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新能源汽车大趋势——压铸行业深度研究

浏览 时间 2024-06-10 作者 铸乐模具系列

  压铸,全称压力铸造,是将液态或半液态金属,在高压作用下,高速填充压铸模的型腔,并在压力下快速凝固而获得铸件的一种方法,是铸造金属件技术中的一种,具有生产效率高、产品质量好、尺寸精度高、切削少、绿色环保、压铸产品力学性能可靠等优点。压铸作为一种通用的基础工业工艺,早在19世纪初便已随着印刷行业的需求出现并逐渐发展。

  20世纪30年代开始,铝、锌以及铜、镁等合金逐步被用做压铸材料。自20世纪中叶以来,压铸件被大规模的使用在汽车、医疗设施、通讯、家电、计算机等各行业中,同时,随着各行业产品性能需求的提高,压铸工艺在低压铸造的基础上逐步向高压压铸、真空压铸等复杂的压铸工艺方向发展。

  随着下游汽车、航天航空、工业电气等终端产品、设备的演进,对于零部件产品的精密加工要求慢慢的升高,压铸产品需要与其他零部件装配后形成完整部件,作为中间产品,其精密加工特征体现在产品性能和产品外观两方面。压铸产品的内在性能主要为产品构造、质量等是不是能够满足使用需求,而性能要求一般与具体应用终端产品相关:工业机床铸件通常要具备高强度、高刚度、低应力;汽车行业铸件一般要求高强度、高塑性、高疲劳强度;航空航天领域使用的压铸件则要求高强度、韧性好,以及断裂韧性好,抗疲劳裂纹扩展能力强等。压铸产品的外观精密程度体现为产品的尺寸公差和表面缺陷状况:尺寸公差越小则和其他零部件的安装、使用匹配性能越高;表面缺陷则主要系因压铸过程中合金液体流动性不良、浇注系统不合理等原因形成的欠铸情形,表面缺陷不仅影响产品外观,还在某些特定的程度上影响产品的使用效果。

  压铸产品制造流程的重要环节包括压铸成型和后道精加工,因此,模具和夹具等工装的研发设计和制造就成为了压铸企业技术水平的重要表现。模具浇注系统流道设计是影响压铸产品尺寸变化和表面缺陷的关键;模具的表面硬化处理能够增强模具的硬度、耐磨和耐热性能,延长模具的寿命,同时模具的温度条件亦决定了铸件的凝固程度和相应的微观组织架构,和产品性能息息相关。后道精加工主要是采用刀具、夹具和数控设备对压铸毛坯进行机械加工,逐步提升产品的公差和外观精度。夹具、特制刀具作为精加工环节不可或缺的重要组成部分,其适配性是提升产品尺寸公差和外观精度的重要保障,刀具、夹具设计的合理性能达到快速更换、自定位、多工位同步加工等效果,在提升产品精度的同时进一步提升了生产效率。

  能够应用于不相同的领域的压铸产品一般均为客户定制的非标准产品,客户结合产品的具体应用环境提出产品设计的具体方案,而在现有的生产设备、加工工艺基础上向客户提供符合标准要求的定制化产品,则需要铸造企业拥有较强的研发能力和良好的制造经验。企业研发团队第一步是要对客户的真实需求进行精准理解、分析,还需要拥有将匹配的压铸、精加工工艺选择,适配的工装以及生产设备等生产资源转换为实现批量生产合格产品的能力。

  压铸产品具有定制化属性,产品研发需要考虑产品规格、结构、用途和生产加工的工艺路径等因素,此外,汽车、航空航天、工业电气等应用领域环境亦对产品提出严苛的质量发展要求,因此产品的研发、试制到批量生产的周期较长。

  压铸行业属于资本和技术密集型行业。压铸产品定制化需求高,因此,企业要配置与有关要求相匹配的制造、研发、检测设备,且应该要依据终端产品外观尺寸、精度要求变化而进行设备改造或更新。压铸企业要投入大量资金购买国内外先进的压铸设备、精加工设施、研发设备和检测设备以提升公司硬件实力。另一方面,企业还需要配备拥有丰富专业相关知识储备和行业经验的研发人员,在材料运用、模具开发、产品设计、工艺创新方面彰显企业的软件实力。

  压铸件的应用场景范围很广,在汽车、机械、电子电器、通信设施中都有大量采用,其中汽车工业压铸件的用量最大。目前,压铸工艺使用的金属原料主要有铝合金、镁合金、锌合金、铜合金等,其中铝合金由于被大范围的应用于汽车行业,在压铸件合金使用中占比最高。未来随着压铸行业技术水平的逐步发展,压铸件在新能源、航空、航天、机器人等行业的应用场景范围亦会促进拓展。

  因为铝合金生产所带来的成本较低、工艺成熟、应用场景范围广,所以铝合金是当前压铸件中的最主要金属,根据华福证券研究报告显示,目前压铸件材质中有超过80%为铝合金。

  根据GrandViewResearch研究结果,2021年全球铝压铸件市场规模为694亿美元,2030年市场规模将能达到1,123亿美元。此外,全球铝合金压铸件的市场需求量也将从2021年的8,932.3千吨,增长到2028年的11,376.9千吨,年均复合增长率3.53%,铝合金压铸件的市场规模仍将稳步扩大。

