汽車鋁壓鑄行業深度研究：一體化壓鑄、輕量化大市場初現崢嶸一、汽車輕量化勢在必行，鋁壓鑄工藝優勢顯著1.1“碳中和”目標驅動汽車行業向綠色轉型，輕量化助力實現節能降耗目標汽車尾氣污染持續威脅環境，“碳中和”驅動節能減排勢在必行。截至2021年底，我國機動車保有量達3.95億輛，同比增長6.18%，年增量始終保持在兩千萬輛左右，中長期看仍具有較快增速。高機動車保有量使得機動車尾氣污染嚴重。機動車排放的氮氧化物、揮發性有機物分別達595/196萬噸，占全國排放總量的33.3%與19.3%。因此，在“藍天保衛戰”和“雙碳”政策驅動下，汽車減排、低碳化發展形勢較為緊迫。燃油乘用車整體降耗目標不斷提升，新能源汽車助力節能減排潛力顯著。按照2020年10月正式發布的《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》規劃，2020-2035年我國乘用車百公里油耗年均降幅逐步提高，減排壓力逐年增加。然而依據國家部委發布的2016-2019年度《中國乘用車企業平均燃料消耗量與新能源汽車積分核算情況表》，可計算得到2016-2019年傳統能源乘用車新車實際平均百公里油耗分別為6.88L、6.77L、6.62L及6.46L，始終高于達標油耗6.7L、6.4L、6L、5.5L。但受新能源汽車銷量持續提升影響，乘用車總體新車平均百公里油耗低于達標值，且拉動幅度越來越大。由此可見，新能源汽車具有較大節能減排潛力，隨著新能源汽車滲透率的逐步提高，可以進一步緩解汽車行業的節能減排壓力。技術路線圖明確新能源發展目標，2035年節能與新能源汽車銷量占比各50%。為進一步推動汽車低碳化進程，《節能與新能源汽車技術路線圖（2.0版）》提出“汽車產業碳排放總量先于國家碳排放承諾于2028年左右提前達到峰值，到2035年排放總量較峰值下降20%以上”和“新能源汽車逐漸成為主流產品，汽車產業實現電動化轉型”等愿景目標。具體里程碑目標如下：至2035年，節能汽車與新能源汽車年銷量各占50%，汽車產業實現電動化轉型；氫燃料電池汽車保有量達到100萬輛左右，商用車實現氫動力轉型。全球電動化趨勢不斷提速，新能源汽車滲透率持續超預期。國際能源署（IEA）數據顯示，2010-2020年，隨著各國政府加速電動化轉型，汽車行業全面向“新四化”進軍，全球新能源汽車實現年銷量“十連增”,CAGR約81%，新能源汽車（純電+插混）滲透率由0.01%上升至接近4%。進入2021年以來，中國、歐洲作為全球前兩大新能源汽車市場，銷量表現持續超預期。2021國內新能源汽車累計銷量352.1萬輛，同比+158%，滲透率達14.2%，提升8個pct，首次突破兩位數。同時期歐洲新能源汽車銷量達214.2萬輛，同比+70%，滲透率達到14.6%，提升6個pct，延續了2020年以來超高景氣表現；美國新能源汽車銷量達65.2萬輛，同比+101%，滲透率達到4.3%，提升2個pct，預計2022年有望達到8%。車重制約降耗、續航能力提升，輕量化需求順應而生。電動車動力系統包括電池、電機和電控三大系統，通常占整車總質量的30~40%，在動力電池能量密度的現有水平下，電動車以及廣義新能源汽車的動力系統質量與空間占比顯著高于傳統燃油車，車重高于傳統燃油車5~25%，未來搭載智能網聯相關配置后，車重會進一步上升。