评级(增持)汽车轻量化行业深度:汽车轻量化趋势明确,结构件一体压铸推动制造革命
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股票简称 :
报告名称 :汽车轻量化行业深度:汽车轻量化趋势明确,结构件一体压铸推动制造革命
评级 :增持
行业:
行业深度研究 | 汽车
汽车轻量化趋势明确,结构件一体压铸推动制造革命 | 证券研究报告 | |||||
汽车轻量化行业深度 | 2022 年 03 月 09 日 | |||||
●核心结论 Tabl e_Title | 行业评级 | 超配 | ||||
汽车轻量化是节能减排的重要技术路径,底盘与车身结构件一体压铸空 Table_Summary | 前次评级 | 超配 | ||||
间广阔。轻量化目的是减少整备重量而不牺牲可靠性等性能指标,是综合 | 评级变动 | 维持 | ||||
安全性、力学性能和经济性的系统工程。《节能与新能源汽车技术路线图 | 近一年行业走势 | |||||
2.0》针对汽车轻量化制定了2035年燃油/纯电动乘用车轻量化系数降低 | 汽车 | 沪深300 | ||||
25%/35%的目标。轻量化提升燃油车油耗表现,增加电动车续航里程,有 效缓解纯电动车续航里程的瓶颈问题,其中车身+底盘结构件作为汽车轻 量化重要组成部分,轻量化趋势明确,空间广阔。 新势力如火如荼,传统品牌陆续跟进一体压铸布局。特斯拉Model Y率先 于2021年推出一体压铸后底板,70多个零部件减少至2个,相较于传统冲 | 35% -14%-7% 7% 0% 28% 21% 14% 2021-03 2021-07 2021-11 |
压焊接工艺在成本经济性、工艺流程和生产节拍、材料利用率等方面具备
较强优势,并计划拓展到前底板、前围模块甚至中底板。新势力蔚来、小 | 相对表现 1 个月 | 3 个月 | 12 个月 | |
鹏、理想、高合陆续跟进,传统品牌沃尔沃、奔驰等也表示将推进一体压 | 汽车 | -12.71 | -24.42 | 1.13 |
铸厂房改造和一体结构件的推出。随着新势力的引领和自主/合资的跟进, | 沪深 300 | -8.31 | -16.01 | -14.19 |
市场将同步发生两种边际变化:1)量的提升,我们预计2025年一体压铸
的渗透率将超过10%,2030年渗透率超过30%。2)价的提升,我们预计2025 | 分析师 | |
年单车一体压铸零部件将包括后底板、前底板、中底板、电池托盘等零部 件,单车价值量6000-8000元。我们预计2025年一体压铸市场规模或达到 135亿元,2030年市场规模有望突破千亿,2021-2030年CAGR达到83%。 | 雒雅梅 S0800518080002 | |
luoyamei@research.xbmail.com.cn | ||
设备+模具+材料+工艺,铸就高技术壁垒,行业“领头羊”布局全面。我 | 联系人 | |
们认为大多数主机厂不会采用特斯拉的自供方案,而倾向于选择第三方供 应的方案,因此第三方供应商龙头将迎来新契机。随着压铸设备吨位提升、大型模具精度真空度技术的成熟以及免热处理合金材料的专利落地,大型 | 王艺伟 | |
wangyiwei@research.xbmail.com.cn | ||
精密压铸逐步构建了技术、资金、客户资源的多重护城河,高压压铸尤其 | 相关研究 | |
在设备+模具+材料+工艺形成了较高的技术壁垒。行业龙头如文灿股份、广东鸿图、爱柯迪全面布局,抢占先机,有望拓展一体压铸下游客户,开 始小批量提升良率的过程并实现批量生产。 投资建议:产业链全面布局的龙头企业将在一体压铸领域抢占先机,开展 小批量良率提升的过程,并实现大批量生产。我们看好一体压铸的增长 空间,建议关注在模具、设备、材料和工艺等方面具备优势的广东鸿图(002101.SZ)、文灿股份(603348.SH)、爱柯迪(600933.SH)等龙头 | 汽车:小鹏自动驾驶实现领先,新势力硬件自 研 已 开 启 — 造 车 新 势 力 专 题 报 告 之 二 2021-11-11 汽车:整车架构变革,国产域控制器厂商迎发 展 良 机 — 智 能 汽 车 深 度 报 告 之 一 2021-11-01 汽车:新产品新技术乘政策东风,自主龙头争 混 动 赛 道 — 中 国 市 场 混 动 汽 车 系 列 专 题 2021-10-12 |
企业。铝压铸营收体量方面广东鸿图具备优势;毛利率、净利率方面爱柯
迪具备优势;量产进度与客户拓展方面文灿股份具备优势,有望率先量产。
风险提示:一体压铸订单不及预期;新势力车型销量不及预期;铝价等原
材料价格的波动风险;汇率变动风险。
1| 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明
行业深度研究 | 汽车 | 西部证券 2022 年 03 月 09 日 |
索引 |
内容目录
一、汽车轻量化是节能减排的重要技术路径,底盘与车身结构件一体压铸空间广阔 .............. 5 1.1、《节能与新能源汽车技术路线图 2.0》强化轻量化重要性 ........................................... 5 1.2、汽车轻量化是综合安全性、力学性能和经济性的系统工程 ........................................ 6 1.3、底盘与车身结构件将率先实现一体化压铸 ................................................................. 9 二、新势力如火如荼,自主合资陆续跟进一体压铸布局 ........................................................ 11 2.1、特斯拉开创“化零为整”先河,造车新势力形成示范效应 ........................................... 11 2.2、传统品牌陆续跟进一体压铸 ..................................................................................... 14 2.3、一体压铸市场空间广阔,利好压铸机、材料、产品供应商产业链环节 .................... 16 三、设备+模具+材料+工艺,铸就高技术壁垒,行业“领头羊”布局全面 ................................. 18 3.1、技术壁垒:设备+模具+材料+工艺 ........................................................................... 18 3.1.1、大型压铸设备单元是一体压铸的前提 .............................................................. 18 3.1.2、免热处理材料是一体压铸的最佳选择 .............................................................. 20 3.1.3、制造工艺是决定一体压铸良品率的核心因素 ................................................... 21 3.2、行业格局:行业龙头布局全面,具有先发优势 ........................................................ 21 3.2.1、广东鸿图(002101.SZ):国内铝压铸龙头,在手一体压铸试制订单充沛 ...... 24 3.2.2、文灿股份(603348.SH):国内一体压铸先行军,加快订单步伐..................... 25 3.2.3、爱柯迪(600933.SH):中小零部件压铸龙头,强势进入大型一体压铸领域 .. 26 四、投资建议 ......................................................................................................................... 27 五、风险提示 ......................................................................................................................... 27
图表目录
