汽車-輕量化勢在必行一體壓鑄點燃熱潮

1告汽車輕量化勢在必行，一體壓鑄點燃熱潮告汽車輕量化勢在必行，一體壓鑄點燃熱潮華泰研究深度研究增增持(維持)汽車汽車輕量化勢在必行，一體壓鑄加速進程需求端上，國內(nèi)汽車排放政策要求高，且新能源車里程焦慮強，汽車輕量化應(yīng)用優(yōu)勢顯著，解決汽車能源消耗+續(xù)航焦慮+提高性能的痛點需求，車企加速推進輕量化應(yīng)用。供給端上，當(dāng)前鋁合金性能優(yōu)越且工藝成熟，應(yīng)用性價比、量產(chǎn)難度、性能表現(xiàn)的綜合表現(xiàn)好，中短期具有大規(guī)模使用可能性。疊加一體化壓鑄突破鋁合金連接工藝限制，我們看好鋁合金的應(yīng)用提高、汽車輕量化進程進一步加快。我們對輕量化賽道的選股原則為客戶結(jié)構(gòu)>成本管控=出海領(lǐng)先，綜合考量下重點推薦愛柯迪、旭升集團、瑞鵠模具、多利科技，并關(guān)注文燦股份、廣東鴻圖、嶸泰股份、美利信的投資機會。我國并行材料+結(jié)構(gòu)+工藝輕量化路徑，材料為主流方案且有可觀增長空間汽車輕量化的產(chǎn)業(yè)化途徑包括材料應(yīng)用、結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造工藝，材料輕量化路線是當(dāng)前的主流技術(shù)方案。全球各國輕量化路徑各有側(cè)重，我國材料、結(jié)構(gòu)、工藝三路徑并行，并以材料為主。其中鋁合金憑借優(yōu)秀的性價比優(yōu)勢用量快速增加，16-19年我國燃油車/純電車/混動車單車用鋁量的增幅分別為15.7%/33.6%/28.1%，但較海外相比單車用鋁量仍有較大距離。我們看好單車用鋁量隨新能源車發(fā)展快速提高，打開可觀發(fā)展空間，我們參考技術(shù)路線圖1.0，預(yù)計25年/30年乘用車單車用鋁量或達250kg/350kg，較20年分別有35%+/90%+的增量空間。底盤輕量化為主流賽道，三電為純增量賽道，車身輕量化空間可期細分賽道看，底盤輕量化性價比優(yōu)勢突出且技術(shù)難度較低，為當(dāng)前主流賽道；三電系統(tǒng)為輕量化純增量賽道，電池盒輕量化為重點方案，目前多采用沖壓鋁合金電池包上蓋+擠壓鋁型材下蓋，同時寧德時代和比亞迪均推進無模組電池包的應(yīng)用，將有效降低質(zhì)量并提高能量密度；白車身構(gòu)成30%的整車重量和15%-20%的成本，2022年我國鋁合金在燃油/電動車車身的滲透率為3%/8%，具有較大的提升空間。我們認為就發(fā)展?jié)摿Χ裕嚿?gt;底盤>三電系統(tǒng)，一方面車身部件的鋁合金滲透更低，一方面一體化壓鑄應(yīng)用加速推廣后，白車身輕量化ASP增量在1萬元+，高于三電系統(tǒng)和底盤。一體化壓鑄革新汽車輕量化，催生可觀增長空間一體壓鑄率先由特斯拉發(fā)起、新勢力跟進、傳統(tǒng)車企著手布局，產(chǎn)業(yè)進程快速推進。短期看，在電車競爭趨向同質(zhì)化+軟件逐步成為核心競爭力下，車企有動力推動一體化壓鑄以實現(xiàn)硬件的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)和車型的高效擴產(chǎn)迭代；未來隨著相關(guān)產(chǎn)能釋放、規(guī)模效益體現(xiàn)，降低車企綜合成本為其遠期動力。疊加23年《工信部聯(lián)通裝〔2023〕40號》等國內(nèi)政策定調(diào)了產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，我們看好一體化壓鑄產(chǎn)業(yè)化節(jié)奏加快?？紤]廠商的布局周期，24-25年一體壓鑄上車數(shù)量或大幅提高，21-25年全球新能車一體壓鑄滲透率或從6%提至12%。我們認為一體壓鑄帶動下，25年相關(guān)產(chǎn)業(yè)空間達126億元，2021-2025年CAGR達104%。輕量化重資產(chǎn)+低周轉(zhuǎn)+原材料占比高，優(yōu)選高景氣與極致成本管理標(biāo)的輕量化賽道呈現(xiàn)顯著的重資產(chǎn)、低周轉(zhuǎn)、利潤波動大的特征，同時汽車輕量化部件一般是成本加成定價模式，我們認為公司尤其是鋁壓鑄賽道相關(guān)的利潤上限取決于客戶定點，產(chǎn)品的單車價值量與客戶定點車型的銷量影響公司的利潤天花板；而利潤彈性空間取決于公司的成本管理能力，由于輕量化賽道重資產(chǎn)、低周轉(zhuǎn)、大宗材料占比較高，更是考驗公司壓縮成本費用端的能力，其中產(chǎn)能利用率、良率、費用控制或為釋放規(guī)模效益的關(guān)鍵要素。風(fēng)險提示：下游需求不及預(yù)期風(fēng)險；原材料漲價風(fēng)險。研究員SACNo.S0570522110001SFCNo.BTK945聯(lián)系人SACNo.S0570122070128SFCNo.BTK466+(86)2128972228chenshihui@+(86)2128972228行業(yè)走勢圖汽車滬深300(%)7(0)(8)(15)(22)Jul-22Oct-22Feb-23Jun-23資料來源：Wind，華泰研究重點推薦股票名稱股票代碼(當(dāng)?shù)貛欧N)投資評級旭升集團603305CH34.98增持文燦股份603348CH49.98增持愛柯迪600933CH29.25買入嶸泰股份605133CH40.10增持廣東鴻圖002101CH24.84增持瑞鵠模具002997CH35.20增持美利信301307CH45.44增持多利科技001311CH77.28買入資料來源：華泰研究預(yù)測研判賽道景氣度：汽車輕量化勢在必行，一體壓鑄加速進程 3慮強，倒逼車企推進輕量化應(yīng)用 3供給端：一體化壓鑄突破鋁合金連接工藝限制，加快汽車輕量化進程 4產(chǎn)業(yè)端：造車新勢力引領(lǐng)傳統(tǒng)車企跟進，輕量化產(chǎn)業(yè)進程加快 7透視產(chǎn)業(yè)化路徑：材料應(yīng)用為主，結(jié)構(gòu)設(shè)計與工藝優(yōu)化為輔 8輕量化材料應(yīng)用：工藝和結(jié)構(gòu)輕量化的基石，鋁合金為核心應(yīng)用方向 8結(jié)構(gòu)設(shè)計輕量化：拓撲優(yōu)化是主流，多學(xué)科優(yōu)化是發(fā)展方向 14制造工藝輕量化：熱成型工藝應(yīng)用較廣，一體化壓鑄革新制造工藝 15解構(gòu)賽道投資點：底盤為主流，三電為純增量，車身空間可期 18底盤：主流輕量化賽道，鋁合金仍有較大滲透空間 18三電系統(tǒng)：增量輕量化賽道，輕質(zhì)材料電池盒+無模組電池為主要手段 21車身結(jié)構(gòu)件：大潛力輕量化賽道，一體化壓鑄催生空間彈性 23跟蹤革命性機遇：一體化壓鑄革新汽車輕量化 27一體化壓鑄產(chǎn)業(yè)化短期受生產(chǎn)效率驅(qū)動，遠期受成本驅(qū)動 27特斯拉引領(lǐng)、新勢力跟進、傳統(tǒng)車企著手布局，產(chǎn)業(yè)化進程快速推進 30一體化壓鑄有望帶動鋁鑄件可觀增長，預(yù)計21-25年產(chǎn)業(yè)空間CAGR達104% 32材料+設(shè)備+模具+工藝四競爭壁壘缺一不可，壓鑄環(huán)節(jié)構(gòu)成核心know-how 33嚴選賽道優(yōu)質(zhì)股：優(yōu)選高景氣細分賽道與極致成本管理標(biāo)的 39行業(yè)解構(gòu)：重資產(chǎn)+重資金+大宗材料占比重，跟蹤利潤彈性空間尤為重要 40利潤解構(gòu)：利潤上限看客戶定點，利潤彈性看成本管理 42趨勢研判：一體化壓鑄產(chǎn)能供不應(yīng)求，把握高景氣和業(yè)績兌現(xiàn)強兩種投資思路 45重點推薦標(biāo)的 48 CH36.04元) 51 3CH，買入，目標(biāo)價30.60元) 82 CH目標(biāo)價42.60元) 133 研判賽道景氣度：汽車輕量化勢在必行，一體壓鑄加速進程需求端：排放政策要求高+新能源車里程焦慮強，倒逼車企推進輕量化應(yīng)用節(jié)能減排政策設(shè)置緊迫，倒逼車企加快輕量化以降本提效。我們認為整體來看，當(dāng)前我國環(huán)保政策對乘用車的油耗和輕量化系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求較高，路線圖2.0在油耗上要求乘用車2025年和2030年相比2020年分別下降17%和42%，在輕量化上要求到2025年內(nèi)燃機的設(shè)計優(yōu)化、材料選擇和零件數(shù)量減少帶來的燃油車重量減少將達到10%，到2035年將達到25%，而純電動汽車的重量減少率將更高，到2025年底將達到15%，到2035年底將達到35%。新能源車由于增加了三電系統(tǒng)導(dǎo)致整車較燃油車增重了200kg-300kg，政策對電動車的輕量化系數(shù)減少率的要求比燃油車更高，因此電動車有更強的輕量化需求。