车身系统零部件产业分析报告

车身系统零部件产业分析报告

依托铸造企业新建项目和技改提升的需求，我国铸造装备制造水平有了显著提升。铸造装备企业加大自主研发投入，通过技术引进、消化吸收以及国外收购等多种措施，形成一批自主研发能力较强的骨干制造企业；行业也加快了兼并重组的步伐，铸造装备集团化发展趋势初显。中频感应电炉、铝合金燃气熔化炉等熔化设备向更高效节能方向发展，自动定量浇注设备、金属液转运系统在企业得到更广泛应用；静压造型线、垂直造型线、水平脱箱线、粘土砂砂处理成套设备、自硬砂成套设备、制芯设备的研发与制造水平均有了很大提升；国内已成功开发了6000t大吨位压铸机，智能压铸岛在压铸企业得到推广应用，差压、挤压和半固态成套装备也取得了较大突破并正得到深化应用；砂型喷墨打印（3DP）、砂型切削及复合成形设备发展迅猛，带动了相关领域智能化工厂的建设发展。十四五期间，适应主机市场的需求，我国铸件材质结构将进一步变化。在铸铁件产品中，高性能球墨铸铁、蠕墨铸铁材质铸件占比将进一步增长；在轻量化发展趋势以及新能源汽车快速发展和5G通讯新基站加快建设的背景下，部分传统黑色铸件将被轻合金铸件替代，铝、镁等轻合金应用将进一步扩大，在铸件市场中的占比将持续增长。、智能制造将加速助推产业转型升级在国家发展数字化经济、加快实施工业和信息化深度融合的背景下，加速推进新一代信息技术与传统铸造行业的深度融合已经成为发展趋势，通过可以促进企业提高效率、提升管理水平和转型升级发展。另外，人力成本逐年上升、招工难是企业面临的最大压力，成本上升造成市场竞争力下降，铸造行业亟需通过关键工序自动化、关键岗位机器人替代、生产过程管理的智能优化控制，实现降低成本、提升产品质量、提高生产效率和降低作业强度的目标，让铸造业在产业链中更具竞争力。行业将持续探索不同铸造工艺企业智能化生产模式，通过典型企业示范带动行业走智能制造发展模式。汽车零部件行业特点及发展趋势（一）汽车整车厂零部件外购趋势明显汽车一般由发动机系统、传动系统、转向系统等组成，各系统又有多个零部件构成，汽车整车组装涉及的零部件种类众多，且不同品牌和不同型号的汽车零部件产品规格和类型也各不相同，难以形成大规模的标准化的生产。汽车整车厂作为行业内的主导者，为提升其生产效率、盈利水平，同时降低其资金压力，逐步将各类零部件剥离出来，交由上游零部件厂商进行配套生产。（二）汽车零部件行业分工明确，呈现专业化、规模化特征汽车零部件行业具有多层级分工特点，汽车零部件供应链主要按照零件、部件、系统总成的金字塔式架构，具体划分为一、二、三级供应商。一级供应商具备参与整车厂联合研发的能力，具备较强的综合竞争力，二、三级供应商一般专注于材料、生产工艺和降低成本等方面，二、三级供应商竞争激烈，需要通过加大研发提升产品附加值、优化产品等方式摆脱同质化竞争。随着整车制造商角色从大而全的一体化生产、装配模式逐步转变为专注整车项目研发设计，汽车零部件厂商角色逐步从单纯制造商延伸至与整车厂商联合开发，根据整车厂的要求开发生产。在专业化分工背景下，逐步形成专业化、规模化的汽车零部件制造企业。（三）汽车零部件趋向于向轻量化发展为响应节能减排的号召，各国纷纷出台乘用车燃料消耗量标准法规。根据国家工信部规定，我国乘用车的平均燃料消耗量标准将从2015年的6．9L/100km降到2020年的5L/100km，降幅高达27．5%；欧盟通过强制性的法律手段取代自愿性的CO2减排协议，在欧盟范围内推行汽车燃料消耗量和CO2限值要求和标示制度；美国发布了轻型汽车燃料经济性及温室气体排放规定，要求2025年美国轻型汽车的平均燃料经济性达到56．2mpg。根据国际铝业协会的相关数据，燃油车的重量与耗油量大致呈正相关关系，汽车质量每降低100kg，每百公里可节省约0．6L燃油，减排800-900g的CO2，传统汽车车身轻量化是目前主要的节能减排方法之一，已成为汽车行业发展的必然趋势。