汽车与零部件：降本增效，一体化压铸方兴未艾

降本增效，一体化压铸方兴未艾 证券研究报告·行业研究·汽车与零部件 汽车行业证券分析师：黄细里执业编号：S0600520010001 联系邮箱：huangxl@dwzq.com.cn联系电话：021-60199790 汽车行业研究助理：谭行悦执业编号：S0600121070041 联系邮箱：tanxy@dwzq.com.cn2022年11月9日 2 报告核心观点： ◆政策推动+”里程焦虑”推动轻量化快速发展，铝合金市场空间广阔。面对节能减排政策推动和新能源车里程焦虑的现实，轻量化成为重要的技术方向，铝合金材料以其性价比优势，成为轻量化的优选，市场空间2025年有望达到3095亿元，2020-2025年复合增长率达到17.1%。 ◆汽车结构件渗透率较低，单车价值量快速提升。相较于其它铝合金零部件（中小件、三电系统、底盘悬挂），汽车结构件单车价值量最高（单车1万元以上），渗透率最低（燃油车3%，纯电车8%），具备最大的远期市场空间。 ◆铝合金车身结构件增加带来拼接工艺难度升级，多因素逐步完善共同推动一体化压铸推广。铝合金用料的不断增加，车身结构件拼接工艺采用原有的冲压+焊接工艺难度提升。随着压铸设备吨位不断提升+免加热合金+真空高压压铸等工艺的不断完善，铝合金一体化在技术上成为可能。在成本、效率、安全、精度的多重需求推动下，特斯拉率先尝试一体化压铸技术，完成ModelY车型的后底板一体化压铸，其它车企陆续跟进，2025年国内市场空间有望达到192亿元（扣除特斯拉）。 ◆产业链各环节持续推进，一体化压铸产品供应商（Tier1）具备最高壁垒及市场空间。在大吨位压铸设备、免热合金、模具、生产工艺等多个环节中，因为压铸供应商需要整合各方资源，并且通过高真空压铸等工艺完成高良品率的生产，具备最高的技术壁垒。此外，根据我们测算，一体化压铸设备/免热材料/模具/产品等市场规模在2025年分别为53/96/38/192亿元，2022-2025复合增速分别为114%/524%/180%/524%，一体化压铸供应企业在市场空间总量及复合增速维度均为最受益环节，重点推荐一体化压铸产品供应商标的。 ◆投资建议：推荐一体化压铸领先布局【文灿股份】/一体化压铸加速布局【爱柯迪】，关注【广东鸿图】【泉峰汽车】，其它轻量化赛道推荐：【拓普集团】【旭升股份】。 ◆风险提示：新能源渗透率不及预期，一体化压铸不及预期，下游乘用车需求复苏不及预期。 目录 车身结构件是铝合金压铸领域蓝海 特斯拉率先推进一体化压铸进程 全产业链技术环节及格局梳理市场空间测算及标的梳理 风险提示 3 ◆政策推动，节能减排标准不断提升。“节能减排”成为我国经济发展的主旋律。汽车领域是推进节能减排的重点。2020年中国汽车工程学会组织全行业专家修订编制的《节能与新能源汽车技术路线2.0》发布，对于乘用车新车的油耗做了具体的要求，2025/2030/2035年乘用车新车的平均油耗需要达到4.6、3.2、2.0L/100km，节能减排标准持续升级。 ◆新能源渗透率持续提升，里程焦虑成为消费者核心关注。在政策+市场的双重助推下，国内新能源车渗透率快速提升，从2020年1月的2.7%提升到2021年11月份的20%，随着新能源车份额的不断扩大，相关的问题也逐渐突出。2021年2月，“中国汽车流通协会”发布文章《如何破解新能源车里程焦虑？》，提及根据协会对于新能源车主用车体验的面访调研结果，用户购买时最关心的问题就是“电池续航能力”，占比达到31.8%，里程焦虑成为消费者购买新能源车的核心关注内容。 