  我国目前是世界最大的铸件生产国及消费国,根据美国铸造协会ModernCasting杂志数据,我国2020年铸件产量在全世界的占比达到49.24%。近年来,我国产量保持了稳步增长态势,2010年-2020年间平均增长率达到3.12%。

  从应用领域来看,汽车工业系压铸产品用量最大、品种最多的产业,根据MordorIntelligence研究报告,2021年车用压铸件市场达到610.5亿美元;预计2027年全球市场规模将近一步上升至875.4亿美元。根据国盛证券测算,2020年我国汽车铝压铸件市场规模达到890亿元,2025年将能达到1,285亿元。因此,汽车行业的发展很大程度上直接影响了压铸行业的发展。

  从20世纪70年代开始,世界各国开始提倡节能减排、绿色环保,在这个大背景下,减少汽车能耗,提高能效比便成了汽车工业发展的一个重要方向。汽车的轻量化便是实现汽车节能减排目标的重要方法之一,而汽车零部件设计与制造的改进,便成为被首先考虑的重要手段。零部件的设计与制造主要考虑两个方面,即使用轻质材料与应用先进制造工艺,使生产出的零部件既满足轻量化的需求又满足实际应用的需求。压铸工艺在这两个方面都存在极大优势,从而注定了压铸工业将与汽车节能减排、绿色环保发展的新趋势相融合。

  汽车行业是国民经济的重要组成部分,亦是我国制造业重点发展的行业,具有上下游关联度高、系统集成度高、附加值高、规模效应明显等特点。目前,汽车工业作为压铸行业最大的应用市场,其发展状况对压铸行业的发展具有巨大影响。

  汽车产业具有产业链长的特点,与上下游的钢铁、有色金属、半导体、电子、能源、物流、化工等各类行业紧密连接,能够带动包括税收、就业、技术在内的一系列领域发展,因此,汽车产业对各国工业的产业升级与发展有很强的带动作用,亦是一个国家制造业软、硬件实力发展水平的重要标志。根据世界汽车组织(OICA)的数据,除2020年受新冠疫情影响,全世界汽车产量一下子就下降以外,2010 年 -2019 年全世界汽车产量整体发展形态趋势良好,从 2010 年的7,762.16万辆增长到2019年的9,178.69万辆。目前,全世界汽车产量也逐渐恢复,2021年相较于2020年增长了3.26%。

  随着近年来我们国家的国民经济的加快速度进行发展,以及制造业的迅速进步,我国汽车行业也得到了长足的发展,目前慢慢的变成了世界汽车制造产业链中不可或缺的重要一环,从汽车的结构件、发动机等“大件”到汽车的配件、内饰等“小件”均能看到中国制造的身影。据央视财经2020年数据,我国汽车产业占GDP总额的比重约为6.7%,汽车产业对经济增长的拉动作用仅次于基建和房地产,业已成为我国经济发展的一台强劲发动机。

  进入新世纪以来,我国工业化、城市化、现代化快速推进,我国汽车工业开始保持平稳向上增长趋势。受益于我国经济的快速发展以及汽车行业的各项政策扶持,我国在2009年超过美国变成全球第一大汽车产销国,并蝉联世界第一。自2010年以来,我国汽车产销量稳步增长,从2010年产量1,826万辆、销量1,806万辆增长到2021年的产量2,608万辆、销量2,628万辆;汽车产销量占全球比例也稳步提高,从2010年的产量占23.46%、销量占24.06%增长到2021年的产量占32.54%、销量占31.78%。

  2018年及2019年受全球汽车市场的宏观影响及我国乘用车优惠政策全面退出等因素的影响,我国汽车的产销量出现了小幅度的回落。2018年我国汽车产、销量相比上年同期下降4.16%与2.77%,2019年我国汽车产销量相比2018年同期下降7.51%与8.23%。此外受新冠疫情的影响,2020年我国汽车产量、销量继续小幅度下滑,相较上年同期下降1.93%与1.79%。随着国内疫情的结束,我国汽车行业逐步回暖,根据中国汽车工业协会数据,2021年,我国汽车产量为2,608万台,同比上年增长3.40%;我国汽车销量为2,628万台,同比上年增长3.81%。

  总体上,我国汽车市场还有较大发展空间,根据东吴证券《拥抱汽车黄金时代——汽车行业2021年度投资策略》研究报告测算,2018年我国乘用车销量中90%系首次购买需求及换购需求,只有约10%的报废销量,我国汽车消费需求依然广阔,汽车消费市场远未饱和。此外,根据前瞻产业研究院数据,2019年我国每千人汽车保有量数据为173台,相较于传统发达国家及新兴国家,我国每千人汽车保有量较低,仅相当于发达国家美国的每千人汽车保有量的五分之一,亦说明我国汽车消费市场未达到饱和,还有较大的市场空间可以挖掘。

  近年来新能源汽车销量快速增长,2020年底,新能源汽车已在超过100个国家和地区实现销售,全球累计销量超过1100万辆。2013年-2020年世界新能源汽车销量复合增长率达到47.62%。随着欧盟、中国、美国等国家和地区在碳排放法规上逐渐加码,全球新能源汽车的销量也实现了快速增长。2020年相较于2019年新能源汽车销量增加100万辆,增长幅度达到43.78%,市场渗透率达到4.2%。

