1 節(jié)能減排+續(xù)航焦慮推動輕量化進程
節(jié)能減排+電動化趨勢下,輕量化為重要趨勢
政策推動,節(jié)能減排標(biāo)準不斷提升。“節(jié)能減排”成為我國經(jīng)濟發(fā)展的主旋律。汽車領(lǐng)域是推進節(jié)能減排的重點。2020年中國汽車工程學(xué)會組織全行業(yè)專家修訂編制的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù) 路線2.0》發(fā)布,對于乘用車新車的油耗做了具體的要求,2025/2030/2035年乘用車新車的平均油耗需要達到4.6、3.2、2.0L/100km,節(jié)能減排標(biāo)準持續(xù)升級。
新能源滲透率持續(xù)提升,里程焦慮成為消費者核心關(guān)注。在政策+市場的雙重助推下,國內(nèi)新能 源車滲透率快速提升,從2020年1月的2.7%提升到2021年11月份的20%,隨著新能源車份額的 不斷擴大,相關(guān)的問題也逐漸突出。2021年“中國汽車流通協(xié)會”發(fā)布文章《如何破解新 能源車里程焦慮?》,提及根據(jù)協(xié)會對于新能源車主用車體驗的面訪調(diào)研結(jié)果,用戶購買時最關(guān) 心的問題就是“電池續(xù)航能力”,占比達到31.8%,里程焦慮成為消費者購買新能源車的核心關(guān) 注內(nèi)容。
新能源車三電系統(tǒng)質(zhì)量增加,續(xù)航里程訴求帶來輕量化需求。新能源車相較于燃油車雖然減少了 發(fā)動機和變速箱,但是增加了三電(電機、電控、電池)系統(tǒng),電池動力系統(tǒng)的能量密度低于燃油系統(tǒng),因此新能源整車的質(zhì)量高于傳統(tǒng)燃油車。而新能源車對于續(xù)航里程的述求,增加了對于 整車輕量化的需求。
輕量化助力節(jié)能減排,鋁合金材料性價比最佳。汽車重量每減輕 10%,最多可實現(xiàn)節(jié)油5-10%,整備質(zhì)量每減少100kg,百公里油耗可以降低0.3-0.6L,減少 CO2排放8.5g/km,因此輕量化成為節(jié)能減排領(lǐng)域的重點發(fā)展技術(shù)。同時在不同的輕量化材料 中,對比多種金屬合金和碳纖維,鋁合金的性能、密度以及價格等多方面具備優(yōu)勢,是最具有性 價比的輕量化材料。
2 鋁合金用量提升,推動結(jié)構(gòu)件需求增加
鋁合金車身結(jié)構(gòu)件技術(shù)門檻較高,玩家較少。相較于小件、三電系統(tǒng)和輕量化底盤系統(tǒng),車身結(jié) 構(gòu)件的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)比較薄,平均壁厚僅為2.5~3mm,且零件大型化,很容易變形。對于零部件的 強度要求也很高,因此具備較高的技術(shù)門檻,目前僅有前橫梁、左右門框、減震塔、尾蓋箱、縱 梁等零部件可以采用壓鑄工藝進行生產(chǎn)。車身其它結(jié)構(gòu)更多的采用高強度鋼材料通過沖壓、折 彎、焊接等方式進行制造,因此目前進入車身結(jié)構(gòu)件壓鑄領(lǐng)域的供應(yīng)商也相對較少。(報告來源:未來智庫)
白車身采用鋁合金成為趨勢,結(jié)構(gòu)件需求大幅增加。隨著輕量化需求的不斷增加,鋁合金白車身 的需求從豪華車輛向中端汽車遷移,鋁合金結(jié)構(gòu)件的需求大幅增加。除了壓鑄工藝之外,沖壓、 焊接、鉚接等也是鋁合金白車身制作工藝。