2025年2030年20352035年油耗(L/100Km)全乘用車燃油車混動車4.6(-17%)(-42%)4.84.52(-64%)44輕量化系數(shù)燃油車純電動車降低10%降低15%降低18%降低25%降降低25%降低35%單車用鋁量(2020年140kg)250kg(+79%)350kg(+150%)-資料來源：中國汽車工程學(xué)會、華泰研究新能源車存在較大的里程焦慮問題，輕量化需求更為迫切。根據(jù)羅蘭貝格2022年的調(diào)研結(jié)果，里程焦慮仍是影響消費者購買電動車的首要原因。輕量化通過降低整車重量，可全面降低能耗和提升續(xù)航，若新能源車減重100kg，續(xù)航里程將提升10%-11%，同時降低20%的電池成本和日常損耗成本。我們認為，在新能源車補貼政策退坡、補貼對續(xù)航里程門檻逐漸提升、終端用戶里程焦慮較重的趨勢下，新能源車的輕量化需求更為迫切。充電便利性充電便利性8%電池安全7%6%舒6%8%續(xù)航續(xù)航21%11%質(zhì)量11%外觀14%智14%14%源：羅蘭貝格、華泰研究時間續(xù)航里程門檻補貼政策2018≥150km按續(xù)航里程分為150-200km/200-250km/250-300km/300-400km/400km+五檔，為1.5w/2.4w/3.4w/4.5w/5w補貼金額分別2019202020212022≥250km≥300km≥300km≥300km按續(xù)航里程分為250-400km/400km+兩檔，補貼金額分別為按續(xù)航里程分為300-400km/400km+兩檔，補貼金額分別為按續(xù)航里程分為300-400km/400km+兩檔，補貼金額分別為按續(xù)航里程分為300-400km/400km+兩檔，補貼金額分別為1.8w/2.5w1.62w/2.25w1.3w/1.8w0.91w/1.26w資料來源：工業(yè)和信息化部、華泰研究汽車輕量化應(yīng)用優(yōu)勢顯著，解決汽車能源消耗+續(xù)航焦慮+提高性能的痛點需求。我們認為輕量化兼顧提升續(xù)航和汽車性能，迎合了駕駛舒適性/安全性/經(jīng)濟性的要求，在需求端刺激下有望打開市場廣闊空間。電動車質(zhì)量比燃油車高100-300kg，將消耗更大比例的能量用于負荷自重，而每減重10kg可提升2.5km的續(xù)航，并可降低20%的電池成本和日常損耗成本。同時輕量化顯著優(yōu)化了汽車操作性能及安全性能，并縮短了汽車開發(fā)時間。整車開發(fā)需針對噪聲、振動與聲振粗糙度等NVH問題優(yōu)化設(shè)計，而鋁合金零件較鋼制零件降低了汽車對減震消音部件的要求，從而縮短了因針對NVH問題的調(diào)試時間。我們以鋁合金輕量的電耗。資料來源：第一電動、華泰研究資料來源：旭升股份年報、工業(yè)和信息化部、歐洲鋁協(xié)，小熊油耗、董學(xué)鋒,張潤祺.基于大數(shù)據(jù)的電動乘用車主參數(shù)和主性能分析[J].汽車文摘,2020.、華泰研究鋁合金性能優(yōu)越且工藝成熟，應(yīng)用性價比、量產(chǎn)難度、性能表現(xiàn)的綜合表現(xiàn)好，中短期具有大規(guī)模使用可能性。汽車輕量化手段包括結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、制造工藝優(yōu)化、輕量化材料應(yīng)用，應(yīng)用輕量化材料實現(xiàn)減重的同時兼顧了汽車綜合性能的穩(wěn)定，目前為主流方案。而綜合考慮性價比、技術(shù)工藝、性能表現(xiàn)等因素，鋁合金在現(xiàn)階段的可行度最高，是當(dāng)前最成熟、最多應(yīng)用的方案。較其他材料，鋁合金性能優(yōu)越，減重效果好，且成本適中，在做到同等減重效果情況下，單位成本最低。同時其輕質(zhì)高強，成型性強，通過擠壓成型即可滿足復(fù)雜架構(gòu)的一次成型，符合量產(chǎn)需要，中短期看具備大規(guī)模使用的條件。路線圖1.0提出2020年、2025年、2030年車輛整備質(zhì)量最終將實現(xiàn)較2015年分別減重系數(shù)降低10%/18%/25%、純電動乘用車輕量化系數(shù)降低15%/25%/35%，技術(shù)方案變化不大。輕量化主要減重手段是使用輕量化材料，具體而言，先重點發(fā)展超高強鋼技術(shù)，再重點發(fā)展鋁合金技術(shù)、實現(xiàn)鋁合金零件的批量生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，遠期重點發(fā)展鎂合金和碳纖維復(fù)合材料技術(shù)并實現(xiàn)大范圍應(yīng)用。2020年2025年2030年車輛整備質(zhì)量較2015年減重10%較2015年減重20%較2015年減重35%高強度鋼強度600MPa以上的AHSS鋼應(yīng)用達到50%第三代汽車鋼應(yīng)用比例達到白車身重量的30%200MPa級以上鋼材有一定比例的應(yīng)用鋁合金單車用鋁量達到190kg單車用鋁量超過250kg單車用鋁量超過350kg鎂合金單車用鎂量達到15kg單車用鎂量達到25kg單車用鎂量達到45kg碳纖維增強復(fù)合材料碳纖維有一定使用量，成本比2015年降低50%碳纖維使用量占車重2%，成本比上一階段降低50%碳纖維使用量占車重5%，成本比上一階段降低50%資料來源：汽車制造網(wǎng)、華泰研究資料來源：汽車制造網(wǎng)、華泰研究連接技術(shù)混用帶來產(chǎn)品成本增加和效率降低，限制了鋁合金在汽車的應(yīng)用范圍。鋁合金是目前性價比較優(yōu)的汽車輕量化材料，其較普通鋼材可達到40%的減重率且生產(chǎn)工藝較成熟，根據(jù)賽瑞研究，2020年鋁合金在汽車輕量化市場的占比在65%左右。但由于當(dāng)前汽車材料連接工藝以沖壓+機器人焊接為主，與鋼材料相比，鋁材料存在導(dǎo)熱系數(shù)大易導(dǎo)致焊縫性能下降、合金表面氧化層污染電極、熱膨脹系數(shù)高導(dǎo)致零件變形大等問題，制造端的沖焊工藝較困難且拼接效率低，進而導(dǎo)致其連接成本為鋼制車身的2-3倍。同時，隨著鋼、鎂鋁合金、碳纖維等多種材料在汽車上加速應(yīng)用，材料連接工藝更為復(fù)雜，一方面加大了設(shè)備投入、增加了生產(chǎn)成本，一方面大量的焊接、鉚接和膠接工藝大幅增加了作業(yè)時間、降低生產(chǎn)效率，使得減重性能更好的全鋁車身在現(xiàn)有沖壓+機器人焊接的工藝模式下難以普及。以第四代奧迪A8車身為例，其使用鋁合金白車身較鋼制車身降重了近30%，但需要包括點焊、激光焊、渦流焊、鉚接、自切削螺釘聯(lián)接、卷邊等14種連接工藝，其激光焊接焊縫4.75米、包邊22.01米、膠接152.94米、MIG焊點5892個、鉚接2976個等，工藝復(fù)雜度遠高于電阻焊為主的鋼制白車身，整體工藝成本較高。鋁合金痛點成因材料成本高連接工藝難度與成本高鋁合金材料成本是鋼材的3倍左右鋁合金連接工藝：鉚接、激光鉚接、點焊、攪拌摩擦焊、CMT等，連接成本是鋼材的2-3倍鋼材連接工藝：以電阻焊為主設(shè)計與生產(chǎn)難度高鋁合金需要根據(jù)新材料特性進行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)再設(shè)計、產(chǎn)品試制檢測、設(shè)備模具等更新；鋁合金延伸率低，易產(chǎn)生裂紋，設(shè)計時要求保證形狀不突變，有較高的加工難度；鋁合金材質(zhì)更軟，沖壓回彈難控制，對生產(chǎn)精度和生產(chǎn)環(huán)境的條件要求嚴苛資料來源：汽車材料網(wǎng)、華泰研究源：汽車之家、華泰研究一體化壓鑄突破鋁合金連接工藝限制，加速汽車輕量化發(fā)展進程。汽車制造的傳統(tǒng)工藝分為沖壓-焊裝-涂裝-總裝四步驟，其中車身需要將各車身沖壓零件焊接為發(fā)動機艙、側(cè)圍、前后底板、頂蓋等分總成線，再最后合裝為主焊生產(chǎn)線，而一體化壓鑄技術(shù)通過一次高壓壓鑄成型，合并了沖壓和焊裝環(huán)節(jié)，將除了外覆蓋件和部分懸架件以外的白車身一次壓鑄為大型零件。我們認為，一體化壓鑄工藝本質(zhì)上革新了汽車輕量化工藝和材料使用，首先在制造工藝上，一體化壓鑄合并沖壓和焊裝工藝，顯著簡化生產(chǎn)流程、提高生產(chǎn)效率，我們看好其他主機廠在特斯拉的示范作用下不斷引進一體壓鑄工藝，合并傳統(tǒng)的沖壓焊裝工藝。其次在材料使用上，鋼板易于沖壓和焊裝，過去廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)的汽車制造中，鋁合金是壓鑄的主要材質(zhì)，隨著一體化壓鑄的逐步引進，我們看好其突破材料連接工藝的限制，加速在汽車輕量化中的應(yīng)用。