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中投網2024-11-15 08:40 來源：中投網
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前言
隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴格和新能源汽車市場的快速增長，汽車輕量化成為行業(yè)發(fā)展的關鍵趨勢。一體化壓鑄技術作為輕量化的重要組成部分，正逐漸被全球汽車制造商所采納。特斯拉等領先企業(yè)的創(chuàng)新實踐，不僅推動了鋁合金材料和壓鑄工藝的革新，也提升了生產效率和成本效益。然而，一體化壓鑄行業(yè)的高技術門檻和資金投入要求，為新進入者帶來了顯著的挑戰(zhàn)。
一、汽車輕量化發(fā)展情況
汽車輕量化技術在環(huán)保法規(guī)的推動下，正受到全球汽車制造商的廣泛關注。2022年，全球汽車輕量化行業(yè)市場規(guī)模達到約1566.78億美元，而中國市場規(guī)模約為3618.68億元。輕量化技術通過采用新材料如碳纖維和鋁合金，不僅減輕了汽車重量，還提高了安全性能和能源效率。中國作為全球最大的電動汽車市場之一，電動汽車制造商依賴輕量化技術來提升電池續(xù)航里程并降低成本。政府的政策支持進一步推動了輕量化技術的發(fā)展。隨著材料科技的進步和成本的降低，輕量化技術的應用前景廣闊。
在供給端，一體化壓鑄技術突破了鋁合金連接工藝的限制，顯著加快了汽車輕量化的進程。一體化壓鑄通過一次高壓壓鑄成型，合并了沖壓和焊裝環(huán)節(jié)，簡化了生產流程并提高了生產效率。這種技術的應用有望在特斯拉的示范作用下，被其他主機廠不斷引進，從而加速鋁合金在汽車輕量化中的應用。鋁合金因其優(yōu)越的性能和成熟的工藝，成為中短期內具有大規(guī)模使用可能性的材料。隨著一體化壓鑄技術的引入，鋁合金在汽車制造中的應用將更加廣泛，進一步推動汽車輕量化的進程。
二、全球一體化壓鑄發(fā)展情況
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中投產業(yè)研究院發(fā)布的《2025-2029年中國一體化壓鑄行業(yè)深度調研及投資前景預測報告》指出，截至2023年底，全球28家主要汽車廠商已布局一體化壓鑄技術。特斯拉、小鵬等7家廠商已在量產車型中應用大型一體化壓鑄車身結構件。歐系和日系（合資）車企多數處于設計、模具開發(fā)及試制階段，但歐系車企在實際行動上快于日系，預計將更快推出一體化壓鑄應用車型。一體化壓鑄產品主要應用于后地板、前艙和電池托盤，其中后地板因較低的碰撞受損概率和要求，成為眾多廠商優(yōu)先應用的對象。
圖表：車企布局進展及動態(tài)
資料來源：中投產業(yè)研究院
（二）典型企業(yè)布局
特斯拉在一體化壓鑄技術的布局上展現了其創(chuàng)新和領導力。特斯拉的一體化壓鑄技術不僅在后地板得到應用，還計劃將這一技術擴展到前地板和電池托盤等更多部件。這種技術的應用有望進一步推動汽車制造工藝的革新，提高生產效率，降低成本，同時為消費者提供更輕量化、性能更優(yōu)的電動汽車。