图 1:《节能与新能源汽车技术路线图 2.0》强化轻量化重要性 ............................................... 5 图 2:技术路线图对于轻量化系数的目标指引 ......................................................................... 5 图 3:传统能源乘用车 2025-2035 年不断收紧油耗标准 ........................................................... 6 图 4:整车轻量化系数决定于白车身骨架质量、静态扭转刚度和投影面积 .............................. 7 图 5:车身静态扭转刚度试验 ................................................................................................... 7 图 6:封闭的环状结构具有较强的扭转性能 ............................................................................. 7 图 7:北美轻量化汽车单车铝净重量 2030 年将达到 570 磅(259kg) ..................................... 8 图 8:国内燃油车和新能源汽车的用铝量将持续提升 .............................................................. 8 图 9:汽车梁状结构采用多个减重孔的配置 ............................................................................. 8 图 10:减薄车身板料厚度以达到轻量化 .................................................................................. 8 图 11:特斯拉 Model Y 率先推出一体压铸后底板,70 多个零部件减少至 2 个 ....................... 9 图 12:车身结构件的组成 ........................................................................................................ 9
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图 13:零件之间连接方式包括焊接、螺接、胶接、铆接等 ..................................................... 9 图 14:车身结构件减重的同时务必保障 C-NCAP、C-IASI 等碰撞试验要求 ............................ 10
图 15:铝压铸零部件暂时不会渗透到前保横梁、A/B 柱加强板、中央通道等采用热成型工艺加
工而成的超高强度合金钢 ....................................................................................................... 10 图 16:比亚迪底盘结构件 ...................................................................................................... 11 图 17:簧下质量是汽车轻量化的重要区域 ............................................................................. 11 图 18:采用铝制车身一体压铸在轻量化、经济性、生产复杂度方面具备优势 ...................... 12 图 19:Model Y 后底板和 Model 3 后底板相比更加一体化 .................................................... 12 图 20:特斯拉 GIGA PRESS ..................................................................................................... 12 图 21:特斯拉计划将整个下车体总成进行一体化压铸 .......................................................... 13 图 22:特斯拉一体压铸带动了新势力和传统品牌的跟进 ....................................................... 14 图 23:沃尔沃 Mega Casting,引入一体压铸工艺 ................................................................. 14 图 24:沃尔沃将一体压铸后底板零件 .................................................................................... 14 图 25:奥迪 A8 铝合金框架支撑着全铝合金车身 .................................................................... 15 图 26:奔驰 C 级前减震支座采用铸造铝合金,减重 2.8kg .................................................... 15 图 27:奔驰 C 级减震器支座实现了轻量化和扭转刚度的提升 ................................................ 15 图 28:奔驰 C 级不同代产品的轻量化系数 ............................................................................. 16 图 29:铝合金零部件拼接多采用铆接、胶接 ......................................................................... 16 图 30:奔驰 Vision EQXX 铝合金压铸后底板采用一体压铸成型,形似骨骼 .......................... 16
图 31:BIONICAST 将适用于奔驰一体压铸零部件,包括后底板、减震器圆拱、挡风玻璃雨刷器
支架等 .................................................................................................................................... 16
图 32:一体压铸市场规模的扩张将利好上下游产业链(压铸设备厂商、材料供应商、模具厂
商以及压铸件供应商)........................................................................................................... 18 图 33:高压压铸在压射、温控等方面要求更严格 .................................................................. 19 图 34:低压压铸 .................................................................................................................... 19 图 35:压铸零件异形结构多,容易形成紊流,造成孔隙率缺陷 ............................................ 19 图 36:压铸压射过程中带来零部件内部和表面的气泡问题 ................................................... 19 图 37:广东鸿图、鸿劲免热处理材料专利 ............................................................................. 20 图 38:立中集团免热处理材料专利 ....................................................................................... 20 图 39:工艺是决定良品率的核心因素,最终反馈到了产品的良品率 ..................................... 21 图 40:铝压铸营收体量方面,广东鸿图占据优势 .................................................................. 23 图 41:毛利率方面,爱柯迪、旭升股份具备一定的优势(毛利率:%) ............................... 