資料來源：立鼎產(chǎn)業(yè)研究院、華泰研究資料來源：立鼎產(chǎn)業(yè)研究院、車身焊接工藝、華泰研究梳理當(dāng)前各大車企的輕量化布局看，輕量化產(chǎn)業(yè)主要由特斯拉引領(lǐng)、造車新勢力緊跟、傳統(tǒng)車企加大力度布局，合力推進輕量化的產(chǎn)業(yè)化進程。(1)特斯拉：作為新能源車頭部持續(xù)加碼新能源車輕量化，電池包和車身輕量化為重點。以Model3為例，其輕量化從電池包開始逐步拓展到車身、底盤、電子電器，整車輕量化指數(shù)在競品中較突出。具體措施包括，采用高集成化的E平臺、提升電池密度減少電芯數(shù)量、優(yōu)化電池連接工藝來減少鋁片用量、采用大模組設(shè)計減少組件連接件、優(yōu)化電池包箱體結(jié)構(gòu)、使用鋼鋁結(jié)合的車身、使用全鋁線束、開發(fā)一體化壓鑄車身結(jié)構(gòu)件等。資料來源：智享新汽車、華泰研究資料來源：智享新汽車、華泰研究(2)造車新勢力：蔚來主攻全鋁車身，小鵬發(fā)力電池車身一體化技術(shù)。蔚來ET5對車身后地板使用一體化壓鑄工藝，后縱梁的吸能盒、輪拱等易損部位保留了單獨零件設(shè)計，車身后地板減重30%；定位于豪華純電中大型轎車的ET7采用了超高強度鋼鋁混合白車身，包含42%的鋁/57%的鋼/1%的復(fù)合材料，白車身重量約420kg，占車重1/6；ES8采用了全鋁車身+7種先進連接技術(shù)，白車身僅重335kg，減重40%，底盤/懸掛/輪轂/剎車系統(tǒng)/電池組外殼也為全鋁材質(zhì)。小鵬23年發(fā)布扶搖架構(gòu)采用電池車身一體化技術(shù)，節(jié)省5%的垂向車內(nèi)空間。(3)傳統(tǒng)車企：積極布局新能源車輕量化。如大眾在其全新新能源車平臺MEB中使用全新車身，把電池和電機融入了車身底架，電池殼采用鋁合金；比亞迪在其e平臺集成了電機電控，實現(xiàn)了車身重量下降25%、功率密度提升20%。透視產(chǎn)業(yè)化路徑：材料應(yīng)用為主，結(jié)構(gòu)設(shè)計與工藝優(yōu)化為輔汽車輕量化的產(chǎn)業(yè)化途徑包括材料應(yīng)用、結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造工藝，材料輕量化路線是當(dāng)前的主流技術(shù)方案。具體而言，材料應(yīng)用旨在開發(fā)高強度鋼、鋁合金、鎂合金以及復(fù)合新材料，目前主要在不同汽車部件應(yīng)用不同輕量化材料，往后看隨著工藝突破和材料成本降低，有望實現(xiàn)從鋁合金到鎂合金的應(yīng)用拓展。結(jié)構(gòu)設(shè)計輕量化主要為開發(fā)全新汽車架構(gòu)、使零部件薄壁化/中空化/小型化/復(fù)合化、優(yōu)化車身的空間結(jié)構(gòu)或創(chuàng)新車身的造型。制造工藝輕量化旨在優(yōu)化材料的成型工藝，在實際應(yīng)用中一般結(jié)合輕量化材料的特性來選擇合適的工藝。途徑種類應(yīng)用部件材料輕量化高強度鋼十字構(gòu)件、軌、防撞桿、加強結(jié)構(gòu)件、底盤懸掛件、A/B柱、保險杠、座椅滑軌、側(cè)門防撞桿、前后保險杠、前縱梁等鋁合金轉(zhuǎn)向節(jié)、副車架、控制臂、制動卡鉗、剎車盤、車輪、發(fā)動機缸體、缸蓋、進氣歧管、活塞、連桿、底架、減震器支架以及空間框架等鎂合金轉(zhuǎn)向盤、氣門室罩蓋、前端結(jié)構(gòu)件、儀表盤橫梁、后座椅背骨架、前座椅骨架、轉(zhuǎn)向柱支架、輪轂、變速器殼體、發(fā)動機支架、副儀表盤支架等碳纖維材料車身、車頂、座椅骨架、發(fā)動機蓋罩、進氣系統(tǒng)、前機蓋、活塞連桿、剎車片、輪轂、傳動軸、汽車底盤、保險桿等結(jié)構(gòu)輕量化拓撲優(yōu)化尺寸優(yōu)化形狀優(yōu)化車身結(jié)構(gòu)件、發(fā)動機輔助支架、橫向連桿、發(fā)動機蓋支架、發(fā)動機強化板、汽車散熱片等駕駕駛室結(jié)構(gòu)件、發(fā)動機蓋、底盤懸架支架、汽車內(nèi)飾件等渦輪增壓器、活塞碗、進/排氣管、發(fā)動機管路及歧管、液力變矩器、尾翼、擴散器、后視鏡、空調(diào)管路及風(fēng)扇、水泵、發(fā)動機冷卻水套等形貌優(yōu)化后尾板、鈑金件、輪轂、地板加強件、雨刮電機支架等工藝輕量化激光拼焊板前風(fēng)窗骨架、A柱加強板、B柱、行李艙蓋、后天床蓋板、側(cè)圍骨架、后門內(nèi)板(、前門內(nèi)板、地板、縱梁、保險杠加強板等熱成型門板加強筋、車頂側(cè)梁、車窗加強筋、后保險杠、B柱、門檻、A柱、前保險杠、縱向承載梁、橫向支撐梁等液壓成型輕量化連接車車身縱梁、發(fā)動機支架、側(cè)面支架、油箱殼、A柱、車頂軌、前后頂蓋等門蓋、前后地板、側(cè)圍支架、側(cè)圍內(nèi)外版、發(fā)動機支架、底盤懸掛件等資料來源：中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)、汽車之家、中商產(chǎn)業(yè)研究院、華泰研究全球各國輕量化路徑各有側(cè)重，我國材料、結(jié)構(gòu)、工藝三路徑并行。美國的汽車輕量化路線以材料進步驅(qū)動為主，不斷提高材料的應(yīng)用性價比和性能；歐洲輕量化路線重在應(yīng)用多元化輕量化材料，主要發(fā)展先進鋼鐵材料、輕金屬鎂鋁、碳纖維強化復(fù)合材料，并圍繞材料進行制造工藝和結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化；日本輕量化重在突破材料和工藝的基礎(chǔ)性研究，積極推進輕量化材料的實用化；我國的輕量化思路為重點發(fā)展高強度鋼、鋁、復(fù)合材料，協(xié)同發(fā)展材料開發(fā)、結(jié)構(gòu)設(shè)計、工藝優(yōu)化來實現(xiàn)輕量化。路徑2020年2025年2030年材料輕量化適量應(yīng)用鋁、鎂合金、碳纖維增強復(fù)合材料結(jié)構(gòu)輕量化根據(jù)材料特性和性能要求進行優(yōu)化設(shè)計工藝輕量化冷成型為主，熱成型、輥壓成型、激光拼焊為輔擴大鋁、鎂合金、碳纖維增強復(fù)合材料在車身的應(yīng)用采用結(jié)構(gòu)-材料-性能一體化輕量化多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化設(shè)計熱成型、溫成型、內(nèi)高壓成型為主，擠壓成型、彎曲成型、熱固性纖維材料成型為輔以纖維復(fù)合材料為主，輕合金和高強度鋼為輔結(jié)合制造工藝和成本控制要求進行集成化設(shè)計熱塑性纖維材料成型、擠壓成型、彎曲成型為主，溫成型、熱成型為輔資料來源：中國汽車工程學(xué)會、華泰研究鋼鐵在車內(nèi)應(yīng)用超50%，為輕量化材料的主要替代對象。汽車主要材料為鋼材，應(yīng)用占比55%，其次是鑄鐵，應(yīng)用占比12%。鋼鐵制造技術(shù)成熟、成本低、強度高且耐磨性好，但密度較高，為輕量化材料的主要替代對象。其他10%鋁其他10%鋁7%4%3%塑料9%鑄鐵12%鋼材55%注：數(shù)據(jù)時間為2018年資料來源：汽車制造網(wǎng)、華泰研究目前汽車輕量化材料主要包括超高強度鋼、鋁合金、鎂合金、碳纖維復(fù)合材料(CFRP)等，已得到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，輕量化效果良好。奇瑞的純電微型車小螞蟻采用全鋁空間結(jié)構(gòu)和全復(fù)合材料外覆蓋件，且在車身應(yīng)用了93%+的高強度鎂鋁合金，其全鋁車身較傳統(tǒng)汽車減重了40%且剛性提高了60%+；大眾寶來車型利用輕量化材料減重了104.2kg；某車型的外飾件采用輕量化材料減重，合計減重61kg+。資料來源：汽車制造網(wǎng)、華泰研究(1)高強度鋼板的抗拉強度和屈服強度性能高，主要應(yīng)用于關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件中。其具有高抗拉強度和高屈服強度的特性，可以在打薄鋼板、減少車身重量的基礎(chǔ)上保持性能不減，近年來主要應(yīng)用在AB柱、地板、門檻等車輛的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件中，如寶馬在部分車型的中通道、地板、B柱、車門防撞桿應(yīng)用了高強度鋼；凱迪拉克在部分車型的AB柱內(nèi)板、地板中通道、橫梁等關(guān)鍵部件應(yīng)用了先進的高強鋼，使鋼制下車體結(jié)構(gòu)相較原鋁制車體減重了6kg。(2)鋁合金耐腐蝕、耐磨性強，應(yīng)用由內(nèi)部零件罩體向全鋁車身過渡。其密度小、強度及剛度高、彈性和抗沖擊性能良好、有優(yōu)異的耐腐蝕性和耐磨性，是汽車輕量化的理想材料。鋁合金初期用于汽車發(fā)動機罩和行李箱蓋，現(xiàn)已應(yīng)用到全鋁車身和新能源車電池外殼，2021年國外已可達車身80%以上的鋁合金和鋁復(fù)合材料應(yīng)用。