以廣汽豐田品牌的C-HR及其純電車型C-HREV為例，純電車型的整備質量高于燃油版本18.27%。目前，由于電驅動系統過重、配套成熟度不高等問題，電動汽車的實際續航能力被嚴重制約，成為影響消費者購車決策的重要因素。因此通過減輕整車重量以提高汽車續航能力成為解決該問題的熱點技術路線，電動汽車的輕量化需求隨之誕生。輕量化可全面提升降耗和續航效率，是節能減排的有效手段之一。在節能減排和新能源汽車長續航里程持續提升的需求下，汽車輕量化是目前最直接且有效的手段。電動汽車與燃油車的整備質量每減少10%，續航里程均增加6-8%，尾氣排放量和能耗將減少6-8%。此外，在保證安全強度的前提下，汽車重量越輕，加速時間越短，車身動態響應更靈活，制動距離、車身震動和噪音也會減少。隨著消費者對汽車駕乘體驗要求的不斷提高，輕量化帶來的經濟性、安全性和舒適性等方面的提升將更加迎合消費者的需求，采取輕量化技術的車企的競爭優勢將更加凸顯。因此通過輕量化方案來提升節能和電動汽車的降耗和續航能力已成為當前的優先選擇。1.2輕量化技術多點突破，鋁壓鑄工藝綜合占優材料、工藝、設計多點突破，三大舉措相輔相成。目前實現輕量化的路徑主要包括材料、工藝和設計三個方向。1）輕量化材料：采用高強度鋼、鋁合金、鎂合金、碳纖維材料等輕量化材料代替普通鋼材料，通過降低用量或降低密度實現減重；2）輕量化工藝：發展一體化壓鑄、激光拼焊、液壓成形、輕量化連接等制造工藝，通過減少零部件或連接件用量實現減重；3）輕量化設計：通過計算機自動化設計軟件和力學理論對現有零部件進行尺寸優化、形狀優化、拓撲優化實現產品減重。其中，材料輕量化是工藝和結構輕量化的基礎，根據輕量化材料的選用，工藝與結構在其基礎上進行進一步減重設計；同時針對工藝與結構減重的技術發展，還可以進一步拓展不同的輕量化材料的應用范圍。輕量化三大舉措彼此相輔相成，共同發展。二、汽車鋁合金市場空間廣闊，車用鋁鑄件應用占比第一2.1鋁合金具備綜合優勢，單車用鋁量提升顯著鋼鋁車身是當下主流方案，鋁合金中長期增量優勢明顯。根據現有工藝與成本因素，高強度鋼和鋁合金占據了輕量化市場較大份額。高強度鋼的材料成本因強度不同范圍跨度大，工藝技術成熟，同時在抗碰撞性能方面較鋁、鎂合金具有明顯的優勢，多用于白車身上的結構件、安全件上。高強度鋼通過提高自身強度性能減少車身鋼材用量來實現輕量化。鋁合金的優勢在于本身密度比鋼低，且優良的金屬性質使其可以更好地將材料減重與工藝、結構輕量化結合起來，綜合減重。隨著輕量化趨勢、技術和材料的不斷進步，鋁合金將成為輕量化市場最主要的材料。《節能與新能源汽車技術路線圖》中規劃了我國輕量化分階段目標，2025年與2030年單車鋁合金將分別達到250kg、350kg，用量將大幅超越高強度鋼。鎂合金減重效果優于鋁，一般應用于內飾和傳動零部件；目前主要受限于鎂自身化學性質活躍、加工生產成本高昂，價格高于鋁2-3倍，無法普遍應用于大眾車型。碳纖維復合材料減重率最優，還具有耐腐蝕性以及良好的可加工、可設計性；但碳纖維目前受限于制造加工成本與難度高、回收再利用率低等因素，價格高達120元/kg以上，多應用在賽車、超跑等豪華轎車中。