表：《节能与新能源汽车技术路线2.0》能耗总体目标图：2021-2022新能源汽车销量渗透率 分类2025年2030年2035年 35% 乘用车 4.6L/100km 3.2L/100km 2.0L/100km 30% (含新能源) 25% 商用车（较2019年） 货车油耗下降8%客车油耗下降10% 货车油耗下降10%客车油耗下降15% 货车油耗下降15%客车油耗下降20% 20%15% 传统能源 5.6L/100km4.8L/100km4.0L/100km 乘用车 10% 数据来源：《节能与新能源汽车技术路线2.0》，乘联会，东吴证券研究所 4 混动新车占比50%占比75%占比100% 5% 新能源汽车占总销量20%占总销量40%占总销量50% 0% 2021-012021-042021-072021-102022-012022-042022-07 ◆新能源车三电系统质量增加，续航里程诉求带来轻量化需求。新能源车相较于燃油车虽然减少了发动机和变速箱，但是增加了三电（电机、电控、电池）系统，电池动力系统的能量密度低于燃油系统，因此新能源整车的质量高于传统燃油车。而新能源车对于续航里程的述求，增加了对于整车轻量化的需求。 ◆轻量化助力节能减排，铝合金材料性价比最佳。根据“布勒中国”的数据，汽车重量每减轻10%，最多可实现节油5-10%，整备质量每减少100kg，百公里油耗可以降低0.3-0.6L，减少CO2排放8.5g/km，因此轻量化成为节能减排领域的重点发展技术。同时在不同的轻量化材料中，对比多种金属合金和碳纤维，铝合金的性能、密度以及价格等多方面具备优势，是最具有性价比的轻量化材料。 数据来源：汽车之家，汽车人参考，东吴证券研究所 5 图：燃油车与新能源车质量对比（kg） 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 吉利帝豪现代名图比亚迪宋奥迪Q2L比亚迪唐 燃油版纯电版质量对比 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 表：汽车轻量化材料对比 高强度钢高低中5 材料密度比强度比模量价格（元/kg） 镁合金低低低80 铝合金低低中40 碳纤维低高高120 钛合金中中低70 注：比强度越高，相同强度材料越轻；比模量越大，材料刚性越大 ◆密度及再生性占优，汽车轻量化理想材料。铝合金密度仅为传统钢材料的三分之一，且车用铝合金因为熔点低，回收率达到95%以上，具备绝佳的再生性，因此是汽车轻量化最理想的材料。 ◆乘用车铝合金市场空间广阔，2025年车均用量接近翻倍。根据国际铝业协会发布的数据，2020年国内传统乘用车用铝量约为139kg/辆。工信部《节能与新能源技术路线图》提出我国2025/2030年单车用铝量目标为250kg/辆和350kg/辆。根据我们测算，2025年国内新能源铝合金市场空间约为3095亿元，2020-2025年CAGR为17.1%，其中三电系统/轻量化底盘/车身结构件2020-2025年CAGR分别为62%/25%/72%。 图：国内铝合金单车用量/kg图：国内铝合金市场空间测算/亿元 400 300 200 100 0 20202025E2030E 3800 3200 2600 2000 1400 800 200 202020212022E2023E2024E2025E 表：铝合金轻量化产品价值量提升 燃油车新能源 图：铝合金各部分零部件空间测算/亿元 4000 3000 2000 1000 0 202020212022E2023E 2024E 2025E 三电系统轻量化底盘白车身动力系统&小件 数据来源：国际铝业协会，工信部，乘联会，拓普集团公告，东吴证券研究所 6 后盖内/外板 车顶 侧围外板 白车身 前盖内/外板 转向节 车身骨架 控制臂 副车架 数据来源：易车，东吴证券研究所 电机壳体 电控壳体 电池壳体 翼子板 车门内板 车门外板 7 ◆底盘->三电系统->中小件，车用铝合金零部件渗透率不断提升。在新能源渗透率提升+节能减排标准升级的双重助推下，车用铝合金零部件的渗透率持续提升，底盘系统（转向节/控制臂/前后副车架）轻量化因为能够有效提升汽车的操控特性，最先实现钢->铝的升级。