高壓+快速充型,高壓壓鑄具備極高生產(chǎn)效率。高壓鑄造是一種將熔融非鐵合金液倒入壓室內(nèi), 以高速充填鋼制模具的型腔,并使合金液在壓力下凝固而形成鑄件的鑄造方法。適合制造體積較 大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,表面質(zhì)量要求高、批量制造速度快的零件。對于壓鑄機的鎖模力要求一般在 1200T以上,金屬溶液在高壓下高速填滿模具,生產(chǎn)效率高。
具備多項優(yōu)點,適合汽車零部件制造。高壓壓鑄的優(yōu)點包括:1)高壓下成型,產(chǎn)品致密性高, 產(chǎn)品強度及表面硬度高,但產(chǎn)品的延伸率較低;2)產(chǎn)品表面光潔度好;3)可生產(chǎn)壁薄的零件, 鋁壓鑄壁厚最薄可達0.5mm,適合車身結(jié)構(gòu)件。
3 設(shè)備/材料/工藝共同助推一體化壓鑄出現(xiàn)
壓鑄尺寸/重量增加,需要更大噸位壓鑄機。對于不同尺寸的汽車零部件壓鑄過程,需要不同噸 位的壓鑄機進行實現(xiàn)。根據(jù)各家企業(yè)披露資料測算,從鋁合金小件外殼(上限1600T)到車身結(jié) 構(gòu)件(減震筒/縱梁/A/B柱等)(上限4400T),所需壓機的鎖模力不斷提升,一般的高壓壓鑄 機在1000-4400T之間。如果需要鑄造更大體積的產(chǎn)品,需要更大噸位的壓鑄機配合。
設(shè)備企業(yè)推出超大噸位壓鑄機,為大尺寸車身結(jié)構(gòu)件壓鑄提供技術(shù)支持。2017年意德拉(力勁 子公司)發(fā)布全球首臺5500T壓鑄機;2019年11月,力勁集團率先發(fā)布全球首臺鎖模力達到 6000T的超大噸位壓機;2021年3月,意德拉宣布獲得全球首個8000T壓鑄機訂單;2021年4 月,力勁集團發(fā)布全球首款9000T壓鑄機。此外,包括海天,伊之密等壓鑄機公司均推出7000T 以上壓鑄機產(chǎn)品,各大壓鑄機制造企業(yè)為壓鑄技術(shù)升級做好了設(shè)備儲備。
4 特斯拉引領(lǐng),車企+供應(yīng)鏈陸續(xù)跟進
產(chǎn)品簡化+安全提升+效率提升+成本降低+精度可控推動特斯拉嘗試一體化壓鑄技術(shù)
特斯拉推出一體化壓鑄技術(shù),簡化Model Y底板結(jié)構(gòu)。2020年9月,在特斯拉“電池日”上馬斯 克介紹Model Y產(chǎn)品將采用一體化壓鑄后底板總成,該技術(shù)替換了傳統(tǒng)車身制造沖壓+焊接的方 式,通過一臺鎖模力為6000T的大型壓鑄機將整個后底板70余個零部件精簡為一個一體成型,后 續(xù)計劃通過2-3個大型壓鑄件替換370個零部件的下車體總成。
新技術(shù)有效減重,提升車輛安全。根據(jù)特斯拉披露,Model Y一體化壓鑄后車身重66公斤,比尺寸更小的Model 3同樣部位輕了10-20公斤,同時零件一體成型在對應(yīng)碰撞時候能夠更好的承受 沖擊力,提升車身的骨架安全性。
銷量快速爬坡,帶來生產(chǎn)效率提升需求。作為全球新能源車龍頭,特斯拉的銷量快速放量,根據(jù) 我們預(yù)測2025年全球銷量有望達到450萬輛,2021-2025年CAGR達到46%。因為全球工廠建設(shè) 進度不及預(yù)期,銷量快速增長的同時,帶來了生產(chǎn)效率提升的需求。