鋁合金減重率和性價比兼顧，單車用鋁量提升顯著。相比于輕量化的其他材料——高強度鋼、鎂合金和碳纖維，（1）從成本看：鋁合金材料價格略高于高強度鋼，遠低于鎂合金與碳纖維材料；（2）從減重率看：鋁合金密度為2.8g/cm3，減重率在40%~50%之間，僅弱于碳纖維和鎂合金，大幅強于高強度鋼；（3）從工藝難度看：鋁合金相關工藝已十分成熟，生產效率較高，鋁壓鑄、鋁壓延、鋁擠壓、鋁鍛造工藝已實現大規模應用；

（4）從回收率上看：鋁合金的回收率最高，廣泛應用可推動再生鋁產業發展，符合當前節能減排迫切需求，同時也可進一步降低上游原材料成本。綜合上述在高比強度、高減重率、防腐性能優異等優勢，鋁合金材料在汽車上的用量逐年增長。2016-2019年，中國乘用車單車用鋁量方面，燃油車、純電動車、混動車單車用鋁量增幅分別為15.7%、33.6%、28.1%，且純電動汽車單車用鋁量增速明顯高于傳統燃油車。2.2鋁合金產業鏈：上游受大宗商品價格影響，下游交通運輸行業用量最多產業鏈上游為鋁合金冶煉生產、下游深加工制造應用空間廣闊。產業鏈上游為將電解鋁、再生鋁等原材料與中間合金熔煉加工為鋁合金，下游為汽車、建筑等廠商。上游純鋁等原材料價格和下游汽車建筑等行業需求對鋁合金加工公司的生產經營產生影響。上游受大宗商品價格影響，中游具備一定議價能力。鋁合金產業鏈上游為鋁合金冶煉，鋁料從來源上分為電解鋁與再生鋁。上游材料供應商受大宗商品價格影響大，中游制造廠商一般采取成本加成定價，定期根據鋁價的變動進行調整，具備技術壁壘的鋁壓鑄制造商有一定議價能力，可以通過與下游客戶談判提高產品價格轉嫁成本，具有一定抗風險能力。但由于中游制造商在結算上對上下游存在時間差，若短時間內鋁價發生劇烈波動，產品價格未能及時調整，會在一定時間內對公司經營業績造成不利影響。2021年受宏觀經濟調控+疫情持續影響供給等因素擾動，鋁價波動較為劇烈，Q2、Q3持續上漲，一度突破20000元/噸，鋁壓鑄供應商受鋁價波動影響，毛利相對承壓。“雙碳”調控下再生鋁產量持續提升，有望帶動行業整體成本下降。原材料方面，目前電解鋁與再生鋁的市場占比約為4：1。電解鋁又稱原鋁，由鋁土礦中的氧化鋁與用燒堿冶煉而成的預焙陽極一起電解而成；再生鋁是將工業生產與社會消費中的可回收廢鋁材重新熔煉成型。生產電解鋁消耗的電力資源較大，在“雙碳”背景下面臨限產調控的趨勢。而每利用一噸的再生鋁合金比電解鋁可降低二氧化碳、二氧化硫排放11噸，節約用電1.3萬度，能源消耗小且環境友好；此外，再生鋁價格低于電解鋁800-1000元/噸，具有成本優勢，再生鋁市場迎來機遇。一般而言，原鋁相對比再生鋁，強度、硬度、韌性、抗氧化性能更強，使用壽命更長，因此對于硬度、抗撞擊能力有要求的部件（如車身結構件）只能用原鋁，不能用回收鋁；但隨著技術的不斷進步，再生鋁的質量已經越來越接近于原生鋁。未來預計再生鋁對電解鋁的替代趨勢將會愈發顯著，助力上游原材料降本。下游深加工應用廣泛，交通部門（含汽車）用量最多。鋁合金深加工的下游產業覆蓋廣泛，包括建筑建材、交通運輸（航空、汽車等）、電線電纜與食品醫藥包裝等。交通和建筑部門占比最高，分別為29%、26%。