大型高真空压铸特点、壁垒、市场空间及竞争格局如何?

大型高真空压铸特点、壁垒、市场空间及竞争格局如何?

最佳答案 匿名用户编辑于2024/04/17 14:01

大型高真空压铸可通过工艺端升级,实现高效生产。

1、 大型高真空压铸特点

特点一:重资产/低成本

大型高真空压铸属于重资产产业;压铸过程所需装备主要包括压铸岛、压铸 机、模具三大部分。我们判断,1)压铸机和模具属于相对定制化产品,需 要规模效应消化前期的研发、设备和模具成本(预计一条压铸机产线投资需 至少 1 亿元)。2)大型高真空压铸的应用可减少车身焊点数量(前机舱和后 底板应用一体压铸的 Model Y 可减少焊点超过 1,600 个)、生产环节减少+所 需员工数量减少,或进一步驱动生产成本下降。

特点二:效率高

大型高真空压铸可通过工艺端升级,实现高效生产:1)零件制造工艺端: 由于采用免热处理材料省去热处理工序,零部件生产时间可大幅减少;2) 车身装配工艺端:从原材料熔炼后压铸成型可直接得到车身结构件(vs. 传 统车身冲压焊接工艺需先通过冲压得到车身结构件组件,再通过焊接得到结 构件),工艺升级可省去中间大量的焊接环节,从而带动生产效率大幅提高。

特点三:性能优

大型高真空压铸具备:1)精度高:车身匹配的尺寸链可缩短至两至三环,减少 误差累积;2)防撞性能好:特斯拉的后底板和前机舱一体总成中将溃缩吸能区 (减缓碰撞带来的冲击)与车身横梁结构相连,可减少零件连接点(碰撞中最易 发生破坏的区域),从而最大限度发挥材料性能,提高零件整体防撞性能。

2、 大型高真空压铸壁垒

壁垒一:超大型压铸机

大型高真空压铸机的尺寸更大,对压铸机的锁模力、压射力、模板尺寸等均 提出更高要求。 我们判断,1)压铸机的难点主要在锁模力。2)当前国内压铸机市场呈寡头 垄断格局(2020 年力劲市占率近 50%);此外,规模量产 6,000 吨以上的大 型压铸机制造商屈指可数,目前仅有瑞士布勒、中国力劲、以及海天具备规 模量产 6,000 吨以上的大型压铸机。

壁垒二:免热处理材料

压铸铝合金的成分决定了铸件的力学性能。传统压铸工艺需要经过热处理提 高零部件的使用性能,从而达到设计要求;但同时由于热处理过程产生残余 应力,可能导致压铸件经热处理后存在一定程度形变。 大型车身结构件对精度要求高,免热处理铝合金可省去热处理工序;同时, 由于零部件由压铸一次成型,免热处理铝合金需在强度等各方面性能均达设 计要求;当前难点在于免热处理铝合金要在满足流动性、韧性、强度、延伸 率等性能要求的同时,还需保证与结构设计相配合(需与下游零件结构设计 同步开发)。

壁垒三:压铸模具

模具是压铸生产中重要的工艺装备,对生产能否顺利进行、以及铸件质量的 优劣起着极为重要作用。 大型高真空压铸(一体压铸)给模具带来的挑战:1)模具尺寸更大导致加 工难度提升;2)超真空压铸环境对模具密封性的要求更高;3)开发周期长 (超大型压铸模具的开发周期约 150-180 天);4)成本高(超大型压铸模具 的成本或在千万元以上);5)模具定制化程度高,设计方案复用水平低;6) 对模具材料性能要求(压射速度提升模具承受压力增大/回火性能、韧性、热 膨胀系数、表面处理等要求)更高。

