓鑄機(jī)。愛柯迪建設(shè)寧波江北高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū),擬購包括 2 臺(tái) 6100T 和 2 臺(tái) 8400T 在內(nèi)的 35 臺(tái) 1000T 以上壓鑄機(jī),目前已擁有 4400T 等規(guī)格型號(hào)壓鑄機(jī)。 旭升股份將在未來三年內(nèi)向海天金屬引進(jìn)型號(hào) 1300T-4500T、6600T 和 8800T 的多套冷 室壓鑄島。
非上市公司中,寧波海威公司 6600T 壓鑄單元生產(chǎn)的超大型結(jié)構(gòu)件一體化電池包產(chǎn)品 已于 12 月下線,規(guī)劃在紹興工廠安裝 6 臺(tái) 6600T 和 9000T 的大型壓鑄設(shè)備,用于生產(chǎn)新 能源汽車超大型結(jié)構(gòu)件——前機(jī)艙、后車體及電池包箱體等產(chǎn)品。瑞立集團(tuán)于 2021 年 4 月向力勁集團(tuán)訂購 6800T、8000T 和 9000T 超大型智能壓鑄單元,并與力勁集團(tuán)、輕合 金精密成型國家工程技術(shù)中心簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議。美利信科技 2021 年 12 月美利信科技 HDC8800T 壓鑄機(jī)入場(chǎng),已于 2022 年 4 月中旬正式投入使用。并與重慶大學(xué)國家鎂合金 材料工程技術(shù)研究中心簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議。
布局進(jìn)度領(lǐng)先,文燦股份走在行業(yè)前列。文燦股份在大型一體壓鑄設(shè)備落地進(jìn)度、項(xiàng) 目定點(diǎn)、產(chǎn)品開發(fā)試制等方面均走在行業(yè)前列。設(shè)備落地進(jìn)度方面,7 臺(tái)中大型壓鑄單元 已全部到位并完成安裝調(diào)試;1 臺(tái) 9000T 壓鑄機(jī)已在天津工廠完成安裝,處于產(chǎn)品試制階 段;今年 5 月已有 1 臺(tái) 9000T 壓鑄機(jī)在南通工廠完成安裝調(diào)試,6 月試模。模具設(shè)計(jì)方 面,子公司文燦模具積累了大量車身結(jié)構(gòu)件的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),掌握真空高壓壓鑄模具,能夠滿 足鋁合金車身結(jié)構(gòu)件對(duì)于壁厚的要求。工藝管理方面,子公司雄邦壓鑄(南通)擁有配套 奔馳、特斯拉、蔚來、小鵬、廣汽 AION 等客戶的豐富經(jīng)驗(yàn),在車身結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)技術(shù)上領(lǐng) 先國內(nèi)同行。產(chǎn)品開發(fā)試制方面,2021 年 11 月 18 日,南通雄邦工廠 6000T 超大型壓鑄 島成功試模,采用一體化壓鑄成型的汽車零部件成功下線;2022 年 4 月,天津雄邦壓鑄 工廠 9000T 超大型一體化鋁合金后地板產(chǎn)品試制成功。項(xiàng)目定點(diǎn)方面,文燦股份與蔚來建 立了密切的合作關(guān)系,已為蔚來三款量產(chǎn)車型供應(yīng)車身鋁合金結(jié)構(gòu)件。截至目前,公司還 與 5-6 家國內(nèi)外客戶進(jìn)行大型一體化車身結(jié)構(gòu)件產(chǎn)品的研發(fā),預(yù)計(jì)在 2023 年-2025 年開 始量產(chǎn)。
廣東鴻圖完成產(chǎn)品試制,免熱處理材料研發(fā)領(lǐng)先。公司于 2022 年 1 月成功試制 6800T 新能源汽車超大型一體化鋁合金后地板壓鑄結(jié)構(gòu)件產(chǎn)品,標(biāo)志該大型壓鑄單元正式投產(chǎn)。 同時(shí),廣東鴻圖與力勁集團(tuán)、廣州市型腔模具制造有限公司及廣東鴻勁金屬鋁業(yè)有限公司 共同就 12000T(噸)超級(jí)智能壓鑄單元開發(fā)項(xiàng)目開展合作,目前 12000T 設(shè)備正處于設(shè) 計(jì)開發(fā)階段,預(yù)計(jì)將于今年 8 月投入使用并進(jìn)行動(dòng)力電池托盤產(chǎn)品試制。此外,公司在免 熱處理材料研發(fā)方面也已取得一定的成效,目前免熱處理鋁合金材料已獲得國家授權(quán)發(fā)明 專利,性能和使用成本處于領(lǐng)先水平,并已應(yīng)用于一體化產(chǎn)品開發(fā)試制。
拓普集團(tuán)超大結(jié)構(gòu)件率先下線,免熱處理材料實(shí)現(xiàn)突破。2022 年 2 月 25 日,拓普集 團(tuán)與高合汽車合作的 7200T 一體化超大壓鑄后艙量產(chǎn)下線,實(shí)現(xiàn)了 15%-20%的減重效果 標(biāo)志著拓普集團(tuán)成為了國內(nèi)首個(gè)量產(chǎn)超大型一體化鋁合金結(jié)構(gòu)件制造技術(shù)的汽車零部件 供應(yīng)商。此外,在材料方面,拓普集團(tuán)與華人運(yùn)通及上海交通大學(xué)合作,全球首家成功應(yīng) 用了其聯(lián)合發(fā)布的 TechCast?高強(qiáng)韌性免熱處理鋁合金材料,該免熱處理的合金材料可以 避免因熱處理帶來的零件尺寸變形及表面缺陷等問題,是汽車產(chǎn)業(yè)制造端低碳合金技術(shù)的重大突破,該材料流動(dòng)性高于同級(jí)別材料 15%以上、強(qiáng)塑積高出 30%以上,保證了整車碰 撞等性能達(dá)到更高維度。
設(shè)備端:2030 年行業(yè)具有 30 倍空間,力勁科技行業(yè)領(lǐng)先
一體壓鑄趨勢(shì)下,壓鑄機(jī)成為造車核心裝備
一體壓鑄工藝將主要取代白車身、四門、后蓋結(jié)構(gòu)件的沖壓和焊接環(huán)節(jié)。根據(jù)特斯拉 電池日(2020 年 9 月 3 日)公布的車身一體鑄造技術(shù)和力勁科技調(diào)研可知,未來汽車的 覆蓋件沖壓生產(chǎn)的方式不會(huì)改變之外,其余車身、電池盒、車門骨架、后蓋、前后副車架等結(jié)構(gòu)件的沖壓和焊接環(huán)節(jié)均可以采用壓鑄工藝生產(chǎn),這將使得整車白車身生產(chǎn)工藝大幅 簡化。A/B 柱、車頂和座椅骨架是否能夠采用鋁壓鑄工藝代替鋼材沖壓焊接,目前還在探 討當(dāng)中。
