2022年 新能源汽车专题之十一：一体化压铸降本利器模具与铸件开创变革页

新能源汽车专题之十一jichengwei@不可在香港从事受监管活动。请注意，陈子坤,李靖并非香港证券及期货事务监察委员会的注册持牌人，核心观点：的角度，新能源汽车销量持续快速增长，大型一体化压铸件在车身及底盘结构件中不断扩展应用，渗透率将进拓普集团、旭升股份、美利信等加速布局大型一体化压铸业务。压铸模具的可靠性对一体化压铸良品率影响至关重要；此外大型一体化压铸模具结构复杂，模具环节定制化水风险提示。一体化压铸技术应用拓展不及预期；原材料价格波动风险；新能源汽车销量不及预期。相关研究：2022-09-132022-06-13报告日期合理价值（元/股） 6（一）一体化压铸颠覆传统造车工艺，实现降本增效 7 （一）千亿蓝海空间，行业壁垒高筑 20 28（一）成长曲线陡峭，技术壁垒较强 28 7 8 20 23 23 25 25 25 25 26 29 29 表1：主要车企一体化压铸相关进展 6 7表3：一体化压铸提升生产效率 9表4：冲焊后地板总成与一体化压铸后地板成本 9表5：一体化压铸件单车价值量 表7：免热合金材料力学性能受填充距离影响较大 表8：国内主要压铸厂商一体化布局 23表10：国内超大型一体化压铸模具市场空间测算 28 29一、一体化压铸变革制造工艺，终端加速布局验证，终端布局进展超预期。从主要车企来看，特斯拉最早提出一体化压铸概念，上；小鹏与广东鸿图合作持续深化；蔚来首款采用一体化压铸结构件车型ET5迎来启动一体化压铸项目招标，随后与尹之密开展合作；高合HiPhiZ首个白车身汽车产业变迁倒逼压铸业革新升级，一体化压铸完成从0到1的突破充分体现技术变革趋势。从产业应用层面看，超大型压铸是未来企业建立护城河的关键迭代方向，而压铸模具则是重中之重，当前国内外对超大模具设计均无足够经验可循，未表1：主要车企一体化压铸相关进展特斯拉柏林工厂将配备8台“超级压铸机”（一）一体化压铸颠覆传统造车工艺，实现降本增效压铸工艺具有生产效率高、产品壁薄的特点，更适合于铝合金车身结构件的生造、差压铸造等，其中低压铸造与差压铸造多用于发动机、底盘区域，而高压铸造由于生产效率高，产品壁厚较薄，因此是铝合金车身结构件的主流生产工艺。表2：铝合金结构件加工工艺对比锻造低压铸造挤压铸造表面质量差对松散密高表面粗糙度（T6）低低高高高高设备成本低低高高高大大大加工余量较少少机械性能接近锻造水平低低低底盘结构件件2.轻量化、集成化程度提高，生产效率大幅跃进简化生产流程，并且应用新型免热处理合金材料，省去热处理环节，车身结构件制来将采用2-3个大型压铸件替换下车体总成370个零部件，进一步减重10%，续航里比冲压+焊接，工厂占地面积可减少35%。表3：一体化压铸提升生产效率传统钢制冲压-焊接工艺////数据来源：特斯拉电池日发布会，广发证券发采用一体化压铸铝合金后地板，单车制造成本下降约31%。传统冲焊产线主要31%。2．假设冲压机平均冲次15SPM，压铸机生产节拍为13．假设冲压机和压铸机寿命为7年，冲压模具寿命为10万件，压铸模具寿表4：冲焊后地板总成与一体化压铸后地板成本测算传统钢制冲压、焊接44模具折旧（元/辆）5年电池日上，特斯拉首次发布ModelY一体化压铸后地板方案，用1-2个大型压铸件日上展示了特斯拉一体化压铸下车体，计划用2-3个大型压铸件取代原有的370个单体零件。除前地板、后地板以外，中间部分则由CTC电池上箱体承担起中部车身底（2）新势力携手第三方压铸厂快速跟进加后备箱空间、整车抗扭刚度达到34000N·m/deg。同时根据文灿股份公告显示，品已在整车厂中完成白车身安装下线。厂主要由广东鸿图供应，武汉工厂自建一体化压铸工艺车间，将引进一套（条）以上超大型压铸岛及自动化生产线。根据拓普集团官网，高合汽车与拓普集团合作的一体化压铸车身后舱于2022年（3）传统OEM加快布局一体化压铸梅赛德斯-奔驰2022年年初发布概念车VISIONEQXX。其中，车身方面最大的创新在于车身的后部以及前部塔顶应用了仿生工程结构部件，其本质正是大型一体化压铸铝合金部件，奔驰称之为BIONEQXX，由于少了焊点整体成型，车身后部的沃尔沃汽车2022年2月8日宣布将投资100亿瑞典克朗在瑞典Torslanda建造新大型一体化压铸技术是滑板底盘高度集成化的工艺基础。