2023年中国新能源汽车产业系列研究报告：汽车一体化压铸（上）：技术及产业链解读

www.leadleo.com 2023年 中国新能源汽车产业系列研究报告 ——汽车一体化压铸（上）：技术及产业链解读 报告标签：一体化压铸，新能源汽车，低碳化，轻量化 报告主要作者：胡丹妮实习生：宋容伊2023/02 www.leadleo.com400-072-5588 报告提供的任何内容（包括但不限于数据、文字、图表、图像等）均系头豹研究院独有的高度机密性文件（在报告中另行标明出处者除外）。未经头豹研究院事先书面许可，任何人不得以任何方式擅自复制、再造 、传播、出版、引用、改编、汇编本报告内容，若有违反上述约定的行为发生，头豹研究院保留采取法律措施，追究相关人员责任的权利。头豹研究院开展的所有商业活动均使用“头豹研究院”或“头豹”的商号 、商标，头豹研究院无任何前述名称之外的其他分支机构，也未授权或聘用其他任何第三方代表头豹研究院开展商业活动。1 ©2023LeadLeo 摘要 01 一体化压铸技术先进、高效，简化车身制造工艺流程，减少车身制造所需零部件数量，大幅提升了汽车轻量化效果，能够解决节能环保与市场需求间的矛盾。 •随着新能源汽车行业发展进入快车道，近年来政府出台一系列相关政策支持汽车压铸合金材料制造和关键技术研发，推动汽车轻量化、低碳化目标的实现。压铸技术不断迭代更新，中国压铸技术也在日益成熟。现阶段中国汽车轻量化铝材大多用于高端车型，随着一体化压铸技术普及，中国汽车用铝市场仍存在较大上升空间。 02 一体化压铸具有多种优势，能使汽车性能更优、质量更轻，车企成本更低、效率更高。免加热铝合金材料、超大型压铸机设备、压铸模具、工艺流程各环节设计经验方法四大壁垒正被逐步突破。 •一体化压铸能够使得车身生产中涂胶环节减少，优化性能同时减轻车重，助力实现新能源汽车续航里程增加。此外，一体压铸技术直接减少车身材料成本和设备模具等制造费用，间接减少人力、土地成本，提高材料回收率，同时实现更低成本与更高效率，预期盈利上涨。 03 一体化压铸产业链主要由上游材料、模具、设备厂商，中游压铸商，下游主机厂共同布局，产业链上中下游众多企业联动推进一体化压铸的应用。 •上游免加热铝合金材料、超大型压铸机设备、压铸模具迭代升级，先发企业在材料配比、工艺流程、结构件设计量产方面积累丰富经验，对一体化压铸技术的升级有重大意义。中游压铸厂商纷纷加速汽车一体化压铸布局，文灿股份、广东鸿图、拓普集团等已与车企建立合作并开始试制一体化压铸件。随着下游新能源汽车市场对一体化压铸的需求逐渐上行，一体化压铸产品将不断迭代升级，未来发展前景可期。 新能源汽车一体化压铸市场进入高速发展快车道 —— 随着新能源汽车行业景气度持续上行，特斯拉首次提出一体化压铸概念，推动了汽车行业生产制造的变革，国内各大自主新势力主机厂也开始联合相关汽车压铸件厂商积极研发和拓展相关技术，拥抱行业新变革。一体化压铸凭借轻量化、降本增效等多种优势，如今已成为汽车行业高速发展的风口之一，相关供应商将充分受益，未来发展前景广阔。 2 ©2023LeadLeo 目录 CONTENTS 第一章：背景综述----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------6 •定义----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------7 •发展历程8 •汽车轻量化成为大趋势9 •政策法规驱动行业发展10 第二章：技术分析11 •技术优势12 •技术壁垒14 第三章：产业链分析及代表性企业分析15 •产业链图谱16 •产业链上游17 •立中集团20 •产业链中游21 •文灿股份23 •拓普集团24 •爱柯迪25 •产业链下游26 •特斯拉28 方法论29 法律声明31 www.leadleo.com400-072-5588 3 ©2023LeadLeo 图表目录ListofFiguresandTables 图表1：汽车制造流程----------------------------------------7 图表2：铸造工艺分类----------------------------------------7 图表3：一体压铸发展时间线----------------------------------------8 图表4：汽车自重构成----------------------------------------9 图表5：车型总用铝量，吨----------------------------------------9 图表6：中国压铸行业相关政策----------------------------------------10 图表7：白车身涂胶----------------------------------------12 图表8：轻量化实现途径----------------------------------------12 图表9：各类车身单车生产费用，万元/辆----------------------------------------13 图表10：特斯拉工厂面积----------------------------------------13 图表11：一体化压铸产业链及代表性企业总览----------------------------------------16 图表12：各企业材料布局----------------------------------------18 图表13：各企业大型压铸机布局----------------------------------------18 