前地板、后地板和電池托盤有望在 2022 年實(shí)現(xiàn)一體壓鑄技術(shù)的應(yīng)用。根據(jù)特斯拉電 池日公布的信息,其制造技術(shù)創(chuàng)新主要集中在前、后地板和電池包:前、后地板均應(yīng)用一 體鑄造技術(shù),將數(shù)十個(gè)沖壓零件焊接在一起的總成替換成一個(gè)整體的大型鑄件;電池包中 的電芯采用了大圓柱無極耳設(shè)計(jì),能夠與電池殼緊密貼合,和結(jié)構(gòu)件一樣實(shí)現(xiàn)承重功能。 特斯拉于 2021 年在 Model Y 車型的后地板上量產(chǎn)一體壓鑄技術(shù),完成前地板一體壓鑄件 試制,兩者均采用 7000 噸級(jí)壓鑄機(jī)生產(chǎn);若后期考慮采用一體壓鑄工藝生產(chǎn)電池托盤, 則需要用到 1.2 萬噸級(jí)別的壓鑄機(jī)。2022 年 1 月,力勁科技已與廣東鴻圖簽署 1.2 萬噸級(jí) 壓鑄機(jī)購買合同,預(yù)計(jì) 2022 年三季度可交付,屆時(shí)行業(yè)有望實(shí)現(xiàn)采用一體壓鑄技術(shù)生產(chǎn) 一體壓鑄電池托盤。
根據(jù)我們測(cè)算,若全車身廣泛采用一體壓鑄技術(shù),單車型壓鑄島投資約 10 億元。在 特斯拉推出一體壓鑄技術(shù)前,因新能源車用鋁量增加,鋁壓鑄件已開始在車身零件上逐 步滲透。目前前副車架(Model 3)、車門(Model X)、電機(jī)和電驅(qū)外殼已有車企采用鋁 壓鑄件。特斯拉一體壓鑄技術(shù)帶動(dòng) 5000 噸以上超大型壓鑄機(jī)逐漸問世,為車身其他部位 結(jié)構(gòu)件導(dǎo)入壓鑄提供可行性。除底盤外的 A/B/C 柱側(cè)圍、車頂、尾門、電池盒上蓋以及 CATL 推出換電方案而產(chǎn)生的電池倉,上述車身結(jié)構(gòu)件也具備采用壓鑄工藝替代沖壓焊接 件的可能,并且目前已有車企和零部件廠在研發(fā)相關(guān)工藝和技術(shù)。中控臺(tái)骨架和座椅內(nèi) 部結(jié)構(gòu)件國外已有采用壓鑄鎂合金替代鋼制沖焊件來減重的案例。上述結(jié)構(gòu)件若全部采 用壓鑄工藝生產(chǎn),則單車零件配套壓鑄相關(guān)設(shè)備投資約 10 億元左右。
按照一體壓鑄在車身結(jié)構(gòu)件滲透的三個(gè)階段分析,較可能實(shí)現(xiàn)的第一、二階段對(duì)應(yīng)年 產(chǎn)能 10 萬/1000 萬/5000 萬輛的壓鑄設(shè)備投資額合計(jì)為 4.4 億/436 億/2181 億元,若三個(gè) 階段中的車身結(jié)構(gòu)件均采用壓鑄工藝,對(duì)應(yīng)年產(chǎn)能 10 萬/1000 萬/5000 萬輛的壓鑄設(shè)備投 資額合計(jì)為 7.5 億/750 億/3752 億元。根據(jù)一體壓鑄在車身結(jié)構(gòu)件的滲透進(jìn)展,我們大致 將壓鑄在車身結(jié)構(gòu)件應(yīng)用的滲透分為三個(gè)階段。第一階段:以特斯拉 2020 年電池日公布 的技術(shù)路線為主,包括前后橋、電池盒體以及目前已實(shí)現(xiàn)壓鑄工藝量產(chǎn)的前副車架、電機(jī) 電驅(qū)外殼等。第一階段相關(guān)壓鑄設(shè)備按照產(chǎn)能/產(chǎn)量余量 30%計(jì)算,對(duì)應(yīng)年產(chǎn)能 10 萬輛車 相關(guān)的壓鑄機(jī)+周邊設(shè)備組成的壓鑄島投資額約 2 億元,對(duì)應(yīng)產(chǎn)能在 1000 萬/年和 5000 萬 /年的設(shè)備投資額約 198 億元/989 億元。第二階段:主要包括電池盒蓋板、中控臺(tái)骨架、 后副車架、車門、尾門等技術(shù)上可實(shí)現(xiàn)采用壓鑄工藝,且有車企和零部件廠商已有研發(fā)的 相關(guān)部件。第二階段對(duì)應(yīng)年產(chǎn)能 10 萬輛車的壓鑄島投資額約 2.4 億元,對(duì)應(yīng)產(chǎn)能在 1000 萬/年和 5000 萬/年的設(shè)備投資額約 238 億元/1192 億元。第三階段:主要包括 A/B/C 柱側(cè) 圍、車頂、換電電池倉、座椅結(jié)構(gòu)件等。上述結(jié)構(gòu)件雖可采用壓鑄工藝制造,但尚未有車 企和零部件廠商明確導(dǎo)入。第三階段對(duì)應(yīng)年產(chǎn)能 10 萬輛車的壓鑄島投資額約 3.1 億元, 對(duì)應(yīng)產(chǎn)能在 1000 萬/年和 5000 萬/年的設(shè)備投資額約 314 億元/1571 億元。壓鑄工藝在上 述三個(gè)階段的滲透,我們認(rèn)為第一、二階段的部件最終采用壓鑄工藝的可能性較大,第三 階段是否最終采用壓鑄工藝存在不確定性。
2020 年我國壓鑄機(jī)市場(chǎng)規(guī)模僅 30 億元,力勁科技占據(jù)行業(yè)主導(dǎo)地位
壓鑄機(jī)分為冷室機(jī)、熱室機(jī)兩大類,尺寸超過 10cm 以上零件需要采用冷室機(jī)。熱室 壓鑄機(jī)存在巨大的保溫鋁液坩堝,其壓室在保溫坩堝內(nèi)的熔化金屬液體中,壓射機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 在坩堝的上方,壓鑄時(shí)壓射機(jī)構(gòu)將壓室內(nèi)浸滿的液態(tài)金屬壓射入模具中并成型。熱室機(jī)通 常生產(chǎn)尺寸較小的零件,如箱包金屬件、拉鏈頭、玩具等,材料以鋅合金、銅合金為多。 冷室壓鑄機(jī)采用臥式結(jié)構(gòu),壓室與保存熔化金屬液的坩堝爐是分開的。壓鑄工作時(shí),由機(jī) 械臂從坩堝爐中取出液體金屬澆入壓室內(nèi),隨后壓射機(jī)構(gòu)將壓室內(nèi)液態(tài)金屬壓入模具內(nèi)保 壓成型。尺寸超過 10cm 以上的產(chǎn)品,如 3C 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件、5G 基站外殼、電機(jī)外殼、汽車 零部件、結(jié)構(gòu)件等均采用冷室壓鑄機(jī)生產(chǎn),材料通常為鋁合金、鎂合金。
2020 年我國傳統(tǒng)壓鑄機(jī)市場(chǎng)規(guī)模在 30 億元左右,受益于鋁替代鋼而總體呈持續(xù)增長 趨勢(shì)。我國制造業(yè)規(guī)模全球第一也是世界上最大的壓鑄機(jī)市場(chǎng)。全國壓鑄機(jī)市場(chǎng)規(guī)模沒有 明確的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),我們根據(jù)中鑄科技公布的 2019 年國內(nèi)壓鑄機(jī)市場(chǎng)份額以及行業(yè)龍頭力 勁科技?jí)鸿T機(jī)業(yè)務(wù)歷年收入和內(nèi)銷占比大致推算行業(yè)空間。我國壓鑄機(jī)市場(chǎng)總體呈增長趨 勢(shì),市場(chǎng)規(guī)模從 2012 年的 17 億增長至 2020 年的 30.5 億,CAGR6.7%。這說明壓鑄機(jī) 需求受益汽車行業(yè)規(guī)模擴(kuò)大以及鋁代鋼帶來壓鑄件占比提升在緩慢擴(kuò)大中。全球壓鑄機(jī)市 場(chǎng)規(guī)模沒有明確的公開數(shù)據(jù),根據(jù)力勁科技調(diào)研相關(guān)信息,我們預(yù)計(jì)中國大概占全球壓鑄 機(jī)市場(chǎng)規(guī)模的 40%,則 2020 年全球壓鑄機(jī)市場(chǎng)規(guī)模約 75 億元左右。