其中，交通板塊對鋁的需求占比將會持續保持，且總量不斷增加，因而車用鋁合金制造廠商的訂單量受下游整車廠影響較大。此外，新能源單車用鋁量普遍高于傳統燃油車近42%，隨著新能源汽車滲透率的提高，車用鋁合金的市場規模將會不斷擴大。2.3應用：汽車鋁合金應用廣泛，汽車鋁鑄件占比超70%2.3.1車用鋁合金覆蓋范圍廣泛，單車用鋁量持續提升車用鋁合金目前主要應用于白車身、動力總成、底盤和內飾，且繼續向其余部件滲透。鋁合金在整車上的應用廣泛，主要包括汽車的白車身、動力系統、底盤等部分。從汽車各部件質量分布來看，車身、動力與傳動系統、底盤、內飾等占比較大，分別為27.2%、22.5%、20.4%、20.4%，合計超過整車質量90%，為輕量化的主要突破方向。北美輕型車的單車用鋁量2020年總計208.2Kg；其中，單車發動機、變速和傳動系統、車輪、覆蓋件用鋁量分別為47.2Kg、38.6kg、32.7Kg和26.8Kg，合計占比約70%。預計至2026年，車身結構件和覆蓋件鋁合金滲透率將快速增長；懸架部件的份額也會增加至7%；三電部件（如電池盒、電機外殼、轉換器外殼、BMS外殼等）將成為用鋁增量最大的部位；整車單車用鋁量將會增加至233.2Kg。2.3.2鋁合金加工分為鑄造和形變，壓鑄工藝最為成熟與高效車用鋁合金加工工藝分為鑄造和形變，鋁鑄件在汽車用鋁中占比最高。（1）鑄造鋁合金：將鋁合金加熱至熔融狀態，流入模具中冷卻成型后加工成汽車零部件。鑄造鋁合金具有良好的導熱性和抗腐蝕性，兼顧提高汽車在縱向和橫向震動中的性能。鑄造鋁合金被車企廣泛使用在發動機氣缸、汽車搖臂、輪轂、變速箱殼體等耐久性要求高、結構更為復雜的位置。（2）形變鋁合金：變形鋁合金是指通過沖壓、彎曲、軋制、擠壓等工藝使其組織、形狀發生變化的鋁合金。應用上，鑄造鋁合金一般用于結構更加復雜的部件，形變鋁合金則適用于結構較為簡單、對機械性能要求更高的汽車部位。根據中國船舶重工集團數據顯示目前汽車各類鋁合金實際占比為鑄鋁77%，軋制材、擠壓材各占10%，鍛造材最低，僅占3%。形變鋁合金機械性能好但應用范圍有限，無法完成汽車精密結構件。車用形變鋁合金主要包括鍛造、擠壓和軋制鋁合金，三種形變鋁合金受力方法不同，成形與性能也各不相同。（1）鍛造鋁合金質量良好，沖擊力承受能力強，應用于大型軋鋼機的軋輥、汽輪發電機組的轉子、汽車和拖拉機的曲軸、連桿等。（2）擠壓鋁合金工藝靈活度高，擠壓鋁型材作車身骨架除了可以減輕重量，還可以通過局部零部件特殊結構增加零部件強度，但存在廢料損失大、工具損耗導致成本高等問題。（3）軋制是鋁型材、鋁板的主要成型工藝，主要用在金屬材料型材、板、管材。形變鋁合金具有塑性高、機械性能好的優點，但無法完成汽車精密結構件，產品應用范圍有限。鑄造鋁合金工藝分為砂型鑄造和特種鑄造兩大類，特種鑄造更適用于汽車鋁合金加工。砂鑄是最為傳統的在砂型中生產鑄件的鑄造方法，但產品精度不高且生產率較低；在其基礎上進一步發展的重力鑄造雖然可以進一步改善問題，但也存在限制鑄件體積、需嚴格控制模具溫度否則會影響鑄件質量的問題。因此，砂型鑄造在汽車零部件的應用并不廣泛。砂鑄之外的鑄造工藝統稱為特種鑄造，包括壓力鑄造、擠壓鑄造、離心鑄造、連續鑄造等。