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-31页.pdf
1 ©2023 LeadLeowww.leadleo.com 400-072-5588 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 。 报告主要作者：胡丹妮 实习生：宋容伊 2023/02 www.leadleo.com 报告 标签： 一体化压铸，新能源汽车，低碳化，轻量化 2 • 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。 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。 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 。 01 • 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。 02 • 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。 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。03 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 。 摘要 ©2023 LeadLeo 3 ©2023 LeadLeowww.leadleo.com 400-072-5588 ◆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 目录 CONTENTS 4 ©2023 LeadLeowww.leadleo.com 400-072-5588 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 图表 目录 List of Figures and Tables 5 ©2023 LeadLeowww.leadleo.com 400-072-5588 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 6 ©2023 LeadLeowww.leadleo.com 400-072-5588 车身总装 车身总装车身总装车身总装 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 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 铸造工艺分类 白车身一体压铸制造流程 铸造 砂型铸造 重力铸造 特种铸造 天然矿产砂石为主要造 型材料 熔模铸造，泥型铸造， 亮型铸造，负压铸造， 陶瓷型铸造 以金属为主要铸型材料 金属型铸造， 压力铸造 ， 连续铸造，低压铸造， 离心铸造 冲压 焊接 涂装 总装 外覆盖件 车身结构件 四车门 引擎 +后备 箱盖 底盘结构件 等 组件焊接 组件焊接 白车身焊装 车身涂装 喷涂 车身总装 外覆盖件 车身结构件 四车门 引擎 +后备 箱盖 白车身焊装 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 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 。 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 。 冲压压铸 Model 3 Model Y 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 ） 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。 整车厂零部件厂 7 ©2023 LeadLeowww.leadleo.com 400-072-5588 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 ~1960s 1970s~2010s 2020s~ 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。 