有效提升生產(chǎn)節(jié)拍+降低成本。新的一體化壓鑄技術(shù)讓特斯拉白車身的連接點由700-800個減少 到50個,零部件制造時間大大縮短從數(shù)小時下降到數(shù)十分鐘,大幅度的精簡了制造流程,提升了 生產(chǎn)效率,相比傳統(tǒng)車身制造的“沖壓+焊接”工藝,一體化壓鑄具有輕量化、零件數(shù)量及焊接 工序步驟減少、人員及土地節(jié)約等優(yōu)勢,能極大地節(jié)約造車成本。
制造過程精度可控,車身尺寸維護成本極低。傳統(tǒng)白車身的沖焊工藝,一臺車由500+零部件組 成,全車合計4000-6000個焊點,零件尺寸誤差累積需要大量的時間進行調(diào)試(三輪,6個 月),一體化壓鑄因為制造過程極簡,制造精度可控,整車尺寸調(diào)試時間和成本大大降低。
加州工廠率先試點,全球4大超級工廠全面布局。2020年8月,特斯拉加州“弗里蒙特”工廠率先安裝意德拉旗下的6000T超級壓鑄機,通過一體化壓鑄工藝對Model Y車型的后底板部位進行制造。選擇后底板是因為:1)6000T壓鑄機只能夠保證這樣體積的零部件壓鑄;2)該位置為傳統(tǒng) 車油箱的位置,碰撞受損的幾率較小。在試制成功之后,特斯拉向力勁集團采購了13臺6000T超級壓鑄機,在全球4大超級工廠全面布局一體化壓鑄設(shè)備,目前上海工廠已經(jīng)完成了3臺設(shè)備的安裝調(diào)試。
鑄造壓力逐步升級,加工零部件+車型不斷拓展。除了后部總成之外,特斯拉計劃在德州工廠和柏 林工廠將Model Y的前部車身也通過一體化壓鑄來進行制造。2020年3月四季度財報會議上,特 斯拉宣布已經(jīng)訂購8000T的壓鑄機,用來生產(chǎn)大型卡車CyberTruck的后部總成。
多家車企跟進一體化壓鑄,市場空間廣闊。因為一體化壓 鑄技術(shù)在效率、安全、降本等方面的優(yōu)異表現(xiàn),受到了市場強烈的關(guān)注。根據(jù)力勁集團披露,2022年將向六家中國車企交付適用于一體化壓鑄的超級壓鑄機。根據(jù)我們測算,隨著一體化壓鑄技術(shù)的滲透率提升,2025年市場空間 有望達到389億元,2021-2025年的CAGR達到205%。
汽車供應(yīng)鏈及時跟進,新勢力車型確定采用一體化壓鑄。 2021年5月,文燦股份向力勁集團采購了2套6000T壓鑄機 設(shè)備,成為除了特斯拉之外,第二家擁有6000T壓機的企業(yè)。公司獲得了蔚來汽車、理想汽車相關(guān)的一體化壓鑄訂單,并且后續(xù)計劃采購9000T壓鑄機,進一步加深在一體 化壓鑄領(lǐng)域布局。此外,愛柯迪、拓普、廣東鴻圖等壓鑄企業(yè)也紛紛采購大噸位壓鑄設(shè)備,布局一體化壓鑄領(lǐng)域。
文燦股份-輕量化車身結(jié)構(gòu)件先發(fā)優(yōu)勢
國內(nèi)領(lǐng)先的汽車鋁合金精密壓鑄件供應(yīng)商,收購法國百煉形成完整壓鑄工藝。公司總部位于惠州,成立于1998 年,并在江蘇南通/宜興和天津設(shè)有全資子公司,于2018年4月上海交易所正式掛牌。經(jīng)過20多年的發(fā)展,目前 已經(jīng)形成了汽車發(fā)動機系統(tǒng)、變速箱系統(tǒng)、底盤系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、車身結(jié)構(gòu)件等系統(tǒng)的鋁合金壓鑄零部件為主導(dǎo) 的企業(yè)集團。公司于 2020 年完成了法國百煉集團收購后,形成高壓/低壓/重壓鑄造的完整工藝。
