汽車(chē)用鋁合金產(chǎn)業(yè)研究：細(xì)分賽道、競(jìng)爭(zhēng)格局與規(guī)模測(cè)算

發(fā)布時(shí)間：2021-11-03

　　（報(bào)告出品方/作者：華福證券，林子?。?/p>

　　1.汽車(chē)材料變遷史：漫長(zhǎng)的鋼鐵時(shí)代

　　如果說(shuō)“人類文明的發(fā)展史，就是一部利用材料、制造材料和創(chuàng)造材料的歷史”，那么，整個(gè)汽車(chē)工業(yè)史就是汽車(chē)材料的變遷史。

　　早期汽車(chē)由馬車(chē)“改良”而來(lái)，木材占主導(dǎo)地位。1886年1月德國(guó)工程師卡爾·本茨為其由汽油發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的三輪機(jī)動(dòng)車(chē)申請(qǐng)了專利，標(biāo)志著第一輛現(xiàn)代意義上的汽車(chē)誕生。該車(chē)是在馬車(chē)基礎(chǔ)上“改良”而來(lái)，此后約20年，木材一直占據(jù)著汽車(chē)材料的主導(dǎo)地位。直到1906年，木材占比仍超過(guò)60%。

　　福特T型車(chē)開(kāi)啟了汽車(chē)材料“漫長(zhǎng)的鋼鐵時(shí)代”。隨著鋼鐵產(chǎn)量的大幅提升，福特引進(jìn)流水線工藝，全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)逐步向美國(guó)轉(zhuǎn)移。20世紀(jì)10年代開(kāi)始，鋼鐵開(kāi)始大量應(yīng)用于汽車(chē)。以1915年福特T型車(chē)為例，其整備質(zhì)量545Kg，鑄鐵和鋼的質(zhì)量為310.7Kg，占比57.0%。隨著T型車(chē)的大規(guī)模生產(chǎn)，汽車(chē)材料進(jìn)入“漫長(zhǎng)的鋼鐵時(shí)代”。

　　燃油經(jīng)濟(jì)性、排放法規(guī)趨嚴(yán)，輕量化材料逐步登場(chǎng)。隨著用戶對(duì)功能性要求提高、安全法規(guī)趨嚴(yán)，應(yīng)用在汽車(chē)上的材料種類越來(lái)越多，汽車(chē)質(zhì)量穩(wěn)步提升，1975年乘用車(chē)質(zhì)量超過(guò)1700Kg，約為1915年福特T型車(chē)的3倍。受石油危機(jī)影響，1975年美國(guó)頒布了車(chē)企平均燃油經(jīng)濟(jì)性（CAFE）標(biāo)準(zhǔn)，并逐步提升標(biāo)準(zhǔn)值，歐盟、日本、中國(guó)均有類似法規(guī)。另外，隨著溫室氣體排放問(wèn)題日益嚴(yán)重，歐美開(kāi)始實(shí)施較為嚴(yán)格的碳排放法規(guī)。汽車(chē)減重是解決燃油經(jīng)濟(jì)性和減排的重要途徑，高強(qiáng)度鋼、鋁合金、鎂合金、碳纖維復(fù)合材料等輕量化材料逐步應(yīng)用在汽車(chē)上。

　　為應(yīng)對(duì)鋁合金等輕質(zhì)材料的激烈競(jìng)爭(zhēng)，90年代先進(jìn)高強(qiáng)度鋼逐步商用。隨著整車(chē)廠越來(lái)越多地使用鋁合金等輕質(zhì)材料，鋼鐵公司開(kāi)發(fā)了各種鋼板以應(yīng)對(duì)激烈的競(jìng)爭(zhēng)，如20世紀(jì)70年代開(kāi)發(fā)了高強(qiáng)低合金鋼，90年代開(kāi)發(fā)了第一代先進(jìn)高強(qiáng)度鋼（AHSS）。1994年奧迪向市場(chǎng)推出了全鋁車(chē)身的A8車(chē)型，鋼鐵在汽車(chē)材料中的主體地位受到嚴(yán)重挑戰(zhàn)。同年，全球18個(gè)國(guó)家35家鋼鐵公司組成聯(lián)盟，發(fā)起了超輕鋼制車(chē)身項(xiàng)目（ULSAB），該項(xiàng)目激發(fā)了AHSS在全球范圍內(nèi)的商用。在1995年乘用車(chē)材料中，高強(qiáng)度鋼/AHSS占比8.4%，合金材料為6.1%。進(jìn)入21世紀(jì)，第二代AHSS——TWIP鋼被研發(fā)出來(lái)，其被認(rèn)為是具有最好強(qiáng)度和塑性綜合性能的鋼材，但可制造性差、成本高等限制了其商用。目前業(yè)內(nèi)正開(kāi)發(fā)綜合性能在第一代和第二代AHSS之間，成本低于第二代AHSS的第三代AHSS。