2019年7月，特斯拉發(fā)布了“汽車車架的多向車身一體成型鑄造機和相關鑄造方法”的專利，標志著其在一體化壓鑄技術領域的初步探索。隨后在2020年9月的電池日發(fā)布會上，特斯拉宣布Model Y將采用一體式壓鑄后地板總成，這一技術的應用顯著減少了部件數量和焊點，同時大幅縮短了制造時間并降低了成本。特斯拉的一體化壓鑄技術發(fā)展迅速，2021年5月，一體化壓鑄前機艙正式下線，這標志著產業(yè)化進程的進一步推進。
特斯拉通過一體化壓鑄技術的應用，不僅提高了生產效率，還實現了成本的顯著降低，同時也為汽車輕量化和性能提升做出了貢獻。特斯拉的一體化壓鑄技術是其在汽車制造領域創(chuàng)新的體現，通過不斷的技術突破和應用，特斯拉正在引領汽車行業(yè)向更高效、更環(huán)保的方向發(fā)展。
圖表：特斯拉一體化壓鑄技術進展梳理
資料來源：中投產業(yè)研究院
三、中國一體化壓鑄發(fā)展情況
中投產業(yè)研究院發(fā)布的《2025-2029年中國一體化壓鑄行業(yè)深度調研及投資前景預測報告》指出，一體化壓鑄行業(yè)具有較高的市場準入門檻，這主要由于新設備投入成本高昂、免熱處理材料技術要求高以及后期維護成本較高。此外，作為一項新興工業(yè)技術，一體化壓鑄的發(fā)展時間尚短，因此行業(yè)內尚未形成具有明顯優(yōu)勢的龍頭企業(yè)。在中國，一體化壓鑄行業(yè)目前分為三個競爭層次：第一層次包括拓普集團、文燦股份、廣東鴻圖等領先的壓鑄企業(yè)和整車制造商；第二層次為具有一定規(guī)模的壓鑄企業(yè)和整車制造商；第三層次則是規(guī)模較小的壓鑄企業(yè)和整車制造商。
圖表：壓鑄廠商一體化壓鑄布局
資料來源：中投產業(yè)研究院
四、一體化壓鑄行業(yè)進入壁壘
一體化壓鑄行業(yè)存在顯著的進入壁壘，這些壁壘包括材料、設備、模具和生產經驗等方面。
材料壁壘：免熱處理鋁合金是一體化壓鑄的關鍵材料，其材料配方和專利構成了核心競爭壁壘。這種合金的設計需要精確控制硅、鎂、鐵、銅、錳、鋅等元素的含量和配比，以滿足一體化壓鑄件的高性能要求。材料的專利保護為已掌握配方和專利的企業(yè)提供了市場優(yōu)勢，同時也為新進入者設置了較高的技術門檻。
設備壁壘：一體化壓鑄對壓鑄設備的鎖模力提出了更高的要求。大型壓鑄機需要提供足夠的鎖模力以確保合金溶液注入模具時模具不被撐開。壓鑄機的鎖模力每提升500噸一般需要1-2年，且壓鑄設備需主機廠與壓鑄商定制開發(fā)，這導致了較高的定制開發(fā)技術壁壘。此外，壓鑄島的設立需要較高的資金儲備，包括壓鑄機、模具、其他周邊配合設備的投入，以及較高的研發(fā)成本。
模具壁壘：壓鑄模具的可靠性對于壓鑄件的良品率至關重要。模具的質量決定了鑄件的形狀和尺寸公差級別，澆注系統(tǒng)決定了金屬液的填充情況，而模具的強度限制則決定了最大壓射比壓等。隨著壓鑄模具的不斷升級，模具的制造難度也在逐漸增加，技術難度隨著精度的提高而增大。
生產經驗壁壘：實際壓鑄過程面臨復雜多變的作業(yè)環(huán)境，模擬仿真分析或有效補充第三方壓鑄廠的工藝know-how能力。壓鑄前的仿真模擬分析可預測壓鑄過程中可能發(fā)生的缺陷，并對工藝設計做出相應改良措施，有望提高產品良品率、加快生產節(jié)拍。具備強大軟件分析能力的壓鑄廠可結合模擬仿真結果與實際工藝經驗，快速補充行業(yè)know-how短板，調整到相對最優(yōu)的工藝參數。
這些壁壘共同構成了一體化壓鑄行業(yè)的高進入門檻，保護了先發(fā)企業(yè)的利益，并為后來者設置了挑戰(zhàn)。
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