預(yù)計(jì)一體壓鑄在車身結(jié)構(gòu)件的滲透周期約 10~15 年
蘋果帶動(dòng)手機(jī)機(jī)殼從塑料變?yōu)榻饘伲饘贆C(jī)殼滲透率提升至 90%大致用時(shí) 7 年。2010 年蘋果從 iphone4 開始采用金屬機(jī)殼,并成功引領(lǐng)行業(yè)趨勢(shì)。2013 年 HTC 率先也采用鋁 合金外殼,2014 年國產(chǎn)智能手機(jī)品牌如小米、華為開始逐步在高端機(jī)種中采用金屬機(jī)殼。 至 2017 年,以金屬為主要結(jié)構(gòu)材質(zhì)的手機(jī)占比已達(dá) 90%,手機(jī)行業(yè)機(jī)殼金屬化大致用時(shí) 7 年時(shí)間。
金屬機(jī)殼加工設(shè)備投資高峰出現(xiàn)在金屬機(jī)殼滲透率提升周期的中后段時(shí)間。金屬機(jī)殼 替代塑料機(jī)殼促使零部件企業(yè)大量采購 CNC。金屬機(jī)殼主要生產(chǎn)企業(yè)比亞迪電子、可成、 長盈精密在金屬機(jī)殼滲透率快速提升過程中均大量采購 CNC,固定資產(chǎn)支出同步上行。 2015 年設(shè)備采購高峰期三家公司合計(jì)資本開支近 80 億元,是 2010 年的 4.3 倍。比較金 屬機(jī)殼滲透周期和零部件企業(yè)設(shè)備投資周期,設(shè)備投資高峰出現(xiàn)在金屬機(jī)殼滲透率提升周 期的中后段時(shí)間。
我們預(yù)計(jì)一體壓鑄在汽車行業(yè)滲透率提升至 90%需要 10~15 年左右。我們將汽車一 體壓鑄變革與手機(jī)外殼金屬化做類比,2020 年特斯拉開始導(dǎo)入一體壓鑄車體類似于 2010 年蘋果發(fā)布 iphone4,業(yè)內(nèi)其他企業(yè)開始探索和跟進(jìn)。手機(jī)行業(yè)用 7 年左右時(shí)間將金屬機(jī) 殼滲透率提升至 90%左右。考慮到汽車行業(yè)產(chǎn)品迭代速度比手機(jī)行業(yè)慢 1 倍左右,我們預(yù) 計(jì)一體壓鑄車身在汽車行業(yè)滲透率提升至 90%需要 10~15 年左右時(shí)間,當(dāng)行業(yè)總體形成 共識(shí)后,滲透率提升速度有可能加快。
我們預(yù)計(jì)到 2030 年全球車身結(jié)構(gòu)件壓鑄機(jī)系統(tǒng)總累計(jì)投資額約 1614 億元。根據(jù)中 信證券研究部新能源車組的相關(guān)預(yù)測(cè),到 2030 年全球乘用車總銷量預(yù)計(jì)在 1 億輛左右, 其中新能源車占比預(yù)計(jì)在 40%。我們認(rèn)為一體壓鑄工藝在行業(yè)滲透周期 10~15 年。至 2030 年預(yù)計(jì)第一、二階段的車身結(jié)構(gòu)件可實(shí)現(xiàn)壓鑄替代沖焊零件,第三階段中預(yù)計(jì)一體壓鑄可 滲透約 30%的車身結(jié)構(gòu)件。按照上文計(jì)算的年產(chǎn)能 10 萬輛車的結(jié)構(gòu)件相對(duì)應(yīng)壓鑄機(jī)+附屬 設(shè)備(壓鑄島)投資額約 4 億元,對(duì)壓鑄機(jī)系統(tǒng)到 2030 年市場(chǎng)空間進(jìn)行敏感性分析。通 過分析,我們認(rèn)為到 2030 年一體壓鑄技術(shù)在全球新能源車滲透率 70%左右,燃油車領(lǐng)域 滲透率 20%的假設(shè)比較合理,此種情形下對(duì)應(yīng)壓鑄機(jī)系統(tǒng)總投資額在 1614 億元左右。
材料:免熱處理合金需求爆發(fā),先發(fā)企業(yè)迎來新機(jī)
免熱合金是一體鑄造的剛需,性能要求更上一層樓
汽車輕量化潮流促進(jìn)“以鋁代鋼”,鋁合金材料應(yīng)用比例持續(xù)增加。普通 B 級(jí)車鋼制 白車身重量通常在 300-400kg,“以鋁代鋼”可使白車身種類降低 30%-40%。世界鋁業(yè)協(xié) 會(huì)報(bào)告指出,NEDC 工況下汽車自重每減少 10%,能減少 6%-8%的能耗。由于“以鋁代 鋼”減重及節(jié)能效益明顯,汽車傳統(tǒng)非承載件(例如殼體、支架類)已廣泛使用鋁合金材 料;近年來,隨著高致密度壓鑄成型技術(shù)發(fā)展,部分大型、復(fù)雜、薄壁汽車關(guān)鍵承載件(如 汽車減震塔、副車架、座椅骨架、壓鑄底盤等)開始采用壓鑄鋁合金進(jìn)行生產(chǎn)。2021 年 6 月,特斯拉宣布下一步計(jì)劃采用 2-3 個(gè)大型壓鑄結(jié)構(gòu)件組裝車體總成。
傳統(tǒng)壓鑄結(jié)構(gòu)件需熱處理、矯形,一體壓鑄下尺寸精度和成本難以兼顧。目前傳統(tǒng)壓 鑄結(jié)構(gòu)件因其使用材料的限制,在壓鑄工藝后需要通過熱處理(高溫固溶+過時(shí)效)來提 升其強(qiáng)度、堅(jiān)固性、延展性等指標(biāo),以達(dá)到汽車碰撞安全的要求;但是熱處理加熱和冷卻 的過程會(huì)導(dǎo)致零件變形,需要通過專業(yè)設(shè)備或人工進(jìn)行矯形,以保證尺寸精度。這樣的工 藝設(shè)計(jì)不利于一體壓鑄技術(shù)的應(yīng)用,因?yàn)榱悴考叽绯杀蹲兇蠛?,其熱處理、矯形的制造 費(fèi)用以及產(chǎn)生廢品的風(fēng)險(xiǎn)大幅提升,極大影響零件的生產(chǎn)效率和成本。因此,傳統(tǒng)的鋁合 金壓鑄材料難堪一體鑄造的大任,免熱處理材料應(yīng)運(yùn)而生。
免熱合金優(yōu)勢(shì)顯著兼顧優(yōu)異性能與降本增效。傳統(tǒng)熱處理鋁合金材料,僅適用于壓鑄 中小型結(jié)構(gòu)件,總成組裝仍需經(jīng)過數(shù)十至上百次的鉚接/焊接過程。免熱處理鋁合金具備非 常好的熱穩(wěn)定性能與力學(xué)性能,適合大型壓鑄件生產(chǎn),可實(shí)現(xiàn)一次簡單壓鑄加工,由焊接 幾小時(shí)改善為壓鑄幾分鐘,精簡連接工序、節(jié)約生產(chǎn)時(shí)間,使得車身結(jié)構(gòu)件的成本和性能 具有較大優(yōu)勢(shì),亦提高產(chǎn)品的良品率,并可以減少碳排放(省去零件壓鑄后的熱處理工藝), 順應(yīng)碳中和節(jié)能減排趨勢(shì)要求,所以其為一體壓鑄最佳材料選擇。(報(bào)告來源:未來智庫)
抽絲剝繭,一體壓鑄對(duì)合金材料要求有哪些?