　　總體來(lái)看，汽車(chē)材料的發(fā)展是汽車(chē)安全性、功能性、燃油經(jīng)濟(jì)性、排放法規(guī)的綜合博弈。從汽車(chē)誕生的130余年歷史中，除最初20年木材占主導(dǎo)地位外，鋼鐵一直處于汽車(chē)材料的核心位置，目前鋼鐵占比仍高達(dá)63%（包含先進(jìn)高強(qiáng)度鋼）；除此之外，輕量化材料用量也逐步提升，如AHSS占比7%，鋁合金占比為11%，聚合物&復(fù)合材料占比8%。汽車(chē)輕量化已是大勢(shì)所趨，新能源汽車(chē)快速滲透，特斯拉引領(lǐng)的一體化壓鑄有望帶動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)工藝和材料革命，鋁合金有望憑借成本、減重潛質(zhì)、工藝等優(yōu)勢(shì)脫穎而出，迎來(lái)使用量的大幅提升。

　　2.汽車(chē)進(jìn)入鋁合金時(shí)代

　　2.1汽車(chē)輕量化是大勢(shì)所趨

　　汽車(chē)尾氣是環(huán)境污染和碳排放的重要來(lái)源。截至2020年底我國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量達(dá)3.72億輛，同比增長(zhǎng)6.9%；其中，汽車(chē)保有量達(dá)2.81億輛，同比增長(zhǎng)8.1%，仍處于較快增長(zhǎng)狀態(tài)。高保有量使得機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣對(duì)環(huán)境的破壞越發(fā)顯著：首先，汽車(chē)尾氣是多種污染物（CO、HC、NOx、SO2、PM、VOCs等）的重要來(lái)源之一，根據(jù)《第二次全國(guó)污染普查公報(bào)》，機(jī)動(dòng)車(chē)排放的氮氧化物占全國(guó)排放總量的33.3%；其次，交通運(yùn)輸行業(yè)碳排放占比為13.0%，汽車(chē)尾氣是重要來(lái)源。因此，在“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”和“雙碳”驅(qū)動(dòng)下，汽車(chē)減排、低碳化發(fā)展形勢(shì)較為緊迫。

　　燃油降耗壓力大，2025年、2030年、2035年乘用車(chē)油耗目標(biāo)較2019年分別下降17.3%、42.4%和64.0%。根據(jù)工信部數(shù)據(jù)，我國(guó)乘用車(chē)（含新能源汽車(chē)）油耗由2017年的6.05L/100Km降至2019年的5.56L/100Km（未達(dá)當(dāng)年目標(biāo)值），年均降幅為4.7%。按照《節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線圖2.0》的規(guī)劃，我國(guó)乘用車(chē)（含新能源汽車(chē)）油耗在2020-2025年、2026-2030年、2031-2035年的年均目標(biāo)降幅分別為3.7%、7.0%、9.0%，傳統(tǒng)能源乘用車(chē)的年均目標(biāo)降幅分別為2.8%、3.0%、3.6%。在油耗降低潛力逐步下降的背景下，降耗力度逐漸上升，汽車(chē)行業(yè)降耗壓力較大。

　　汽車(chē)輕量化是節(jié)能減排的有效方式。研究表明，若汽車(chē)整車(chē)重量降低10%，燃油效率可提高6%-8%，百公里油耗可降低10%；汽車(chē)質(zhì)量每降低100kg，每百公里可節(jié)約0.6L燃油，減排800-900g的CO2；根據(jù)西門(mén)子公司的研究，在動(dòng)力系統(tǒng)、動(dòng)力電池等眾多節(jié)能措施中，汽車(chē)輕量化以46%的節(jié)能潛力位列榜首。（報(bào)告來(lái)源：未來(lái)智庫(kù)）

　　2.2鋁合金逐步成為汽車(chē)輕量化主流材料

　　材料輕量化是汽車(chē)輕量化最直接也是最有效的路徑。目前實(shí)現(xiàn)輕量化的路徑主要分為三類：1）使用輕量化材料，如高強(qiáng)度鋼、鋁合金、鎂合金、碳纖維材料等，代替普通鋼結(jié)構(gòu)；2）使用輕量化制造工藝，包括激光拼焊、液壓成形、熱成形、輕量化連接以及最近特斯拉引領(lǐng)的一體化壓鑄等；3）使用結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)，包括尺寸優(yōu)化、形狀優(yōu)化、拓?fù)鋬?yōu)化等，來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品減重。其中，輕量化材料是最直接也是最有效的方法。

　　輕型材料替代鋼鐵是汽車(chē)輕量化的主要手段，從成本、減重潛力、制造工藝3個(gè)角度綜合對(duì)比，鋁合金作為輕量化材料優(yōu)勢(shì)明顯。具體來(lái)看：