2012-01-022012-06-072013-04-152013-09-132014-02-242014-07-232014-12-232015-05-282015-10-302016-03-312016-08-292017-02-072017-07-072017-12-062018-05-16202012-01-022012-06-072013-04-152013-09-132014-02-242014-07-232014-12-232015-05-282015-10-302016-03-312016-08-292017-02-072017-07-072017-12-062018-05-162019-03-202019-08-192020-01-202020-06-292021-04-302021-09-302022-03-092022-08-092023-01-10(4)車用碳纖維復(fù)合材料性能強但成本高，目前多用于賽車等領(lǐng)域。碳纖維的復(fù)合材料質(zhì)量輕(不及鋼材料的1/5)、強度高(5倍鋼強度)、耐高溫和耐腐蝕性能好，綜合性能強于原有材料性能的總和，且可滿足不同的車用部件要求，是理想的汽車輕量化材料，寶馬i8車型使用了全碳纖維的座艙，采用了類似F1賽車的設(shè)計。但限制于加工成本和原材料價格較高，主要在賽車、超跑等豪華車型有小批量應(yīng)用，隨著制造成本的下降，已逐漸向汽車車身、底盤、輪轂等部件滲透。整體看鋁合金綜合性價比高，為主流材料。從減重幅度來看，高強度鋼<鋁合金<鎂合金<CFRP；從成本來看，高強度鋼<鋁合金<鎂合金<CFRP。對于輕量化材料的選擇，需要考慮重量、成本、工藝等多個方面，綜合來看鋁合金性價比較高且技術(shù)相對成熟，是現(xiàn)階段汽車減重的首選材料，其耐腐蝕性強，能有效延長汽車的使用壽命；成本適中，可回收利用且再生料工藝成熟，能有效降低能源浪費，經(jīng)濟性能凸顯。材料類型鋁合金密度(g/cm3)2.7(較低)比強比強度比模量較較普通鋼材較普通鋼材((10^3Nm/g)(10^3Nm/kg)成本(元/千克)成本增加減重比率優(yōu)點缺點115-133(較低)49(中等)20-351-3倍40%技術(shù)相對成熟，耐腐蝕、耐磨性強，輕量化性價比高焊接工藝困難高強度鋼7.8(高)3(低)26(低)10-1525%-50%20%工藝成熟，成本較低減重效果差，防腐性能一般鎂合金.8(低)133(較低)25(低)60-802-4倍50%抗彎強度和隔音性能好，輕量化效果良好加工和材料成本高，化學(xué)屬性活躍易腐蝕碳纖維1.63(低)761(高)132(高)120-1506-12倍60%減重效果最好，耐高溫、耐腐蝕性能好量產(chǎn)工藝不成熟，成本高注：比強度高，相同強度材料越輕；比模量越大，材料剛性越高資料來源：中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)、汽車之家、鎂途、動力電池技術(shù)、華泰研究遠期看，隨著鎂合金加工技術(shù)成熟、生產(chǎn)成本降低，輕量化效果更優(yōu)的鎂合金未來或得更多應(yīng)用。鎂的密度為鋁的2/3、鋼的1/5，是目前較輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，車身/動力總成/底盤/內(nèi)飾使用鎂合金替代鋁材最高可減重約50%。往后看我們認為，高性能鎂合金加工工藝的日趨成熟或降低鎂合金的生產(chǎn)成本，同時現(xiàn)有鎂合金鑄件應(yīng)用范圍與鋁合金鑄件的重疊度不斷擴大，遠期看鎂合金有望替代鋁合金成為重要的汽車輕量化材料。資料來源：汽車制造網(wǎng)、華泰研究長長江有色:現(xiàn)貨均價:鑄造鋁合金錠長江有色:現(xiàn)貨均價:鎂錠80,00070,00060,00050,00040,00030,00020,00010,0000資料來源：Wind、華泰研究車用鋁合金具有多種加工工藝，鑄鋁為汽車主流鋁合金材料。鑄造鋁合金成品質(zhì)量穩(wěn)定、適合大批量生產(chǎn)，主要用于變速器、發(fā)動機氣缸蓋、發(fā)動機氣缸體、輪轂、搖臂、制動盤等汽車構(gòu)件制造。軋制材、擠壓材、鍛壓材屬于變形鋁合金，成品質(zhì)量穩(wěn)定、強度較高、塑性較高、成分性能比較均勻、內(nèi)部組織緊密，應(yīng)用于車門、輪轂罩、熱交換器、保險杠、座位、行李箱、保護罩、消聲罩等汽車結(jié)構(gòu)件、懸掛件、裝飾件制造。根據(jù)2017年《鋁合金在新能源汽車工業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望》，各類鋁合金在汽車上使用比例大致為鑄鋁77%，軋制材10%，擠壓材10%，鍛壓材3%。資料來源：第一電動、華泰研究注：數(shù)據(jù)時間為2017年資料來源：李龍,夏承東,宋友寶,周德敬.鋁合金在新能源汽車工業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望[J].輕合金加工技術(shù),2017、華泰研究高壓壓鑄是未來鋁合金工藝的主流方向，部分零部件可用多種工藝生產(chǎn)。鑄造工藝可按金屬液的澆注技術(shù)分為重力鑄造和壓力鑄造。重力鑄造是指金屬液在重力效果下導(dǎo)入鑄型的技術(shù)，壓力鑄造是指金屬液在壓力作用下導(dǎo)入鑄型的技術(shù)。壓力鑄造中，低壓鑄造與差壓鑄造多用于發(fā)動機、底盤區(qū)域，而高壓鑄造因效率高、加工零件壁厚小，在汽車車身中運用逐漸廣泛，是未來的重要方向。此外，部分汽零也可用多種工藝生產(chǎn)，如電池殼原用擠出件，在CTC結(jié)構(gòu)下一體化壓鑄電池殼或?qū)⑻娲鷶D出工藝；底盤和輪轂的鍛造件多用于中高端車型，而鑄造件的壁壘低且成本低，部分中低端車型應(yīng)用底盤和輪轂鑄造件。項目高壓鑄高壓鑄造低壓鑄造差壓鑄造重力鑄造鍛造擠壓表面質(zhì)量差內(nèi)部質(zhì)量部較多氣孔疏松0.01-0.05MPa左右壓力下成型，晶粒粗大、組織松散0.6MPa左右下成型晶粒較為粗大、組織相對松散靠自重填充成型晶粒極為粗大組織松散鍛打下晶粒細小、組織致密140MPa左右壓力下密表面粗糙度Ra.6Ra6.3-3.2Ra6.3-3.2Ra6.3-3.2Ra.6Ra.6熱處理不可可固溶(T6)可固溶(T6)可固溶(T6)可固溶(T6)可固溶(T6)生產(chǎn)效率高低低高設(shè)備成本低低高成型精度一次成型程度高，加工余量少加工余量較大加工余量較大加工余量較大一次成型程度低，工序繁復(fù)，加工復(fù)雜余量少機械性能低最高接近鍛造水平資料來源：陸大興,劉林,姚浩成,等.汽車底盤鋁合金化輕量化的成型工藝及趨勢[J].大眾科技,2019、華泰研究20162017201820192020E2021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E鋁合金憑借優(yōu)秀的性價比優(yōu)勢用量快速滲透，單車用鋁量呈增長趨勢。目前鋁合金件在汽車中的應(yīng)用已覆蓋電池箱體、液冷板、汽車前后防撞梁、減震件、新能源汽車電器支架、CCB儀表盤支架等，根據(jù)國際鋁協(xié)，2016-2019年我國乘用車市場中，燃油車、純電車、混動車單車用鋁量的增幅分別為15.7%、33.6%、28.1%，其中純電動汽車單車用鋁量增速明顯高于傳統(tǒng)燃油車，且根據(jù)DuckerFrontier數(shù)據(jù)，純電車的用鋁量一般比燃油車高101kg，主要系電車雖節(jié)省了內(nèi)燃機動力總成的用鋁部件、傳動系統(tǒng)和變速器中的用鋁部件(該部分零件單車鋁用量約62kg，且多為鑄造材)，但電車的電池外殼、電力牽引系統(tǒng)、車身和開閉件等部件需要額外用鋁約163kg，該部分鑄造材占比不到30%，以鋁型材為主。20162017201820192020E2021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E往后看單車用鋁量有較大增長空間，根據(jù)中國汽車工程學(xué)會2017年編制的《節(jié)能與新能源2030年單車重量分別較2015達到年減重20%、35%的目標(biāo)，乘用車單車用鋁量分別達到250kg和350kg。路線2.0則細化了車型輕量化要求，指出2025/2030/2035年燃油乘用車輕量化系數(shù)降低10%/18%/25%、純電動乘用車輕量化系數(shù)降低15%/25%/35%。資料來源：楊強華.壓鑄鋁合金研究現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢[J].2021.、華泰研究資料來源：中國汽車工程學(xué)會、華泰研究燃油乘用車純電乘用車燃油乘用車純電乘用車混動乘用車混動乘用車乘用車250200150100500資料來源：國際鋁協(xié)、CMGroup、華泰研究較海外相比，我國單車用鋁量仍有較大的提升空間，有望隨新能源車發(fā)展快速提高。