  数据来源:中国汽车技术研究中心《中国新能源汽车产业发展报告(2021)》

  我国新能源汽车也呈现出欣欣向荣的状态,尽管受到新冠疫情的影响,但2020年我国新能源汽车依然实现了较大幅度的正增长,全年销量达136.7万辆,同比增长10.9%,占世界总销量的42%。我国新能源汽车市场结构也逐步优化,非营运新能源乘用车的需求逐渐上升,新能源汽车市场潜力逐渐突显,根据大搜车智云数据,2021年我国非营运新能源乘用车销售256.46万辆,占全国新能源乘用车销售占比为87.8%,说明我国新能源乘用车主力已经转变为普通消费者,大众对新能源汽车的认可度也逐渐提高。根据中国汽车工程学会在2020年10月份发布的《节能与新能源汽车技术路线年新能源汽车占总销量的20%左右,至2035年节能汽车与新能源汽车年销量各占50%。2020年,国家出台《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》,从政策层面突出节能增效,鼓励发展中高端电动汽车,为我国新能源汽车发展指明方向,未来我国新能源汽车市场将会继续保持较好的发展。

  数据来源:中国汽车技术研究中心《中国新能源汽车产业发展报告(2021)》

  汽车零部件是指机动车辆及其车身的各种零配件,一般一辆车由上万个零部件组成。按照应用系统分,汽车零部件可以分为动力系统、传动系统、悬挂系统、转向系统、电气系统等零部件;按照材料不同,汽车零部件可以分为金属类、塑料类、电子类零部件,其中金属类零部件包括传统的铁质、钢制零部件以及铝、镁、铜等有色金属合金零部件。

  汽车零部件行业是汽车工业的重要组成部分,是汽车行业发展的基础支撑,与汽车行业相互促进、共同发展。在全球汽车产业价值链中,零部件产业的价值超过50%。在发达国家,汽车零部件产值一般是整车的1.7倍。目前,汽车工业呈现全球化采购的特点,各大整车厂商与零部件制造商之间相互分工、协作形成了汽车整车厂商在上、各级配套零部件供应商在下的金字塔型供应结构。整车厂商通过维护自身供应商管理体系,实现自身产业链上游的相对稳定。

  根据 360 research report 统计,2021 年世界汽车零部件行业规模为19,277.90亿美元,并预测行业规模会以复合增长率2.4%的速度增长,于2028年达到22,737.50亿美元。目前世界汽车零部件产业正在逐步向新兴国家转移,当前,新兴汽车市场尚未饱和、市场发展较快,是整车消费增长的主要区域,因此吸引了诸多国际整车厂商在新兴市场进行布局。此外,新兴市场所处国家的劳动力成本相对较低,吸引来了较多大型汽车零部件生产企业于低劳动力成本国家投资建厂,转移制造环节。随着产业集群的形成,汽车零部件生产厂商的成本将进一步降低,并逐步吸引研发、设计、采购、销售、售后等更高技术的生产环节转移,为这些新兴市场的汽车产业和汽车零部件产业升级提供了技术基础。

  但目前,世界汽车零部件行业依然由汽车工业发展较早的发达国家如美国、日本、德国等国企业主导。当前,这三国依然是在全球汽车100强企业中占据席位最多的国家。根据AutomotiveNews年度全球汽车零部件百强榜统计结果,百强榜中日系企业占23家、美系企业占23家、德系企业占18家,合计占比64%。中国共有8家汽车零部件企业进入“2021年度全球汽车零部件百强榜”与起步较早的发达国家相比仍有一定距离。

  近年来,国内经济持续增长已经成为整车市场快速发展的重要驱动力,从而推动汽车零部件行业的积极发展。在行业持续向好的背景下,国内零部件企业持续加大研发投入,加快实现产业升级。跨国汽车零部件产业巨头也高度重视中国市场,尤其是在新能源汽车和智能联网汽车领域,通过在华投资建厂、与中国企业展开业务、技术合作等方式扩大在华业务影响力。如博世、巴斯夫、马牌轮胎等纷纷在中国投资建厂,拓展在华业务布局。

  受宏观市场因素及新冠疫情的影响,2018年以来,我国汽车销量情况出现了小幅度的下滑,但得益于我国汽车零部件产业升级,汽车产品的各项配置的装备率大幅提升,尤其是新能源、智能网联等高价值零部件的需求量猛增,我国汽车零部件产业保持了良好的上升势头,2021年汽车零部件市场规模达到4.90万亿元。自2015年以来,我国汽车零部件领域市场规模复合增长率达7.30%。

  我国汽车零部件企业的成熟,也反应在我国近年来汽车零部件的出口额的快速提升中。我国汽车零部件产业积极参与汽车产业链的全球化布局,目前业已变成全球汽车零部件产业的重要一环。目前,我国已经形成了六大汽车产业集群——长三角产业集群、西南产业集群、珠三角产业集群、东北产业集群、中部产业集群和环渤海产业集群,这些产业集群象征着我国汽车产业已经迈向成熟,对我国汽车产业的未来发展具有深远影响。