随着电动车的产销快速上升，续航里程目前仍然是制约电动车发展的一个重要因素。根据国际铝业协会的相关数据，电动车的重量与耗电量呈正相关关系。除去动力电池能量和密度因素外，整车重量是影响电动车续航里程的关键因素，纯电动汽车整车重量若降低10kg，续驶里程则可增加2．5km。因此，新形势下电动车的发展对轻量化的需求显得十分迫切。实现轻量化主要有使用轻量化材料、进行轻量化设计和轻量化制造三个主要途径，从材料方面看，轻量化材料主要包括铝合金、镁合金、碳纤维和高强度钢等。从减重效果看，高强度钢-铝合金-镁合金-碳纤维呈现减重效果递增的态势；从成本方面看，高强度钢-铝合金-镁合金-碳纤维呈现成本递增的态势。在汽车轻量化材料中，铝合金材料综合性价比要高于钢、镁、塑料和复合材料，无论应用技术还是运行安全性及循环再生利用都具有比较优势。据赛瑞研究的数据，2020年在轻量化材料市场中，铝合金占比为64%，是目前最主要的轻量化材料。智能制造发展步伐明显加快不同企业处于智能制造的不同发展阶段，多数规模以上企业广泛采用了自动化生产线，部分企业建成了数字化生产车间，少数企业走在了智能铸造领域的前沿，如发动机缸体数字化车间、砂型3D打印智能工厂。龙头企业通过智能制造示范项目打造出行业细分领域的成熟模式，并通过示范引领推进行业加快智能制造的实施。通过智能制造的建设，在减少用工成本、提升产品质量、减少能耗物耗、提高生产效率、改善劳动环境等方面都取得了较好的效果。产业布局加速调整十三五期间，在物流成本等市场要素驱动下，我国铸造产业布局紧随汽车及装备制造企业的区域分布加快了调整步伐。在京津冀、长三角和粤港澳大湾区经济一体化发展的进程中，铸造产业发挥了重要作用，吸引行业优势资源聚集发展；尤其是随着汽车轻量化的快速发展，宁波、南通、苏州、肇庆、重庆、天津、芜湖等地区的压铸产业发展速度加快，形成了一批轻合金压铸产业基地。关键铸件制造能力稳步提升适应主机行业和重大装备对高端铸件的需求，我国铸造工艺技术水平稳步提高，高压鋳造、半固态铸造、挤压铸造、精密组芯造型、电渣熔铸、快速铸造等工艺技术取得了较大突破。企业强化关键铸件的研发生产，百万千瓦级以上三代核电设备高压外缸大型铸钢件，百万千瓦600℃等级超超临界汽轮机机组超高压外缸、高压内缸、高压主气门及高中压调节阀壳铸钢件，超大型、超厚断面球墨铸铁中压外缸与轴承座，超大型耐腐蚀高镍基球墨铸铁泵体，大功率水轮机铸件，百万伏高压输变电铸铝壳体铸件，大兆瓦风电轮毂低温球墨铸铁件，大型海装工程耐蚀双相不锈钢铸件，工程机械液压铸件，超大型机床球墨铸铁件，高强度高韧性铝合金汽车结构件，5G通信基站大型薄壁铝合金散热壳体铸件等众多领域都有了较大突破；多数领域关键铸件已实现自主化制造，产品质量稳步提高，国际竞争力也明显加强。铸件材质结构进一步优化随着主机及装备制造业需求的变化，我国铸件材质结构也发生了较大变化。球墨铸铁件的应用范围逐年扩大，其中新型城镇化供排水系统建设和风力发电设备等快速发展带动了球墨铸铁件的需求快速增长，2020年球（蠕）墨铸铁件产量为1530万吨，较2015年增长270万吨，占所有铸件比例增长至29．5%；受汽车轻量化和新能源汽车、通讯3C等产品的快速发展，2020年铝（镁）合金铸件产量达680万吨，占所有铸件比例达到13．1%。铸造标准供给质量有很大提升铸造行业国际化步伐加快一批铸造企业的工艺装备和产品质量均已达到世界先进水平，中国铸件以优质优价正在赢得更多国际中高端铸件市场份额；为适应全球制造业布局调整以及贸易摩擦的影响，不少铸造企业通过收购国外工厂或走出国门自行建厂深度参与国际市场的竞争。另外，铸造材料和装备企业也加快了国际化步伐，部分高端产品已进入工业发达国家市场。十三五期间，国内铸造装备企业在压铸机、静压造型和树脂砂设备等领域，收购了国际知名品牌的海外工厂，并逐步建立了全球研发中心，中国品牌的铸造装备正在走向世界。