收購?fù)苿訝I收增長,汽車類壓鑄業(yè)務(wù)占比不斷提升。非汽車類壓鑄件占比下降,模具類業(yè)務(wù)占比波動下降。2021年前三季度,公司實現(xiàn)營收29.65億元,同比增長103.60%。主要系法國百煉集團并購?fù)瓿珊?,其一貫的?jīng) 營穩(wěn)健疊加整合與協(xié)同效應(yīng)為其帶來了良好的業(yè)績恢復(fù)所致。隨著節(jié)能減排政策+電動化驅(qū)動,汽車輕量化加速,以及車身結(jié)構(gòu)件業(yè)務(wù)不斷放量,汽車類壓鑄件業(yè)務(wù)有望繼續(xù)擴張。
完成全球產(chǎn)能布局,產(chǎn)品品類不斷擴充。公司總部位于廣東佛山,并且在江蘇南通、江蘇宜興以及天津市設(shè)有全 資子公司,實現(xiàn)了珠三角、長三角、環(huán)渤海地區(qū)的合理布局。同時,公司子公司法國百煉在墨西哥、中國(武漢、大連)、法國、匈牙利等國家擁有10個生產(chǎn)基地,公司目前已經(jīng)完成了全球生產(chǎn)基地的布局。產(chǎn)品品類也從原有的傳統(tǒng)動力系統(tǒng)壓鑄產(chǎn)品,擴充到底盤結(jié)構(gòu)件、剎車零部件等多品類。
車身結(jié)構(gòu)件具備先發(fā)優(yōu)勢,輕量化普及推得動結(jié)構(gòu)件營收占比持續(xù)提升。車身結(jié)構(gòu)件由于對汽車起支撐、抗沖擊的作用,對強度、延伸率、可焊接性都有著極高要求,材料制備、壓鑄難度非常大。生產(chǎn)過程集合了材料、模具和工藝(壓鑄工藝和熱處理工藝)等各項技術(shù)能力,包含很多 know-how, 因此技術(shù)壁壘較高。包括:1)模具設(shè)計開發(fā);2)高真空壓鑄工藝積累;3)材料制備技術(shù);4)熱處理工藝等。公司多年持續(xù)研發(fā)并提升真空壓鑄技術(shù),為車身結(jié)構(gòu)件輕量化積累了豐富的技術(shù)和經(jīng)驗,在鋁合金壓鑄車身方面具備先發(fā)優(yōu)勢。隨著輕量化的不斷普及,車身結(jié)構(gòu)件產(chǎn)品營收占比持續(xù)提升。
旭升股份-三電系統(tǒng)供應(yīng)商布局一體化壓鑄
國內(nèi)領(lǐng)先的汽車輕量化鋁合金壓鑄件供應(yīng)商,具備三大加工工藝。經(jīng)歷20余年的發(fā)展,目前已經(jīng)形成以新能源汽車變速系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、電池系統(tǒng)、懸掛系統(tǒng)等核心系統(tǒng)的鋁合金壓鑄零部件為主導(dǎo)的企業(yè)集團,具備壓鑄、鍛造、擠出三大工藝。
自動化生產(chǎn)設(shè)備先進,核心團隊行業(yè)運營經(jīng)驗豐富。公司的鑄鍛件工廠引入了國際頂尖的水平連續(xù)鑄造設(shè)備和熱模鍛設(shè)備,并通過聘請國內(nèi)外知名專家,培養(yǎng)和引進高級專業(yè)人才,建立了自己 的核心技術(shù)團隊。
汽車類業(yè)務(wù)為主,有望繼續(xù)維持高增速。2021年前三季度,公司實現(xiàn)營收20.12億元,前三季度營 收同比增長82.10%。2014年公司與特斯拉簽訂合 同,公司營收受益于特斯拉的持續(xù)放量。憑借特斯拉背書,公司成功拓展了新的國內(nèi)外整車、零部件及動力電池客戶。新能源汽車的普及將提升輕量化零部件的需求,公司營收有望繼續(xù)高速增長期。