  近年来,汽车用铝零部件行业发展迅速,一方面得益于政策上不断提出汽车轻量化与节能减排的新需求,另一方面新能源汽车行业发展的需求在消费端上刺激了铝零部件行业的发展。根据《中国汽车工业用铝量评估报告(2016-2030)》,我国汽车用铝量不断上升,2020年达到450.6万吨,预计2030年可以达到1,070.0万吨,年均复合增长率8.9%。

  随着人类面临的环境问题愈发严峻,能源压力与环保压力也逐渐增高,节能减排与低碳化已经成为当下时代的主题之一。我国已经承诺在2030年实现碳排放达到峰值,2060年碳排放达到中和。未来我国将会进一步重视汽车在节能减排与环保中的作用,从新能源汽车与传统燃油汽车两个方面着手实现更绿色更环保的汽车。针对汽车环保化的实现方法,中国汽车工程学会在《节能与新能源汽车技术路线图》中,明确指出有应用轻质材料、采用新的制造技术和工艺以及采用先进的结构优化或设计方法三条技术路径。

  其中,应用轻质材料指推进高强度钢、铝合金、镁合金、工程塑料、复合材料等轻质材料在汽车结构中应用,取代相对较重的传统材料。铝及铝合金由于其自身综合性能优势,成为了汽车落实节能与轻量化最好的材料。根据中国汽车工程学会编制的《节能与新源汽车技术路线千克,2030年达到单车用铝量350千克,单车铝需求量不断增加。

  从市场角度而言,汽车中铝代钢已经成为全球范围内汽车轻量化发展的潮流。以发展时间较久、较为成熟的北美市场为例,根据达科市场咨询公司(DuckerWorldwide)的研究,1990年至2020年,北美轻型汽车单车用铝量从74.8kg预计增加到211.37kg,增长幅度达182.58%,并预测未来轻型汽车含铝量将会进一步增加,到2028年时轻型汽车单车含铝量可达256.28千克。

  随着我国汽车行业的成熟与发展,我国汽车单车用铝量也在逐步增加,根据国际铝业协会及CM咨询的研究报告,我国2016年以来乘用车单车用铝量在不断增加,并且研究报告预测未来我国乘用车用铝量将会进一步增加。

  从新能源汽车角度而言,快速增长的新能源汽车亦需要大量铝零部件。目前,新能源汽车“里程焦虑”系新能源汽车推广过程中的一大痛点。根据艾瑞咨询的《2020年中国新能源汽车行业白皮书》的调查结果,购车时超过半数的用户会考虑续航里程、安全性等因素。现阶段,相较于传统内燃机汽车800km-1,000km的续航里程,新能源汽车相对较短的续航里程限制了新能源汽车需求的进一步扩展。此外,由于新能源汽车上搭载的三电系统(电驱动、电池、电控)与大量智能化系统,大幅增加了新能源汽车整车重量,进一步缩短了新能源汽车的续航里程。平均来看,纯电动汽车的整备重量较传统内燃汽车重约100-250kg,而汽车的整备质量每减重10kg,在无制动动能回收的情况下,新能源汽车的续航里程可以提升2.5km,因此汽车轻量化是缓解新能源汽车里程焦虑的主要措施之一。

  综上所述,汽车用铝零部件未来前景较好,随着传统汽车和新能源汽车市场的扩大,汽车铝零部件还有较大发展空间。

  汽车的轻量化指的是采用现代设计方法或使用新材料在确保汽车综合性能指标的前提下,尽可能的降低汽车的自身重量,最终达到降低能源消耗、减少污染排放。但是,汽车的轻量化并非简单的减少材料的使用,而是综合的使用新的设计方法与新的轻量化材料,有目标的减轻汽车自身的重量,同时保证汽车行驶时的安全性、耐撞性、舒适性等硬件性能指标以及造价等经济指标。随着近年来世界各国对环保的重视以及“碳中和”概念的提出,汽车轻量化已经成为各大整车厂商与汽车零部件厂商未来的必然选择,是汽车工业与汽车零部件行业的重要发展方向之一。

  20世纪以来,人们逐渐认识到了温室气体对地球环境的影响,并开始有意识的采取节能减排的措施以应对世界气候变化。自京都气候大会以后,参与缔约各国均陆续推出了相应的节能减排政策,其中针对汽车节能减排标准也逐渐提高。如我国于2016年12月23日颁布了《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》,对汽车排放标准进行了严格的限定。2017年,我国工业和信息化部、发展改革委以及科技部联合发布了《汽车产业中长期发展规划》,规定到2020年,新车平均燃料消耗量乘用车降到5.0升/百公里、节能型汽车燃料消耗量降到4.5升/百公里以下,到2025年,新车平均燃料消耗量乘用车降到 4.0 升/百公里。国外也出台相应节能减排法案,美国 EPA(Environmental Protection Agency)发布汽车温室气体排放标准,计划在2026年汽车的平均汽油利用效率能够达到7.06L/100km;欧盟出台政策,计划到2024年将汽车每公里二氧化碳排放量减少到95g/km、货车排放量减少至147g/km;日本经济产业省制定标准,计划在2030年将汽车的汽油使用效率提高到3.94L/100km。