滑板底盘上下车体解耦，采用平台模式，把安装在底盘里面的转向模块、制动模块、悬架模块、三电模三方积极布局滑板底盘争抢行业话语权，电池厂以及滑板底盘公司的加入将加速行2012年特斯拉ModelS就已经将电池包、线控制动、悬架、电机等硬件以高度集成化的设计嵌入到底盘之上。目前比亚迪的E3.0平台、大众MEB平台等都是不断集成化的产物，通过将传统分立部件集成为三合一、五合一甚至八合一等更加（2）电池厂深度布局CTC后线控底盘括设立盘毂动力、宁德时代电机布局电机体；公司2020年8月在上海临港建设一体化电动底盘项目。具有高的灵活性。Rivian把电芯放在自研度模块化的配置，上半部分是为乘员舱模块；下半部分是件定义”和“通用模块化扁平底盘”，打造原生智能汽车开发模式，汽车制造无需二、铸件：东风已至，龙头企业迎来发展机遇一体化压铸产业链上游包括大型压铸机设备、模具以及免热合金材料；中游主要是大型一体化压铸件；下游主要是整车厂。由于一体化压铸技术优势明显，产业化落地提速，利好全产业链业务扩张。（一）千亿蓝海空间，行业壁垒高筑一体化压铸件应用不断扩展。根据广东鸿图、文灿股份等相关公告，目前大型成、电池托盘。其中后地板总成已实现量产，未来铸件厂商将继续向中地板总成、一体化汽车底盘结构件拓展。由于车身外覆盖件对强度要求较高，仍采用传统冲焊），一体化压铸件单车价值量大幅提升。当前新约50-60kg，以50-60元/kg的产品定价模式预计，一体化压铸后地板单车价值量约表5：一体化压铸件单车价值量单价（元/kg）数据来源：特斯拉发布会，拓普集团，广发证券发加，单车价值量也会逐步提高。通过对主机厂终端汽车销量以及应用车身及底盘一①假设后地板单价3000元；前舱（前地板）单价7500元；电池托盘单价4500铸件市场空间6蔚来9020900010200009029402881000000062.铸件生产要求完备的整合能力，技术壁垒较高），②模具壁垒：超大型压铸模具的结构设计、制造及可靠性验证均充满挑战。结③材料壁垒：传统铝合金压铸件，需要经过固溶和热处理提高强度及韧性，但是热处理易引起铸件变形及表面缺陷。超大型一体化结构件由于体积大且壁薄，无法承受热处理带来的形变，因此需要采用新型免热处理铝合金材料。其技术壁垒主要体现在：铸态下自强化，掌握高强高韧的铝合金材料成分配比、组织设计与优化技术，可以根据产品要求快速定制、快速验证材料性能。目前免热处理铝合金可分为Al-Si系和Al-Mg系两大类，国内主要以Al-Si系为主，包括清华大学和中国一汽联表7：免热合金材料力学性能受填充距离影响较大数据来源：AlcoaSpecial④铸件壁垒：技术层面，要求具备整合材料及熔化、模具、装备等的压铸工艺压铸件具备大尺寸、壁薄、结构复杂等特点，对强度、延伸率等要求较高，生产过程中需要配置合模力6000T及以上压铸机、大型复杂精密模具、新型免热铝合金材料和成熟的高真空压铸工艺。生产关键在于能稳定一致地生产出合格铸件，核心技家整车厂提供一体化压铸解决方案；在滑板底盘制造方面，无论是电池厂，亦或是滑板底盘公司，再或是主机厂自行开发滑板底盘平台，其均需要一体化压铸企业供各个环节对工艺以及工程师技术经验要求较高。除特斯拉作为先行者已自主掌握该技术外，大多数主机厂相比第三方压铸厂，在研发人员和技术储备上都不占优势，良品率水平普遍不高，而头部第三方压铸厂商良品率往往更具优势。行投资建厂成本难以覆盖。与之相比，第三方压铸厂通过模具更换适配不同车型结盘系统、空气悬架系统、智能驾驶系统//数据来源：各公司年报，压铸周刊，广发证券发（1）积极开拓新能源车产品，加速布局大型一体化压铸目前业务主要包括压铸件制造、汽车内外饰两大板块。公司在压铸领域深耕形成三大生产基地：高要本部、南通基地和武汉基地，20汽车发动机壳体、缸体、缸盖、支架、车身、底盘等；还包括新能源汽车车身及底一体化压铸后地板正式下线，已通过整车试验验证；目前公司正与力劲合作开发12000T超大型压铸机，并将继续采购共计8套大型及超大型智能压铸单元。公司具（2）精细化管理能力提高，盈利能力回升开源节流、降本增效效果明显，实现盈利增长。