　　1）成本角度，高強(qiáng)度鋼大幅領(lǐng)先，鋁合金次之。所謂高強(qiáng)度鋼是指屈服強(qiáng)度在210～550 MPa、抗拉強(qiáng)度在340～780 MPa的鋼，廣泛應(yīng)用于門(mén)防撞梁、保險(xiǎn)杠、A/B/C柱加強(qiáng)板、門(mén)檻、地板中通道及車(chē)頂加強(qiáng)梁等各種結(jié)構(gòu)件；其材料成本最低，鋁合金次之，為鎂合金1/2～1/3，約為碳纖維1/5。

　　2）減重潛力角度，鋁合金弱于碳纖維和鎂合金、大幅強(qiáng)于高強(qiáng)度鋼。鋁合金密度為1.8g/cm3，為鎂合金和碳纖維1.5倍，約為高強(qiáng)度鋼3倍。減重潛力方面，相比鋼制件，鋁合金為30%，鎂合金35%-45%。

　　3）制造工藝角度，鋁合金工藝較為成熟、效率較高、成本適中。高強(qiáng)度鋼在工藝方面的成本優(yōu)勢(shì)明顯，制造工藝成熟；隨著熱沖壓、壓鑄等新工藝技術(shù)的應(yīng)用，鋁合金板材應(yīng)用體現(xiàn)出高生產(chǎn)效率，成型工藝成本適中；鎂合金成型工藝成本較高，易氧化，主要用冷連接方式；碳纖維材料成型和連接工藝效率均較低，成本亦較高。

　　鋁合金逐步成為汽車(chē)輕量化的主流材料。綜上，鋁合金相比高強(qiáng)度鋼，比強(qiáng)度高，密度較小，減重潛力大；相比鎂合金，成本較低，成型工藝和連接方式較為成熟。另外，鋁的儲(chǔ)量較大，耐腐蝕性好，回收利用率高，因此逐步成為汽車(chē)輕量化的主流材料。

　　2.3新能源汽車(chē)推動(dòng)單車(chē)用鋁量大幅增長(zhǎng)

　　純電動(dòng)汽車(chē)單車(chē)鋁合金使用量較非純電汽車(chē)增長(zhǎng)超過(guò)40%。以北美輕型車(chē)為例，對(duì)比非純電動(dòng)汽車(chē)（包含燃油車(chē)和混合動(dòng)力車(chē)），2020年北美純電動(dòng)汽車(chē)單車(chē)用鋁量為643磅（291.7Kg），較非純電汽車(chē)增加41.6%：其中，在動(dòng)力總成、燃油變速和傳動(dòng)系統(tǒng)的用鋁量分別減少24%、18.9%，在純電動(dòng)力總成（電機(jī)殼、電控、減速器等）、純電結(jié)構(gòu)件（車(chē)身結(jié)構(gòu)件和覆蓋件、電池殼等）的用鋁量分別增加14.5%、68.9%。隨著新能源汽車(chē)滲透率的提升，汽車(chē)整體的單車(chē)用鋁量將大幅提高。

　　新能源汽車(chē)迎來(lái)全球需求共振，帶動(dòng)鋁合金使用量的大幅增長(zhǎng)。1）中國(guó)市場(chǎng)，在新勢(shì)力帶動(dòng)下，自主品牌、合資品牌接連發(fā)力，2021年1-9月新能源汽車(chē)銷(xiāo)量為215.7萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)193.9%，滲透率為11.6%；其中，9月滲透率高達(dá)17.3%，進(jìn)入產(chǎn)業(yè)生命曲線的加速成長(zhǎng)階段。2）歐洲市場(chǎng)，歐盟制定了嚴(yán)苛的碳排放目標(biāo)，2030年新車(chē)減排65%；自2035年起，在歐洲銷(xiāo)售的新車(chē)應(yīng)實(shí)現(xiàn)零排放目標(biāo)。為支持新能源汽車(chē)發(fā)展，各國(guó)政府也提高了新能源汽車(chē)補(bǔ)貼，使得歐盟新能源汽車(chē)銷(xiāo)量快速增長(zhǎng)，2021年上半年新能源乘用車(chē)銷(xiāo)量為102.9萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)157.1%，滲透率高達(dá)15.9%。3）美國(guó)市場(chǎng)，美國(guó)目前新能源汽車(chē)滲透率較低（低于5%），但市場(chǎng)潛力大。2021年5月，美國(guó)通過(guò)了《美國(guó)清潔能源法案》，計(jì)劃提供316億美元電動(dòng)車(chē)消費(fèi)稅收抵免，對(duì)滿足條件的車(chē)輛將稅收抵免上限提升至1.25萬(wàn)美元/車(chē)；放寬汽車(chē)廠商享稅收減免的20萬(wàn)輛限額，并將提供1000億美元購(gòu)置補(bǔ)貼。在政策支持下，我們預(yù)計(jì)美國(guó)市場(chǎng)有望復(fù)刻歐洲2019-2020年市場(chǎng)發(fā)展路徑，帶動(dòng)全球新一輪增長(zhǎng)。全球新能源汽車(chē)銷(xiāo)量的快速增長(zhǎng)，將帶動(dòng)車(chē)用鋁合金的需求大幅攀升。