  为了实现节能减排的历史目标,各国政府与车企均采取了一定的环保措施,如大力发展节能环保的新能源汽车,不断提高新能源汽车的电机效率;不断研究优化汽车的发动机及传动系统,提高汽车发动机的燃烧效率与减少传动系统的能量损耗;创新设计汽车外形,减少因空气阻力带来的能量损耗;集中突破汽车的轻量化技术,通过减轻汽车的自身重量提升车辆能源利用效率,既实现汽车节能减排亦达到提高续航里程的效果。

  统计数据,2021年新能源汽车销量占2021年汽车总销量13.9%,相比2020年新能源汽车渗透率增长8.2个百分点。但是,在可见的未来,传统内燃机将依然会是汽车的主要动力来源,传统汽车燃油效率的提升一般通过优化发动机热效率与降低汽车重量两种方式实现。受到物理定律、材料以及工程技术的限制,汽车用内燃机热效率的提升较为困难,通过减轻汽车自重实现节能减排则成为当下较为有效的方式。据研究表明,汽车油耗的75%与汽车自身重量有关。据《汽车车身轻量化的研究和应用现状》《汽车轻量化及铝合金在现代汽车生产中的应用》《浅谈汽车轻量化技术》等学术论文测试研究,在NEDC工况下,整车减重100kg将节油0.39L;若汽车质量减少10%,便可实现油耗减少6%-8%、加速时间减少8%、排放量减少10%,轮胎寿命增加7%等提升。汽车质量的减轻不止可以实现节能减排亦可实现汽车驾驶性能的提升,契合了市场政策与消费者的双重需求,顺应了历史的潮流。

  随着汽车市场竞争的日益激烈,以及各类汽车零部件厂商的日益成熟,世界各大汽车公司开始专注于自身的核心业务即汽车的设计与组装。汽车生产厂商们纷纷选择从大而全的生产模式中剥离出来,精简自身的生产流程,以全世界采购具有优势的汽车零部件代替自主生产。这一选择已经成为当下汽车行业发展的重要趋势。

  从新兴的汽车市场而言,整车厂商与汽车零部件厂商往往会因为政策、劳动力价格、产业链等因素在相应地区建立相应的生产企业,避免采购与销售脱节等问题。随着集群效应的形成,汽车零部件产业也在逐渐向新兴市场地区转移,汽车产业的全球化采购趋势也愈发明显。在我国制造业产业升级的背景下,我国汽车零部件企业近年来不断在汽车零部件领域实现技术突破,进口替代趋势显著,部分汽车零部件生产集群迅速发展。未来,进口替代趋势将更为显著,我国国产汽车零部件在整车市场中的渗透率将进一步提升,汽车零部件行业收入规模及利润水平亦将提升。

  一辆汽车上往往由上万个独立零部件组成,对整车厂商而言这会带来较大的供应链压力和研发压力。从整车厂商设计的角度,车企通过搭建通用的汽车

  平台,将原本针对车型的汽车设计研发转换成了针对汽车平台的研发,将单一汽车的设计拓展为系列化的汽车平台的设计,提高零部件的通用性,实现一个零部件可被用于多款车型,多个系列的目标,减轻整车厂商研发压力、供应链压力以及备货成本。从零部件厂商的角度,零部件厂商通过引进新技术、新设计,将原先的数个零部件组合、集成为一个零部件,通过一条生产线即可实现生产,进一步减小整车厂商与零部件厂商的备件压力,生产时的人工、时间等成本。以特斯拉汽车的一体化压铸成形的后底板为例,一体化压铸成形的后底板将原本的70多个零部件集成为2个,极大的减少了零部件之间的焊接,增加了汽车整体的强度,降低了生产成本。

  铝压铸行业的上游企业主要是铝材供应商,下游客户则以汽车零部件或整车厂商为主。

  熔炼环节实现铝材、其他微量元素的调配,因此,采购的铝材除包括原铝(原铝生产是以自然界的铝土矿为原料,将其通过化学方法提取为氧化铝,然后通过电解得到液态电解铝)以外,还包括废铝(铝制品经过消费后回收的废铝与废铝件,以及铝材加工企业与铸件生产企业在制造产品过程中所产生的工艺废料以及因成分、性能不合格而报废的铝产品),与其他微量金属经熔化、合金化、精炼等工艺生成铝合金。

  原铝的生产具有消耗铝矿资源、生产周期较长、生产过程能耗较大、产品铝金属纯度高的特点。具有较强熔炼技术实力的企业,能够在一定程度上使用废铝替代原铝采购,一方面更具经济优势,另一方面能够有效节约自然资源、保护生态环境。

  在国内日益严格的固体废弃物进口管理制度和环保政策要求下,近年来我国废铝进口数量整体呈现下降趋势。从市场规模来看,近年来我国社会存量铝规模快速增加,随着越来越多的铝制品进入了更新换代周期,我国废铝的供应量将进入持续快速增加阶段;同时,我国的资源回收体系也在不断完善,再生资源回收体系的完善对于废铝材料供应规模增加也有推动作用。

  下业的发展状况会影响精密铝合金压铸件的需求量。汽车工业是目前铝压铸产品的最主要应用领域,汽车行业的需求对本行业市场的影响巨大。一方面,目前我国人均汽车保有量与发达国家相比仍有一定的差距,汽车市场增长潜力较大;另一方面,在节能减排的压力之下,汽车轻量化进程加快汽车铝化率不断提高,越来越多的汽车零部件以铝代钢、代铁。因此,从长期来看,随着汽车市场的增长以及汽车轻量化的发展,汽车用铝合金压铸行业仍有较大的成长空间。