时间 特斯拉 一体压铸技术的发展 时间线 2015 聘请铝合金专家 Charles Kuehman，很快 开发出一体压 铸技术 的铝合金配方 2019.7 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” 2020.4 宣布从 IDRA 购买世界上最大的两台铸造机来铸造 Model Y 后车底部分 2021.5 特斯拉前舱一体化总成铸件试验也披露下线 来源 ： 《 中国压铸行业发展历程及现状 》 ， 特斯拉 公告，头豹研究院 80 年代， 改革开放 促进压铸产业发展，企 业数量超过 50 家，增加 7 倍，力劲公司是 典型代表。 2005 年起，中国压铸装置设备和生产单元 出口 至日本、美国等多个国家，供应多国 企业。 1947 年，中国第一家压铸专业厂在 上海 弄 堂里诞生。 60 年代，国内压铸生产厂家在技术上有了 较快发展， 阜新 压铸机厂曾生产了锁模力 为 28,000kN 的大型压铸机，填补当时了国 内大型压铸机的空白。 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 。 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 。 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。 压铸技 术角度 -国际 汽车制 造角度 压铸技 术角度 -国内 Model S/X 传统冲压 -焊接工艺 Model Y 一体化压铸后地板 下一代车型 一体化压铸下车体 8 ©2023 LeadLeowww.leadleo.com 400-072-5588 背景综述 — 汽车 轻量化成为大趋势 • 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，中国汽车用铝市场存在较大上升空间 79% 21% 60% 40% 汽车燃料 中 约 60% 用于负荷汽车自重 全球碳排放中 约 21% 来源于汽车 全球碳排放中 21% 来自于汽车，其中 60% 用于负荷汽车自重 55% 12% 9% 7% 4%10% 钢铁 铸铁 塑料 铝 复合材料 陶瓷及玻璃 其他 汽车 总重中钢铁占比高达 55%， 可换成其他材料实现轻量化 能源压力 +环 保压力 汽车节能 → 降低排放 产品整备质 量下降 市场消费需 求 产品大型化 趋势明显 产品整备质 量上升 轻量化是解决节能环保与市场需求间 矛盾的重要方法 矛 盾 SUV 产品持续 热销，加大整 车厂 +轴距的轿 车产品比比皆 是 2010 年 -2020 年 国产乘用车平 均整备质量年 均增重 21.6 kg 新能源汽车的 质量普遍比燃 油车重 100-200 kg，亟需实现 汽车轻量化 中国 2020 年 5.0 L油耗 第六阶段排放 标准 第四阶段油耗 法规中目标值 对应的整车基 准质量段 由 1205-1320 kg 提升 至 1320-1430 kg 来源 ： 《 节能与新能源汽车技术路线图 》 ， CM Group，头豹研究院 轻量化是解决节能环保与市场需求间矛盾的重要方法 基于节能环保和市场消费需 求间的矛盾，实现汽车轻量 化迫在眉睫。 在能源和环保 的双重压力下，中国汽车产 品整备质量需下降，以实现 节能减排；而市场消费需求 更倾向于产品大型化，会导 致汽车整备质量上升，两者 出现矛盾。 中国乘用车单车用铝量 （ 2019）普遍用于高端车型， 且随着整车价格的上升而增 加。 9 ©2023 LeadLeowww.leadleo.com 400-072-5588 《 节能与新能源汽车技术路线图 2.0》 中提 出我国汽车轻量化技术总体目标： 汽车行业积极响应国家“双碳”政策，控 制汽车产业碳排放总量： 政策 颁布日期 相关部门 政策要点 《 鼓励外商投资产业指导 目录（ 2022年版） 》 2022.10 发改委、商务部 将“航空、航天、船舶、汽车、摩托车 轻量化及环保型新材料 研发、制造（专 用铝板、铝镁合金材料、摩托车铝合金车架等）”“汽车车身外覆盖件冲压 模具 ， 汽车仪表板、保险杠等大型注塑模具”列为鼓励外商投资的产业 《 节能与新能源汽车产业 规划发展（ 2021-2035） 》 2020.11 国务院 开展 关键核心技术 研究，聚焦集成电路、新型显示、人工智能、先进材料、生物 医药、等重点领域，帮助行业 解决技术难题 《 节能与新能源汽车技术 路线图 2.0》 2020.10 工信部、中国汽 车工程学会 提出了面向 2035 年我国汽车产业发展的六大目标，即： 2028 年左右先于国家 碳 减排 承诺提前达峰；汽车产业基本实现 电动化 转型；中国方案 智能网联汽车 核心 技术国际领先，产品大规模应用；关键核心技术 自主化 水平显著提升；建立汽车 智慧出行体系 ； 技术创新 体系基本成熟 《 产业结构调整指导目录 （ 2019年本） 》 2019.10 发改委 在鼓励类有色金属类别中，将“高性能镁合金及其制品”列入交通运输、高端制 造及其他领域有色金属新材料项目。