其中，壓力鑄造工藝最為成熟且高效；擠壓鑄造產品機械性能較好于一般壓鑄工藝，具有液態金屬利用率高、工序簡化和質量穩定等優點，但難以生產結構復雜的部件，影響產品應用范圍；而離心、連續鑄造的產品生產較為固定，離心鑄造一般用于生產管狀類器具，連續鑄造則用于生產斷面形狀不變的長鑄件。壓鑄是鑄造工藝中最成熟、效率最高的制造技術之一，目前在汽車鑄件中占比超70%。壓鑄是利用高壓將金屬熔液壓入模具內，并在壓力下冷卻成型的制造工藝。根據中國有色金屬加工工業協會數據分析顯示，汽車用鋁中壓鑄件占鑄件的比重超70%。工藝優點：（1）壓鑄時金屬液體承受壓力高，流速快；（2）產品質量好，尺寸穩定，互換性好；（3）生產效率高，壓鑄模使用次數多；（4）適合大批量生產，經濟效益好。工藝缺點：

（1）鑄件容易產生細小的氣孔和縮松，導致壓鑄件塑性低，不宜在沖擊載荷及有震動的情況下工作；（2）高熔點合金壓鑄時，壽命低，影響壓鑄生產的擴大。為了解決上述氣泡等缺點，壓鑄工藝如差壓壓鑄、真空壓鑄等也在不斷發展迭代。此前壓鑄工藝主要用于發動機缸蓋和缸體、懸臂架、變速器、發電機支架、離合器殼、汽車空調壓縮機等，目前隨著一體化、大型化壓鑄技術的進步，逐步向大型三電、車身結構件等方向延伸。2.4市場測算：新能源助力全球鋁鑄件需求加速，預計2025年市場規模將超6600億元2021年全球汽車鋁合金市場規模超4500億元，預計2025年將增長至6695億元。我們用單車用鋁量乘以鋁合金單價和汽車銷量得到汽車鋁合金市場容量。2021年中國燃油車單車用鋁量預計為150kg/輛，新能源車單車用鋁量預計為220kg/輛，新能源乘用車滲透率達14.2%，可算得整體單車用鋁160kg/輛；2025年單車用鋁量將達到240kg/輛。假設汽車各地區汽車銷量和鋁合金件單價（40元/kg），可算得2021年北美、歐洲、中國鋁合金市場分別為1517億元、1297億元、1759億元，全球市場容量共計4573億元，預計2025年全球鋁合金將市場容量達到6695億元。三、一體化壓鑄引領技術變革，工藝升級提升行業壁壘3.1一體化壓鑄：汽車制造的顛覆性技術革命傳統車身制造覆蓋四大工藝，整車廠與零部件廠商分工合作。（1）沖壓：借助壓力機與模具將板材連續沖壓為小塊鈑金零件；（2）焊裝：將沖壓好的車身零件用夾具定位，采用裝配后焊接的方法將其接合形成車身總成（即白車身）；（3）噴涂：噴涂油漆于白車身上，起到防腐蝕與裝飾的作用；（4）總裝：將車身、動力系統、電控系統、內外飾等各零件裝配生產為整車。傳統車身制造的各項流程由整車廠與零部件制造商合作完成，沖壓環節分為整車廠沖壓外覆蓋件以及外部零部件廠沖壓結構組件，由于結構組件的尺寸在300mm以下，一般采用中小型壓力機，而覆蓋件尺寸通常在800mm以上需要大型壓力機連續沖壓。沖壓環節完成后，零部件廠商采用多個機器人組成焊點車間進行組件焊接，之后再送至整車廠與其生產的外覆蓋件焊接成白車身，并進行涂裝和總裝。相較于零部件廠，整車廠產線使用的壓力機、模具、機器人遠高于零部件廠，產線投資也更高。輕量化需求推動鋁合金應用，傳統壓鑄工藝多路徑改良。汽車輕量化的需求推動車身和底盤的部分零部件逐步由鋁合金件替代鋼制部件，其中鋁鑄件的占比最高。