23 图 42:广东鸿图营业收入(单位:百万元) ......................................................................... 24 图 43:广东鸿图归母净利润及增速 ....................................................................................... 24 图 44:压铸件业务是公司的营收主要来源 ............................................................................. 24 图 45:广东鸿图 6800T 一体化结构件试制成功且签约 8 台设备 ............................................ 24 图 46:文灿股份营业收入(单位:百万元) ......................................................................... 25 图 47:文灿股份归母净利润及增速 ....................................................................................... 25 图 48:南通压铸岛 6000T 设备(意德拉),下线后底板产品 ................................................. 25
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图 49:文灿股份主要产品围绕汽车类压铸件 ......................................................................... 25 图 50:爱柯迪营业收入及增速 ............................................................................................... 26 图 51:爱柯迪归母净利润及增速 ........................................................................................... 26 图 52:爱柯迪的主要产品集中于雨刮系统、传统系统等小型零件 ........................................ 26
表 1:国内乘用车用铝量预测以及一体压铸市场规模测算 ..................................................... 17 表 2:一体压铸的发展带动了免热处理材料的研发过程 ......................................................... 20 表 3:我们假设,以一套 6800T 的设备为例,年产量约 10 万件 ............................................ 22 表 4:压铸厂商纷纷布局一体压铸 ......................................................................................... 22 表 5:2021 年 Q1-Q3 头部企业的经营数据.............................................................................. 23 表 6:汽车轻量化:一体压铸可比公司 .................................................................................. 27
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一、汽车轻量化是节能减排的重要技术路径,底盘与车身
结构件一体压铸空间广阔
1.1、《节能与新能源汽车技术路线图2.0》强化轻量化重要性
“碳达峰”、“碳中和”指引下,我国力争于 2030 年前控制二氧化碳的排放达到峰值,2060 年前实现碳中和,汽车产业是推动节能减排的重要领域。中国汽车工程学会主导修订的《节 能与新能源汽车技术路线图 2.0》围绕着产业总体+9 大技术发展方向制定了“1+9”技术 路线图,主要围绕着节能汽车、纯电动与插电混动、氢燃料电池、智能网联、动力电池、轻量化、智能制造等多个分支。根据技术路线图,轻量化领域以完善高强度钢应用体系为 重点,中期以形成轻质合金应用体系为方向,远期以形成多材料混合应用体系为目标。对 于轻量化系数总体目标,要求 2025 年/2030 年/2035 年燃油乘用车轻量化系数分别降低 10%/18%/25%,纯电动乘用车轻量化系数分别降低 15%/25%/35%。
图 1:《节能与新能源汽车技术路线图 2.0》强化轻量化重要性
资料来源:《节能与新能源汽车技术路线图 2.0》、西部证券研发中心 图 2:技术路线图对于轻量化系数的目标指引 资料来源:《节能与新能源汽车技术路线图 2.0》、西部证券研发中心 5| 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 | 指引 部证券研发中心 |
总 | 燃油乘用车 | 2025年 | 2030年 | 2035年 |
整车轻量化系数降低10% | 整车轻量化系数降低18% | 整车轻量化系数降低25% | ||
纯电动乘用车 | 整车轻量化系数降低15% | 整车轻量化系数降低25% | 整车轻量化系数降低35% | |
体 | 载货车 | 载质量利用系数提高5% | 载质量利用系数提高10% | 载质量利用系数提高15% |
目 | ||||
标 | 牵引车 | 挂牵比平均值提高5% | 挂牵比平均值提高10% | 挂牵比平均值提高15% |
客车 | 整车轻量化系数降低5% | 整车轻量化系数降低10% | 整车轻量化系数降低15% |
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燃油车方面,轻量化系数降低将有利于整车油耗的降低。汽车整备质量每减少 100kg,每 百公里油耗可降低 0.3—0.6L(二氧化碳排放可减少约 6-14 克/公里),以 5L/100km 为标准,可以降低油耗 6%-12%,因此对于传统能源乘用车,轻量化技术将有效减少油耗,有利于 油耗标准的达标。
新能源汽车方面,提升续航里程,减少电池成本是轻量化的重要贡献。由于三电系统等增 量零部件的原因(三电系统增重约 200-300kg),同级别的新能源汽车整备质量要高于燃 油车,当前纯电动车受到续航里程短、充电时间长的瓶颈问题困扰,对于轻量化系数优化 的需求更加强烈。汽车整备质量每减少 10%,续航里程将提升 5-6%,以整备质量 1500kg、续航500km 的新能源汽车为计算基准,汽车整备质量每减少 150kg,续航里程提升 25km。除此之外,轻量化趋势下,整车的制动性能、加速性能以及最大时速等动态参数也会得到
较好的表现。
图 3:传统能源乘用车 2025-2035 年不断收紧油耗标准
主 | 传统能源乘用车 | 2025年 | 2030年 | 2035年 |
新车平均油耗 | 新车平均油耗 | 新车平均油耗 | ||
5.6L/100km(WLTC) | 4.8L/100km(WLTC) | 4.0L/100km(WLTC) | ||
总体乘用车 | 新车平均油耗 | 新车平均油耗 | 新车平均油耗 | |
要 | ||||
(含新能源) | 4.6L/100km(WLTC) | 3.2L/100km(WLTC) | 2.0L/100km(WLTC) | |
里 | 货车 | 油耗较2019年下降 | 油耗较2019年下降 | 油耗较2019年下降 |
程 | ||||
8%以上 | 10%以上 | 15%以上 |
碑
客车 | 油耗较2019年下降 | 油耗较2019年下降 | 油耗较2019年下降 |
10%以上 | 15%以上 | 20%以上 |
资料来源:《节能与新能源汽车技术路线图 2.0》、西部证券研发中心
1.2、汽车轻量化是综合安全性、力学性能和经济性的系统工程
轻量化目标零部件分为簧上零部件质量+簧下零部件质量,其中车身结构件、座椅、乘员 等质量均属于簧上质量,底盘结构件、车轮等属于簧下质量。评判整车的轻量化系数主要
由白车身骨架质量、车身静态扭转刚度以及由轴距和轮距决定的白车身投影面积决定。提 升轻量化系数的实质是在不影响静态扭转刚度(决定了汽车安全、NVH 表现、刚度等性 能指标)甚至提升静态扭转刚度的前提下减少单位面积的白车身骨架质量(其中白车身骨
架质量不包含前风挡、四门两盖覆盖件、副车架等,仅包括白车身框架结构)。因此,汽