根據(jù)國際鋁業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2020年國內(nèi)傳統(tǒng)乘用車單車用鋁量約138.6kg，純電和混動車的單車用鋁量分別為157.9kg和198.1kg，而根據(jù)DuckerFrontier，2020年北美非純電車的單車用鋁量為206kg，純電車的單車用鋁量為292kg，對標(biāo)海外單車用鋁量水平，我國仍有較大的提升空間。單車用鋁滲透路徑或遵循底盤先行滲透、車身快速推廣?？紤]到簧下質(zhì)量(如底盤)減重性價比遠高于簧上質(zhì)量(如車身)，且車身輕量化由于耗材量大、成本高、工藝難等限制，短時間內(nèi)滲透率較難快速提升，我們認為我國汽車單車用鋁量擴張或遵循底盤先行滲透、車身加速推廣的路徑。底盤結(jié)構(gòu)件上，目前我國主流車型開始在底盤領(lǐng)域加速鋁合金材料的應(yīng)用，新能源轎車如比亞迪漢、Model3、埃安AionS、小鵬P7已在底盤結(jié)構(gòu)件應(yīng)用鑄極氪001、蔚來ES6等主流車型。新能源轎車車型宏光MINI比亞迪漢比亞迪海豚Model3埃安AionS比亞迪驅(qū)逐艦052022年銷量(萬輛)40.4827.2420.4212.4511.635.916.19價位(萬元)4.38-7.2819.78-32.180.28-13.1022.99-32.993.98-17.9820.99-42.992.18-15.78副車架材料鋼鋼鋼鋼鑄鋁鋼鋼控制臂材料鋼鋼鋼鑄鋁鋼鑄鋁鋼轉(zhuǎn)向節(jié)材料鑄鐵鑄鋁鑄鐵鑄鋁鑄鋁鑄鋁鑄鐵新能源SUV車型比亞迪宋ModelY比亞迪唐理想ONE極氪001蔚來ES6埃安AionV2022年銷量(萬輛)47.5331.5314.867.88價位(萬元)6.98-14.9926.19-36.192.99-16.9934.9830.00-38.6038.617.76-26.98副車架材料鋼鋼鋼鋼鋼鑄鋁鋼控制臂材料鋼鑄鋁鑄鋁鋼鑄鋁鑄鋁鋼轉(zhuǎn)向節(jié)材料鑄鐵鑄鋁鑄鋁鑄鋁鑄鋁鑄鋁鑄鋁資料來源：乘聯(lián)會、汽車之家、大飆車、華泰研究車身結(jié)構(gòu)件上，鋁制車身輕量化效果明顯，應(yīng)用在新能源車兼顧提升續(xù)航和經(jīng)濟性，往后看有望隨新能源車發(fā)展加速推廣。傳統(tǒng)燃油車方面，奧迪A8通過鋁板材替代鋼板材、用鋁壓鑄件作為接頭結(jié)構(gòu)(鋁材料在白車身材料的占比達58%)，取得了顯著的輕量化效果，其輕量化系數(shù)為1.31，略優(yōu)于寶馬7系的1.53和奔馳S的1.73，白車身質(zhì)量為282kg，低于寶馬7系13%(323kg)、并低于奔馳S22%(362kg)。新能源車方面，整備質(zhì)量每降低100kg，NEDC工況百公里耗電量可下降5.5%、續(xù)航里程提升7.97km、電池容量節(jié)省0.885kW/h，分車型來看，A級車和C級車的續(xù)航里程可增加12.3km和13.0km。若整備質(zhì)量不變，動力電池以外的部件每降重10kg，并將質(zhì)量分給動力電池，動力電池能量密度按138Wh/kg計，A級車和C級車的續(xù)航里程可增加12.5km和9.3km。就鋁制車身輕量化效果而言，據(jù)我們測算新能源車采用鋁制車身較普通鋼制車身可減重40%，用材成本增加1855元，假設(shè)每減重100kg可減少1.1kWh電量下，采用鋁制車身可減少動力電池成本2368元，則鋁制車身綜合節(jié)省成本513元。綜上，鋁制車身對新能源車的輕量化效果明顯，且有較強的綜合經(jīng)濟性，我們看好其隨新能源車滲透加速應(yīng)用。25205NEDC工況純電續(xù)駛里程為150km時電池能量(kWh)1000120014001600 1800注：橫軸為整備質(zhì)量降低水平，單位為千克資料來源：汽車材料網(wǎng)、華泰研究普通鋼鋁合金材料價格(元/kg)6.520車身用材質(zhì)量(kg)350207車身用材成本(元)2,2754,130假設(shè)每減重100kg可降少電量(kWh)-碳酸鐵鋰電池價格價格(元/Kwh)-1,500動力電池成本減少(元)-2,368車身降重成本減少(元)--513資料來源：汽車材料網(wǎng)、長江有色網(wǎng)、第一電動網(wǎng)、有駕網(wǎng)、華泰研究預(yù)測結(jié)構(gòu)輕量化是通過采用先進的優(yōu)化設(shè)計方法和技術(shù)手段，使整車各系統(tǒng)合理布局達到輕量化，主要圍繞零部件小型化、薄壁化、精簡化、中空化、冗余度處理等設(shè)計方法，分為車身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計和汽車實體結(jié)構(gòu)布局設(shè)計2種思路，按照設(shè)計變量和優(yōu)化問題的不同，又可以分為拓撲優(yōu)化、尺寸優(yōu)化、形狀優(yōu)化、形貌優(yōu)化4種手段。如神龍汽車變更了其車型的三角臂結(jié)構(gòu)，減重了近50%，制造能耗降低了65%。資料來源：汽車制造網(wǎng)、華泰研究拓撲優(yōu)化為目前汽車主要結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案。汽車結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計經(jīng)歷了：尺寸優(yōu)化、形狀優(yōu)化、拓撲優(yōu)化、多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化等階段，目前采用最多是拓撲優(yōu)化，其在給定負荷情況、約束條件和性能指標(biāo)的情況下,優(yōu)化指定區(qū)域的材料,其精確性較高。尺寸優(yōu)化及形狀優(yōu)化可以拓撲優(yōu)化的基礎(chǔ)上，進一步調(diào)整局部的材料分布、形狀、形貌等詳細設(shè)計，以獲得最終的結(jié)構(gòu)方案。資料來源：趙顯蒙等.輕量化技術(shù)和材料在汽車工程中的應(yīng)用[J].機械工程師,2022、華泰研究資料來源：王智文,馮昌川.新能源汽車輕量化技術(shù)路徑及開發(fā)策略[J].汽車工藝與材料,2021、華泰研究未來結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)方案將向多學(xué)科優(yōu)化發(fā)展?，F(xiàn)代工程發(fā)展迅速，各個工程系統(tǒng)規(guī)模逐步擴大，系統(tǒng)間交互緊密，傳統(tǒng)的優(yōu)化方法已經(jīng)不再能滿足對工程領(lǐng)域發(fā)展的需求，多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化由此發(fā)展。它主要是指掌握各系統(tǒng)相互間的協(xié)調(diào)機制，優(yōu)化復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計以尋求整個工程系統(tǒng)最優(yōu)解的耦合系統(tǒng)設(shè)計方法，目前尺寸優(yōu)化、形狀優(yōu)化以及連續(xù)體拓撲優(yōu)化日趨成熟。在多目標(biāo)、多學(xué)科、離散結(jié)構(gòu)的優(yōu)化還要進一步研究，包括遺傳算法、量子粒子群算法等算法進行改進，以便結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展。輕量化工藝是實現(xiàn)材料選擇及結(jié)構(gòu)設(shè)計的紐帶，也是實現(xiàn)輕量化的必由之路。制造工藝輕量化在一定程度上直接決定輕量化能否實現(xiàn)。目前汽車輕量化相關(guān)的工藝技術(shù)主要有熱沖壓成形、液壓成形、激光焊接、一體化壓鑄等。熱沖壓主要用于鋼鐵材料加工，產(chǎn)生零件強度高。熱沖壓成形工藝是基于高強鋼冷沖壓成型存在的問題而發(fā)展出的板材成型技術(shù)，將熱沖壓成形用鋼加熱至奧氏體化，在奧氏體溫度區(qū)間保溫一段時間后，快速轉(zhuǎn)移至熱沖壓模具中進行成形和淬火，最終零件組織一般為完全的馬氏體組織，熱沖壓成形工藝結(jié)合了沖壓和熱處理過程，奧氏體組織塑性好、變抗力小，在零件成形后奧氏體變?yōu)轳R氏體，零部件回彈小、強度高。目前，成形件主要應(yīng)用在汽車安全部件上，如車門防撞梁、B柱加強板地板縱梁、門檻梁等零部件。由于熱成型工藝技術(shù)有輕量化、高強度的優(yōu)勢，已在汽車工業(yè)有廣泛應(yīng)用。資料來源：趙顯蒙等.輕量化技術(shù)和材料在汽車工程中的應(yīng)用[J].機械工程師,2022、華泰研究資料來源：趙顯蒙等.輕量化技術(shù)和材料在汽車工程中的應(yīng)用[J].