　　2.4特斯拉一體化壓鑄有望引領(lǐng)汽車(chē)制造工藝和材料革命

　　2.4.1輕量化連接：多種材料混合應(yīng)用帶來(lái)連接難題

　　多種材料在汽車(chē)中的混合應(yīng)用使得材料連接更為復(fù)雜。隨著鋼、鎂鋁合金、碳纖維等材料在汽車(chē)上的應(yīng)用，以往常用的點(diǎn)焊工藝已無(wú)法滿足鎂鋁合金、金屬材料與非金屬材料之間的連接要求，各種新型的連接工藝應(yīng)運(yùn)而生。新一代奧迪A8車(chē)身的連接方式達(dá)到了14種，包括MIG焊（熔化極惰性氣體保護(hù)焊）、遠(yuǎn)程激光焊等8種熱連接技術(shù)和沖鉚連接、卷邊連接等6種冷連接技術(shù)。

　　輕量化連接技術(shù)混用帶來(lái)成本增長(zhǎng)和效率降低。新型連接技術(shù)的混合使用，一方面加大了設(shè)備投入，進(jìn)而增加了生產(chǎn)成本；另一方面也降低了生產(chǎn)效率，第四代奧迪A8車(chē)身激光焊接焊縫4.75米、包邊22.01米、膠接152.94米、MIG焊點(diǎn)5897個(gè)、鉚接2976個(gè)等，大量的焊接、鉚接和膠接，大幅增加作業(yè)時(shí)間、降低生產(chǎn)效率。

　　2.4.2一體化壓鑄：汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的制造工藝和材料革命

　　為解決各種材料混用的連接難題，特斯拉率先引入一體化壓鑄技術(shù)，在提高汽車(chē)制造生產(chǎn)效率的同時(shí)，或正引發(fā)汽車(chē)制造的工藝和材料革命，進(jìn)而加快車(chē)用鋁合金材料的使用進(jìn)程。

　　汽車(chē)制造流程涉及沖壓、焊接、涂裝、總裝等4大工藝。1）沖壓，鋼板通過(guò)大型壓力機(jī)在模具作用下沖壓成各種形狀零部件，主機(jī)廠一般只沖壓車(chē)身覆蓋件（如四門(mén)一蓋等）；2）焊裝，將沖壓好的零部件焊接成白車(chē)身，除四門(mén)一蓋之外的車(chē)身零部件一般由供應(yīng)商提供，供應(yīng)商提供的組件大量也是經(jīng)過(guò)沖壓和焊接工藝完成；3）涂裝，將焊裝完的白車(chē)身清噴漆，起到防銹、防腐和美觀的作用；4）總裝，將底盤(pán)、內(nèi)飾件等安裝在車(chē)體上，完成整車(chē)組裝。

　　傳統(tǒng)的汽車(chē)制造包含白車(chē)身制造、底盤(pán)組裝、內(nèi)飾件裝配等7大流程。汽車(chē)制造流程可簡(jiǎn)單總結(jié)為：通過(guò)車(chē)身沖壓，車(chē)身焊接，車(chē)身涂裝，制造白車(chē)身；底盤(pán)組裝，將發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、車(chē)橋、制動(dòng)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等，預(yù)裝為底盤(pán)；底盤(pán)與車(chē)身結(jié)合，車(chē)身和底盤(pán)進(jìn)入總裝線，將底盤(pán)和車(chē)身組裝在一起；內(nèi)飾件裝配，基本靠工人手工操作，復(fù)雜且耗時(shí)；新車(chē)下線，進(jìn)行相關(guān)檢驗(yàn)與測(cè)試。

　　特斯拉一體化壓鑄Model Y后車(chē)身底板，零部件由70個(gè)減少至1-2個(gè)。傳統(tǒng)的汽車(chē)后底板結(jié)構(gòu)由70個(gè)左右沖壓鋼板焊接而成，特斯拉利用6000噸壓鑄機(jī)Giga Press將上述70個(gè)零部件一體化壓鑄為1-2個(gè)大型鋁鑄件，使得零部件重量可以減輕10%-20%，連接點(diǎn)數(shù)量由700-800個(gè)減少到50個(gè)，制造時(shí)間由原來(lái)1-2小時(shí)縮短到3-5分鐘，大幅度地精簡(jiǎn)了制造流程、提升了生產(chǎn)效率。根據(jù)規(guī)劃，特斯拉下一步計(jì)劃將應(yīng)用2-3個(gè)大型壓鑄件替換由370個(gè)零件組成的整個(gè)下車(chē)體總成，重量將進(jìn)一步降低10%，對(duì)應(yīng)續(xù)航里程可增加14%。