(1)力學(xué)性能要求更高。一體化大鑄件通常具有尺寸大、壁薄、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特征, 且大型關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件在服役過程中往往承受持續(xù)、交變的載荷,因此一體化壓鑄件需要滿足 車身不同部位對(duì)受力、強(qiáng)度以及韌性的不同要求。在力學(xué)性能方面,免熱處理合金需具備 強(qiáng)的塑性和強(qiáng)度,該指標(biāo)越高對(duì)應(yīng)材料減重效果越明顯亦兼顧提升零件碰撞,疲勞性能; 此外,一體化大鑄件難以做到鑄件整體各區(qū)域的性能統(tǒng)一,需采取不同的連接方式對(duì)材料 性能要求不同,因此,材料需具備高的連接包容性;大鑄件流程較長對(duì)材料的充型距離挑 戰(zhàn)較大,需具備較好的鑄造性能避免材料欠鑄與變形等問題。
(2)更高的微量元素和雜質(zhì)元素包容度。免熱合金出品率為 60%,40%的回爐料需 要重新使用,此外還可能結(jié)合再生料使用,兩種材料會(huì)帶來微量與雜質(zhì)元素可能引起材料 粗化,需在材料設(shè)計(jì)時(shí)給予更高的微量、雜質(zhì)元素容忍度,確保經(jīng)濟(jì)性及鑄件的性能要求。
(3)長效的、高效的變質(zhì)劑。免熱處理合金沒有熱處理流程在凝固過程中直接形成 組織,只能依靠單一的組織調(diào)控,主要是依靠變質(zhì)劑進(jìn)行組織調(diào)控,來實(shí)現(xiàn)材料的強(qiáng)度和塑性。實(shí)際生產(chǎn)過程中,大鑄件由于機(jī)臺(tái)或模具需要熔體長時(shí)間保溫,在該過程中如果變 質(zhì)劑不具備長效與高效特性,會(huì)打斷生產(chǎn)的連續(xù)性。
(4)完善的材料數(shù)據(jù)庫(包括材料物性參數(shù)與不同材料卡片)
材料物性參數(shù)數(shù)據(jù)庫。大鑄件無法做到所有位置性能一致,不用位置由于結(jié)構(gòu)或 充型的差異帶來不同力學(xué)性能,在零件設(shè)計(jì)時(shí)需要把完整的材料物性參數(shù),帶入 到高精度的鑄造模擬過程中,以識(shí)別出生產(chǎn)過程中哪些流程或位置較大概率存在 缺陷,并采取措施應(yīng)對(duì)。
不同材料卡片(服役性能數(shù)據(jù)庫)。大鑄件無法做到所有位置性能一致,零件設(shè) 計(jì)時(shí)在進(jìn)澆口、遠(yuǎn)澆口、合流或者填充流向改變的位置,在這些本體性能較差時(shí), 不同區(qū)域賦予對(duì)應(yīng)材料卡片,旨在仿真中得到真實(shí)零件受力,為零件設(shè)計(jì)在仿真 方面提供安全的保證。
免熱合金需求快速釋放,預(yù)計(jì)國內(nèi) 2022-2025 年市場(chǎng)規(guī)模 CAGR 為 161%
一體壓鑄加速滲透,其中材料端免熱合金需求快速釋放空間廣闊。我們對(duì) 2022-2025 年國內(nèi)與國外新能源車與 2030 年國內(nèi)與國外乘用車整體免熱處理合金市場(chǎng)空間進(jìn)行測(cè)算。 預(yù)計(jì) 2022-2025 年國內(nèi)新能源車整體免熱合金市場(chǎng)規(guī)模分別為 8.15 億元、22.97 億元、 46.35 億元、145.15 億元,對(duì)應(yīng) 2022-2025 年 CAGR 為 161%;保守/中性/樂觀情形下估 計(jì) 2030 年國內(nèi)乘用車整體免熱合金市場(chǎng)規(guī)模為 377/562/665 億元。伴隨主機(jī)廠一體壓鑄 強(qiáng)需求牽引,大型壓鑄設(shè)備與配套模具持續(xù)落地提供強(qiáng)底層支撐,材料端免熱處理合金成 功革新,產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)配合漸入佳境,工藝愈發(fā)成熟,模式逐步跑通,一體壓鑄有望加速 滲透帶動(dòng)免熱合金需求快速釋放。測(cè)算過程及相關(guān)假設(shè)如下:
免熱合金用量測(cè)算倒推過程: 根據(jù)前文一體壓鑄結(jié)構(gòu)件空間測(cè)算結(jié)果,我們?nèi)コ舨皇褂脽岷辖鸬囊惑w壓鑄結(jié)構(gòu)件 空間,主要包括 2030 年時(shí)保守假設(shè)下的前副車架、電機(jī)/電驅(qū)外殼,中性假設(shè)下后副車架、 車門,樂觀假設(shè)下車頂、汽車座椅等部位,得出使用免熱合金一體壓鑄結(jié)構(gòu)件市場(chǎng)空間, 再除以一體壓鑄結(jié)構(gòu)件平均單位價(jià)值量(假設(shè)為 35 元/kg),最后得出免熱合金總體用量。 免熱合金價(jià)格假設(shè): 假設(shè)鋁價(jià)保持在 20000 元/噸左右,材料商加工費(fèi)假設(shè)為 5000 元/噸,對(duì)應(yīng)單噸鋁價(jià) 為 25000 元左右。
免熱合金技術(shù)與專利壁壘高,強(qiáng)者恒強(qiáng)的可能性大
免熱處理合金材料成分、工藝復(fù)雜,具備較高的技術(shù)壁壘,其中合金材料成分設(shè)計(jì)是 免熱處理合金開發(fā)的核心技術(shù)壁壘。
(1) 合金主要成分配比是合金性能基礎(chǔ):常用壓鑄鋁合金可以分為 Al-Si 系、Al-Mg 系、 Al-Si-Cu 系、Al-Si-Mg 系,主要成分配比影響合金強(qiáng)度、硬度等力學(xué)性能指標(biāo), 同時(shí)影響流動(dòng)性、凝固性等鑄造性能指標(biāo);
(2) 微量特殊元素引入可調(diào)節(jié)合金品質(zhì)但元素選取與引入比例較難把握:以上海交大 輕合金中心專利《一種非熱處理強(qiáng)化高強(qiáng)高韌壓鑄鋁鎂銅合金及其制備方法》為 例,Al-Si-Cu 系合金,可通過引入稀土元素 Y、Er 以及 Ce 作為活性元素,形成 細(xì)小彌散相以提高合金的強(qiáng)度;德國德國萊茵金屬公司的 Castasil-37 合金是一種 高韌性 Al-Si 合金,主要通過添加微量 Mo、Zr 等元素提高壓鑄過程的合金強(qiáng)度。 但是微量元素的選取種類較難確定及引入?yún)^(qū)間較窄或特定,不同元素有其各自性 能優(yōu)缺點(diǎn),且不同元素之間可能存在相互作用,只有當(dāng)元素種類選取合理且各元 素添加比例適宜時(shí),才能生產(chǎn)出符合要求的免熱合金,技術(shù)難度較大,這需要生 產(chǎn)企業(yè)長時(shí)間的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累,擁有多年材料配方設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。