车轻量化不是简单地减少重量,而是综合汽车耐撞性、刚度强度性能、安全性、经济性的
系统工程。
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图 4:整车轻量化系数决定于白车身骨架质量、静态扭转刚度和投影面积
资料来源:车聚网、西部证券研发中心
注:L 为车身轻量化系数;m 为白车身骨架质量,kg;CT 为车身静态扭转刚度,N·m/ deg;A 是由轴距、轮距决定的白车身投影面积,
m2
图 5:车身静态扭转刚度试验
资料来源:《汽车车身车体结构》、西部证券研发中心
图 6:封闭的环状结构具有较强的扭转性能
资料来源:汽车轻量化技术公众号、西部证券研发中心
优化轻量化系数的主要措施包括:
(1)采用轻质的混合材料。当前的探索方向主要包括先进的高强度钢、铝合金、碳纤维 复合材料,替代主流低碳钢,可以分别减重 25%/40%/60%。近期目标完善高强度
合金钢体系,远期形成多材料混合应用体系。碳纤维复合材料有高性能和低密度的
轻量化特点,但是还处于技术探索阶段,技术和成本没有达到平衡,因此近五年或
成为铝合金的快速渗透阶段。根据 DuckerFrontier 预测,北美单车铝净重量 2030 年可能达到 570 磅(259kg),以 F-150 为例,占整备质量的 10%左右,铝净重量 主要包含铝板、铸造、挤压等工艺,其中铸造占比达到铝净重量的 56%。根据华经 产业研究院预测,2025 年国内新能源单车铝用量也将达到 300kg。
(2)优化结构设计。通过局部加强设计、提升环状路径接头结构的封闭性,可以有效提
升闭合型腔的断面力学性能,改善车辆刚度表现,从而有利于轻量化系数的优化。
如一体压铸技术可以减少焊接部位,提升整体结构强度,改善轻量化系数。
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(3)优化车身整体布局形式。如采用承载式车身取消车架、减薄车身板料厚度、在适合
的区域增加减重孔等措施均有助于车重的大幅度降低。
图 7:北美轻量化汽车单车铝净重量 2030 年将达到 570 磅(259kg)
北美轻量化汽车单车铝净重量(磅)
铝板
铸造
挤压
锻造
资料来源:DuckerFrontier(04.2020)、西部证券研发中心
图 8:国内燃油车和新能源汽车的用铝量将持续提升
300 250 200 | |||||||||||||||||||||||||||
行业深度研究 | 汽车 | 1.3、底盘与车身结构件将率先实现一体化压铸 | 西部证券 | |
2022 年 03 月 09 日 |
特斯拉 Model Y 率先于 2021 年 3 月推出一体压铸后底板,70 多个零部件减少至 2 个,相较于传统冲压焊接工艺在成本经济性、工艺流程和生产节拍、材料利用率等方面具备较 强优势,形成了示范效应,并计划拓展到前底板、前围模块甚至中底板。国内蔚来、小鹏、理想陆续跟进,沃尔沃、奔驰相关外资也陆续推进一体压铸厂房改造和底盘一体化结构件 的推出。一体化压铸适用的零部件主要有车身结构件和底盘结构件,车身结构件+底盘结 构件的轻量化,将实现簧上+簧下重量的同步减重。
图 11:特斯拉 Model Y 率先推出一体压铸后底板,70 多个零部件减少至 2 个
资料来源 车身结 车身结 A/B/C 用,是 镁合金 能较差 是铝制 而采用 图 12:车身结构件的组成 | :特斯拉官 构件:车 构件、 柱、左 支撑车 、合成 。零件 零件由 一体压 | 网、西部 身结 车身加 右减震 体的“材料等 之间连 于易氧 铸铝件 | 证券研发中心 构件质量占 强件、车身 器悬挂部 骨骼框架 不同材料 接方式包 化产生氧 可以减少 | 汽车整备质量的 20-30%,是一体压铸轻量化的重点区域。覆盖件共同构成汽车框架,其中车身结构件包括前后总成、分、左右纵梁、横梁、上边梁等零部件,起到支撑承载的作”。主流的车身结构件由普通钢、高强度合金钢、铝合金、组成,钢的占比较多,铝用量受到限制主要因为铝的焊接性 括焊接、螺接、胶接、铆接等拼接方式,焊接方式居多,但 化铝、膨胀系数大易产生焊接变形,因此铝制零件不易焊接,过多的焊接点,从而避开焊接点过多可能产生的问题。 图 13:零件之间连接方式包括焊接、螺接、胶接、铆接等 | |
A柱 | B柱 | 上边梁 | C柱 | 后底板 | |
减震器上座 | 下边梁 | 后底板 后纵梁 | |||
前纵梁 | |||||
水箱框架 | |||||
防火墙 | |||||
翼子板骨架 | 车身底板 | ||||
资料来源:验车之家、西部证券研发中心 | 资料来源:蔚来官网、西部证券研发中心 | ||||
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行业深度研究 | 汽车 | 西部证券 2022 年 03 月 09 日 |
由于车身结构件起到了支撑和抗冲击的作用,是整车碰撞安全的重要保障,因此在进行车
身结构件轻量化的同时,还需要“因地制宜”,即不同区域的零部件要求不同,采用的材
料也应该有所不同,未来车身结构件的趋势是混合材料车身,在力学性能、轻量化和成本
方面达成平衡。尤其是车身结构件减重的同时务必保障 C-NCAP、C-IASI 涉及的碰撞试 验要求,因此我们认为,铝压铸零部件暂时不会渗透到前保横梁、A/B 柱加强板、中央通
道等采用热成型工艺加工而成的超高强度合金钢,该部分安全结构件的拉伸屈服强度需要
高达 1000-1250Mpa。
图 14:车身结构件减重的同时务必保障 C-NCAP、C-IASI 等碰撞试验要求
正面100%重叠刚性壁障碰撞
正面50%重叠移动渐进变形壁障碰撞
可变形移动壁障侧面碰撞 | 侧面柱碰撞 |
资料来源:C-NCAP 官网、西部证券研发中心
图 15:铝压铸零部件暂时不会渗透到前保横梁、A/B 柱加强板、中央通道等采用热成型工艺加工而成的超高强度合金钢
资料来源:搜狐汽车、西部证券研发中心
10| 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 |
行业深度研究 | 汽车 | 西部证券 2022 年 03 月 09 日 |
底盘结构件:底盘结构件占汽车整备质量的 27%,承载了 70%的车体重量,是簧下质量(悬挂系统中的弹性元件支撑的零部件,包括副车架、车轮、弹簧、减震器等)的重要组 成部分。汽车簧下质量越小,则地面给予汽车的运动惯性反馈更小,让汽车悬挂拥有更好 的动态相应和操纵性能,因此簧下质量一直是汽车轻量化的重要区域。底盘结构件中前后 副车架、控制臂、轮毂、转向节、转向器壳体等零部件是以铝合金为主,其中采用铝压铸 工艺的主要有副车架、转向器壳体等零部件。
图 16:比亚迪底盘结构件
资料来源:搜狐汽车、西部证券研发中心
图 17:簧下质量是汽车轻量化的重要区域
资料来源:第一电动网、西部证券研发中心
二、新势力如火如荼,自主合资陆续跟进一体压铸布局
2.1、特斯拉开创“化零为整”先河,造车新势力形成示范效应
2020 年 9 月,特斯拉即计划在 Model Y 上采用一体压铸后底板,2021 年 3 月,Model Y 后底板的量产替代了传统冲压焊接的工艺,使用 6000T 大型压铸单元进行压铸成型,原 先的 70 多个零部件拼焊组成的后底板精简至 2 块零部件,车辆后部基本重量减轻了 30%,制造成本降低了 40%。采用一体压铸的后底板和传统冲压焊接后底板相比具备以下优势:
(1)成本经济性提升:以 B 级车为例,假设钢制白车身的质量在 300-400kg 左右,铝 材料代替钢材料可以减轻重量 30-40%,即 180-280kg 左右(测算依据及假设:钢密度 7.85g/cm3,铝密度 2.7g/cm3,假设 1.5 体积的铝与 1 体积的钢力学性能
相似,因此同等性能下铝的用量虽然更多,但是重量更低,以实现轻量化)。我们
假设85%的良品率可以实现相对更高的毛利率,假设定价和成本分别为50元/kg、35 元/kg,因此预估全铝压铸车身成本价格在 6300-9800 元之间。同级别的钢制 车身基于 300-400kg 的重量以及 18 元/kg 的成本价格,钢制车身冲压焊接成本在 5400-7200 元之间,因此全铝压铸车身可以做到和钢制车身平价的水平,可以兼
顾轻量化和成本因素。除了直接材料成本,单位零件的制造费用也将得到较大的
改善,由于压力机、焊接设备的减少,单位铸造零件去替代冲压焊接组合零件将
实现 30-50%左右制造费用的改进。
11| 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 |
行业深度研究 | 汽车 | 西部证券 2022 年 03 月 09 日 |
图 18:采用铝制车身一体压铸在轻量化、经济性、生产复杂度方面具备优势
轻量化 | 钢制车身: | 钢铝混合车身: | 铝制车身: |
白车身冲压焊接 | 冲压+焊接+压铸 | 全车身一体压铸 | |
+ | ++ | ||
白车身质量(kg) | 300-400 | 280-380 | 180-280 |