　　在特斯拉的示范作用下，行業(yè)積極探索一體化壓鑄工藝。2021年6月，文燦股份控股子公司南通雄邦舉行大型一體化壓鑄工程開(kāi)工儀式，該項(xiàng)目將投產(chǎn)使用力勁集團(tuán)旗下7套意德拉X-PRESS系列大型智能壓鑄單元，包括兩套6000噸、三套4500噸、一套3500噸、一套2800噸，主要部署新能源汽車(chē)等領(lǐng)域大型結(jié)構(gòu)件、一體化壓鑄件的生產(chǎn)。2021年9月，拓普集團(tuán)攜手力勁科技在寧波北侖簽署全新戰(zhàn)略合作協(xié)議。雙方就汽車(chē)輕量化、大型汽車(chē)結(jié)構(gòu)件一體化成型項(xiàng)目達(dá)成深度戰(zhàn)略合作。本次簽約，拓普集團(tuán)向力勁科技訂購(gòu)21臺(tái)套壓鑄單元，其中包括6臺(tái)7200噸、10臺(tái)4500噸和5臺(tái)2000噸的壓鑄設(shè)備。

　　一體化壓鑄有望帶來(lái)汽車(chē)行業(yè)的工藝和材料革命。首先是工藝革命，由于一體化壓鑄可以顯著簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程、提高生產(chǎn)效率、減少重量，在特斯拉的示范作用下，其他主機(jī)廠也有望引進(jìn)一體化壓鑄工藝，進(jìn)而帶動(dòng)傳統(tǒng)的沖壓、焊接工藝逐步被替代，壓鑄工藝則更多被應(yīng)用。其次是材料革命，鋼板易于沖壓和焊裝，因此廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)的汽車(chē)制造工藝；鋁合金是壓鑄的主要材質(zhì)，隨著一體化壓鑄的逐步引進(jìn)，鋁合金也將部分替代鋼鐵。

　　一體化壓鑄有望帶動(dòng)鋁鑄件使用量的大幅增長(zhǎng)。Model Y后車(chē)身底板一體化鑄造后的鋁合金鑄件重約66Kg，較尺寸更小的Model 3減重約10-20Kg。未來(lái)整個(gè)下車(chē)體總成一體化壓鑄后，鋁合金壓鑄件的用量將更大。簡(jiǎn)單以66Kg增量計(jì)算，目前歐洲乘用車(chē)和北美輕型車(chē)鋁合金鑄件的單車(chē)用量分別為116.0Kg和135.6Kg，單車(chē)用鋁量分別為179.2Kg和208.2Kg，即僅后底板一體化鑄件一項(xiàng)將使鋁合金壓鑄件單車(chē)用量增長(zhǎng)50%左右，單車(chē)用鋁量增加30%-40%。

　　3.車(chē)用鋁合金全解析：細(xì)分賽道、競(jìng)爭(zhēng)格局與規(guī)模測(cè)算

　　3.1鋁壓鑄件、汽車(chē)鋁板和電池盒是較好賽道

　　鋁合金廣泛應(yīng)用于汽車(chē)，包括車(chē)身覆蓋件的鋁板、動(dòng)力總成、底盤(pán)、車(chē)身結(jié)構(gòu)件等鋁壓鑄件，以及動(dòng)力電池盒等。

　　車(chē)用鋁合金產(chǎn)業(yè)鏈可分為上游初加工、中游深加工和下游汽車(chē)零部件。在初加工環(huán)節(jié)，對(duì)鋁土礦溶解、過(guò)濾、酸化和灼燒等工序提煉出氧化鋁，然后通過(guò)電解熔融的方式制備電解鋁。電解鋁經(jīng)過(guò)重熔提純，經(jīng)過(guò)各種深加工（鑄造、擠壓、壓延、鍛造等），形成鑄造和形變兩大類車(chē)用鋁合金。鋁合金作為輕量化的主流材料之一，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)制造領(lǐng)域，如鋁板用于車(chē)身覆蓋件，鋁壓鑄件用于動(dòng)力總成和底盤(pán)等。

　　動(dòng)力總成、車(chē)身和車(chē)輪是鋁合金使用量較大的部件（系統(tǒng)）。從整車(chē)的質(zhì)量分布來(lái)看，車(chē)身、動(dòng)力與傳動(dòng)系統(tǒng)、底盤(pán)、內(nèi)飾4大部件（系統(tǒng)）占90%以上，也是輕量化的重要突破方向。根據(jù)Ducker Frontier在2020年6月的測(cè)算，2020年北美輕型車(chē)單車(chē)用鋁量為208.2Kg；其中，發(fā)動(dòng)機(jī)、變速和傳動(dòng)系統(tǒng)、車(chē)輪、車(chē)身覆蓋件用鋁量分別為47.2Kg、38.6kg、32.7Kg和26.8Kg，占比較大，分別為22.7%、18.5%、15.7%和12.9Kg；另外，換熱器、懸架、副車(chē)架等用鋁量也較高。