高壓壓鑄工藝是生產鋁鑄件的常用工藝。它通常指壓力為4～500MPa，金屬充填速度為0.5—120m/s的壓鑄工藝。高壓壓鑄產品具有成型精密、生產效率高等優點，但由于高速壓射時模具型腔中的氣體不能被有效排除，會形成氣孔缺陷，導致鑄件力學性能相對較弱。為了滿足汽車零部件的性能與質量要求，行業需要解決傳統高壓壓鑄工藝存在的問題，其中包括降低壓力、降低速度或者減少空氣含量三種主要技術升級路徑。路徑一：低壓/差壓壓鑄通過降低填充壓力以提高鑄件內部質量，設備操作難度增加，工藝效率有待提升。為克服鑄件在高壓下快速填充導致的氣孔缺陷，行業開始嘗試降低液體金屬的充填型腔及凝固過程中的壓力，即低壓壓鑄。低壓采用底注式充型，金屬液充型平穩，無飛濺現象，可避免卷入氣體及對型壁和型芯的沖刷，提高了鑄件的合格率，鑄件成形性好，對于大型薄壁鑄件的成形更為有利，目前應用于輪轂、氣缸架等傳統產品。但有些鑄件的內部質量要求高，希望在較高的壓力下結晶，一般低壓鑄造時的結晶壓力不能太大，因而在低壓鑄造的基礎上發展出了差壓壓鑄。與一般鑄造方法相比，差壓壓鑄使鑄件強度提高約25％，延伸率提高約50％；但設備較龐大，操作麻煩，只有特殊要求時才應用，目前應用于轉向節等產品。路徑二：超低速壓鑄可降低工藝壓射速度，但生產效率大幅降低，且會對后續清理工作帶來困難。除了降低壓力，還可以采用超低速壓鑄方法，在普通壓鑄基礎上，降低壓鑄過程中低速階段的壓射速度，并將液態金屬保持在高壓狀態下，從而以層流方式充填壓鑄模具型腔，在壓力作用下快速凝固從而獲得氣體含量很低的鑄件。但超低速壓鑄方法生產效率大幅降低，且為降低速度其鑄件內澆口較粗大，給后續清理工作帶來困難，故實際應用較少。路徑三：真空/充氧壓鑄減少型腔中空氣含量，設備成本較高，對工藝技術要求高。另一種提高鑄件力學性能和表面質量的方法，即在壓鑄過程中不斷降低空氣含量。目前在這種方法上，有兩種工藝。（1）真空壓鑄：

通過在壓鑄過程中抽除壓鑄模具型腔內的氣體而消除或顯著減少壓鑄件內的氣孔和溶解氣體。真空壓鑄可使用較低的比壓及鑄造性能較差的合金，有可能用小機器壓鑄較大的鑄件，并通過改善充填條件，壓鑄較薄的鑄件。但真空壓鑄工藝的模具密封結構復雜，制造及安裝較困難，因而成本較高，且如果控制不當，工藝效果就不甚顯著。目前，真空壓鑄用于車架、減震塔部位等。（2）充氧壓鑄：在壓射前，向壓室及型腔內通入氧氣類活性氣體以取代型腔中的空氣，在金屬液充填時，一部分氧氣排除，另一部分與噴射金屬液經過化學反應產生金屬氧化物，并分散于鑄件內部，從而減少鑄件內部含氣量。充氧工藝對澆口速度有較高要求，且操作工序復雜、工藝參數不易控制，在實際生產中應用較少。鋁合金焊接工藝難度較大，一體化壓鑄技術另辟蹊徑。隨著壓鑄工藝不斷發展成熟，汽車鋁壓鑄占比越來越大。但在組裝焊接的過程中，因為鋁合金表面的氧化層熔點較高等特性，采用傳統熔化焊存在熱輸入過大引起的變形、氣孔、焊接接頭系數低等問題，同時由于型材的厚度、斷面都各不相同，在焊接時就產生了很多種組合，尤其在厚度差異很大時，熱輸入非常難以控制。因此，傳統的焊接工藝已無法滿足鋁合金材料的連接要求。目前采用的解決方法一類是發展先進焊接技術，包括主流的摩擦攪拌焊以及更加先進的激光焊。或者發展新型連接技術包括沖鉚技術、螺栓自擰緊技術和膠接技術。采用新型焊接和連接技術的方案在提高工藝難度的同時還會增加設備和時間成本。因此，改變傳統車身生產流程先生產結構件后焊接組裝的一體化壓鑄技術應運而生，一體化壓鑄所需生產零部件數量驟減，同時大幅減少焊接、涂膠環節，極大簡化了車身整體生產流程。特斯拉專利中給出的一體化壓鑄設備GigaPress的生產節拍范圍為60