特斯拉三電系統(tǒng)供應(yīng)商,電池盒工藝有望一體化壓鑄升級。2021H1來自特斯拉的收入在公司的營 收占比為40.37%,主要產(chǎn)品為三電系統(tǒng)鋁合金壓鑄產(chǎn)品。三電系統(tǒng)中的電池盒目前的主要工藝為 鋁擠壓+激光焊接+攪拌摩擦焊,隨著特斯拉主導(dǎo)的一體化壓鑄工藝的逐漸成熟,有望向一體化壓 鑄的方向升級,從而進一步提升產(chǎn)品的質(zhì)量及生產(chǎn)效率。
愛柯迪-中小鋁壓鑄件龍頭,進入一體化壓鑄領(lǐng)域
國內(nèi)領(lǐng)先的汽車鋁合金精密壓鑄件專業(yè)供應(yīng)商。主要從事汽車鋁合金精密壓鑄件的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售,于 2003年12月成立,2017年11月在上交所上市。主要產(chǎn)品包括汽車雨刮系統(tǒng)、汽車傳動系統(tǒng)、汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、 汽車發(fā)動機系統(tǒng)、新能源汽車三電系統(tǒng)等適應(yīng)汽車輕量化、節(jié)能環(huán)保需求的鋁合金精密壓鑄件。
鋁壓鑄行業(yè)細分品類多競爭充分,全球范圍內(nèi)鋁合金中小件的領(lǐng)先企業(yè)。中國鑄造協(xié)會數(shù)據(jù)顯示 ,近年來我國壓鑄企業(yè)有3000多家,絕大多數(shù)規(guī)模都比較小,競爭格局分散。發(fā)達國家的壓鑄企業(yè)數(shù)量較少規(guī)模大。細分鋁壓鑄件大件和中小件來看,愛柯迪堅持技術(shù)性強、工藝復(fù)雜、附加值高的中小型汽車鋁合金精密壓鑄件為主的產(chǎn)品路線,是全球范圍內(nèi)鋁合金中小件的領(lǐng)先企業(yè)。
客戶資源優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定,嚴格認證標(biāo)準提高準入門檻。愛柯迪銷售采用直銷模式,業(yè)務(wù)均衡覆蓋美洲 /歐洲/亞洲的汽車工業(yè)發(fā)達地區(qū),客戶主要為全球汽車產(chǎn)業(yè)鏈上的一級供應(yīng)商,包括法雷奧、博世、麥格納、電產(chǎn)、耐世特等。由于汽車整車的高安全性要求,零部件準入門檻較高,伯特利一直積極參與客戶產(chǎn)品的先期研發(fā)工作,形成公司研發(fā)質(zhì)量與品牌信賴度不斷提升的良性循環(huán)。
引進大噸位壓鑄機,向大型結(jié)構(gòu)件+一體化壓鑄業(yè)務(wù)擴展。2021年8月,公司成立新能源汽車事業(yè)部,從組織架構(gòu)層面來配套公司新產(chǎn)品拓展的需求。公司新建高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園項目,根據(jù)該項目環(huán)評信息顯示,公司擬購入45臺壓鑄機。其中,包括了4臺4400T、2臺6100T和2臺8400T壓 鑄機。車身結(jié)構(gòu)件產(chǎn)品(后底板)重量達到40kg,較現(xiàn)有中小件產(chǎn)品規(guī)格有較大的提升。
字化轉(zhuǎn)型。