Δ车重=-20kg | Δ车重=-120kg | ||
经济性评估 | - | - | |
5400-7200 | |||
直接材料成本(元) | 6000-7350 | 6300-9800 | |
Δ材料成本=150-600元 | Δ材料成本=900-2600元 | ||
制造费用(元) | 5200 | 6000 | 3000 |
设备投入 | 压力机、自动化机器人、焊接设备:5.2亿元 | 压力机、自动化机器人、焊接设备:6亿元 | 压铸机、辅机、模具:3亿元 |
假定销量 | 按照10万辆摊销 | 按照10万辆摊销 | 按照10万辆摊销 |
预批量生产复杂度 | 3000~6000 | + ++ | |
焊接点 | n.a. | 以Model Y后底板的焊接点为例,就从 Model 3的800个减少到50个 |
综合
资料来源:建约车评《一体压铸技术:特斯拉的制造革命》、西部证券研发中心
注:○表示钢制车身比较基准,-表示相对更弱,+表示相对更优,红色圆圈代表相对更弱,绿色圆圈代表相对更优
(2)生产节拍优化和工艺流程简化:车身和底盘结构件的制造流程和工时将通过一体 成型得到较好的优化,Model Y 后底板工艺的切换将从 1-2 小时的工时减少到 3-5 分钟。压铸机设置单独工位,只需要设置中转仓库就可以满足单台设备全天 24h 无休,假设 120s 的节拍,全年的产能将达到 10 万件以上(考虑到良品率和模具
换修)。另外一体成型由于产品气密性较好,因此免去了白车身涂胶的过程,人工
成本和制造费用得到有效精简。
(3)产品复杂度降低:采用一体压铸的 Model Y 后底板,焊点由 700-800 个减少到了 50 个。通过减少散件数量,使得产品总成的复杂度得到大幅简化,优化散件供应
链环节,优化物流运输环节,缩短了材料到总成,总成到产品的半径。
(4)材料利用率提高:压铸熔炼材料可以反复利用,回收铝产业较为成熟,铝压铸的 材料利用率达 90%,远高于冲压焊接的 60%-70%。
图 19:Model Y 后底板和 Model 3 后底板相比更加一体化
资料来源:特斯拉官网、西部证券研发中心
图 20:特斯拉 GIGA PRESS
资料来源:搜狐汽车、西部证券研发中心
12| 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 |
行业深度研究 | 汽车 | 西部证券 2022 年 03 月 09 日 |
特斯拉计划在电动皮卡 Cybertruck 的生产过程中采用锁模力达到 8000T 的 Giga Press 压铸设备生产相关结构件,设备从 IDRA 采购,目标产品也是后车身底板。特斯拉的 Cybertruck 将在 Giga Texas 工厂生产,Cybertruck 和传统的非承载式皮卡略有不同,其 车身是外骨骼架构(Exoskeleton),是由 30X 系列冷轧不锈钢制成一体式外壳,但大型车
身底部零件仍需要压铸成一体式,以加速生产节拍和简化生产复杂度。对于长期规划,特
斯拉计划将整个下车体总成进行一体压铸,包括后底板总成、前舱总成、前底板总成、中
底板总成、后围总成等,一体压铸后较原先布局减少约 370 个部件,重量降低 10%,续 航里程提升 14%,并大幅度提升生产制造效率。我们认为整个下车体总成由于投影面积很
大,中短期内设备锁模力、模具设计能力还不能满足生产条件,因此不会很快被一体压铸
替代,实现的过程可能从前底板、后底板、中底板各个总成件分部逐步扩展。
图 21:特斯拉计划将整个下车体总成进行一体化压铸
资料来源:特斯拉官网、西部证券研发中心 特斯拉一体压铸在轻量化、成本、生 车新势力与特斯拉有很多相似的地方 大,亟待快速转型。因此国内包括蔚 国外奔驰、沃尔沃也相继布局一体压 13| 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 | 产效率的优势,也吸引着众多国内外车企的跟进。造,没有很重的平台架构规模包袱,产线优化的空间较 来、小鹏、理想、华人运通等新势力车企陆续跟进;铸,市场空间有望进一步打开。 |
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图 22:特斯拉一体压铸带动了新势力和传统品牌的跟进
海 | ||||
外 | ||||
/ | ||||
合 | ||||
资 | ||||
2020年9月,特斯拉在电池日介绍 | 2021年6月奔驰注册BIONICAST商标,依照自然原理设 | 2022年沃尔沃宣布将在全新电动平台引 | 大众新一代电动车( Trinity 项目) | |
Model Y采用一体式压铸后地板总成, | 计的结构铸件,目标后底板、减震器圆拱、挡风玻璃 | 入一体压铸技术Mega casting。大约 | 或将在沃尔夫斯堡建立全新工厂,有望 | |
可将下车体总成重量降低30%,制造 | 雨刷器支架等零部件,减轻 15% 到 20% 的部件重量 | 2025年量产 | 引入一体压铸技术 |
成本下降40%。
国 | ||||
内 | ||||
新 | ||||
势 | ||||
力 | ||||
2021年蔚来宣布成功研制压铸用的免热处理铝合金, | 小鹏计划将在武汉工厂导入2台7300吨压铸机大型压铸 | 高合汽车与拓普集团联合宣布,国内首个基于 | ||
ET5将成为首个采用一体压铸后底板的车型 | 设备 | 7200吨巨型压铸机正向开发的一体化超大压铸 |
车身后舱正式量产下线
资料来源:各公司官网、汽车之家、搜狐汽车、Geekcar、车市纵览、西部证券研发中心
2.2、传统品牌陆续跟进一体压铸
沃尔沃:沃尔沃于 22 年 2 月 8 日宣布将投资 100 亿克朗(约 70 亿元人民币)对 Torslanda
工厂进行改造升级,其中较为关键的一项改造是引入大型铝制底盘结构件的一体化压铸工
艺,通过 8000T 一体压铸设备压铸后底板。传统的底盘制造过程需要几十个零部件的拼
焊,涉及到不同供应商的询价定点、开模设计、模具生产、产品冲压焊接、物流运输,每
一次技术更改或者年度改款需要对几十个零部件进行修模等投入,而一体压铸可以针对不
同的三电系统适配一次模具的调整,虽然前期厂房改造投入较大,但是有助于降低制造复
杂度,提升灵活性。
图 23:沃尔沃 Mega Casting,引入一体压铸工艺
资料来源:Geekcar 官方账号、西部证券研发中心
图 24:沃尔沃将一体压铸后底板零件
资料来源:车东西、西部证券研发中心
奥迪:奥迪是首先推出全铝车身架构的车企,奥迪 A8 铝合金框架 ASF(Aluminum Space Frame)主要由约 22%的挤压成型铝合金件、35%的液压成型铝板材、35%的高真空压铸 件、8%的强化钢合金件,通过激光焊接和冲钻铆接拼接而成,白车身重量仅为 241kg,相较于钢质车身减重 40%,并在钢质结构的基础上提升了 25%的抗扭强度。
14| 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 |
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图 25:奥迪 A8 铝合金框架支撑着全铝合金车身
板件
成型件
铸件 成型件 |
资料来源:压铸杂志、西部证券研发中心
奔驰:奔驰 C 级第五代车型 W205 白车身重量约 362kg,白车身骨架质量 293kg,轻量化 系数仅为 2.26,车型尺寸相较于 W204 上一代产品有所增加,但是减重 71.4kg,其轻量 化主要是因为铝合金材料和压铸工艺的应用。以减震器支座为例,W205 采用了铸造铝合 金,实现轻量化的同时,整车扭转刚度同步提升。由于整体白车身采用了 25%的铝合金材 料,所以其零件连接有别于钢制车身,多采用胶接和铆接,优势是提升了整车的强度、NVH
等性能水平,但是缺点是拼接点过多。因此一体压铸能够既满足车身轻量化的需求,又能
规避铝-铝的拼接问题。2021 年 6 月,戴姆勒集团注册 BIONICAST 商标,适用于设计车
辆结构铸件,目标在后底板、减震器圆拱、挡风玻璃雨刷器支架等零部件上实现替代,减
轻 15%到 20%的部件重量。
图 26:奔驰 C 级前减震支座采用铸造铝合金,减重 2.8kg
资料来源:压铸杂志、中国汽车材料网、西部证券研发中心
图 27:奔驰 C 级减震器支座实现了轻量化和扭转刚度的提升
60 58 56 54 52 50 48 | 一阶扭转/弯曲频率(Hz) |
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图 28:奔驰 C 级不同代产品的轻量化系数
6 | |||||||||||
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根据国内乘用车产量、单车用铝量、压铸合金占汽车用铝量比例计算出国内汽车压铸总产
量,根据铝合金行业平均单价和一体压铸渗透率,计算出一体压铸的市场规模。我们预计