同時(shí)需在材料選用、凈化處理、工藝過程保障等方面綜合調(diào)控保證合金性質(zhì) (1)材料選用:需要依據(jù)成分設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),選用純度較高的電解鋁、工業(yè)硅和其他添 加材料,保證雜質(zhì) Fe、Ca、Na、P 等元素盡可能少的帶入,才能保證鋁合金材料具有良 好的鑄造能力和充型能力、較好的延展性、良好的抗拉強(qiáng)度和良好的屈服強(qiáng)度。 (2)凈化處理:通過對(duì)鋁液中非金屬夾雜物、氧化物及含氣的高效去除,方能保證 鋁液具有較高的純凈度,從而避免因鋁液中含氣量影響,提高產(chǎn)品良率。 (3)澆鑄工藝:適宜的澆鑄溫度和澆鑄參數(shù),可保證合金材料具有均勻、致密的晶 粒組織及較好的力學(xué)性能。
專利壁壘:對(duì)合金材料配方成分進(jìn)行鎖定,其他企業(yè)需“繞道而行”
專利壁壘鎖定合金成分,后發(fā)超車難度加大?;谏衔姆治鑫覀冎篮辖鸩牧铣煞至?配方設(shè)計(jì)為技術(shù)壁壘的核心,而專利壁壘主要是通過專利中對(duì)于合金中其他元素添加的比 例進(jìn)行限制,后發(fā)者需要繞過原有專利的配方成分設(shè)計(jì)研發(fā)出符合主機(jī)廠要求的免熱合金材料,技術(shù)難度愈發(fā)加大,行業(yè)門檻進(jìn)一步拔高。即使后發(fā)企業(yè)繞過專利壁壘成功突破免 熱合金技術(shù)研發(fā),后續(xù)還將面臨量產(chǎn)階段的產(chǎn)品性能與成本平衡問題,后發(fā)超車難度加大。
免熱合金后續(xù)格局演繹有望呈現(xiàn)強(qiáng)者恒強(qiáng)趨勢(shì)。我們認(rèn)為具備先發(fā)優(yōu)勢(shì)的免熱合金廠 家有望強(qiáng)者恒強(qiáng),主要原因?qū)囊韵氯齻€(gè)維度闡述:
維度一:后發(fā)者面臨多重困難。后發(fā)廠家需要長周期經(jīng)驗(yàn)積累與高研發(fā)投入才可能繞 過現(xiàn)有專利配方實(shí)現(xiàn)免熱合金技術(shù)突破,新材料技術(shù)突破非一蹴而就,以行業(yè)基本規(guī)律來 看,一項(xiàng)新材料技術(shù)的開發(fā)至少需要 5-10 年,甚至更長的時(shí)間,即使研發(fā)成功后續(xù)還 將面臨量產(chǎn)之后產(chǎn)品性能與成本的平衡問題,難度進(jìn)一步加大。
維度二:合作商應(yīng)用材料一旦定型轉(zhuǎn)換成本較高。前期一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程中主機(jī)廠 需求、材料性能與對(duì)應(yīng)壓鑄模具、壓鑄工藝參數(shù)等需相互針對(duì)性優(yōu)化,各個(gè)節(jié)點(diǎn)緊密配合 才能促成最終壓鑄件穩(wěn)定生產(chǎn)。一旦先發(fā)者材料在車企廣泛推廣應(yīng)用,較大可能成為這套 體系里的早期標(biāo)準(zhǔn)制定者,定型之后如果出現(xiàn)新的材料想要進(jìn)行應(yīng)用替換,這需要重新更 改后續(xù)流程的模具、改沖壓工藝等等,過程復(fù)雜,代價(jià)較大。即使后發(fā)者材料性能更優(yōu), 大多數(shù)車企也不愿意做出調(diào)整和改變。所以早期搶占市場(chǎng)者后續(xù)有望獲得最為陡峭成長曲 線。
維度三:先發(fā)者產(chǎn)品持續(xù)迭代升級(jí)與降本強(qiáng)者恒強(qiáng)。在此期間先發(fā)廠家基于產(chǎn)品應(yīng)用 經(jīng)驗(yàn)積累與持續(xù)研發(fā)投入進(jìn)行產(chǎn)品迭代升級(jí),同時(shí)可通過推進(jìn)應(yīng)用再生料于免熱材料的研 發(fā)和生產(chǎn)過程中的技改提效等方式,助力未來成本進(jìn)一步下探,強(qiáng)化產(chǎn)品量產(chǎn)性價(jià)比優(yōu)勢(shì), 構(gòu)筑強(qiáng)大客戶粘性壁壘,引領(lǐng)技術(shù)先進(jìn)性與市場(chǎng)份額。
不受自供、外攜等商業(yè)影響,享受行業(yè)增量確定性高
主機(jī)廠自供和第三方供應(yīng)的方案將長期共存。目前一體壓鑄模式主要有車企自供、第 三方壓鑄廠合作兩種模式,目前除特斯拉采取自供外,其他主機(jī)廠大多采取與壓鑄廠合作 供應(yīng)方案,兩種模式共存的狀態(tài)將長期存在。
成本之差:規(guī)模效應(yīng)是關(guān)鍵。一體壓鑄前期需一次性投入高價(jià)值大型壓鑄設(shè)備、配套 設(shè)施廠房等固定成本,所以產(chǎn)能利用率高低通過固定成本攤薄直接影響產(chǎn)品單位成本,第 三方壓鑄廠基于單臺(tái)大型壓鑄設(shè)備,可以通過更換不同模具配套多家主機(jī)廠不同車型產(chǎn)品, 提升單臺(tái)設(shè)備產(chǎn)值,實(shí)現(xiàn)單位固定成本快速下降,同時(shí)產(chǎn)能飽滿帶來生產(chǎn)連續(xù)性提升與能 源利用率提升,單位能耗降低。疊加學(xué)習(xí)效應(yīng)助力生產(chǎn)效率與制造成熟度提升,實(shí)現(xiàn)單位 可變成本的下行。而主機(jī)廠自行壓鑄結(jié)構(gòu)件主要是配套自家有限車型,目前,大多數(shù)主機(jī) 廠銷量規(guī)模難以匹敵特斯拉,規(guī)模效應(yīng)不足直接推高一體壓鑄結(jié)構(gòu)件單位成本,短期主機(jī) 廠難以看見正向利率將會(huì)積極尋求與第三方供應(yīng)商合作。
關(guān)注享受一體壓鑄趨勢(shì)高確定性的材料廠商
一體壓鑄商業(yè)模式持續(xù)演繹,材料廠商影響較小高確定性凸顯。基于前文分析兩種模 式競爭格局將長期存在,短期看第三方供應(yīng)方案或?yàn)橹髁髂J剑L期看主機(jī)廠自供比例有 望提升。無論商業(yè)模式演變趨勢(shì)如何,對(duì)于材料廠商影響較小,主要系無論是主機(jī)廠自供 亦或與第三方壓鑄供應(yīng)商合作,如若實(shí)現(xiàn)一體壓鑄結(jié)構(gòu)件最終落地應(yīng)用免熱合金材料是剛 性需求,材料廠商格局較好可以選擇與主機(jī)廠或供應(yīng)商合作免疫商業(yè)模式變化,充分享受 一體壓鑄加速滲透的高確定性高景氣紅利。(報(bào)告來源:未來智庫)
國內(nèi)外免熱處理鋁合金材料開發(fā)進(jìn)展