在鼓励类机械类别中列示了“耐高温、耐低 温、耐腐蚀、耐磨损等高性能，轻量化新材料铸件、锻件”，在励类汽车类别中， 将“铝合金、镁合金”列入 轻量化材料 应用项目 《 新材料产业发展指南 》 2016.12 工信部、发改委、 科技部、财政部 将“ 节能与新能源汽车材料 ”列为重点应用领域急需的新材料，指出加快镁合金、 稀土镁铝 )合金在汽车仪表板及座椅骨架、转向盘轮芯、轮等领域应用，扩展高性 能复合材料应用范围，支撑汽车轻量化发展 《 工业“四基”发展目录 （ 2016年版） 》 2016.11 国家制造强国建 设战略委员会 将“ 金属型压力铸造技术 ”、“ 铝及镁合金压力下铸造成形工艺 （低压、半固态、 高真空压铸 )”、“ 高强度铸铝合金材料 ”列入核心基础零部件 (元器件 )、关键基础 材料先进基础工艺、产业技术基础的发展目录 《 节能与新能源汽车技术 路线图 》 2016.10 工信部、中国汽 车工程学会 提出“以铝合金、镁合金和碳纤维复合材料为重点，逐步掌握 轻量化材料 制造技 术”的总体思路 《 有色金属工业发展规划 （ 2016-2020年） 》 2016.09 工信部 提出重点发展“汽车发动机和内部结构件用铝合金精密锻件和铝硅合金 压铸件 ”。 并“在全社会积极推广轻量化 交通运输工具 ”，如“铝合金新能源汽车、铝合金 乘用车等”，“到 2020 年，实现铝在建筑、交通领域的消费用量增加 650 万吨” 《 高新技术企业认定管理 办法 》 2016.1 科技部、财政部、 国家税务总局 将“铝、铜、镁、钵合金清洁生产与深加工技术”列为 国家重点支持 的高新技术 领域 背景综述 — 政策法规驱动行业发展 • 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 中国压铸行业相关政策 来源 ：发改委和工信部等官网， 《 节能与新能源汽车技术路线图 2.0》 ，头豹研究院 2025 2030 2035 燃油乘用车整车轻量化 系数 -10% -18% -25% 纯电动乘用车整车轻量 化系数 -15% -25% -35% 载货车载质利用系数 +5% +10% +15% 牵引车牵挂比平均值 +5% +10% +15% 客车整车轻量化技术 -5% -10% -15% 2025 2030 2035 乘用车油耗 4.6L/100km(WLTC) 3.2L/100km(WLTC) 2.0L/100km(WLTC) 商用货车油耗 -8% -10% -15% 商用客车油耗 -10% -15% -20% 传统能源乘用车 新车平均油耗 5.6L/100k m(WLTC) 4.8L/100k m(WLTC) 4.0L/100k m(WLTC) 混动新车在传统 能源车占比 50% 75% 100% 新能源汽车销量 占比 20% 40% 50% 10 ©2023 LeadLeowww.leadleo.com 400-072-5588 第二章：技术分析 主要观点： 一体化压铸具有多种优势 ， 能使车身生产过程中涂胶环节减少 ， 对于新能源汽车而言续航里程增加 ， 优化性能 ， 同时 减轻车重 ， 符合材料 、 结构 、 工艺全方位轻量化趋势 。 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 。 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是新晋压铸商的主要技术壁垒 ， 先 发企业基于经验不断优化四大技术并获得显著成效 。 11 ©2023 LeadLeowww.leadleo.com 400-072-5588 技术分析 — 技术优势（ 1/2） • 一体化压铸具有多种优势，能使车身生产过程中涂胶环节减少 ，对于新能源汽车而言 续航里程增加，优化性 能，同时减轻车重，符合材料、结构、工艺全方位轻量化趋势 性能更优 来源 ：白车身涂胶应用浅析，特斯拉电池日，国际铝协，头豹研究院 车重更轻 一体化压铸主要用到铝、镁合金，以铝为主，与传统钢车身相比，一体化压铸可 降重 30%-40%，以当前平均单车用铝量 15kg 测算，若此类零部件全部使用钢材， 重量约 230kg，续航约下降 20km; 而一体化压铸与钢铝混合车身相比，可降重 约 10%-20%。