　　從工藝角度看，車(chē)用鋁合金以鋁壓鑄件和鋁板為主。車(chē)用鋁合金按照工藝可以分為鑄造鋁合金和形變鋁合金，后者又可分為擠壓件（擠壓工藝）、鋁板（壓延工藝）和鍛造件（鍛造工藝）3類。從歐洲和北美兩個(gè)主流市場(chǎng)看，鋁鑄件的應(yīng)用極為廣泛，從動(dòng)力總成、底盤(pán)到車(chē)身等，約占車(chē)用鋁合金65%；其次為鋁板，多用于車(chē)身覆蓋件，約占20%；擠壓件約占10%，鍛鑄件使用較少。

　　3.2鋁壓鑄件是優(yōu)質(zhì)賽道

　　鋁合金壓鑄件主要應(yīng)用在動(dòng)力系統(tǒng)、底盤(pán)系統(tǒng)和車(chē)身三個(gè)領(lǐng)域。其中，動(dòng)力系統(tǒng)鋁合金的滲透率高于90%；底盤(pán)和車(chē)身結(jié)構(gòu)件滲透率較低，在輕量化和一體化壓鑄背景下，有望逐步提升。我們認(rèn)為鋁壓鑄件，尤其是底盤(pán)和車(chē)身結(jié)構(gòu)件，是較好的賽道。

　　技術(shù)壁壘較高。壓鑄是一種利用高壓將金屬熔液壓入壓鑄模具內(nèi)，并在壓力下冷卻成型的一種精密鑄造方法，生產(chǎn)過(guò)程集合了材料、模具和工藝等各項(xiàng)技術(shù)能力，具備較高的技術(shù)壁壘，需要持續(xù)的研發(fā)投入。代表性鋁合金壓鑄企業(yè)中，文燦、旭升、愛(ài)柯迪的研發(fā)費(fèi)用持續(xù)增加，2021年上半年分別為0.62億元、0.54億元、0.85億元，同比增速分別為154.4%、108.2%、39.5%。

　　底盤(pán)和車(chē)身結(jié)構(gòu)件鋁合金滲透率較低，提升空間大。1）根據(jù)The Aluminum Association在2012年統(tǒng)計(jì)，北美汽車(chē)市場(chǎng)的底盤(pán)零部件中，鋁合金控制臂的滲透率約為40%，轉(zhuǎn)向節(jié)的滲透率在20%-30%之間。根據(jù)中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)的數(shù)據(jù)，2020年國(guó)內(nèi)控制臂、副車(chē)架、轉(zhuǎn)向節(jié)的鋁合金滲透率15%、8%和40%，預(yù)計(jì)到2025年分別為30%、25%、80%，提升空間較大。2）國(guó)際鋁業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)前燃油車(chē)的車(chē)身結(jié)構(gòu)件鋁合金滲透率為3%，純電動(dòng)汽車(chē)為8%，鋁合金滲透率整體較低?？紤]到當(dāng)前白車(chē)身由鋼結(jié)構(gòu)向鋼鋁混合結(jié)構(gòu)的趨勢(shì)較為明顯，鋁合金的滲透率有望大幅提升。

　?。?）格局分析

　　國(guó)內(nèi)車(chē)用鋁合金壓鑄行業(yè)集中度極低。壓鑄行業(yè)是一個(gè)充分競(jìng)爭(zhēng)的行業(yè)，發(fā)達(dá)國(guó)家的壓鑄企業(yè)呈現(xiàn)數(shù)量少、單個(gè)規(guī)模大、專業(yè)化程度高的特點(diǎn)，在資金、技術(shù)、客戶資源等方面具有較強(qiáng)優(yōu)勢(shì)，代表性企業(yè)有日本RYOBI、瑞士DGS等。中國(guó)壓鑄行業(yè)集中度較低，以車(chē)用鋁合金壓鑄件為例，規(guī)模較大的企業(yè)有廣東鴻圖、文燦股份、愛(ài)柯迪，2020年收入分別為35.2億元（壓鑄件業(yè)務(wù)）、26.0億元、25.9億元，市場(chǎng)份額分別僅為2.6%、1.9%、1.9%。鋁合金壓鑄件在汽車(chē)上的應(yīng)用逐步呈大型化、整體化趨勢(shì)，已有新能源廠商使用更大噸位的壓鑄機(jī)，整合汽車(chē)零部件的生產(chǎn)、減少制造工序，以實(shí)現(xiàn)降本增效。隨著設(shè)備和研發(fā)投入增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)行業(yè)集中度有望大幅提升。