2025 年一体压铸市场规模或达到 135 亿元,2030 年一体压铸市场规模有望突破千亿,2021-2030 年 CAGR 达到 83%:
(1)乘用车产量:根据中汽协数据,2021 年乘用车产量 2140 万辆,预计 2022 年产 量 2300 万辆,2023-2030 年乘用车产量增速参照国内 GDP 增速中枢定义为 5%。
(2)单车用铝量:单车用铝量参考华经产业研究院发布的《2020-2025 年中国铝压铸
行业市场前景预测及投资战略研究报告》,根据燃油车和电动车的比例计算平均单
车用铝量。
(3)国内压铸总产量:参考中国铸造业协会数据。
(4)压铸合金占汽车用铝比例:参考压铸杂志,车用铝合金有压铸、挤压和压延三种 工艺。其中,压铸件占比最高,达到 80%左右,挤压件和压延件占比约 10%。
(5)铝合金铸件平均售价:汽车铝合金铸件受到铝价影响较大,一般季度性进行调节 补差,我们假设平均售价为 4.5 万元/吨的中枢价格。
(6)一体压铸渗透率:2021 年仅有特斯拉 Model Y 一款车型,我们预计 2022 年-2030 年行业渗透将从特斯拉出发,拓展至新势力和自主/合资品牌。我们预计 2025 年 渗透率超过 10%,2030 年超过 30%。
表 1:国内乘用车用铝量预测以及一体压铸市场规模测算
2018 | 2019 | 2020 | 2021 | 2022E | 2023E | 2024E | 2025E | 2026E | 2027E | 2028E | 2029E | 2030E | |
乘用车产量(万辆) | 2353 | 2134 | 1994 | 2140 | 2300 | 2380 | 2450 | 2550 | 2652 | 2758 | 2868 | 2983 | 3102 |
yoy | 155 | -9% | -7% | 7% | 7% | 3% | 3% | 4% | 4% | 4% | 4% | 4% | 4% |
单车用铝量(kg) | 162 | 170 | 177 | 185 | 194 | 201 | 210 | 221 | 232 | 243 | 255 | 268 | |
yoy | 364 | 5% | 5% | 4% | 4% | 5% | 4% | 4% | 5% | 5% | 5% | 5% | 5% |
国内汽车用铝量(万吨) | 345 | 339 | 380 | 426 | 462 | 493 | 536 | 585 | 639 | 697 | 761 | 832 | |
国内压铸总产量(万吨) | |||||||||||||
472 | 449 | 462 | 654 | 734 | 797 | 850 | 923 | 1008 | 1101 | 1202 | 1313 | 1434 | |
yoy | |||||||||||||
-5% | 3% | 42% | 12% | 9% | 7% | 9% | 5% | 5% | 5% | 5% | 5% | ||
77% | |||||||||||||
压铸合金占汽车用铝量比例 | 76% | 76% | 77% | 75% | 75% | 77% | 76% | 77% | 77% | 78% | 76% | 75% | |
国内汽车压铸总产量(万吨) | |||||||||||||
280 | 262 | 258 | 292 | 319 | 347 | 380 | 407 | 450 | 492 | 544 | 579 | 624 | |
汽车压铸占压铸总产量比例 | |||||||||||||
59% | 58% | 56% | 58% | 58% | 58% | 58% | 58% | 58% | 58% | 58% | 58% | 58% | |
铝合金压铸件行业平均售价(万元/吨) | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4.5 |
汽车铝合金压铸市场(亿元) | 1260 | 1181 | 1159 | 1315 | 1437 | 1560 | 1709 | 1831 | 2026 | 2213 | 2448 | 2604 | 2806 |
一体压铸车型渗透率 | |||||||||||||
0.0% | 0.0% | 0.0% | 0.9% | 1.7% | 6.7% | 9.4% | 11.8% | 14.4% | 18.1% | 22.3% | 28.7% | 36.8% | |
压铸单车价格(元) | 2200 | 2300 | 3000 | 3500 | 4500 | 6000 | 7500 | 8200 | 8900 | 9000 | |||
一体压铸市场规模(亿元) | 4 | 9 | 48 | 81 | 135 | 228 | 375 | 525 | 762 | 1027 | |||
yoy | |||||||||||||
109% | 422% | 68% | 68% | 69% | 64% | 40% | 45% | 35% |
资料来源:中汽协、中国铸造协会、汽车工业用铝量评估报告、西部证券研发中心
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图 32:一体压铸市场规模的扩张将利好上下游产业链(压铸设备厂商、材料供应商、模具厂商以及压铸件供应商)
下游产业: 特斯拉、蔚来、小鹏、理想、高合等车企 | 中游产业: 广东鸿图、文灿股份、爱柯迪、泉峰汽车、旭升股份、 | 上游产业: 设备供应商(力劲科技、海天金属成型、伊之密);材料供应商(立中集团等) | |
拓普集团等压铸企业 | 设备供应商 | 材料供应商 |
压铸件供应商
整车厂
资料来源:各公司官网、汽车之家、西部证券研发中心 三、设备+模具+材料+ 头羊”布局全面 3.1、技术壁垒:设备+模具+材料+工艺 3.1.1、大型压铸设备单元是一体压铸的前提 高压铸造实质就是在高压(几千至几 高达 100m/s)的作用下,将熔炼后 却凝固成型。传统的汽车压铸件一般 范围内,越大的锁模力能够将贴合的 一体压铸车身/底盘结构件由于投影 吨位的压铸单元,以后底板、前舱、电 以上。除了更大的锁模力,一体压铸 18| 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 | 工艺,铸就高技术壁垒,行业“领 料+工艺 铸的前提 万 kPa)、高温、高流速(充填速度 10-50m/s,甚至 的液态金属或者半固态金属压射到模具型腔,通过冷 需要 1000-4000T 的区间,锁模力在 10000-40000N 模具锁死,从而保证模具型腔高压下的合模稳定性 面积较大,有更多的中空、异形结构,因此需要更大 池托盘等大型总成件为例,压铸单元需要达到 6000T 对于压射量、温度控制等方面提出了更严格的要求。 |
行业深度研究 | 汽车 | 图 34:低压压铸 | 西部证券 | |
2022 年 03 月 09 日 | |||
图 33:高压压铸在压射、温控等方面要求更严格 |
资料来源:智享汽车圈、《高压铸造压铸机结构原理详解培训》、西部证券研发中心
开模 | 合模(保温炉内压力增加0.2-0.5bar) | |
开模(顶出铸件,保温炉压力下降) | 取出铸件 |
资料来源:Excellent handout、《低压铸造课件》、西部证券研发中心
高压压铸因为其高温、高压、高流速的问题具备以下技术难点和问题,技术壁垒较高:(1)孔隙率缺陷:压铸零部件总成多为复杂的中空异形结构,同一个零件的壁厚变化 较多,因此熔融状态快速流动的金属液在冲型过程中可能无法很好地填充,容易 在边角结构处产生表面质量缺陷。
(2)气泡问题:由于压室、型腔、浇注等与大气连通,压铸过程中卷入气体、金属液 析出气体、脱模剂分解产生的气体等均会导致气泡问题,从而影响产品的良品率。
因此压铸设备的排气设计、模具的排气结构、型腔的真空度、生产过程中的工艺 控制成为了高压压铸的重要环节。
(3)热处理和冷却问题:压铸件通过压铸成型之后,需要通过热处理工艺,使得零件 得到更好的力学性能,更稳定的组织和尺寸,更耐腐蚀的材料性能。零部件热胀 冷缩,因此可能产生材料变形以及表面质量缺陷,汽车结构件动态下处于交变应 力和振动的工况下,因此一旦产生表面质量缺陷,会出现线性发展,对于车身安 全是致命问题。
(4)模具损耗问题:高压压铸高速的金属液压射,对于模具的破坏性较强。
图 35:压铸零件异形结构多,容易形成紊流,造成孔隙率缺陷
资料来源:PiQ²、西部证券研发中心
图 36:压铸压射过程中带来零部件内部和表面的气泡问题
资料来源:《Modelling and analysis of bubble entrapment by solidification shell in
steel continuous casting considering bubble interaction with a coupled CFD-DBM approach》、西部证券研发中心
19| 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 |