國外:主流高品質(zhì)免熱處理鋁合金材料開發(fā)者仍以外企為主。如美國鋁業(yè)公司,其產(chǎn) 品為 EZCAST?系列 C611 免熱處理 AI-Si 系壓鑄鋁合金等,該系列合金由美國鋁業(yè)公司 在上世紀(jì) 90 年代開發(fā)成功,并應(yīng)用于奧迪 A8 的全鋁車身的結(jié)構(gòu)件上。此外,德國萊茵金屬公司也開發(fā)出 Al-Si 系和 Al-Mg 系免熱處理高強(qiáng)韌合金,如 Castasil-37 壓鑄鋁合金;加 拿大鋁業(yè)公司則開發(fā)有 Aural-2 和 Aural-3 等壓鑄鋁合金材料。
國內(nèi):免熱合金可量產(chǎn)廠家稀缺,目前競爭格局良好。目前國內(nèi)免熱處理鋁合金材料 實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)突破,性能指標(biāo)滿足汽車結(jié)構(gòu)件要求。競爭格局方面,目前國內(nèi)僅立中集團(tuán) 具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)成熟并具備可量產(chǎn)能力,其他廠家或?yàn)楹M夂辖饛S商授權(quán)應(yīng)用或?yàn)?高校研發(fā)階段暫不具備量產(chǎn)能力。行業(yè)具體情況如下:立中集團(tuán)歷經(jīng)十年的技術(shù)創(chuàng)新,打 破國外技術(shù)壟斷,研發(fā)出 LDHM-02 免熱處理合金材料具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),并形成批量供 貨,稀缺性顯著。帥翼馳集團(tuán)與美國鋁業(yè)簽訂獨(dú)家代理協(xié)議,代理美鋁高強(qiáng)韌免熱處理鑄 造鋁合金;上海交大輕合金中心研發(fā)免熱處理高強(qiáng)高韌壓鑄 JDA2b 合金,2021 年 12 月, 上海交大輕合金中心與華人運(yùn)通高合汽車達(dá)成戰(zhàn)略合作。雙方全球首發(fā) TechCastTM 超大 鑄件用低碳鋁合金,將在高合汽車后續(xù)車型上大批量采用。
重點(diǎn)公司分析
文燦股份
公司高壓鑄鋁結(jié)構(gòu)件技術(shù)國內(nèi)領(lǐng)先,受益行業(yè)變革確定性高。根據(jù)公司招股說明書, 公司于 2014 年研發(fā)成功并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),為國內(nèi)最早。公司現(xiàn)已穩(wěn)定配套奔馳、特斯拉和蔚 來等豪華品牌客戶。2017 年,公司結(jié)構(gòu)件產(chǎn)品銷售收入僅為 0.7 億元,而 2020 年已達(dá) 3.5 億元,規(guī)??焖偬嵘?020 年,公司成功開發(fā)了理想汽車、加拿大龐巴迪和恒大汽車等 新客戶,并獲得了蔚來新款車型和北京奔馳的車身結(jié)構(gòu)件新項(xiàng)目,對(duì)新老客戶的滲透不斷 加深。高壓鑄鋁結(jié)構(gòu)件對(duì)材料、設(shè)備和模具等核心環(huán)節(jié)技術(shù)的要求較高,“一體壓鑄”難 度將進(jìn)一步提升;公司已訂購 9000T 等大型壓鑄機(jī),加速一體化壓鑄技術(shù)產(chǎn)品研發(fā),構(gòu)筑 行業(yè)護(hù)城河。
收購法國百煉,開啟全球化進(jìn)程。2020 年 12 月,公司完成對(duì)法國百煉集團(tuán) 100%股 權(quán)收購。法國百煉集團(tuán)是全球領(lǐng)先的汽車制動(dòng)系統(tǒng)精密鋁合金鑄件生產(chǎn)企業(yè),主要產(chǎn)品工 藝為低壓和重力鑄造,主要客戶為標(biāo)志雪鐵龍、寶馬等整車廠和大陸、采埃孚等一級(jí)供應(yīng) 商。收購百煉集團(tuán)后,公司實(shí)現(xiàn)高壓鑄造、低壓鑄造和重力鑄造的工藝全覆蓋,并有望借 助百煉的客戶群體實(shí)現(xiàn)全球擴(kuò)張。
“一體壓鑄”引領(lǐng)汽車生產(chǎn)潮流,公司在新勢(shì)力定點(diǎn)進(jìn)展順利。特斯拉采用“一體壓 鑄”工藝,相比鋼鋁混合車身實(shí)現(xiàn) 40%的降本效果。在降本效應(yīng)驅(qū)動(dòng)下,我們預(yù)計(jì)全球整 車廠生產(chǎn)模式將發(fā)生重塑,高壓鑄鋁結(jié)構(gòu)件單車價(jià)值有望從 3000 元提升至 6000 元以上, 滲透率有望從 8%(約 35 萬以上車型) 提升至 30%(20 萬以上車型),行業(yè) 2030 年空 間有望達(dá)到 1000 億以上,10 年 CAGR 為 30%。公司鋁壓鑄車身結(jié)構(gòu)件產(chǎn)品技術(shù)國內(nèi)領(lǐng) 先,已實(shí)現(xiàn)為戴姆勒、特斯拉和蔚來等頭部品牌的配套。此外,公司與力勁科技簽訂了戰(zhàn) 略合作協(xié)議,公司采購包括 6000T、9000T 在內(nèi)的 9 臺(tái)大型、超大型壓鑄機(jī)。目前 6000T 壓鑄設(shè)備上的試制產(chǎn)品已在某知名頭部新勢(shì)力客戶整車廠中完成白車身安裝下線;9000T 壓鑄機(jī)定點(diǎn)產(chǎn)品已經(jīng)開始試制階段工作,用于另一知名頭部新勢(shì)力客戶的 SUV 車型。我 們預(yù)計(jì)隨著壓鑄機(jī)調(diào)試不斷成熟,公司有望未來充分享受新勢(shì)力客戶帶來的增量,行業(yè)領(lǐng) 先地位進(jìn)一步鞏固。
拓普集團(tuán)
公司是國內(nèi)優(yōu)質(zhì)、稀缺的 Tier 0.5 級(jí)平臺(tái)型零部件供應(yīng)商。公司是國內(nèi)特斯拉產(chǎn)業(yè)鏈 核心供應(yīng)商,單車配套價(jià)值量大,業(yè)績彈性高。公司客戶拓展順利,除核心客戶外,公司 積極拓展 Rivian、Lucid、華為、金康、高合、小米、理想等國內(nèi)外創(chuàng)新車企客戶,單車配 套價(jià)值有望隨合作進(jìn)一步提升。公司基于底盤底層能力積累,在空氣懸掛、線控轉(zhuǎn)向、電 子膨脹閥等核心總成及零部件方面積極投入研發(fā)。我們認(rèn)為,隨著國內(nèi)新能源汽車滲透率 不斷提升,公司在智能電動(dòng)汽車客戶拓展方面穩(wěn)步推進(jìn),業(yè)務(wù)成長增加新動(dòng)能。