  根据中国铸造协会数据,我国铸造业企业数量已从十三五初期的10,000家减少到目前的6,000家,产业集中度进一步提高,头部效应开始凸显。目前,我国铸造业企业主要分布在:(1)珠三角,产能约占30%;(2)长三角,产能约占40%;(3)西三角(川陕渝),产能约占15%。从企业规模来看,由于受制于大额的固定资产投入与研发投入,中小规模的压铸企业将会逐渐无法满足市场发展的需求而被淘汰。随着下游客户对制造技术和研发水平要求的提高,具有较强技术实力与资金实力的企业市场份额将逐步扩大,行业集中度将进一步提高。

  从全球范围来看,目前发达国家的压铸企业数量较少,但企业规模较大,专业化程度较高,在客户资源、资金、技术等方面有着较强的优势,一般以加工汽车、航空航天等高技术、高附加值的压铸件为主。目前,我国行业内已经出现了一些具有相当生产制造技术能力的企业,但是总体的生产制造实力、技术实力相较于发达国家企业还有一定距离。

  当前,随着我国汽车行业的进步、新能源汽车行业逐渐发力以及造车新势力的发展,铝合金压铸行业具有良好的发展前景。国内汽车零部件压铸企业主要分为整车厂商的配套压铸企业和独立的汽车精密压铸件生产企业,专门从事专业的汽车精密压铸件的生产工作,与数家下游客户取得了较为稳定的长期合作关系。

  全球各大整车制造商与跨国大型汽车零部件制造商在选择上游汽车零部件配套供应商时,有一套严格的质量体系认证标准。一般来说,压铸行业新进者要成为合格的汽车零部件供应商,首先需要通过IATF16949质量体系认证。IATF16949是全球通用的汽车行业质量管理标准,该标准针对汽车行业的特殊性,强调了安全相关部件、产品可追溯性、企业责任、缺陷预防等方面的要求,与汽车关键业务密切相关,因此该体系认证成为了汽车零部件供应商的入门要求。

  此外,汽车整车制造商与大型跨国汽车零部件制造商还有着各自建立的严格的供应商审核标准,在选择供应商时该类大型厂商会对供应商的各类生产环节与制造工艺进行打分,经审核通过后方可进入大型厂商的供应链体系中。

  最后,在相关零部件进行批量生产前还需履行严格的产品质量先期策划(APQP)与生产件批准成形(PPAP),并需要经过反复验证与试验验收合格方可投入生产。一旦双方合作关系确立,整车制造商与零部件制造商一般不会轻易更换相应零部件的配套供应商,以此保证产品质量稳定性、产品的可追溯性并节省后期测试成本。

  因此,下游客户严格的供应商认证标准以及客户与供应商之间较为牢固的合作关系对汽车零部件行业新进竞争者形成了较高的行业壁垒。

  铝合金压铸件在生产过程中要考虑到材料的选择、材料的优化、模具开发、压铸、精加工等一系列难点,还需要与客户直接进行沟通,参与到产品设计中,这些难点都要求压铸件生产企业具备较强的技术实力与人才储备。此外,铝合金熔炼、压铸、后道处理过程中的安全与防护措施,对企业的安全生产技术和人员专业性等提出了较高要求。最后,整车制造商与零部件各级制造商相互介入研发已随着全世界汽车产业链专业化分工日益明显而成为趋势,这种上下游同步研发模式对零部件供应商的自主研发、快速响应和持续创新能力提出了较高要求。因此,行业新进入者受限于经验积累、工艺理解以及初期研发实力不足,很难在较短时间内具备较强竞争力。

  压铸行业资本投入大,回报周期长,需要持续地进行研发投入与固定资产投入。一方面压铸生产过程中需要大量价格较高的机器设备,如国际领先的压铸中心、机加工中心、点冷机、检测设备等,以保证生产产品的外观要求、精度要求。另一方面,在生产汽车零部件的项目中,下游客户往往会针对生产产品进行反复研发、改进与测试,验收周期较长,期间公司需要持续进行研发投入以保证可以及时满足下游客户的各项需求及改动,往往一项大型压铸零部件从立项到批量生产需要较长时间,且资金投入较大。压铸行业较大的资金投入成为新进者进入压铸行业的壁垒。

  压铸是将液态或半液态金属,在高压作用下,高速填充压铸模的型腔,并在压力下快速凝固而获得铸件的一种方法,是铸造金属件技术中的一种,具有生产速度快、尺寸精度高、切削少、绿色环保、压铸产品力学性能可靠等优点。上世纪40年代,菲亚特公司研制了铝合金气缸盖并在部分车型上进行了应用;50年代,德国汽车公司改进了低压铸造技术,发动机后盖、空冷缸盖等零部件使用铝合金压铸件;60年代,高压压铸技术的发展使得铝合金压铸件在汽车中的应用大幅增加,逐步取代铸铁。美国、德国、日本等发达国家有着深厚的工业发展积淀,在压铸技术方面工艺先进、材料数据库较为完善,设计理论成熟,处于行业领先地位。