　　底盤(pán)和車(chē)身壓鑄件成長(zhǎng)空間更大。傳統(tǒng)燃油車(chē)動(dòng)力總成鋁合金壓鑄件的滲透率超過(guò)90%，隨著新能源汽車(chē)滲透率提升，總需求將逐步下降。底盤(pán)零部件中，包括控制臂、轉(zhuǎn)向節(jié)、副車(chē)架等，使用鋁合金壓鑄的趨勢(shì)較為明顯，且滲透率仍較低，需求處于快速增長(zhǎng)階段，代表性公司有拓普集團(tuán)、伯特利。車(chē)身結(jié)構(gòu)件中，如B柱、車(chē)門(mén)框架、縱梁等，也有使用鋁合金壓鑄的趨勢(shì)，由于涉及到碰撞安全的問(wèn)題，目前滲透率處于起步階段，代表性公司有文燦股份、拓普集團(tuán)。（報(bào)告來(lái)源：未來(lái)智庫(kù)）

　?。?）規(guī)模測(cè)算

　　我們測(cè)算2025年車(chē)用鋁合金壓鑄件需求為384萬(wàn)噸，2021-2025年CAGR為10.2%。我們首先預(yù)估了2021-2025年我國(guó)汽車(chē)銷(xiāo)量情況，包括乘用車(chē)（燃油車(chē)、新能源）、商用車(chē)，并參考國(guó)際鋁業(yè)協(xié)會(huì)對(duì)我國(guó)汽車(chē)單車(chē)用鋁量的預(yù)計(jì)數(shù)據(jù)，測(cè)算了我國(guó)車(chē)用鋁合金需求規(guī)模。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)乘用車(chē)（燃油車(chē)、新能源汽車(chē)）、商用車(chē)的壓鑄件占比，我們測(cè)算2025年乘用車(chē)、商用車(chē)的壓鑄件需求分別為208.6萬(wàn)噸、62.6萬(wàn)噸，合計(jì)383.9萬(wàn)噸，2021-2025年CAGR為10.2%。

　　3.3車(chē)用鋁合金板迎來(lái)快速發(fā)展期

　　歐美市場(chǎng)單車(chē)鋁板用量為40-50Kg，成長(zhǎng)性較好。汽車(chē)鋁板主要用于車(chē)身覆蓋件，包括四門(mén)兩蓋（前后車(chē)門(mén)、引擎蓋、后備箱蓋）、頂棚、翼子板等。歐美市場(chǎng)單車(chē)鋁板用量約為40-50Kg，占車(chē)用鋁合金比重20%。在四種工藝中，預(yù)計(jì)2020-2026年單車(chē)鋁板用量CAGR為4.4%，而單車(chē)用鋁量CAGR為2.3%，成長(zhǎng)性高于整體用鋁量。

　　國(guó)內(nèi)鋁板用量較歐美少，但潛力較大。根據(jù)CM集團(tuán)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，我們測(cè)算國(guó)內(nèi)單車(chē)鋁板用量約20Kg，占車(chē)用鋁合金比重10%-15%，較歐美市場(chǎng)仍有差距。隨著我國(guó)新能源汽車(chē)滲透率迅速提升，國(guó)內(nèi)鋁板市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿^大。以車(chē)身覆蓋件為例，2018年我國(guó)燃油車(chē)和純電動(dòng)汽車(chē)車(chē)身覆蓋件的單車(chē)用鋁量分別為4.4Kg、8.0Kg，分別為潛在最大用量的6%、12%；預(yù)計(jì)到2025年增長(zhǎng)為14.2Kg、23.3Kg，分別為潛在最大用量的19%、28%。

　?。?）格局分析

　　歐美廠商長(zhǎng)期壟斷全球汽車(chē)鋁板市場(chǎng)。根據(jù)SMM統(tǒng)計(jì)，截至2020年，全球汽車(chē)鋁板產(chǎn)能約390萬(wàn)噸，國(guó)外產(chǎn)能約288萬(wàn)噸，約占73.8%，主要分布在美國(guó)、德國(guó)、日本等國(guó)家，美國(guó)市場(chǎng)份額高達(dá)44%；國(guó)內(nèi)產(chǎn)能約102萬(wàn)噸，占比26.2%。分廠商看，諾貝麗斯、美國(guó)鋁業(yè)、肯聯(lián)鋁業(yè)份額較高，分別為27%、12%、12%。

　　本土鋁板廠商開(kāi)工率普遍不足，南山鋁業(yè)實(shí)力較強(qiáng)。國(guó)內(nèi)產(chǎn)能中，外資廠商產(chǎn)能約為38萬(wàn)噸，均處于正常生產(chǎn)狀態(tài)。本土廠商，大多開(kāi)工率不足，主要原因有；1）產(chǎn)能過(guò)剩，據(jù)SMM預(yù)測(cè)，2020年國(guó)內(nèi)汽車(chē)鋁板需求為38萬(wàn)噸；2）生產(chǎn)技術(shù)難度高，外資廠商先發(fā)綁定主流車(chē)企，本土廠商產(chǎn)品及車(chē)廠認(rèn)證流程緩慢；3）汽車(chē)鋁板分為內(nèi)板和外板，外板技術(shù)難度更大，本土企業(yè)多數(shù)只能生產(chǎn)內(nèi)板。南山鋁業(yè)憑借全產(chǎn)業(yè)鏈和持續(xù)的研發(fā)投入，已經(jīng)批量供應(yīng)包括外板在內(nèi)的汽車(chē)鋁板，是本土唯一能批量生產(chǎn)內(nèi)外板的企業(yè)。目前產(chǎn)能20萬(wàn)噸，開(kāi)工率為30%，另有20萬(wàn)產(chǎn)能在建。