另外，与利用传统工艺形成的全铝车身相比，一体化压铸连接点更 少致额外用材量更低，在一定程度上也能降低车身重量。 车身重量减轻，减少电池装机量，一体压铸底盘有望降低约 10% 车重，对应续 航里程增加 14% 左右。 以普通电动车电池容量 80kwh 为例，若采用一体压铸车 身减重并保持续航里程不变，则电池容量可减少约 10kwh。按照磷酸铁理电池外 包成本 800元 /kwh 计算，则可降低成本 8,000 元。 轻量化实现途径 种类 应用部件 材料轻量化 高强度钢 十字构件，轨，防撞杆，加强结构件等 铝合金 转向节，副车架，控制臂，制动卡钳等 镁合金 转向盘，气门室覆盖，前端结构件，仪表盘横梁等 碳钎维材料 车身，车顶，座椅骨架，发动机盖罩等 结构轻量化 拓扑优化 车身结构件，发动机辅助支架，横向连杆，发动机盖支架等 尺寸优化 驾驶室结构件，发动机盖，底盘悬架支架，汽车内饰等 形状优化 涡轮增压器，活塞碗，进气管，排气管等 形貌优化 后尾板，钣金件，地板加强件，雨刮器支架等 工艺轻量化 激光拼焊板 前风窗骨架， A 柱加强板， B 柱，行李舱盖等 热成型 门板加强筋，车顶侧梁，车窗加强筋，后保险杠等 液压成型 车身纵梁，发动机支架，侧面支架，油箱壳等 轻量化连接 门盖，前后地板，侧围支架，发动机支架等 在使用同种材料的情况下，一体化压铸接头的连接性更好，整体闭环，强度更 高。 一体压铸工艺 可大幅减少涂胶工艺环节。因点焊使钢板间存在缝隙，传统白车身 涂胶主要起到密封防水、增加车体强度、降低钣金件间的摩擦和震动的作用 。改 为一体压铸车体 后，零件面积大幅增加，不再需要繁琐的涂胶环节弥补焊接钣金 件间的缝隙，生产流程再次简化。 乘用车减重 X（ %） 效能提升效果 减重 10% 减重 15% 汽油 约 3.3% 约 5.0% 柴油 约 3.9% 约 5.9% EV 约 6.3% 约 9.5% PHEV 约 6.3% 约 9.5% 整车重 量降低 10% 汽车乘用车每减重 100 kg →节油约 0.3-0.6L/100 km→碳排放减少 1 kg ① 燃 油 消 耗 降 低 6%- 8% ② 汽 车 排 放 降 低 5%- 6% ③ 制 动 距 离 减 少 5%- 6% ④ 轮胎 寿命 提高 7%- 8% ⑤ 转向 力 能 减少 6%- 7% 12 ©2023 LeadLeowww.leadleo.com 400-072-5588 人力成本： 国内主流汽车工厂一个焊装工厂大概配套 200-300 名生产线工人 ，采用一体压铸技术 后， 所需 的技术工人将缩减至原来的十分之一。 当压铸机运作 时，先将熔融的液态铝合金倒入压铸机的压射机构内， 压射机构将铝液推入模具内并加压成型，通过模具内 的冷却系统将铝合金零件快速冷却至固态，最后打开 模具由机器臂取出零件、清除喷涂脱模剂再进行下一 个生产循环。由于生产过程中温度高、烟气多、噪声 大等特点，大型压铸机一般采用高自动化生产，能有 效降低车间工人数量。 土地成本：由于焊接点的减少，简化了原有的焊接生 产线，进一步降低生产线的占地面积。 一台大型压铸 机占地面积仅 100 平方米，根据埃隆 -马斯克的表示， 采用大型压铸机后，工厂占地面积减少了 35%。 技术分析 — 技术优势（ 2/2） • 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 来源 ： Wind，特斯拉，头豹研究院 成本更低 效率更高 生产成本： 在原有生产技术成本框架下需生产 70 个零部件， 每个零部件均需布置机器和模具以及生产线周边的机器臂、 传输线、夹具等，而一体化压铸成型仅需一台大型压铸机和 一套模具，其机加工简化、物料运输、压铸成本都更小，省 去了热处理、塑型、钝化、涂胶设备和过程。综上，生产一 体化压铸铝车身的成本约 1.06 万元，远低于全铝冲压焊接 车身或钢铝混合焊接车身， 与钢制焊接车身成本接近。 回收成本： 压铸废品、流道等可再次熔炼，材料利用 率超 90%，远高于冲压。传统冲压 -焊接工艺，通常板 材利用率仅为 60%~70%，冲压剩余边料只得按废旧金 属出售。而改为一体压铸后，因压铸时可反复熔炼， 因此废品、压铸流道、边料等废料可返回熔炼炉再次 利用。 