行业深度研究 | 汽车 | 西部证券 2022 年 03 月 09 日 |
3.1.2、免热处理材料是一体压铸的最佳选择
我们假设 1.5 体积的铝与 1 体积的钢力学性能相似,使用铝制零件可以在不牺牲安全性能 的情况下将车辆重量减轻多达 50%。铝的延展性,耐用性和轻便性也使其成为电子消费品、飞机、汽车的流行材料。低压压铸的零部件需要根据力学性能要求进行必要的热处理,但
是大型一体压铸结构件无法对单独的部位进行热处理,热处理产生的表面质量缺陷对于车
身结构件来说也是致命的影响,在振动和交变应力的工况下,容易产生线性发展。因此,免热处理材料成为各家压铸公司的最佳选择。以立中集团(300428.SZ)、鸿劲金属铝业 为例,公司均有授权公告的免热处理铸造铝合金材料,且具备授权公告的专利:ZL2020100184617(立中集团)、ZL201510830880X(鸿劲金属铝业)。
表 2:一体压铸的发展带动了免热处理材料的研发过程
公司 | 布局 |
立中集团 鸿劲金属铝业 蔚来汽车 | 2020 年立中集团获得免热处理材料发明专利授权:ZL2020100184617 公司具有高强度高韧性压铸铝合金专利:ZL201510830880X 2021 年 10 月,蔚来与帅翼驰联合开发一体压铸免热处理强韧化压铸铝合金 材料 EZCAST 系列,将应用于第二代平台车型上。 |
2021 年 12 月,华人运通高合汽车与上海交通大学轻合金国家工程中心在新
材料开发、低碳轻合金开发上达成战略合作,双方全球首发 TechCast™超大
华人运通 | 铸造用低碳铝合金。该铝合金为免热处理材料,并且已经在一体压铸结构件 |
上发挥作用(2022 年 2 月 25 日,拓普与华人运通高合联合量产下线车身后
舱,长款达到 1700mm*1500mm,实现 15-20%的减重)。
沃尔沃宣布引入一体压铸技术,并在接受媒体采访时表示已开发免热处理铝 沃尔沃
合金材料。
资料来源:各公司官网、压铸周刊、西部证券研发中心
图 37:广东鸿图、鸿劲免热处理材料专利
资料来源:国家知识产权局官网、西部证券研发中心
图 38:立中集团免热处理材料专利
资料来源:国家知识产权局官网、西部证券研发中心
20| 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 |
行业深度研究 | 汽车 | 西部证券 2022 年 03 月 09 日 |
3.1.3、制造工艺是决定一体压铸良品率的核心因素
轻量化设计与制造工艺是密切相关的,铸造工艺可以方便地实现中空异形结构,同时辅以 合金增强力学性能,因此从设备温度曲线控制到模具选择,从模具设计到模具制造,从熔 炼压铸到精密机加工,每个环节对于压铸供应商来说都需要长期的技术经验积累。技术经 验的积累最终反馈到的就是批量阶段良品率的提升。目前传统 4400T 以下的压铸零部件,良品率中枢为 95%以上,而一体压铸零部件由于批量产量比较少,目前还没有比较成熟的 良品率数据,因此,行业压铸龙头有望率先开始进入小批量生产,率先跑通良品率。
图 39:工艺是决定良品率的核心因素,最终反馈到了产品的良品率
模具设计 | 开模、制模 | 模具安装调试 | 喷丸处理 | 热处理 | |
熔炼 | 高压压射 | 成型脱模 | 切边去毛刺 | ||
机加工 | 质检出件 | 成品 | 后加工 | ||
废品 | 合金融化 |
资料来源:搜狐工业设计官方号、西部证券研发中心
3.2、行业格局:行业龙头布局全面,具有先发优势
我们认为大多数主机厂不会采用特斯拉的自供方案,而倾向于选择第三方供应的方案,因 此第三方供应商龙头将迎来新契机。如果主机厂自行压铸结构件,则只能配套自己的车型 产品,无法兼顾产量和运营成本,在应对供应链变化带来的生产计划调整时也会捉襟见肘,而压铸设备、厂房搭建均为重资产投入,一旦产能无法兼顾,则单台产值将不达预期。而 第三方供应商可以实现模具的更换适用于不同车型产品的生产,从而使得设备利用率提升,降低边际生产成本。以一套 6800T 设备为例,我们假设年产量约 10 万件,且需要保证全 天运营以及批量阶段 80-85%的良品率,才能实现 25-30%的毛利率,从而兼顾运营成本和 年产值。
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表 3:我们假设,以一套 6800T 的设备为例,年产量约 10 万件
压铸机单元 | 6800T |
年产量(件) -工作小时(h) -节拍(s) -工作日(天) -良品率 -模具检修时间占比 单件价格(元/件) -单价(元/kg) -单件重量(kg) 单件成本(元/件) -直接材料(元/件) -直接人工(元/件) -制造费用(元/件) 年产值(万元) 总成本(万元) 毛利率 | 116121.60 24 150 360.00 80% 30.00% 3000 50.00 60.00 2240 1200 240 800 34836.48 26011.24 25% |
资料来源:WIND、西部证券研发中心
表 4:压铸厂商纷纷布局一体压铸
公司 | 一体压铸布局 |
文灿股份 | 2021 年 5 月,公司与力劲集团签署战略协议,向力劲集团订购 7 台大型压铸单元,其中两套 6000T、三套 4500T、一套 3500T、一 |
套 2800T,均为力劲集团旗下意德拉 X-PRESS 系列两板式压铸机。2021 年 8 月,公司再签署协议购买 9000T 压铸设备。2022 年公
司计划将 9000T 压铸设备于天津落成。
广东鸿图 | 2022 年 1 月 22 日,公司 6800T 底盘一体化结构件下线暨 12000T 超级智能压铸单元合作签约仪式,6800T 压铸单元已于 1 月 17 日 |
成功试模。广东鸿图、力劲集团、广州市型腔模具制造有限公司、广东鸿劲金属铝业有限公司等四方,就 12000T 超级压铸单元研发
项目举行了签约仪式。此外,公司与力劲集团签订了 8 台智能压铸单元采购协议。目前公司已经与多家整车企业车型项目开展试制项
目工作。
拓普集团 | 2021 年 9 月,公司与力劲科技签署协议,达成深度战略合作。拓普向力劲订购了 21 台套压铸单元,其中包括 6 台 7200T、10 台 4500T |
和 5 台 2000T 的压铸设备。2022 年 2 月 28 日,公司与华人运通高合汽车联合宣布,基于 7200T 压铸设备正向开发的一体化车身后
舱正式量产下线。
泉峰汽车 | 2021 年 8 月,公司南京总部的 2700T 压铸机已经进入量产使用状态,2021 年底 5000T 的压铸机完成安装调试并交付量产,6000T |
和 8000T 的压铸设备将陆续到位。
爱柯迪 | 引进大型压铸机,研发汽车结构的高压压铸制造技术,产业园项目中,公司拟购入 45 台压铸机,其中 1000T 以上压铸机 35 台, |
包括了 4 台 4400T、2 台 6100T 和 2 台 8400T。
华达科技 | 布局一体压铸工艺,计划一期投入低压差压铸造,二期投入高压铸造。高压压铸计划采用 8000T 设备,开拓电池托盘总成新工艺。 |
资料来源:汽车之家、各公司官网、西部证券研发中心
22| 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 |
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国内传统铝压铸龙头企业的营收中枢为 30 亿元左右,良品率基本均在 90%以上,差异性 较小,集中度较低。国内压铸企业约 6000 家,但是绝大部分企业规模比较小,头部压铸 公司主要为广东鸿图、爱柯迪、文灿股份、派生科技、旭升股份等。随着压铸设备吨位提 升、大型模具精度真空度技术的成熟以及免热处理合金材料的专利落地,大型精密压铸逐 步构建了技术、资金、客户资源的多重护城河,高压压铸尤其在设备+模具+材料+工艺形 成了较高的技术壁垒。行业龙头如文灿股份、广东鸿图、爱柯迪全面布局相关领域抢占先 机,有望拓展一体压铸下游客户,开始小批量提升良率的过程并实现批量生产,一旦形成 规模效应,行业集中度将得以提升。铝压铸营收体量方面广东鸿图具备优势;毛利率、净 利率等方面爱柯迪具备优势;量产进度与客户拓展方面文灿股份具备优势,首先绑定量产 客户。
图 40:铝压铸营收体量方面,广东鸿图占据优势 | 图 41:毛利率方面,爱柯迪、旭升股份具备一定的优势(毛利率:%) | |||||||||||||||||||
70 60 50 40 30 20 | ||||||||||||||||||||
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3.2.1、广东鸿图(002101.SZ):国内铝压铸龙头,在手一体压铸试制订单充沛
公司是铝合金压铸件龙头企业,22 年多个业务板块得到边际改善。公司主要有四大业务 板块(精密铝合金压铸件业务、汽车内外饰件业务、专用车业务、投资业务),其中对于 专用车业务,公司公告挂牌转让广东宝龙汽车有限公司,此次股权转让预计可增加约 7000 万元公司合并口径的归母净利润。