－120秒，可以顯著提高車身的生產效率。特斯拉破局車身一體化壓鑄，掀起汽車制造革命。2020年9月22日，特斯拉宣布其ModelY將采用一體式壓鑄后底板總成，可使下車體總成重量降低30%，制造成本下降40%。由于所有零件一次壓鑄成型，ModelY的零件數量比Model3減少79個，焊點約由700-800個減少到50個；新的合金材料使特斯拉一體壓鑄的后底板總成不需要再進行熱處理，制造時間由傳統工藝的1-2小時縮減至3-5分鐘，可實現廠內直供，如果采用傳統沖壓焊接工藝必須多線并進，才能滿足生產節奏。下一步，特斯拉計劃用2-3個大型壓鑄件替換由370個零件組成的整個下車體總成，重量將進一步降低10%，對應續航里程可增加14%。ModelY的成功展現了一體壓鑄所帶來的生產效率的提升、生產成本的有效降低。在特斯拉的引領下，以蔚小理為代表的造車新勢力們積極布局一體化壓鑄技術，有望引領汽車制造業新的工藝革命。新能源三電系統輕量化潛力巨大，電池盒輕量化是增量領域。隨著特斯拉在車身件上的成功突破和應用，其他系統和零部件的輕量化也在加速推進。新能源汽車采用電機驅動，動力傳動系統大幅優化，動力源由車載電池包提供，三電系統導致新能源車較傳統燃油車重量增加了200-300kg，極大影響了續航里程，因此新能源車三電系統的輕量化潛力巨大。在電池能量密度提升逐漸進入瓶頸期后，電池盒輕量化已成為當前的重要的技術路徑。電池盒除了對電池起到承載作用，還要求能夠保護電芯在受到外界碰撞或擠壓時不被損壞，提高動力電池系統的安全性，另一方面對其導熱、導電、防水、絕緣性能也有較高要求。因此，隨著新能源車滲透率不斷提升，滿足各項安全性能要求的輕量化電池盒是全新的增量市場。當前電池盒生產工藝效率較低，一體化壓鑄有望釋放電池盒產能瓶頸，目前擠壓鋁合金工藝是電池托盤的主流生產方案，性能上擠壓鋁合金電池托盤具有高剛性、抗震動、擠壓及沖擊等性能，還可以通過型材的拼接及加工來滿足不同的需求，具有設計靈活、加工方便、易于修改等優點。然而，電池盒的焊道多且長，同時又要求焊道要小，這些都對生產技術提出了非常高的要求。提高生產成本的同時還會降低電池盒的生產效率，不能適配新能源車快速提升的滲透率。隨著大噸位壓鑄機工藝和新型鋁合金材料的不斷突破，一體化壓鑄技術有望生產出滿足安全性能要求的電池盒。參考特斯拉

GigaPress的生產效率，一體化壓鑄工藝有潛力替代部分傳統擠壓焊接工藝產能，助力電池盒突破產能瓶頸的同時降低生產成本。電池包內部結構不斷簡化是趨勢，一體化壓鑄電池盒前景廣闊。目前電池包的結構趨勢是從結構端往無模組方案演進。最經典的是“小模組”技術，即“電芯-模組-PACK”三層分級架構，模組即可以保護、支撐和集成電芯，同時有助于溫度控制、防止熱失控傳播也便于維修。但模組的存在，使得整個電池包的空間利用率有所下降，模組越多，零部件越多，電池盒的結構也越復雜。因此，將模組做大做少乃至于無模組是近年來電池系統工藝設計層面的主要關注點，特斯拉