機械工程師,2022、華泰研究注：數(shù)據(jù)時間為2020年資料來源：汽車工程師、華泰研究液壓成形減少焊接工序，主要應(yīng)用于汽車管類零部件。其通過對管形件內(nèi)腔施加液壓力，使其在模具型腔內(nèi)發(fā)生塑性變形，從而得到所需形狀，與沖壓成形零部件相比，液壓成形件可以直接得到具有封閉內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的零部件，減少了焊接工序，可以達到減少零部件數(shù)量的效果，同時能提高零件強度和剛度，輕量化效果明顯，目前主要應(yīng)用于前后懸架、副車架、門檻梁、防撞梁等管類零部件。資料來源：趙顯蒙等.輕量化技術(shù)和材料在汽車工程中的應(yīng)用[J].機械工程師,2022、華泰研究資料來源：武漢金密激光、華泰研究激光焊接節(jié)約成本，且輕量化效果明顯。輕量化連接技術(shù)包括鉚接、中頻電阻點焊、MIG焊、攪拌摩擦焊等，其中激光焊接采用先進的激光技術(shù)及設(shè)備，將一定數(shù)量的不同材質(zhì)、厚度、涂層的鋼材、鋁合金等材料通過自動拼合和焊接組成一塊整體板材，通過沖壓制造成為零部件。激光拼焊技術(shù)在汽車車身上的應(yīng)用，包括拼焊板板材、沖壓成形、激光三維切割、激光焊接分總成、總裝白車身零部件加工及總成和在線檢測，可節(jié)省樣車和模具、夾具的費用，生產(chǎn)周期縮短，白車車身質(zhì)量減少20%，同時焊點數(shù)量減少，白車身剛度、強度顯著提高。資料來源：汽車制造網(wǎng)、華泰研究一體化壓鑄替代沖壓和焊裝工序，促進制造工藝變革。傳統(tǒng)汽車制造有四大工藝為沖壓、焊裝、涂裝和總裝。沖壓為首要步驟，運用中小型壓力機和模具，將板材等原材料加工為所需形狀和尺寸的沖壓零部件；焊裝是利用多個焊接機器人或工人將沖壓零部件焊接為分總成，再焊接為白車身；涂裝包括涂裝前對被涂物表面的處理、涂布工藝和干燥三個工序；總裝是將白車身、動力總成、電控系統(tǒng)、內(nèi)外飾等零部件裝配成整車。一體化壓鑄通過將原本設(shè)計中需要組裝的多個獨立的零件經(jīng)重新設(shè)計，并使用超大型壓鑄機一次壓鑄成型，直接獲得完整的零部件。一體化壓鑄給壓鑄界帶來一場變革，包含著壓鑄機制造、壓鑄材料和壓鑄模制造變化，給超大型壓鑄模制造產(chǎn)業(yè)鏈帶來了新機遇。資料來源：智慧汽車供應(yīng)鏈、華泰研究資料來源：力勁集團公告及官網(wǎng)、智慧汽車供應(yīng)鏈、華泰研究解構(gòu)賽道投資點：底盤為主流，三電為純增量，車身空間可期底盤輕量化性價比優(yōu)勢突出且技術(shù)難度較低，有更高的經(jīng)濟接受度。我們認為汽車輕量化的市場空間大小取決于輕量化部件的綜合經(jīng)濟性、以及方案是否被主機廠所接受。底盤在傳統(tǒng)汽車重量的占比達27%，僅次于白車身和動力總成，且底盤系統(tǒng)零件大多處于簧下，承載著70%的車體重量，根據(jù)簧下質(zhì)量原理，簧下零件的減重后效果為簧上零件的5-15倍，因此對底盤零件進行減重，可對整車的續(xù)航里程、加速、制動、操穩(wěn)等產(chǎn)生更加積極的影響。疊加相關(guān)輕量化技術(shù)和工藝更成熟，成本更低，底盤輕量化性價比高于車身/動力系統(tǒng)/內(nèi)外飾/三電系統(tǒng)等其他部件，從而有更高的接受度。源：汽車之家、華泰研究底盤部件減重成本系數(shù)低于汽車部件減重的平均成本系數(shù)。從輕量化成本來看，根據(jù)LotusEngineering的成本分析，底盤部件的減重成本系數(shù)為0.95，低于其他汽車部件的平均成本系數(shù)1.00。從輕量化效益來看，據(jù)我們測算，由于簧下質(zhì)量輕量化的效果更顯著，鋁制底盤轉(zhuǎn)向節(jié)較鋼制件可節(jié)省燃油車百公里油耗0.61L、節(jié)省電車百公里電耗39.07W，而鋁制車身結(jié)構(gòu)件較鋼制件可節(jié)省燃油車百公里油耗0.38L、節(jié)省電車百公里電耗35.23W。綜合減重的成本和效益來看，底盤輕量化的經(jīng)濟性顯著高于大多數(shù)其他部件。6161.41.21.00.80.60.40.20.0車身底盤懸架系統(tǒng)內(nèi)飾擋泥板/外圍玻璃電子系統(tǒng)保險杠燈光熱管理資料來源：ATC汽車底盤、華泰研究底盤-轉(zhuǎn)向節(jié)車身-結(jié)構(gòu)件鋼制件重量(kg)4300鋁制件重量(kg)2225單車用量(套)4輕量化效果50%25%減重(kg)875鋼制件ASP(元)604500鋁制件ASP(元)24011250單位減重成本(元/kg)90實際減重效果(kg)2075節(jié)省燃油車-百公里油耗(L)0.610.38節(jié)省電動車-百公里電耗(W)39.0735.23資料來源：小熊油耗、董學(xué)鋒,張潤祺.基于大數(shù)據(jù)的電動乘用車主參數(shù)和主性能分析[J].汽車文摘,2020.、華泰研究預(yù)測底盤輕量化側(cè)重于支撐類產(chǎn)品的鋁合金替代鋼材，與動力系統(tǒng)相比底盤的鋁合金滲透仍是藍海市場。底盤系統(tǒng)部件多為安保件，對輕量化零部件的要求較高，其輕量化路徑逐步由傳統(tǒng)的鋼制底盤，向高強鋼底盤、鋼鋁混合底盤、多材料底盤等方向發(fā)展，目前主流路徑是采用鋁合金底盤部件，同時在底盤工藝中需最大限度使用熱成型、液壓成型等工藝，配合輕量化材料實現(xiàn)減重。從鋁合金滲透看，動力系統(tǒng)鋁合金滲透高達90%，底盤滲透率較低，其中底盤的殼體類鋁合金壓鑄方案較為成熟且成本較低(如轉(zhuǎn)向器和差速器殼體)，而底盤的支撐類產(chǎn)品由于直接受力，輕量化滲透率低于殼體類，因此底盤輕量化更側(cè)重于轉(zhuǎn)向節(jié)、副車架、制動卡鉗、控制臂、輪轂等支撐類產(chǎn)品。資料來源：王智文,馮昌川.新能源汽車輕量化技術(shù)路徑及開發(fā)策略[J].汽車工藝與材料,2021(6):12.、華泰研究根據(jù)中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)，2020年轉(zhuǎn)向節(jié)/副車架/制動卡鉗/控制臂的鋁合金滲透率為15/8/40/5%，副車架、轉(zhuǎn)向節(jié)、控制臂的鋁合金應(yīng)用存在較大潛力：(1)轉(zhuǎn)向節(jié)可通過結(jié)構(gòu)設(shè)計拓撲優(yōu)化實現(xiàn)輕量化，或采用鑄鋁、鍛鋁實現(xiàn)輕量化，目前國內(nèi)轉(zhuǎn)向節(jié)使用材料主要有鑄鐵、鍛鋼和鋁合金，未來鋁合金滲透率有望上升。(2)鋁合金副車架主要有四種形式，包括擠壓鋁型材副車架、液壓成形鋁合金副車架、鑄造鋁合金副車架、鑄造+鋁合金型材拼焊副車架等。鋁合金副車架較鋼制減重40%左右，目前國內(nèi)中高端純純電動汽車，半數(shù)以上的副車架采用鋁合金材質(zhì)。(3)控制臂可采用鍛造或擠壓鋁合金。傳統(tǒng)鋼制控制臂一般采用高擴孔鋼沖壓焊接而成，中高端新能源汽車型采用鍛造鋁合金控制臂，可減重30%質(zhì)量僅為2-3kg，也有部分車型采用擠壓鑄造鋁合金控制臂，其鑄造缺陷少，組織致密，力學(xué)性能接近鍛造零件水平，且成本比鍛造低。經(jīng)我們測算，底盤部件中，轉(zhuǎn)向節(jié)的輕量化效果最高，且每千克減重成本僅為13元，性價比顯著優(yōu)于其他部件，更易被主機廠接受，或有更大的發(fā)展?jié)摿Α?0部件鋼制件重量(kg)鋁制件重量單車使用量(套(kg)/臺車)輕量化效果減重重量(kg)鋼制件ASP(元)鋁制件ASP每kg減重成本節(jié)省燃油車-百節(jié)省電動車-百(元)(元)公里油耗(L)公里電耗(W)轉(zhuǎn)向節(jié)4.41.8459%10.436050030.0519.11制動鉗21.2440%3.2320400250.029.49后副車架2011.5143%8.56501,200650.0417.46控制臂3.21.8444%5.66001,000710.0314.06資料來源：中鋁蘇州院、華泰研究預(yù)測當(dāng)前底盤鋁制零部件滲透率較低，存在較大發(fā)展空間。當(dāng)前汽車底盤系統(tǒng)用鋁滲透率較低，根據(jù)國際鋁協(xié)，2018年燃油車/純電車底盤和懸架用鋁量滲透率分別在25%/19%，2025年有望升至70%/45%。其中底盤各零件的鋁制滲透率也較低，2020年國內(nèi)鋁合金的副車架/轉(zhuǎn)向節(jié)/制動卡鉗/控制臂滲透率分別為8%/15%/40%/5%。同時從下游客戶來看，目前豪華品牌和中高端合資車型的鋁合金輕量化零件滲透率較高，普通合資和自主品牌的滲透較低。目前已有多家新能源廠商積極應(yīng)用鋁合金材料，我們認為底盤輕量化經(jīng)濟性優(yōu)勢顯著，更易成為主機廠的首選方案，往后看，隨著輕量化需求提升和技術(shù)升級，底盤輕量化滲透有望加速，并逐步向中低端車型滲透。