公司在设备、材料、模具、工艺等环节具备优势,目前已为多家下游客户开发试制一体压 铸结构件,有望迅速达成一体压铸量产能力。2022 年 1 月 17 日,公司首个一体化铝合金 压铸结构件试制成功,采用的是 6800T 压铸单元,目前处于提升良品率和生产节拍的关键 时期。设备方面公司与力劲集团达成批量采购协议,总共签订了 8 台包括 12000T 吨位压 铸机在内的大型压铸岛,强势进入一体压铸领域。目前公司已为多款车型项目提供大型一 体压铸的试制开发技术服务,主要产品包括后底板、前舱和电池托盘,后续有望从开发供 应商转成批量供应商。
图 42:广东鸿图营业收入(单位:百万元)
2,000 | |||||||||||||||||||||
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3.2.2、文灿股份(603348.SH):国内一体压铸先行军,加快订单步伐
公司主营汽车铝合金精密铸件产品,营收占比在 90%以上,主要应用于燃油车、新能源车 的发动机系统、变速箱系统、底盘系统以及车身结构件。2020 年公司收购法国百炼集团,完善重力铸造工艺能力、扩大营收规模的同时进行了产品和客户的拓宽,公司已经在蔚来、大众、奔驰等既有客户的基础上拓展了华为/赛力斯、理想汽车等新势力客户。
公司是国内首个获得大型一体压铸后底板项目定点的压铸企业,从量产确定性和速度上看,公司量产进度最快,放量确定性强。公司 21 年 5 月与力劲科技签署《战略合作协议》,购 置包括 6000T、9000T 的 7 台大型设备。公司于 21 年获得首个一体压铸后底板项目定点,11 月 6000T 压铸岛试模成功,一体压铸后底板产品成功下线,进入提升良率的快速通道,并有望持续突破更多量产项目。
图 46:文灿股份营业收入(单位:百万元)
1,400 1,200 | ||||||||||||||||||||
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3.2.3、爱柯迪(600933.SH):中小零部件压铸龙头,强势进入大型一体压铸领域
公司产品结构从中小零部件(雨刮系统、传动系统、转向系统等)向大型结构件转型。小 型零部件具有品类多、客户多、批次更新快的特点,因此公司在精益管理、高效制造等方 面具备优势。公司于 2022 年 2 月与安徽含山经济开发区管委会签署《投资协议书》,目标 建设新能源汽车三电系统零部件及汽车结构件智能制造项目,通过项目的扩张,有利于公 司就近供应产品,降低运输成本,拓展新客户,扩大营收规模。一体压铸方面,公司掌握 高压真空压铸工艺,并计划购置 45 台压铸机,包括 2 台 6100T 和 2 台 8400T 的设备,稳 步推进中大型零部件一体压铸。
图 50:爱柯迪营业收入及增速
30 | 营业总收入(亿元) | yoy(%) | 25 | |||||
25 | 20 | |||||||
20 | 15 | |||||||
15 | 10 | |||||||
10 | 5 | |||||||
5 | 0 | |||||||
0 | -5 | |||||||
2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 |
图 51:爱柯迪归母净利润及增速
200 | 2020年归母净利润(百万元) | 120% | |||
2021年归母净利润(百万元) | |||||
150 | 100% | ||||
80% | |||||
100 | 60% | ||||
40% | |||||
50 | 20% | ||||
0% | |||||
0 | -20% | ||||
-40% | |||||
Q1 | Q2 | Q3 | Q4 |
资料来源:WIND、西部证券研发中心 资料来源:WIND、西部证券研发中心
图 52:爱柯迪的主要产品集中于雨刮系统、传统系统等小型零件
资料来源:公司官网、西部证券研发中心
风险提示:一体压铸订单不及预期;终端需求降低风险;铝价波动风险等。
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四、投资建议
一体化压铸产业链全面布局的龙头企业将在轻量化领域抢占先机,有望获得客户量产订单,开展小批量良率提升的过程,并实现大批量生产。我们看好一体压铸的增长空间,建议关 注在模具、设备、材料和工艺等方面具备优势的广东鸿图(002101.SZ)、文灿股份(603348.SH)、爱柯迪(600933.SH)等龙头企业。其中在铝压铸营收体量方面广东鸿 图具备优势;毛利率、净利率等方面爱柯迪具备优势;一体压铸拓展方面文灿股份具备优 势,首先绑定量产客户。
表 6:汽车轻量化:一体压铸可比公司
代码 | 简称 | 最新价 | 总市值 | 净利润(亿元) | 2020 | 销售收入(亿元) | 2023E | 2021 | P/E | 2023 | |||
(元) | (亿元) | 2021E | 2022E | 2023E | 2021E | 2022E | 2022 | ||||||
002101.SZ | 均值 | 12.46 | 65.90 | 5.93 | 8.36 | 10.78 | 46.14 | 60.27 | 75.25 | 93.16 | 35.40 | 20.69 | 15.55 |
广东鸿图 | |||||||||||||
2.76 | 4.10 | 5.35 | 55.96 | 59.13 | 64.21 | 73.98 | 23.86 | 16.09 | 12.31 | ||||
600933.SH | 爱柯迪 | 13.41 | 115.61 | 4.36 | 6.65 | 8.29 | 25.91 | 31.92 | 39.64 | 47.61 | 26.50 | 17.39 | 13.95 |
文灿股份 | |||||||||||||
603348.SH | 36.27 | 95.08 | 1.15 | 3.91 | 5.65 | 26.03 | 41.53 | 52.85 | 66.46 | 82.68 | 24.33 | 16.82 | |
泉峰汽车 | |||||||||||||
603982.SH | 25.41 | 51.18 | 1.67 | 2.54 | 3.58 | 13.86 | 17.58 | 24.79 | 32.32 | 30.68 | 20.18 | 14.32 | |
601689.SH | 拓普集团 | 51.58 | 568.44 | 11.45 | 15.85 | 20.57 | 65.11 | 114.02 | 150.21 | 187.26 | 49.64 | 35.87 | 27.64 |
603305.SH | 旭升股份 | 33.90 | 151.55 | 4.95 | 6.98 | 9.24 | 16.28 | 27.53 | 38.74 | 50.41 | 30.59 | 21.70 | 16.40 |
华达科技 | |||||||||||||
603358.SH | 19.89 | 87.33 | 3.61 | 4.86 | 6.63 | 41.34 | 47.24 | 61.57 | 83.81 | 24.22 | 17.98 | 13.17 | |
敏实集团 | |||||||||||||
0425.HK | 22.70 | 263.73 | 17.52 | 21.97 | 26.97 | 124.67 | 143.23 | 169.97 | 203.47 | 15.06 | 12.00 | 9.78 |
资料来源:WIND(营收数据参考 2022 年 3 月 8 日 WIND 一致预期,广东鸿图为西部证券研发中心测算)、西部证券研发中心
五、风险提示
影响压铸行业相关企业经营利润的主要因素有:
①一体压铸订单不及预期,目前一体压铸以新势力车企为主,如果渗透率不及预期,将影响铝压铸企业盈利水平。
②新势力车型销量不及预期,上下游供需变化的影响对于压铸行业利润影响很大。
③铝价等原材料价格的波动风险,压铸企业和整车厂签约合同会规定价格波动调整 协议,进行季度性调价。21 年铝价原材料供应商提价,压铸企业无法快速将涨价 转嫁给下游客户,因此较大程度地影响了利润水平。
④汇率变动风险,压铸企业产品用于出口的业务容易受到汇率变动影响。
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西部证券—行业投资评级说明
超配:行业预期未来 6-12 个月内的涨幅超过大盘(沪深 300 指数)10%以上
中配:行业预期未来 6-12 个月内的波动幅度介于大盘(沪深 300 指数)-10%到 10%之间 低配:行业预期未来 6-12 个月内的跌幅超过大盘(沪深 300 指数)10%以上
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