提升关键铸造装备制造水平通过技术引进、消化吸收、自主创新及国外并购等措施，我国铸造装备制造水平得到显著提升，基本可以满足国内铸造行业发展的需要，但尚有部分领域与国际知名品牌制造商存在一定差距，需要在大型设备、关键设备、快速制造及机器人智能制造设备上实现自主化制造，在设备效率、精度与稳定性方面取得突破并引领世界。十四五期间，我国铸造行业需重点发展一批高端铸造装备，并加快其在行业中应用。行业发展的总体趋势国内外市场竞争进一步加剧铸件市场取决于主机行业需求以及参与国际市场的份额。汽车工业是铸件最大需求用户，国内乘用车、商用车、新能源业的需求来看，未来对铸件的需求相对平稳。国际出口市场对于中国铸造发展规模同样举足轻重，当前全球制造业增长疲软，欧美再工业化实施吸引中高端制造业回流，贸易摩擦带来关税增加，提高了企业出口成本，发展中国家参与全球产业再分工承接制造产业转移加快，制造成本、贸易政策、环境容量等综合因素正在影响全球制造业产业链布局。近年来，就有不少国内以出口铸件为主的企业选择在泰国、越南等一带一路国家和地区新建铸造工厂。据不完全统计，近十年，我国仅砂型铸造生产线新增超过六千条；同时，受汽车轻量化对铝镁轻合金铸件需求增长的拉动，压铸机数量快速增长，近十年我国进口压铸机数量达到1685台。高效率铸造装备的投入，极大提高了企业生产效率，企业铸造生产能力也在不断提高。面对国内市场需求增长空间有限、国际市场需求放缓以及制造业向发展中国家转移，中国铸造产业的市场竞争将进一步加剧。产业集中度进一步提高十三五中后期，下游行业对铸件需求增速放缓，铸造市场竞争加剧，另外，国家强化了对工业领域的污染防治。在市场竞争加剧和环保要求日益严格的环境下，我国铸造行业呈现出两级分化走势。一批企业持续推进技改提升、实施精细化管理和环保安全治理，整体水平已处于国际先进地位，并逐步成为具有国际竞争力的龙头骨干企业；部分企业因环保安全等综合因素加快了退出步伐。目前，我国铸造企业数量较十三五初期有了显著减少，企业平均规模有了较大提高，年铸件产量万吨以上的企业超过千家；其中，年铸件产量5万吨以上的企业近200家，产业集中度明显提高。十三五期间，我国铸造产业集群（园区）建设明显提速，并在泊头、彰武、坊子、溧阳等地区形成了特色产业发展模式。以河北省泊头市为例，在地方产业政策引导下，该地区铸造产业加速转型升级，企业数量从十三五初期的近700家减少至目前的300余家，铸件总产量却实现了一定程度的正增长，产业走上了更加规范和高质量的发展道路。加强铸造工艺数值模拟仿真技术研究与应用我国已经建立了覆盖主要铸造方法、主要铸件材质，相对完善的铸造过程模拟仿真研究体系，国产铸造数值模拟软件也逐渐从充型凝固过程扩展到生产全流程的模拟仿真，并在实际生产中发挥了越来越重要的作用。铸造数值模拟既要加强全流程、多尺度、多相以及铸造工艺/组织/缺陷/性能的模拟仿真与耦合模拟的基础研究，又要加强铸造工艺数值模拟与铸造CAD/CAE/ERP等集成一体数字化平台的开发，还要在重点领域关注铸造工艺数值模拟个性化需求，如定向凝固、蜡模充填、铸锭偏析、砂芯射砂、挤压铸造、消失模铸造、电渣熔铸、双金属复合铸造等数值模拟技术；同时要开展铸造工艺数值模拟的应用化研究，如铸造热物性参数数据库的建设。压铸行业与上下游行业的关系及影响行业压铸生产过程中所需的原材料主要是由铝锭A00或再生铝添加铜、镁、硅等金属或非金属元素后加工形成的铝合金锭；压铸产品下游应用领域涉及通信、汽车、家电、航空航天、医疗器械等众多行业。（一）上游行业对压铸行业的影响铝锭的供应及价格变动对行业产生直接影响。在供给方面，根据统计数据，2019年国内原铝与再生铝产量达到4，300万吨，行业压铸生产所需的主要原材料供给充足，现阶段及未来可预见的期间受原材料短缺影响的可能性较小。而对回收的旧铝量及再生铝产量无权威数据可资利用与参考，不同部门与不同研究者的数据可能存在较大差异，以上再