　?。?）規(guī)模測(cè)算

　　我們預(yù)計(jì)2025年國(guó)內(nèi)汽車(chē)鋁板需求為70-100萬(wàn)噸，2021-2025年CAGR為18%-23%。1）首先，根據(jù)諾貝麗斯的測(cè)算，2020年中國(guó)市場(chǎng)需求為30萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)2025年為70萬(wàn)噸，2021-2025年CAGR為18.5%。2）其次，我們按照測(cè)算車(chē)用鋁合金壓鑄件同樣的步驟和方法，測(cè)算2025年中國(guó)市場(chǎng)汽車(chē)鋁板需求為97.3萬(wàn)噸，2021-2025年CAGR為22.6%。

　　3.4電池盒：新能源汽車(chē)時(shí)代的純?cè)隽坎考?/p>

　　電池盒是動(dòng)力電池的重要結(jié)構(gòu)件。電池盒主要用于承載電池模組、冷卻系統(tǒng)等電池系統(tǒng)部件，保護(hù)電池在受到外界碰撞、擠壓時(shí)不受損壞。電池盒由上蓋與下殼體（托盤(pán)/箱體）兩部分組成，上蓋的主要材料有金屬或復(fù)合材料，相對(duì)下殼體來(lái)說(shuō)更輕??；下殼體需承載電池模組等部件的重量，需具備較高的強(qiáng)度，多為金屬材料。

　　電池盒輕量化趨勢(shì)明顯，鋁合金材質(zhì)是主流方向。由于動(dòng)力電池包占整車(chē)質(zhì)量20%-30%，電池盒占電池包質(zhì)量20%-30%，電池盒輕量化是大勢(shì)所趨。同等尺寸下，鋁合金電池盒替代鋼制電池盒可減重20-30%，因此鋁合金材質(zhì)是電池盒的主流方向，目前上蓋材料多為高強(qiáng)度鋼和鋁合金，下殼體幾乎全部為鋁合金。

　　從工藝角度看，上蓋多采用沖壓，下殼體多采用鑄鋁、鋁合金擠壓。1）上蓋：目前多使用鋼板沖壓，如日產(chǎn)LEAF、BMW i3、Model S、Model 3等；部分使用鋁板沖壓，如蔚來(lái)ES8、小鵬G3。2）下殼體：目前主流使用鋁合金擠壓成型，成本較低，可同時(shí)兼顧不同尺寸大小動(dòng)力電池盒的加工制造，缺點(diǎn)是焊接工藝較為復(fù)雜，如寶馬IX3、大眾MEB平臺(tái)等；鑄鋁下殼體則可一次成型，不需要焊接工序，常用于小能量電池包中，如大眾Golf GTE和BMW X5的插電混合車(chē)型，缺點(diǎn)是易發(fā)生欠鑄、裂紋、冷隔等缺陷。

　?。?）格局分析

　　電池盒投入規(guī)模大、技術(shù)壁壘高，集中度較高。電池盒是動(dòng)力電池中除電芯外質(zhì)量最大的部件，多配套動(dòng)力電池廠商“就近建廠”，且其重資產(chǎn)屬性較強(qiáng)，投入規(guī)模較大。從技術(shù)角度看，首先，主流的鋁合金擠壓成型工藝對(duì)焊接要求較高；其次，減少結(jié)構(gòu)件、提升能量密度是電池包目前的主要方向發(fā)展，具體路徑包括無(wú)模組設(shè)計(jì)電池包（CTP）、電芯向整車(chē)一體化集成（CTC）和動(dòng)力電池盒向底盤(pán)一體化，需要電池盒廠商具備較強(qiáng)的配套研發(fā)能力，因此技術(shù)壁壘較高。目前電池盒處于發(fā)展初步階段，高投入規(guī)模和技術(shù)壁壘，使得目前行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局較為集中，華域汽車(chē)、凌云股份、敏實(shí)集團(tuán)在研發(fā)實(shí)力、客戶、產(chǎn)能規(guī)劃上領(lǐng)先。

　?。?）規(guī)模測(cè)算

　　我們測(cè)算2025年國(guó)內(nèi)電池盒市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)200億元，2021-2025年CAGR為43.9%。我們預(yù)計(jì)2025年新能源汽車(chē)銷(xiāo)量為845.1萬(wàn)輛，假設(shè)電池盒單車(chē)價(jià)值為2500元，據(jù)此測(cè)算，國(guó)內(nèi)電池盒市場(chǎng)規(guī)模211.3億元；2021-2025年CAGR為43.9%。