壁垒四:压铸工艺

大型高真空压铸(一体压铸)涵盖整车左右侧的后轮罩内板、后纵梁、地板 连接板、梁内加强板等零部件,型面/截面的变化、以及料厚的变化都更加剧 烈,对工艺参数的控制要求更为严格。 工艺过程的难点包括:1)来料清洁度及化学成分检测;2)熔炼过程中铝液 除气除渣、材料密度指数及含氢量检测;3)压铸过程中的零件模流分析、 模具浇道设计、真空度、模温控制、冷却速度和锁模力;4)机加工过程中 的装夹方案设计;5)表面处理中的清洗工序设计及钝化膜重设计等。其中, 我们判断不同填充状态下的温度控制策略与压力变化+对模具温度趋势的实 时监控是工艺核心关键。

当前国内头部压铸件供应商主要分为:1)材料+工艺;2)模具+工艺;3) 仅工艺。从供应商布局大型高真空压铸到最终零件落地,需先后经历:1) 采购设备;2)根据主机厂需求设计压铸件结构件和材料;3)确定模具并采 购;4)调试生产。在调试生产过程中,我们认为大型高真空压铸良率提高 的关键或在于成型时真空系统和温度系统的设计,均与工艺和模具相关。 我们认为国内自主压铸件供应商按四要素掌握情况可分为三梯队:第一梯队 (自主设计模具+材料);第二梯队(自主设计 or 量产模具)爱柯迪、旭升 集团、嵘泰股份等;第三梯队(自主模具供应商转型)。

3、 大型高真空压铸全球市场空间测算

我们认为当前大型高真空压铸(一体压铸)仍处于“0-1”的阶段,应用大 型高真空压铸结构件的大规模走量车型仍以特斯拉为主;看好后续市场空间 逐步释放前景:1)蔚小理与传统主机厂或陆续推出搭载大型高真空压铸结 构件的新车型(蔚来 ET5/ET7/ES7/ES6/EC6、小鹏 G6、理想 Mega、问界 M9、奇瑞 Sterra ES/ET);2)一体化程度逐步加深(有望从后底板延伸至 前机舱+中底板 vs. 当前仅特斯拉/小鹏为后底板+前机舱、其他仍以后底板 为主)。在仅考虑新能源车且仅为后底板+前机舱的情况下,我们预计 2025 年全球一体压铸后地板+前机舱的市场空间有望超 100 亿元,预计 2025 年 后的大型高真空压铸(一体压铸)市场或步入“从 1 到 10”的快速增长阶段。

4、 大型高真空压铸市场竞争格局预判

当前国内大型高真空压铸的行业参与者增多,竞争或将加剧,主要包括:1) 上游:压铸机+材料+模具;2)中游:压铸厂商+主机厂;3)下游:主机厂。 我们判断,1)短期(1-3)年:大型高真空压铸件属于重资产行业+技术壁 垒较高,市场参与者或以头部压铸供应商为主(客户主要为新势力)+部分 自主主机厂自研。2)中长期(3-5 年):大型高真空压铸件利好主机厂降本+ 应用车型数量增加,主机厂掌握核心技术/把握话语权的诉求抬升,供应商或 反哺带动主机厂自主开发。3)长期(5 年后):或存在以主机厂为主+头部供 应商共存的趋势(看好具备较强工艺+模具设计的压铸厂商)。

参考报告REPORT

北美汽车轻量化产业链深度报告:轻量化加速出海,车身铝铸件大型化带来新机遇.pdf

北美汽车轻量化产业链深度报告:轻量化加速出海,车身铝铸件大型化带来新机遇。轻量化加速配套零部件厂商出海布局:美国通胀削减法案(IRA,2022年)提振北美新能源汽车需求(2023年美国新能源汽车销量同比增速52.9%,渗透率同比+2.4pcts至9.0%)、叠加北美部分条款对零部件组装和生产的限制要求,国内零部件企业呈现加速出海布局的趋势。我们测算已在墨西哥投建或计划投建工厂的国内零部件供应商数量高达26个;其中,约40%+(11个)与轻量化相关。从行业趋势来看,车身铝代钢确定性强,铝压铸工艺应用最广有望受益、叠加全球大型高真空压铸加速趋势明显,我们认为大型高真空压铸核心壁垒在于工艺+模具,掌...

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