加碼輕量化底盤,定增發(fā)力拓展客戶。2021 年 12 月 30 日,公司公開發(fā)行可轉(zhuǎn)債申 請(qǐng)被證監(jiān)會(huì)受理,擬募集不超過 25 億元全部投資于寧波杭州灣新區(qū)四期土地的輕量化底 盤系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目(年產(chǎn) 150 萬套)及寧波杭州灣新區(qū)五期土地的輕量化底盤系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目 (年產(chǎn) 330 萬套)。此外,公司擬在重慶設(shè)立全資子公司,投資 15 億元分期建設(shè)新能源汽 車各產(chǎn)品線生產(chǎn)基地,積極布局新能源汽車輕量化底盤系統(tǒng)暨內(nèi)飾隔音件系統(tǒng)生產(chǎn)基地。 公司在輕量化底盤業(yè)務(wù)方面頻頻擴(kuò)產(chǎn),訂單層面能夠滿足更多的新能源客戶,在輕量化底 盤的技術(shù)上也能夠鞏固其行業(yè)地位,以便提前搶占更多的市場(chǎng)份額。
平臺(tái)型零部件公司典范,產(chǎn)品品類不斷拓展。公司作為平臺(tái)型零部件公司,在原有汽 車內(nèi)飾、隔音及減震產(chǎn)品基礎(chǔ)上,持續(xù)前瞻布局輕量化、電動(dòng)化和智能化賽道,不斷拓展 公司的行業(yè)競爭優(yōu)勢(shì),其中公司為電動(dòng)皮卡品牌 RIVIAN 配套的單車價(jià)值達(dá) 11000 元。此 外,公司依托研發(fā) IBS 智能剎車系統(tǒng)所積累的電控及精密制造的能力,成功研發(fā)集成式熱 泵總成、電子膨脹閥和電子水閥等產(chǎn)品,熱管理總成開始深度配套新能源核心客戶,單車 價(jià)值量接近 3000 元。依托在線控制動(dòng)研發(fā)過程中形成的機(jī)械、電控、軟件能力以及底盤 調(diào)校能力,結(jié)合公司在橡膠方面和真空泵方面的多年經(jīng)驗(yàn)積累,公司迅速開發(fā)空氣懸架系 統(tǒng)項(xiàng)目,單車配套 5000-10000 元,在汽車消費(fèi)升級(jí)的時(shí)代,具備很大的市場(chǎng)空間。在智 能化領(lǐng)域,公司已具備為客戶提供 IBS+EPS 一體化解決方案的能力,大幅減少主機(jī)廠的 研發(fā)匹配工作量,預(yù)計(jì)將于今年量產(chǎn),為客戶提供更多增量價(jià)值。
愛柯迪
鋁高壓鑄造龍頭,市場(chǎng)空間持續(xù)增長。公司是國內(nèi)領(lǐng)先的汽車鋁合金精密壓鑄件專業(yè) 供應(yīng)商,當(dāng)前積極推進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型,加快推進(jìn)產(chǎn)能釋放,把握電動(dòng)化、智能化發(fā)展趨勢(shì), 聚焦汽車輕量化、節(jié)能環(huán)保,重點(diǎn)發(fā)展新能源汽車相關(guān)業(yè)務(wù)。長期來看,公司是國內(nèi)領(lǐng)先 的鋁高壓鑄造龍頭,逐步提升的全球汽車產(chǎn)銷量及汽車用鋁量將促進(jìn)汽車鋁合金精密壓鑄 件的市場(chǎng)空間持續(xù)增長。
公開發(fā)行 16 億可轉(zhuǎn)債,把握一體壓鑄大趨勢(shì)。公司 2022 年 1 月 12 日發(fā)布公告,擬 公開發(fā)行總額不超過人民幣 16 億元(含 16 億元)可轉(zhuǎn)換公司債券,期限為自發(fā)行之日起 6 年,優(yōu)先配售公司原股東。募集金額在扣除發(fā)行費(fèi)用后將全部用于愛柯迪智能制造科技 產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目的建設(shè)發(fā)展。該項(xiàng)目投資總額為 18.9 億元,將新建車間廠房、全自動(dòng)立體倉庫 等約 137,255 平方米,建成后新增新能源汽車電池系統(tǒng)單元、新能源汽車電機(jī)殼體、新能 源汽車車身部件和新能源汽車電控及其他類殼體等 710 萬件產(chǎn)能。此外,通過實(shí)施本次募 集資金投資項(xiàng)目,公司將引進(jìn) 800 噸到 8400 噸不等的國內(nèi)外先進(jìn)中大型精益壓鑄單元, 增強(qiáng)公司在一體化壓鑄領(lǐng)域競爭力,在這一由電動(dòng)化催生的新賽道中占據(jù)先機(jī)。
新能源、智能化項(xiàng)目不斷突破,高固相半固態(tài)成型技術(shù)持續(xù)向前。2020 年,公司收 購銀寶壓鑄 51%股權(quán),設(shè)立半固態(tài)成型專業(yè)化產(chǎn)品生產(chǎn)工廠,開拓公司在高致密性、高力 學(xué)性能鑄件方面的供應(yīng)能力。報(bào)告期內(nèi),公司固態(tài)產(chǎn)品在新能源汽車電池包系統(tǒng)、電驅(qū)系 統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)等方面取得零的突破,我們判斷 2021 年至今半固態(tài)項(xiàng)目壽命期內(nèi)新增銷 售收入占比約為 10%。公司獲取新項(xiàng)目生命周期內(nèi)預(yù)計(jì)新增銷售收入再創(chuàng)新高,新增法雷 奧、大陸、匯川技術(shù)、海康威視、舜宇集團(tuán)、速騰聚創(chuàng)、蔚來等新能源汽車或汽車智能化 項(xiàng)目,未來增長動(dòng)力十足。(報(bào)告來源:未來智庫)
旭升股份
深耕鋁合金成型領(lǐng)域,深度應(yīng)用壓鑄、鍛造、擠壓三大工藝。公司是全球汽車輕量化 零部件產(chǎn)業(yè)鏈中的重要一員。2021 年實(shí)現(xiàn)營收 30.23 億元,同比+85.8%;實(shí)現(xiàn)歸母凈利 潤 4.13 億元,同比+24.2%。2021 年公司鋁壓鑄板塊在手訂單持續(xù)放量,新增長城 DHT 雙電機(jī)、奔馳電機(jī)殼體、LUCID 動(dòng)力系統(tǒng)、車身系統(tǒng)、電池系統(tǒng)等部件項(xiàng)目順利量產(chǎn)。此 外,公司鍛造、擠出業(yè)務(wù)拓展順利:鍛造業(yè)務(wù)新增新能源汽車轉(zhuǎn)向節(jié)、熱管理系統(tǒng)閥板等 多個(gè)項(xiàng)目定點(diǎn)或量產(chǎn);擠壓業(yè)務(wù)新增多個(gè)電池包殼體零部件項(xiàng)目,且有防撞梁、門檻梁、 副車架、電池包箱體等多個(gè)產(chǎn)品項(xiàng)目在研,行業(yè)影響力持續(xù)提升。