Model3的大模組也反映了這一趨勢。寧德時代的CTP（celltoPack）技術和比亞迪的刀片電池技術均屬于無模組方案，根據寧德時代稱，CTP能夠省掉或者減少組裝模組的端板、側板以及用于固定模組的螺釘等緊固件，零部件數量減少了約40%，電池托盤結構進一步簡化。特斯拉推出的CTC（CelltoChassis）電池集成方案是直接將電芯集成在地板框架內部，將地板上下板作為電池殼體。它是CTP方案的進一步集成，完全使用地板的上下板代替電池殼體和蓋板，與車身地板和底盤一體化設計，從根本上改變了電池的安裝形式，也為一體化壓鑄電池盒提供了廣闊的應用前景。3.2一體化壓鑄將全面提高生產環節的資金與技術壁壘3.2.1行業特點：汽車鋁壓鑄行業同時具備資本與技術密集型特征汽車鋁壓鑄屬于資金密集型行業，一體化壓鑄進一步提升門檻。為了保證產品的精度、強度、可加工性等技術指標達到較高的水平，汽車鋁壓鑄企業需要投入熔煉、壓鑄、模具生產、機加工、精密檢測等加工設備，前期購置費用高。為了提升產品質量與生產效率，部分行業龍頭企業不斷推進自動化、智能化戰略，引入工業機器人廣泛應用于壓鑄、精密機加工、去毛刺、拋光等各生產工序，以提高生產效率、降低生產成本、改善工作環境、精簡生產用工、減少次品率以及提高產品質量穩定性，對企業的資金提出了更高需求。2021年以來大型化、一體化壓鑄進一步提升了大型壓鑄機的購置門檻。壓鑄機單價與噸位成正比關系：中小型壓鑄機（鎖模力50噸以下）在15萬以下，100噸以上價格隨鎖模力同步上升，1000噸以上價格增長幅度明顯加快，5000T壓鑄島單機采購金額約在1500-2000萬元左右；壓鑄機周邊配套設備通常增加20%-30%成本；國外進口壓鑄機價格更是高于國內2-3倍。大型一體化壓鑄機的采購與投產極大抬高了鋁壓鑄行業的資金門檻。新能源滲透率提升驅動需求加速，三電技術迭代提升技術門檻。隨著新能源汽車滲透率快速提升，續航里程問題是新能源汽車積極布局輕量化技術的重要推手。特斯拉在ModelY車型首次嘗試使用一體壓鑄結構件選擇后底板進行壓鑄，很大原因是這個部位碰撞受損的幾率小，而前車身和后車身的零部件對壓鑄件的抗撞等性能要求更高，對遠澆端和近澆端性能的一致性也更苛刻，這些都對大型車身件乃至整車身的一體化壓鑄技術提出了更高的挑戰。新能源汽車三電系統通常占新能源汽車整車重量的30-40%，三電系統的輕量化是新能源汽車實現輕量化和提升續航的關鍵路徑。隨著整車廠對進行三電系統進行一體化設計，如高壓三合一（DC-DC直流轉換裝置、OBC車載充電器、PDU高壓配電箱）、驅動三合一（電機、電機控制器、減速器）等，多合一裝置的結構日益復雜，對適用于多合一裝置的鋁壓鑄殼體的結構、精度和性能的要求也愈發嚴格。因此采用一體化壓鑄技術生產結構復雜的鋁制車身結構件、三電系統缸體和殼體需要更先進的工藝和更長久參數積累來保證鑄件的良品率。新能源客戶需求的日益多樣化和高標準化，促使了鋁壓鑄企業的技術分化和賽道競爭。汽車精密壓鑄件行業的技術壁