同時，鋁制部件單車價值量高于鋼制件，底盤主要部件采用鋁合金有望顯著提高單車價值量，據(jù)我們測算，鋁制底盤單車價值量可達3400元，較鋼制底盤的增量達1230-1460元。質(zhì)車型2021年銷量(輛)轉(zhuǎn)向節(jié)控制臂副車架宏光MINIEV426482鋼材鋼材鋼材Model3272947鋁合金鋁合金鋼材ModelY200131鋁合金鋁合金鋼材比亞迪漢117665鋼材鋼材鋼材比亞迪秦PLUSDM-i113550鋼材鋼材鋼材比亞迪宋DM108848部分鋁合金鋼材鋼材理想ONE90491鋁合金部分鋁合金鋼材奇瑞小螞蟻77159鋁合金鋁合金鋁合金長安奔奔76438鋼材鋼材鋼材AionS69220鋁合金鋁合金鋁合金歐拉黑貓63492材鋼材鋼材60569鋁合金鋁合金鋁合金比亞迪秦PLUSEV56151鋼材鋼材鋼材比亞迪唐DM53214鋁合金鋁合金部分鋁合金歐拉好貓50931鋼材鋼材鋼材49646鋼材鋼材鋼材榮威Clever46837鋼材鋼材鋼材44243鋁合金部分鋁合金鋼材蔚來ES641739鋁合金鋁合金鋁合金比亞迪元41402鋼材鋼材鋼材資料來源：觀研天下、華泰研究產(chǎn)品鋼鋼制單價(元/副)鋁制單價(元/副)用量(副)增量(元)副車架500100021000轉(zhuǎn)向節(jié)90252-4控制臂202002-4160-320總和1230-1460資料來源：國際鋁協(xié)、工信部、乘聯(lián)會、拓普集團公告、華泰研究預(yù)測21三電系統(tǒng)為輕量化的純增量賽道，電池盒輕量化為重點方案。三電系統(tǒng)占新能源車50%的成本以及30%左右的重量，為輕量化的重點方向，其輕量化路徑主要針對價值量占比較高的電池和電驅(qū)，其中電池輕量化主要為電池箱體和結(jié)構(gòu)件采用輕量化材料，并向CTC一體化壓鑄電池的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案方向發(fā)展；電驅(qū)系統(tǒng)輕量化方案主要為采用多合一或三合一的集成化方案。我們認為，電池盒輕量化方案的發(fā)展空間或更大，主要系電池的價值量占比較高(整車成本的38%)，且電池箱體占新能源車整備質(zhì)量的18-30%，部分長續(xù)航車型如雪佛蘭Bolt、特斯拉Model3的電池箱體質(zhì)量占比在26%+。電池系統(tǒng)由電芯、箱體、結(jié)構(gòu)件構(gòu)成，在保證電芯安全性不變下，電池系統(tǒng)輕量化較直接的方法為增大電芯能量密度和減輕電芯質(zhì)量，考慮到當(dāng)前電池能量密度已較高，電池箱體和結(jié)構(gòu)件輕量化成為提升電池效率成為重要方向。資料來源：汽車之家、各公司公告、各公司官網(wǎng)、華泰研究模組殼體及支架1模組殼體及支架12%其他5%11%上蓋3%下箱體6%芯63%資料來源：復(fù)材云集、華泰研究電池包上蓋采用沖壓鋁合金，下蓋鋁合金工藝多樣。(1)電池包殼體上蓋主要材質(zhì)有沖壓鋼板、沖壓鋁板、SMC、碳纖維等復(fù)合材料，電池箱上蓋早期使用沖壓鋼板，后發(fā)展為鋁板和SMC復(fù)合材料，鋁板可減重20-30%，SMC減重效果與鋁板相當(dāng)，且可制造較大深度的上蓋，使得整箱的質(zhì)量下降。蔚來ES8，小鵬G3電池包殼體上蓋采用1.5-2mm的沖壓鋁板制造電池包殼體上蓋可實現(xiàn)20-30%的輕量化效果。(2)下殼體輕量化材料一般以鋁合金為主。以鋼材為主的下箱體采用沖壓+焊接工藝成型，成本低但質(zhì)量大，NissanLeaf早期電動車有應(yīng)用，目前使用較少；下箱體鋁合金材料包括擠壓、沖壓和鑄造鋁合金，鋁壓鑄電池箱體尺寸較小，一般用于PHEV；目前國內(nèi)車企普遍采用擠壓鋁型材制造電池包，如蔚來ES8和小鵬G3純電動汽車電池包下殼體等，較鋼制下殼體能實現(xiàn)減重30%以上；采用沖壓鋁板焊接工藝的電池包殼體主要有寶馬i3、特斯lY綜合來看，有性價比的電池盒輕量化方案為擠出鋁型材下殼體+SMC上蓋，往后隨著碳纖維和鎂合金材料價格降低，方案有望進一步優(yōu)化。22部件材質(zhì)/工藝有點缺點應(yīng)用代表車型上蓋上蓋沖壓鋼板沖壓性能優(yōu)輕量化程度低Model3等沖壓鋁板輕量化效果優(yōu)沖壓性能不如鋼板，應(yīng)用有限蔚來ES8、小鵬G3等SMC密度小、可設(shè)計性強、整體成型、尺寸穩(wěn)定、耐腐蝕、減震性好-長安C206、廣汽GE3、背棄C30/C33等下殼體擠出鋁型材攪拌摩擦鋁型材模具成本低、工藝精度要求高蔚來ES8、小鵬G3等成型簡單、斷面設(shè)計柔性好、強度高擠壓鋁板焊接成型輕量化效果好沖擊強度不足，需對電池包進行碰撞保護和結(jié)構(gòu)強化寶馬i3、ModelS、Model3等整體鑄造成型殼體一體成型、工序簡單且生產(chǎn)效率高、精度高模具費用高，適用于尺寸小的電池包殼體通用和寶馬的PHEV車型資料來源：王付才,楊海.純電動汽車電池包殼體輕量化材料應(yīng)用及研究進展[J].汽車工藝與材料,2020(9):7.、華泰研究工藝優(yōu)點缺點代表車型擠壓鋁型材成本低、工藝簡單、斷面設(shè)計柔性好和強度高對裝配精度要求較高蔚來ES8、小鵬G3沖壓鋁板輕量化效果好需要車企有較強的身、底盤集成設(shè)計能力，對電池包進行結(jié)構(gòu)強化和碰撞保護寶馬i3、特斯拉ModelS、ModelY鑄造鋁合金工序簡單、生產(chǎn)效率高、尺寸精度高和氣密性良好整體鑄造成型需要一次投入模具費用很高通用、寶馬PHEV資料來源：王付才,楊海.純電動汽車電池包殼體輕量化材料應(yīng)用及研究進展[J].汽車工藝與材料,2020(9):7.、華泰研究三電系統(tǒng)輕量化方案的單車價值量達4000-5000元。新能源純電動汽車三電系統(tǒng)包括電池、電驅(qū)動、電控，三電系統(tǒng)質(zhì)量占整車質(zhì)量的30%左右，是整車質(zhì)量最大的系統(tǒng)。目前對三電系統(tǒng)的輕量化一般從電池殼、電機殼、電控殼鋁合金應(yīng)用，三電系統(tǒng)鋁合金輕量化單車價值量為4000-5000元。產(chǎn)品鋼鋼制單價(元/副)鋁制單價(元/副)用用量(副)增量(元)電池盒0300013000電機殼0500500-1000電控殼0500500-1000總和4000-5000資料來源：國際鋁協(xié)、工信部、乘聯(lián)會、拓普集團公告、華泰研究預(yù)測無模組電池包為電池模組結(jié)構(gòu)優(yōu)化的主要途徑，有效降低質(zhì)量并提高能量密度。目前在三元鋰和磷酸鐵鋰的電池體系下，靠電芯提升能量密度的空間有限，而市場對能量密度提升的需求卻非常迫切。無模組電池包(CTP)通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化產(chǎn)生，寧德時代、蜂巢、比亞迪等紛紛推出了無模組電池包。寧德時代無模組電池包的多個單體直接分布于電池箱體中，取消了電芯單元的殼體，并在電芯之間增加傳感器，以監(jiān)控是否存在擠壓。該方案的體積利用率提升了20%，零件數(shù)量減少了40%，電池能量密度提升了10%-15%，采用三元鋰電的能量密度可達200W·h/kg以上。比亞迪推出的刀片電池也是采用無模組方案，取消了電池包內(nèi)部的橫梁、縱梁等結(jié)構(gòu)，將單體電芯垂直插入電池包內(nèi)，長條的單體電芯起到了支撐和加強作用。通過刀片電池的應(yīng)用，電池包的體積利用率提升了50%，采用磷酸鐵鋰的電池包能量密度提升到了140W·h/kg。無模組電池包單車價值增量超1000元。通過無模組電池包的應(yīng)用，可以大幅提升電池包的體積利用率，體積利用率可以提升20%-50%，另外可以降低模組殼體的質(zhì)量，從而使電池包能量密度提升10%-20%。電池盒單車價值量由前期的非CTP方案下的2000元左右提升至3000-4000元，單車價值量增長50%-100%。23資料來源：王智文,馮昌川.新能源汽車輕量化技術(shù)路徑及開發(fā)策略[J].汽車工藝與材料,2021(6):12.、華泰研究資料來源：王智文,馮昌川.新能源汽車輕量化技術(shù)路徑及開發(fā)策略[J].汽車工藝與材料,2021(6):12.、華泰研究車身結(jié)構(gòu)件為大潛力輕量化賽道，為輕量化的重要對象。白車身構(gòu)成30%的整車重量和15%-20%的成本，有較大輕量化市場空間。由于車身有強度要求、當(dāng)前輕量化材料如鋁合金在價格和加工技術(shù)上有限制(全鋁車身需多種連接加工工藝)，現(xiàn)階段的白車身主要用熱成型等超高強度鋼材和輕量化工藝實現(xiàn)減重。具體而言，在材料上，當(dāng)前白車身主流方案是“普鋼+高強度鋼+熱成型鋼”等不同鋼材復(fù)合連接，熱成型鋼一般用在車身前后保險杠、AB柱、中通道等重要安全結(jié)構(gòu)件；在工藝上，主要采用熱成型技術(shù)、激光拼焊、液壓成型等輕量化制造工藝，在保證安全性下實現(xiàn)減重。