  压铸产品的质量优劣依赖于模具设计的合理性、原材料的选择、压铸及精加工工艺技术的领先、生产设备的适配性等。我国压铸行业中企业亦是针对上述提高压铸制造质量和效率的途径持续进行研发攻关,近年来我国压铸行业技术水平已经取得了很大发展。随着压铸工艺、压铸设备的进一步升级,铝合金压铸件在强度、延展度、耐磨性上得到提升,其应用逐渐从中小壳体类向更高强度要求的大型结构件拓展。

  近年来,随着国家产业政策的支持、下业的需求以及压铸工艺技术的不断提高,国内压铸企业也在不断增强自身实力,形成从基础工艺到生产流程信息化现代化的全方面提升,在汽车、工业等行业出现了一批具有较强竞争力的企业,同时拓展了压铸件在汽车零部件中的应用。以汽车结构件为例,我国多家压铸企业采用高真空压铸等先进技术,突破了压铸件不能热处理的状况,实现了汽车压铸结构件的量产。未来,我国压铸企业将继续深耕集成化能力,提高自动化生产程度,与车企深入合作通过丰富的技术实力与及时的市场服务继续扩大自身市场规模。

  晋拓科技成立于2004年7月1日,于2022年在上海证券交易所主板上市,主要从事铝合金精密压铸件的研发、生产和销售。公司的主要产品分汽车类零部件和工业类零部件,其中包括汽车安全零部件、汽车动力零部件、新能源汽车零部件、智能家居零部件、工业自动化及工业机器人零部件以及信息传输设备零部件。最近三年及一期,晋拓科技营业收入为71,297.09万元、70,333.72万元、91,628.91万元及44,555.88万元,净利润为6,010.61万元、8,294.43万元、 8,075.17 万元及 3,434.19 万元,综合毛利率为 21.85% 、22.75%、19.83%及19.20%。

  永茂泰成立于2002年8月12日,于2020年在上海证券交易所主板上市,主要从事汽车用铝合金和汽车用铝合金零部件的研发、生产和销售。公司的主要产品有铝合金以及汽车零部件,其中汽车零部件有汽车发动机下缸体、汽车发动机油底壳、汽车空调压缩机缸体缸盖、汽车涡轮增压器壳体、汽车变速器端盖、模组支架等。最近三年及一期,永茂泰营业收入为264,282.32万元、269,621.81万元、328,967.37万元及166,522.61万元,净利润为12,436.69万元、 17,322.20 万元、22,732.44 万元及 5,004.60 万元,综合毛利率为14.30%、15.17%、13.07%及11.59%。

  文灿股份成立于1998年9月4日,2018年4月于上海证券交易所主板上市,主要从事汽车铝合金精密铸件产品的研发、生产和销售,主要客户包括大众、奔驰、宝马、奥迪等国际知名整车厂商以及特斯拉、蔚来汽车、小鹏汽车等新能源汽车厂商以及全球知名一级制造商等。公司主要的产品有包括汽车真空泵/水泵壳体、汽车发动机缸体、汽车空调压缩机、汽车滤清器壳体、汽车节气门壳体、汽车变速箱壳体等汽车零部件。最近三年及一期,文灿股份营业收入为153,771.01万元、260,256.89万元、411,198.07万元及244,196.96万元,公司净利润为7,103.45万元、8,994.97万元、9,716.82万元、13,618.04万元,公司综合毛利率为23.89%、23.56%、18.50%、18.34%。

  爱柯迪成立于2003年12月8日,2017年11月于上海证券交易所主板上市,主要从事汽车铝合金精密压铸件的研发、生产及销售。公司的产品主要包括汽车雨刮系统、汽车传动系统、汽车转向系统、汽车发动机系统、汽车制动系统及其他系统,新能源汽车三电系统等适应汽车轻量化、节能环保需求的铝合金精密压铸件。最近三年及一期,公司营业收入为 262,665.11 万元、259,050.46万元、320,566.27万元、183,340.16万元,净利润为45,208.20万元、 43,761.48 万元、32,278.55 万元、 22,387.79 万元,综合毛利率为33.75%、30.34%、26.32%、25.09%。

  嵘泰股份成立于2000年6月15日,2021年2月于上海证券交易所主板上市,公司主要从事汽车铝合金精密压铸件的研发、生产及销售,主要产品为通过压铸和精密机加工工艺生产的铝合金汽车零部件,主要应用于汽车转向系统、传动系统、制动系统等领域。最近三年及一期,公司营业收入为99,087.22万元、99,112.97万元、116,302.85万元、63,463.71万元,净利润为15,829.94万元、12,778.51 万元、10,061.74 万元、5,075.60 万元,综合毛利率为34.90%、32.06%、25.14%、23.35%。

  纽泰格成立于2010年11月8日,2022年2月于深交所创业板上市,公司主要从事汽车悬架系统、汽车内外饰等领域的铝铸零部件和塑料件的研发、生产和销售。公司主要产品包括汽车悬架减震支撑、悬架系统塑料件、内外饰塑料件等适应汽车轻量化、节能环保趋势的汽车零部件产品。最近三年及一期,公司营业收入为 41,325.40 万元、49,562.56 万元、54,872.13 万元及27,299.43万元,净利润为4,299.87万元、5,742.68万元、5,251.30万元、1,085.24万元,综合毛利率为33.22%、28.74%、24.19%及16.81%。

