新能车的产业新趋势:一体化压铸行业分析

新能源车发展到现在,从电池包的性能上已经逐渐接近现有材料的极限,想要继续提升整车系统的运转效率,除了对三电系统进行改良,也要求汽车工艺的进一步迭代。与之相匹配的方向有很多,今天主要说说轻量化和一体化压铸

一、一体化压铸行业分析

汽车的轻量化主要是通过铝合金代替钢铁,在保持车身整体结构强度不变的前提下,尽可能减少车重,从而提升车辆性能。

对油车来说,减重=减耗+减排,根据测算,车重每下降10%,最多可以实现节油5-10%,同时减少一定比例的碳排放量。对于新能源车来说也是如此,新能源车减重100kg,续航里程可以提升10-11%,同时降低20%的电池和日常损耗成本。

如果说什么材料将轻量化做到极致,那一定是碳纤维材料。以冬奥会中惊险刺激的多人雪车项目为例,车体大多采用高强度碳纤维,在维持高强度的同时,最大限度减轻车重,以减少冰面摩擦,达到更高速度。

当然,碳纤维的减重效果最佳,但因为高昂的价格,目前仅用于体育器材、航空航天、风电叶片等关键环节,汽车轻量化还是要选择性价比更高的材料,否则节约的能耗还不够换几个零件。综合考虑下来,目前铝合金的综合性价比最高,已经开始逐渐应用在汽车零部件和三电系统中。

汽车轻量化材料对比
汽车轻量化材料对比

车用铝合金部件的渗透率在持续提升,最先实现替换的有各种小件(例如雨刮电机、空调系统等)和三电系统。随后,底盘控制系统的轻量化替代也逐步开始(例如副车架、转向件等),但都集中在中小零部件中。目前部分车型已经开始采用铝合金车架和底盘,例如Model Y和蔚来。

大概估算了一下乘用车铝合金市场。通过各方数据,我们测得2020年单车用铝量为139kg,预计2025年会提升至250kg,2030年继续上升到350kg。按照这个假设,2025年乘用车铝合金市场估计有1360亿元,5年CAGR达到17%,其中底盘渗透率将提升至25%。

和钢结构不同,铝合金在焊接的时候存在一定的技术难点,焊接方式和成本都有所不同。钢结构焊点单价大约在0.5元左右,而铝合金大约是1.0元,车身的拼接难度较高。在这种情况下,一体化压铸可以很好的解决成本和工艺的难点。

压铸机吨位的不断提升,也是一体化压铸出现的重要契机。铝合金小件外壳仅需1600T的吨位,而车身结构件(例如AB柱等)则需要4400T吨位的压铸机。力劲集团在2019年末推出全球首台6000T吨位压铸机,21年4月推出首款9000T压铸机,成功扫清了一体化压铸的设备瓶颈,为压铸企业的技术升级做好了设备储备。

压铸企业产品及对应设备
压铸企业产品及对应设备

一体化压铸有什么好处呢?根据特斯拉数据,Model Y采用一体化车后板,可以减少20%成本,生产速度从2小时提升到90秒,占用面积减少30%,技术工人需求减少90%;对车体来说,整车重量下降约10%,从而提升了14%左右的续航里程。

这里需要区分一点,一体化压铸只是铸造工艺的改变,一般来说是将车厂的利润转移到压铸厂,属于产业链的利润重新分配。特斯拉比较特殊,是因为自身采用一体化压铸,而不外包。成本的节约主要是体现在土地面积减少、人工需求下降以及生产速度的提升。对于国内大部分车企特别是新能源车来说,由于自身不做一体化压铸,利润会转移到压铸企业,对一体化压铸环节存在盈利提升的促进作用。

当然,车身的一体化压铸目前还处于早期阶段,渗透率非常低。现在很多车企看到了特斯拉做一体化压铸的成果,纷纷效仿,进度靠前的包括蔚小理、高合等,沃尔沃在2月也表示会采用一体化压铸,行业热度正在蹿升。我们测算,2025年市场规模接近400亿元,5年的复合增速高达200%+。

二、一体化压铸材料上市公司

目前做铝部件压铸的企业众多,国内有爱柯迪、旭升、文灿等。行业壁垒相对较高,一方面来自于设备瓶颈。前面我们提到,由于车身压铸需要高吨位的压铸机,目前国内具有对应设备的仅有文灿、拓普等少数企业,其余企业的压铸机吨位仅能满足小型零部件的生产需求。另外,行业的工艺积累也很关键,包括流道的设计、排气等细节的把控等等,如果没有长期的技术积累,产品的良品率和性能都会大打折扣。

大概梳理了一下国内相关供应商的设备采购以及订单进度情况,文灿、鸿图和拓普位于靠前的位置,其中文灿在已有设备以及采购计划中均比较领先,同时也成功与蔚来、理想签约。

一体化压铸材料上市公司
一体化压铸材料上市公司

对于国产渗透率较低的零部件环节,深度绑定优质主机厂可以迅速实现产品渗透率的提升,进入核心产业链,完成国产替代,这个逻辑在一体化压铸行业有一点转变。目前一体化压铸尚处于起步阶段,国内新势力效仿特斯拉,会在新车型上积极尝试一体化压铸工艺,与他们合作的供应商将获得较为稳定的订单,迅速铺开产业布局。另外,未来其他主机厂加入的时候,也会优先选择此前有成功经验的生产企业。所以在这个环节,我们依旧关注与国产新势力合作密切的一体化压铸厂商。

三、一体化压铸龙头股:文灿股份

由于篇幅限制,本文仅以文灿股份为例,讲一下公司的发展历程与现状。

文灿股份之前主要做铝合金精密压铸件,2020年收购法国百炼集团完善了压铸工艺。针对一体化压铸业务,公司拥有3台4500T和2台6000T压铸机,同时计划在2022年2月交付1台9000T压铸机。与特斯拉相比,公司用6000T和9000T压铸机生产产品的良品率会更高,目前也成功拿到蔚来ET5以及理想新车型的订单,实际的放量时间可能集中在23年。

与同行其他竞争对手相比,文灿股份在大型结构件的经验更加丰富,技术与车身一体化压铸关联度更强,同时订单和客户合作进展也具有明显的领先优势。至于旭升股份、爱柯迪和拓普集团,虽然采购了较大吨位的压铸机,但之前的核心业务是三电系统以及中小型压铸件,在工艺积累上仍然具有一定差距,短时间内赶超文灿的可能性不大。

总结一下,轻量化可以有效的降低车重,延长新能源车续航里程。性价比较高的铝合金在焊接工艺上存在一定的难度,焊接成本较高;而采用一体化压铸可以有效降低生产成本。一体化压铸还处在早期阶段,新进入者可以分得较为可观的份额。

风险提示:上述内容所涉及的股票名称,仅作为案例研究参考,不对您的投资交易构成任何买卖建议,据此买卖,风险自负。股市有风险,投资需谨慎!
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