随后，三电系统 （电机/电控/电池外壳）和中小件铝合金产品（雨刮电机/转向器壳体/空调系统/制动系统）等渗透率持续增长。 ◆车身结构件升级，带来单车价值量提升。车身结构件铝合金渗透率相对较低，主要原因包括：1）零部件体积较大，对于设备/工艺/模具等技术要求门槛高；2）产品价值量高，增加整车制造成本；3）铝合金车身拼接难度高，焊接复杂度高于钢车身。随着轻量化进程的持续进行以及新的制造工艺出现，铝合金车身结构件渗透率有望持续提升，带来整车铝合金产品价值量的提升。 图：车身结构件示意图 ◆车身覆盖件渗透率最高，整体渗透率持续提升。根据DriveAluminum的统计，2015年车身和覆盖件的整体渗透率仅为6.6%，2025年铝合金的渗透率有望达到26.6%，其中覆盖件的渗透率达到85%，全铝合金车身渗透率有望达到18%，车门的渗透率将达到46%。。 ◆车用底盘件具备较高渗透率，车身结构件市场空间广阔。根据中国产业信息网的数据，2020年中国汽车市场中铝合金转向节、副车架、控制臂的渗透率分别为15%、8%、5%。相较于渗透率较高的底盘市场，根据国际铝业协会数据，传统燃油车车身结构件渗透率仅为3%，纯电汽车中渗透率为8%，车身结构件是汽车铝合金压铸市场中的蓝海市场。 图：汽车不同部件铝合金渗透率情况及预测图：汽车不同部件铝合金渗透率情况 100% 80% 60% 16% 12% 85% 73% 48% 46% 28% 18% 6% 9% 4% 8% 40% 20%4% 数据来源：DriveAluminum，中国产业信息网，东吴证券研究所 8 0% 覆盖件 2015 车门 2025E 2030E 全铝车身 0% 转向节副车架控制臂车身结构件 数据来源：中国船检，誉格压铸官网，东吴证券研究所 9 ◆铝合金四大基础工艺+后续处理工艺，构成铝合金加工体系。 轧制/锻造/挤压/铸造四大基础工艺：1）轧制：锭坯借助轧辊施加的压力，使其横断面减小，厚度变薄而长度增加的一种塑性变形过程；2）锻造：利用材料的可塑性，借助外力产生塑性变形；3）挤压：对模具型腔内的金属坯施加强大的压力，获得所需断面形状、尺寸的塑性加工办法；4）压铸：将金属溶液压入模具内，在压力下冷却成型的一种精密铸造方法。 在基础铝材上进一步加工工艺：1）冲压：压力机和模具对材料施加外力，使之塑性变形或变形； 2）焊接：通过加热/加压的方式使得工件之间产生原子间结合的加工工艺。 图：轧制/锻造/挤压/压铸工艺 轧制锻造铸造 挤压 图：冲压/焊接工艺 冲压 图：不同工艺产品列示 减震塔 锻造转向节 防撞梁 铸造转向节 铸造副车架 涡轮增压器壳体 B柱 锻造控制臂 电池盒 减震器底座 电机壳 阀体 电池盒 轮毂 前后纵梁 10 数据来源：汽车材料网，《汽车底盘铝合金化轻量化的成型工艺及趋势》，旭升股份公告，东吴证券研究所 表：不同压铸工艺对比 项目 差压铸造 低压铸造 重力铸造 高压铸造🟊🟊� 锻造🟊� 挤出🟊� 表面质量 中等 中等 差 良好 良好 良好 内部质量 晶粒较为粗大，组织相对松散 晶粒粗大，组织松散 晶粒级为粗大，组织松散 无补缩，内部较多气孔疏松 晶粒细小，组织致密 晶粒细小，组织致密 表面粗糙度 Ra6.3-3.2 Ra6.3-3.2 Ra6.3-3.2 Ra3.2-1.6 Ra3.2-1.6 Ra3.2-1.6 热处理 可固溶（T6） 可固溶（T6） 可固溶（T6） 不可（真空可热处理） 可固溶（T6） 可固溶（T6） 生产效率 中等 中等 低 高 低 高 设备成本 中等 低 低 中等 中等 高 成型精度 加工余量较大 加工余量较大 加工余量较大 一次成型程度高，加工余量少 一次成型率低，工序复杂，加工复杂 一次成型程度高，加工余量少 机械性能 较高 中等 中等 低 （热处理后中等） 最高 接近锻造水平 适用产品 轻量化底盘产品 轻量化底盘产品三电系统产品 三电系统产品轻量化底盘产品 三电系统产品轻量化底盘产