  近年来,随着我国工业化转型与产业改革的逐步深入,我国大力扶持汽车相关产业并支持轻质金属相关产业高质量发展。从铝合金的应用角度来看,根据我国“十四五规划”和国家制造强国建设战略咨询委员会颁布的《工业“四基”发展目录(2016年版)》,我国支持“高强铝合金”、“高性能铝合金”、“铝及镁合金压力下铸造成形工艺(低压、半固态、高真空压铸)”等基础材料与生产工艺的发展;2020年,工信部制定《铝行业规范条件》,进一步加快铝产业转型升级,推进铝行业供给侧结构性改革,实现铝产业的快速高质量发展。

  从压铸行业的角度来看,以铝合金为原材料的压铸企业受到国家相关产业政策的支持。2019年,国家发改委修订发布了《产业结构调整调整目录(2019年本)》,其中将汽车行业中轻量化材料应用铝合金等列为鼓励类行业,明确了铝合金等轻质材料在汽车行业中的重要作用。2016年,工业和信息化部颁布的《有色金属工业发展规划(2016-2020年)》,提出发展“高性能铝合金汽车面板,汽车防碰撞系统用泡沫铝结构件,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”等轻质铝合金材料。

  从下游的汽车行业来看,我国已经在颁布和修订的诸多政策中提出要促进和支持汽车产业以及与汽车相关的铝合金行业发展,如《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》《绿色出行行动计划(2019—2022年)》《汽车产业投资管理规定》等。这些政策提出要扩大汽车消费,鼓励新能源汽车的发展,推动高性能轻质合金在车身、零部件和整车中的应用。未来,汽车行业在政策的指导下快速健康发展,压铸行业也会得到较好的发展。

  汽车轻量化是节能减排的重要途径,也是汽车产业发展的重要方向之一,降低汽车的质量不仅可以降低汽车的能源消耗,亦可以使新能源汽车携带更多的电池包提升续航能力。铝合金是主要的汽车轻量化材料之一,在汽车轻量化技术发展过程中扮演的重要角色。按照我国汽车工程学会编著的《节能与新能源汽车技术路线图》,我国汽车轻量化技术发展目标包括汽车上铝合金使用量的不断提高,并计划在2030年单车铝合金用量达到350千克。因此,汽车轻量化趋势为未来铝合金压铸件的发展提供了良好机遇。

  随着全球经济一体化发展,汽车零部件产业呈现出了全球化采购与产业转移的趋势。各大整车厂商出于成本等因素考虑,往往会选择在具有生产成本优势的国家与地区进行产业转移,通过全球采购的方式实现。同时,大型汽车零部件厂商,也会跟随整车厂商的全球化采购,选择将部分零部件工厂设置在对应的具有成本优势的国家和地区,以实现就近服务,保证与整车厂商之间的合作。

  从国内市场来看,近年来我国汽车产业蓬勃发展,新能源汽车领域取得了优异的成绩,依靠国内汽车市场规模以及成本优势,部分优质自主零部件厂商凭借自身技术积累以及技术引进,实现了部分零件的深度进口替代。随着我们国家新能源汽车的持续投入与发展,我国汽车零部件企业将进一步拓展市场。此外,世界汽车产销量保持持续增长趋势,下游市场需求较为稳定。全世界汽车整车厂商亦在逐渐降低零部件自制比率,全球化采购趋势进一步加强,为我国具备先进制造能力的本土汽车零部件供应商提供了良好的发展机遇。

  我国汽车工业起步较晚,与较早发展汽车工业的发达国家相比,我国汽车工业基础较为薄弱在整体技术水平等方面也有欠缺,尤其是在高技术含量的零部件领域。从企业规模的角度而言,我国汽车零部件企业规模相对较小,根据

  Autonews2021年度全世界汽车零部件百强榜统计结果,我国在2021年度汽车零部件百强榜中仅占据8个席位,相较于德国、日本、美国等传统汽车制造业强国差异明显。另一方面,从技术的角度而言,我国汽车产业在行业经验与技术实力方面存在一定额度欠缺,难以在国际市场中形成较强品牌竞争力,不利于经济效益的扩大化,带动我国汽车零部件产业的整体发展。

  相较于已经在汽车零部件行业发展多年的全球性大型汽车零部件厂商相比,我国汽车零部件企业在资金实力上也有着一定的差距。汽车零部件研发生产周期较长,汽车零部件产品的类型也较多,行业内企业需要投入大量资金在研发与设备采购中。此外,汽车零部件企业需要保持较强的技术研发能力以提升公司技术实力,维持公司在行业中的竞争地位。相较于国外大型公司,我国汽车零部件企业往往融资渠道较为单一,资金来源较多依赖自身运营资金与银行融资,不利于企业持续扩大经营。

  压铸及有色合金铸造业需要大量高精尖研发人才、复合型管理人才以及已经具有丰富经验的一线操作人员。但是,我国尚没有形成针对压铸及有色合金铸造的学历教育和非学历教育体系,无法向相关企业输送足够的专业人才,相关人才需要在企业工作中才能习得足够的专业知识,人才培养周期较长,压铸领域人才相对匮乏。返回搜狐,查看更多

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