图表14：各企业模具布局----------------------------------------19 图表15：立中集团营业收入，亿元----------------------------------------20 图表16：中游各企业产品及布局----------------------------------------22 图表17：中游市场格局----------------------------------------22 图表18：文灿股份营业收入，亿元----------------------------------------23 图表19：拓普集团营业收入，亿元----------------------------------------24 图表20：爱柯迪营业收入，亿元----------------------------------------25 图表21：整车厂与第三方压铸厂布局----------------------------------------27 图表22：特斯拉营业收入，亿元----------------------------------------28 www.leadleo.com400-072-5588 4 ©2023LeadLeo 第一章：背景综述 主要观点： 汽车一体化压铸技术先进、高效，能够取代传统车身制造中的冲压和焊接环节，简化车身制造工艺流程，整合了供应链环节，减少车身制造所需零部件数量，大幅提升了汽车轻量化效果。 车身由非承载式转变为承载式，压铸技术不断迭代更新，中国压铸技术也在日益成熟，部分车型中压铸工艺有望取代 白车身制造传统工艺（冲压+焊接），未来有望向着一体化压铸的趋势发展。 汽车自重对碳排放总量有重大影响，汽车轻量化是解决节能环保与市场需求间矛盾的关键点，现阶段中国汽车轻量化铝材大多用于高端车型，随着一体化压铸技术普及，中国汽车用铝市场仍存在较大上升空间。 随着新能源汽车行业发展进入快车道，近年来政府重视度迅速提升，出台一系列相关政策支持汽车压铸合金材料制造和关键技术研发，推动汽车轻量化、低碳化目标的实现 www.leadleo.com400-072-5588 5 ©2023LeadLeo 背景综述—定义 •一体化压铸技术先进、高效，取代传统车身制造中的冲压和焊接环节，简化车身制造工艺流程，整合了供应链环节，减少车身制造所需零部件数量，大幅提升了汽车轻量化效果 汽车制造传统流程白车身一体压铸制造流程 冲压焊接涂装总装外覆盖件 车身结构件 车身总装 白车身焊装车身涂装 传统车身主要为钣金焊接结构，制造工艺分为冲压、焊接、涂装、总装等四大环节。一体压铸工艺取代传统冲压和焊接环节，同 压铸冲压 外覆盖件车身结构件 白车身焊装 车身总装 四车门 引擎+后备箱盖 底盘结构件等 铸造 砂型铸造 铸造工艺分类 组件焊接身 车 总装 组件焊接 喷涂 零部件厂 车身总装 车身总装 整车厂 时大幅简化机器人白车身焊接线（仅需将车身压铸组件和外覆盖件组装焊接），制造流程大幅简化。 四车门 引擎+后备 箱盖 定义：一体压铸工艺通过多向压铸机、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。 以金属为主要铸型材料 特种铸造 天然矿产砂石为主要造型材料 压铸指利用高压将金属熔液压入压铸模具内，并在压力下冷却成型。压铸是技术最先进、效率最高的精密零部件制造技术之一，是一种少、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。 金属型铸造，压力铸造连续铸造，低压铸造，离心铸造 熔模铸造，泥型铸造，亮型铸造，负压铸造，陶瓷型铸造 重力铸造 Model3 ModelY 技术 冲压焊接 一体化压铸 零部件数量 171个零部件 2个大型铝铸件 重量 - 较传统下降10-20%（后地板 连接点数量 700-800个 50个 制造时间 1-2小时（后地板 3-5分钟（后地板） 来源：文灿股份招股书，铝精深加工，中国铸造协会，特斯拉财报，头豹研究院 www.leadleo.com400-072-5588 6 ©2023LeadLeo 背景综述—发展历程 •车身由非承载式转变为承载式，压铸技术不断迭代更新，中国压铸技术也在日益成熟，部分车型中压铸机有望取代白车身制造传统工艺（冲压+焊接），未来有望向着一体化压铸的趋势发展 发展时间线 ~1960s1970s~2010s2020s~ 汽车制造角度 人工焊接车身：上世纪初，焊接技术逐步成熟，汽车车体制造工艺以钣金冲压+焊接为主。 机器人焊接车身：70年代，工业机器人诞生并应用于汽车焊接工艺。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。 压铸车身：特斯拉引领汽车车体制造重大变革，压铸机有望取代焊接机器人成为造车核心设备。 压铸技术角度 -国际 1838年，美国的BRUCE公司发明了原始的压铸机，用来铸造铅字。 1934年，雪铁龙首次引入承载式车身，较非承载式车身降低70kg重量。 70年代，承载式车身在乘用车中实现普及。 特斯拉前舱一体化总成铸件试验也披露下线 2021.5 宣布从IDRA购买世界上最大的两台铸造机来铸造 ModelY后车底部分 2020.4 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” 2019.7 聘请铝合金专家CharlesKuehman，很快开发出一体压铸技术的铝合金配方 2015 特斯拉一体压铸技术的发展时间线 时间 1993年，德国Muller公司制造了合型力为 44,000kN的压铸机，首次被用于汽车零件生产。 压铸技 术角度 -国内 1947年，中国第