压铸工艺对材料利用率在 90% 以上，远高于冲 压工艺，再次降低生产商成本。 钢制 焊接 钢铝混 合焊接 全铝焊 接 一体化 压铸全铝 底部车身质量（ kg） 350 322 280 228 铝制车身质量减轻率 0% 8% 20% 35% 材料价格（元 /辆） 6.5 13.2 23.1 23.1 单车材料费用（元 /辆） 2,275 4,235 6,476 5,274 产线 /设备投入（亿元 /整车生产线） 5.33 5.78 6.25 5.61 设备生命周期（万件） 70 70 70 70 设备折旧（元 /辆） 761 826 893 801 模具投入（亿元 /整车生产线） 2.00 2.00 2.00 1.50 模具生命周期（万件） 10 10 10 10 模具折旧（元 /辆） 2,000 2,000 2,000 1,500 其他人工物料等制造费用（元 /辆） 5,000 5,000 5,000 3,000 单车生产费用（万元 /辆） 10,036 12,061 14,369 10,575 铝合金熔炼炉 供应链高度简化，时间大幅缩短。 如果采用传统加工工艺，冲压加焊 装 70 个零件组装一个部件，至少 需要两个小时，必须多线并进，才 能满足生产节奏。大型压铸机一次 压铸加工的时间不足两分钟， 80- 90 秒即可完成，每小时能完成 40-45 个铸件，一天能生产 1,000 个铸件，而且可直接在一个 车间内 一体压铸成型 。 工厂面积 13 ©2023 LeadLeowww.leadleo.com 400-072-5588 技术分析 — 技术壁垒 • 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 是新晋压铸商的主要技术 壁垒，先发企业基于经验不断优化四大技术并获得显著成效 实现一体化铸件的技术壁垒 超大型压铸机 系统复杂，对理论，经验以及制 造工艺都有很高的要求，时间成 本高，造价高昂，风险成本大 2 压铸模具 压铸在温度、真空、成型方案、 工艺参数、后处理等方面要求更 高，模具更复杂 3 工艺方法 高速充型特征易导致铸件失效， 真空高压压铸工艺材料配比、工 艺流程、结构件设计量产等各方 面要求更高。 4 合金典型金相组织 免加热材料 合金溶液需要具备良好的流变性 能，较小的线收缩率和较小的凝 固温度区间，免热处理是关键 1 合金典型金相组织 免热铝合金材料无需进行热处理 就能达到更加优秀的机械性能 ， 各企业都在为增强屈服强度 、 断 后伸长率 、 热稳定性 、 流动性能 做努力 。 国内头部新势力纷纷开展一体化 压铸的开发 ， 力劲集团 （ 意德拉 ） 带头自主研发 ， 进入量产阶段 。 当前已可实现量产的中型压铸件 结构较简单 ， 具有传统模具自产 能力的压铸厂 /主机 厂在一体压 铸模具 的调试 、 优化中会有更大 的经验优势 。 真空高压压铸工艺相对于传统压 铸成型的铸件质量更好 ， 致密度 更高 ， 产生气致性缺陷的概率更 低 ， 对全工艺要素均有较高要求 ， 先发企业具备相关经验 。 来源 ：力劲集团，头豹研究院 14 ©2023 LeadLeowww.leadleo.com 400-072-5588 第三章：产业链及代表性企业分析 主要观点： 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 ， 产业链上中下游联动推进 一体化压铸的应用 。 上游蓄势待发 ， 免热材料能够有效解决热处理大型结构件导致的变形问题 ， 压铸机锁模力上限及供不应求问题也都得 到解决 ， 车身压铸件向大型化 、 集成化发展 ， 多家企业已进一步优化模具设计技术 ， 达到一体压铸模具高标准 ， 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 ， 随着新能源汽车市场需求逐渐上行 ， 一体化压铸产品将不断迭代升级 ， 未来发展前景可期 。 下游的供货模式各有千秋 ， 自研模式前期投入大后期成本低 ， 供应商模式前期投入小后期成本高 。 15 ©2023 LeadLeowww.leadleo.com 400-072-5588 产业链 — 产业链图谱 • 汽车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 下游联动推进一体化压铸的应用 一体化压铸产业链及代表
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