源：汽車之家、華泰研究源：汽車之家、華泰研究材料上，全鋁車身為發(fā)展方向，車身鋁合金滲透率仍處低位，單車價值量有顯著提高。根據(jù)文燦股份公告，鋁合金在燃油車/電動車車身結(jié)構(gòu)件的滲透率為3%/8%，有較大提升空間。近年來國內(nèi)車企積極探索車身輕量化技術(shù)，如采用全鋁車身、碳纖維覆蓋件和全鋁骨架、上鋼下鋁車身等，目前已有部分車型采用了全鋁車身設(shè)計，如奧迪A8、R8、勞斯萊斯幻影、奔馳SLS、本田NSX、捷豹XFL、蔚來ES8等。蔚來汽車的車身用鋁比例高達96.4%，是國內(nèi)首個獨立研發(fā)量產(chǎn)的輕量化全鋁車身。同時鋁合金也廣泛應(yīng)用于車身的前地板、后地板、左右縱梁等，鋁合金車身獨立部件的單車價值量合計可達18000元，較鋼制部件的增量為10200元。24普通鋼普通鋼%其他7%4%鋁合金88%資料來源：王智文,馮昌川.新能源汽車輕量化技術(shù)路徑及開發(fā)策略[J].汽車工藝與材料,2021(6):12.、華泰研究資料來源：蔚來官網(wǎng)、華泰研究產(chǎn)品鋼鋼制單價(元/副)鋁制單價(元/副)用量(副)增量(元)后地板800200011200前地板800200011200左右縱梁400100021200A/B柱總成800200022400C/D柱總成1500300023000側(cè)圍外板400100021200總和10200資料來源：國際鋁協(xié)、工信部、乘聯(lián)會、拓普集團公告、華泰研究結(jié)構(gòu)上，車身輕量化采用多種結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案，以減輕重量并提升剛度。車身結(jié)構(gòu)設(shè)計在概念設(shè)計階段需要借助拓撲優(yōu)化手段，用于確定車身主體框架設(shè)計。福特探險者通過拓撲優(yōu)化手段完成了車身的概念設(shè)計數(shù)據(jù)，通過拓撲優(yōu)化和平臺路徑的設(shè)計，實現(xiàn)燃油車、燃料電池車、插電混動車共用的柔性車身平臺。也可以通過增加平衡桿、加強梁、連接支架、環(huán)狀結(jié)構(gòu)等可以提升車身整體剛度，從而降低車身輕量化系數(shù)。還可以通過形狀優(yōu)化、尺寸優(yōu)化等手段，對車身結(jié)構(gòu)進行輕量化設(shè)計，達到減重和剛度提升的目的。資料來源：王智文,馮昌川.新能源汽車輕量化技術(shù)路徑及開發(fā)策略[J].汽車工藝與材料,2021(6):12.、華泰研究25工藝上，一體化壓鑄突破全鋁車身制造工藝限制，掀起車身輕量化革命。一體化壓鑄是將白車身上多個零件的復(fù)雜結(jié)構(gòu)變?yōu)橛脡鸿T工藝只使用一個零件的新型制造技術(shù)。目前除外覆蓋件外，其他所有結(jié)構(gòu)件和組件焊接環(huán)節(jié)通常交由零配件供應(yīng)商生產(chǎn)，整車廠則負責(zé)將結(jié)構(gòu)件或組件與其自產(chǎn)的外覆蓋件一起焊裝為白車身。隨著一體壓鑄技術(shù)的發(fā)展，未來整車除外覆蓋件需要沖壓外，其余車身、四門、后蓋結(jié)構(gòu)件的沖壓和焊接環(huán)節(jié)均可被壓鑄工藝替代。一體化壓鑄目前處于行業(yè)醞釀期，由于兼具降本、輕量化以及快速提升生產(chǎn)效率的優(yōu)勢，在特斯拉引領(lǐng)下行業(yè)正在掀起一體化壓鑄工藝革命。資料來源：各公司公告、建約車評、汽車之家、汽車材料網(wǎng)、華泰研究傳傳統(tǒng)沖焊工藝一體化壓鑄技術(shù)后地板零部件數(shù)量>70下車體零部件數(shù)量3702-3焊點數(shù)量700-80050產(chǎn)線工人數(shù)量200-300降至十分之一工業(yè)機器人數(shù)量1000700底板總成制造時間1h-2h3min-5min匹配調(diào)試周期3輪1-2輪匹配時間-節(jié)省3-4個月資料來源：各公司公告、建約車評、汽車之家、汽車材料網(wǎng)、華泰研究一體化壓鑄車身結(jié)構(gòu)件的單車價值量有望達到10000元。目前一體化壓鑄主要應(yīng)用于后地板、前地板等部位。隨著更大噸位壓鑄機的問世，未來一體化壓鑄有望延伸到下車身總成、上車體一體化甚至白車身的一體化大鑄件。參考2022年文燦股份營業(yè)成本構(gòu)成，我們按照20元/kg的鋁合金材料和61%的材料成本占比來測算汽車一體化壓鑄件價格，后地板、前地板的保守單車價格為2000元、2000元，考慮到部分企業(yè)在應(yīng)用CTC技術(shù)，將電池蓋覆蓋到一體化中，所以整個車體總成單車價值量或在10000元以上，是汽車輕量化價值量占比較高的部分。綜上分析，我們認為汽車輕量化零部件更有潛力的賽道為車身，主要系車身部件過去由于連接工藝限制，鋁合金滲透率不及其他部件，且一體化壓鑄應(yīng)用加速推廣后，單車價值量有明顯提升(白車身輕量化ASP增量在1萬元以上，高于三電系統(tǒng)輕量化ASP增量的4000-5000元，以及高于輕量化底盤的1230-1460元)，有較大的發(fā)展?jié)摿Α?620152025E2030E90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%車門覆蓋件車門覆蓋件資料來源：DriveAluminum、中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)、華泰研究構(gòu)件鋁合金滲透率16%14%12%10%8%6%4%2%0%副車架轉(zhuǎn)向節(jié)控制臂副車架轉(zhuǎn)向節(jié)控制臂資料來源：DriveAluminum、中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)、華泰研究產(chǎn)品分類產(chǎn)品鋼制單價(元)鋁鋁制單價(元)用量(副)增量合計(元)輕量化底盤副車架轉(zhuǎn)向節(jié)控制臂500902010002520022-42-41000160-3201230-1460三電系統(tǒng)電池盒電機殼電控殼000300050050013000500-1000500-10004000-5000白車身后地板前地板左右縱梁A/B柱總成C/D柱總成側(cè)圍外板800800400800150040020002000100020003000100011222212001200120024003000120010200合計(元)15430-16660資料來源：國際鋁協(xié)、工信部、乘聯(lián)會、拓普集團公告、華泰研究27跟蹤革命性機遇：一體化壓鑄革新汽車輕量化一體化壓鑄概念出現(xiàn)較早，率先由特斯拉和新勢力車企推廣。一體化壓鑄概念出現(xiàn)較早，CT車身骨架部件數(shù)量減少了20%，實現(xiàn)減重99公斤。市場關(guān)注為何一體化壓鑄概念出現(xiàn)較早，但并未由傳統(tǒng)車企推廣開來，而是由特斯拉和新勢力率先落地發(fā)展，我們認為原因主要在于：(1)充足的量產(chǎn)交付能力為新能源車企的發(fā)展痛點之一，一體化壓鑄有效加速生產(chǎn)節(jié)拍、提高生產(chǎn)效率，且可降低汽車綜合制造成本，契合新能源車企的訴求。(2)特斯拉的引領(lǐng)起到了良好的頭部示范效應(yīng)，新勢力車企跟進加速了產(chǎn)業(yè)進程。(3)組織架構(gòu)差異是一體化壓鑄能在新能源車企中快速推廣的重要原因，以特斯拉與新勢力為代表的新能源車企的組織架構(gòu)更為扁平高效，在一體化壓鑄的降本增效驅(qū)動下，新能源車企有能力與動力革新傳統(tǒng)、較為封閉的汽車供應(yīng)鏈體系，推動汽車制造的工藝端與材料端的創(chuàng)新。資料來源：汽車電子與軟件、華泰研究資料來源：汽車電子與軟件、華泰研究我們認為，一體化壓鑄提高生產(chǎn)效率、降低制造成本的核心優(yōu)勢契合新能源車的生產(chǎn)需求，短期看，電車競爭趨向同質(zhì)化，軟件逐步成為核心競爭力，車企有動力推動一體化壓鑄以實現(xiàn)硬件的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)以及車型的高效擴產(chǎn)迭代。往后看，隨著相關(guān)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能釋放，一體化壓鑄或釋放可觀規(guī)模效益，降低車企綜合制造成本，降本優(yōu)勢或成為其遠期發(fā)展驅(qū)動力。一體化壓鑄顯著縮短汽車生產(chǎn)周期并提升量產(chǎn)效率，彌補傳統(tǒng)生產(chǎn)方式短板。我們認為傳統(tǒng)汽車生產(chǎn)方式在當(dāng)前智能電動車要求提升效率、車型快速迭代的趨勢下存在限制：(1)生產(chǎn)周期較長。由于傳統(tǒng)的汽車生產(chǎn)工藝對零部件的公差有較嚴格控制要求，車身結(jié)構(gòu)件一般需進行長達6個月