募資夯實(shí)輕量化產(chǎn)品競爭力,提前布局一體壓鑄。2021Q3,公司發(fā)行可轉(zhuǎn)債 13.5 億 元,其中 9.7 億元用于高性能鋁合金汽車零部件項(xiàng)目,新增新能源汽車傳動(dòng)系統(tǒng)殼體產(chǎn)能 234 萬件、新能源汽車電池系統(tǒng)部件產(chǎn)能 57 萬件和新能源汽車車身部件產(chǎn)能 50 萬件;3.8 億元用于汽車輕量化鋁型材精密加工項(xiàng)目,新增新能源汽車傳動(dòng)系統(tǒng)殼體產(chǎn)能 62 萬件、 新能源汽車電池系統(tǒng)部件產(chǎn)能 95 萬件。我們認(rèn)為,本次發(fā)行可轉(zhuǎn)債有助于公司在汽車輕 量化領(lǐng)域產(chǎn)能繼續(xù)實(shí)現(xiàn)爬坡,行業(yè)龍頭地位進(jìn)一步鞏固。此外,公司提前布局一體壓鑄, 將在未來三年內(nèi)向海天金屬引進(jìn)型號(hào) 1300T-4500T、6600T 和 8800T 的多套冷室壓鑄島, 為公司長期保持鋁制汽車零部件領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)提早鋪墊。
客戶拓展順利,鑄鍛、型材等鋁合金新產(chǎn)品放量。公司自 2013 年便成為特斯拉的一 級(jí)供應(yīng)商,當(dāng)前特斯拉為公司第一大客戶,2021 年貢獻(xiàn)銷售收入 12.1 億元,同比+70.6%。 除特斯拉外,采埃孚、長城汽車、寧德時(shí)代等客戶的持續(xù)放量也對(duì)公司營收和業(yè)績的增長 有較大貢獻(xiàn)。公司不斷開拓新產(chǎn)品,擠出產(chǎn)品新獲大眾 MEB 平臺(tái)電池包零部件產(chǎn)品的定 點(diǎn),新能源電池包業(yè)務(wù)已取得寧德時(shí)代、億緯鋰能、賽科利等多個(gè)客戶項(xiàng)目。同時(shí),新產(chǎn) 品鑄鍛件已開始配套特斯拉、理想、福特、采埃孚和寶馬等客戶,未來業(yè)績?cè)隽苛蠈⒎€(wěn)步 提升。
立中集團(tuán)
公司是輕合金新材料及汽車輕量化材料領(lǐng)域全球供應(yīng)商。立中集團(tuán)主營中間合金、再 生鑄造鋁合金材料和鋁合金車輪產(chǎn)品三大業(yè)務(wù),各業(yè)務(wù)板塊均為細(xì)分行業(yè)龍頭,也是行業(yè) 內(nèi)唯一一家擁有熔煉設(shè)備研發(fā)制造、再生鑄造鋁合金研發(fā)制造、功能中間合金研發(fā)制造、 車輪模具研發(fā)制造、車輪產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝技術(shù)研究制造完整產(chǎn)業(yè)鏈的公司。此外公司 持續(xù)多元布局鋰電新材料、免熱合金領(lǐng)域。未來隨著一體壓鑄成型產(chǎn)品的市場(chǎng)需求逐步釋 放,公司的免熱處理合金有望實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn),進(jìn)一步提升公司的綜合競爭實(shí)力和盈利水 平。
立中免熱合金產(chǎn)品兼顧高強(qiáng)、高韌性與低成本優(yōu)勢(shì),先發(fā)優(yōu)勢(shì)富集。2021 年中報(bào)披 露,立中集團(tuán)研發(fā)的 LDHM-02 免熱處理合金材料已獲得相關(guān)專利,并形成批量供貨。實(shí) 現(xiàn)了大尺寸、薄壁、結(jié)構(gòu)復(fù)雜和熱處理易變形的汽車結(jié)構(gòu)件“以鋁代鋼”材料替代,特別適 用于新能源汽車保護(hù)鋰電池免受外界碰撞和擠壓的電池承載件以及汽車“以鋁代鋼”一體壓 鑄成型車身等應(yīng)用場(chǎng)景。根據(jù)立中集團(tuán)子公司申請(qǐng)中的最新相關(guān)專利《一種高強(qiáng)韌免熱處 理鋁合金材料及制備方法》,公司該專利開發(fā)的鋁合金材料屈服強(qiáng)度達(dá) 130Mpa,抗拉強(qiáng)度 達(dá)到 250Mpa,伸長率大于 10%,滿足客戶使用需求。相較于同類產(chǎn)品立中產(chǎn)品擁有綜合 的優(yōu)異性能表現(xiàn),兼顧高強(qiáng)、高韌性與低成本優(yōu)勢(shì)。立中免熱合金產(chǎn)品先發(fā)優(yōu)勢(shì)富集,有 望在一體壓鑄材料端拔得頭籌,并推進(jìn)應(yīng)用再生料于免熱材料的研發(fā),助力未來成本進(jìn)一 步突破,有望持續(xù)引領(lǐng)技術(shù)先進(jìn)性、市場(chǎng)份額與量產(chǎn)性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。
立中、文燦強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,助力立中免熱合金市場(chǎng)化應(yīng)用和快速推廣。雙方合作共同開發(fā) 大型一體化鋁鑄件的免熱處理材料,其中立中負(fù)責(zé)材料配方的研發(fā),文燦股份負(fù)責(zé)研發(fā)應(yīng) 用工藝條件。雙方合作互為獨(dú)家,但有排除條款:(1)雙方協(xié)議生效前已配套客戶除外, (2)汽車主機(jī)廠(含汽車主機(jī)廠系統(tǒng)內(nèi)投資的鑄造廠)生產(chǎn)在系統(tǒng)內(nèi)使用除外,(3)雙 方共同認(rèn)可,共同確認(rèn)的也可以排除在外,未來立中與整車廠商合作可能仍存。強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合 助力立中集團(tuán)客戶結(jié)構(gòu)多元化且范圍進(jìn)一步拓寬。立中集團(tuán)通過獨(dú)家協(xié)議共享文燦優(yōu)質(zhì)客 戶資源且被優(yōu)先推薦,目前立中已拓展客戶疊加未來潛在的文燦客戶資源,公司一體壓鑄 客戶資源獨(dú)占鰲頭,護(hù)航立中產(chǎn)品加速量產(chǎn)保障較高市場(chǎng)份額。
(本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。如需使用相關(guān)信息,請(qǐng)參閱報(bào)告原文。)
精選報(bào)告來源:【未來智庫】。未來智庫 - 官方網(wǎng)站
1.《【汽車鋁合金鋼圈品牌】汽車行業(yè)一體壓鑄研究報(bào)告:一體鑄造大勢(shì)所趨,自主品牌大有可為》援引自互聯(lián)網(wǎng),旨在傳遞更多網(wǎng)絡(luò)信息知識(shí),僅代表作者本人觀點(diǎn),與本網(wǎng)站無關(guān),侵刪請(qǐng)聯(lián)系頁腳下方聯(lián)系方式。
2.《【汽車鋁合金鋼圈品牌】汽車行業(yè)一體壓鑄研究報(bào)告:一體鑄造大勢(shì)所趨,自主品牌大有可為》僅供讀者參考,本網(wǎng)站未對(duì)該內(nèi)容進(jìn)行證實(shí),對(duì)其原創(chuàng)性、真實(shí)性、完整性、及時(shí)性不作任何保證。
3.文章轉(zhuǎn)載時(shí)請(qǐng)保留本站內(nèi)容來源地址,http://f99ss.com/auto/3304995.html