2022H1实现营业收入28.98亿元，同比-2.35%，归母净利润2.21元，同00201720182019202020销售费率管理费率财务费率研发费率502016201720（3）公司核心竞争力：具备材料、工艺及共同开发优势材料调配具备“定制研发”优势：公司自研材料处于行业内领先水平，是一家免热处理铝合金材料，并配套开发SPR连接技术，可实现铆点无裂纹。不同客户产品设计模式不同，力学性能也不同，公司可以根据客户的产品要求，快速定制、验表9：广东鸿图免热合金材料三大系列对比免热合金材料牌号公司具备充足的技术和人才储备，涵盖新材料、新工艺、新装备等多种细分领域，公司具备产业链合作优势：设备共同开发和模具共同开发。①设备上与力劲科技共同开发：力劲首先按照设计需求设计机器结构，然后双方再针对产品结构进行艺方案，广型负责将工艺方案转化为模具结构图，然后公司再对模具图进行评审，2.其他公司：文灿、拓普等积极布局一体化压铸（1）文灿股份机系统、变速箱系统、底盘系统、制动系统、车身结构件等。收购百炼集团后业务向超大型一体化压铸车身结构件延伸。半片式后地板已在蔚来完成白车身安装下线，9000T定点产品已开始试制。目前公司已获得两家新势力头部客户大型一体化后地板、前总成和CD柱产品的项目定点。2022H1公司营业收入24.42亿元，同比+20.15%；归母净利润1.36亿元，同比000器、内饰功能件、底盘系统、汽车电子、热管理系统等系列产品。公司把握行业发 000____归母净利润（百万元）yoy公司与力劲集团就汽车轻量化、大型汽车结构件一体化成型项目达成全新战略合作公司与高合汽车合作的国内首台7200T超大压铸一体化后舱正式下线，将在高合汽车后续车型中大批量应用。州湾新区新设全资子公司拓普滑板底盘（宁波）有限公司。鉴于公司与Rivian在轻量化底盘的合作经验以及在悬架系统、线控刹车、线控转向等领域的技术积累，此（3）旭升股份核心系统，包括传动系统、控制系统、悬挂系统、电池系统等，是目前行业内少有的同时掌握压铸、锻造、挤压三大铝合金成型工艺的企业，可以为客户提供一站式压铸机。公司主营汽车冲压模具、检具及焊装自动化生产线的开发和制造，主要产品有冲压模具（覆盖件模具、高强板模具）及检具、焊装自动化生产线，为国内少数能够同时为客户提供完整的汽车白车身高端制造装备、智能制造技术及整体解决方案量化车身及关键零部件精密成形装备智能制造工厂建设项目（一期），切入汽车轻量化零部件领域，将围绕汽车一体化压铸车身结构件、轻量化底盘件、动总及三电动系统、转向系统和车身系统以及新能源汽车的电驱动系统、车身系统和电控系统议，将再次购买2台6600T和2台8800T超大型压铸机。并计划在未来三年内，再增三、模具：大型压铸欲善其事，必先利其模具受益于一体化压铸产业链扩张，大型模具市场迅速成长。根据一体化压铸件对模具市场空间搭载量汇总（万前地板000000规划产能（万件/年）55555模具检修备用系数222227模具需求量（套）9000T2419模具单价（万元）9000T模具市场空间（亿元）132.模具为产业链关键壁垒环节品率影响至关重要：压铸模具决定着铸件形状和尺寸公差级；其浇注系统决定金属于其头板上；动模则安装在压铸机的中板上，并且随机器中板的移动而和定模合拢或分离。模具的设计过程主要包括型腔布置、分型面确定、浇注系统和排气系统设），由于一体化压铸在超真空压铸环境下(≤30mPa），因此要对模具真空系统进行严3.模具环节定制化水平高，模具厂商与Tier1合作共进对于铸件厂商而言，不同终端客户对于一体化压铸件的要求不同，因此铸件以及模具均需定制化设计。由于超大型模具技术壁垒较高，没有Tier1厂商制，均向第三方模具厂采购，采用合作共研的方式推进。目前仅有极少数模具厂商具备超大型一体化模具生产能力，代表公司主要有广州型腔、合力科技、宁波赛维表11：超大型模具供应商超大型模具供应商//数据来源：各公司官网，压铸周刊，广发证券发广型是国内少数几家具备生产大型精密压铸模具的企业之一。2022年1月，广型自主研制的国内首套6800T超大型一体化压铸结构件模具在鸿图科技成功试制，个项目的正向研发、设计制造和工艺优化，广型积累了一体化车身铸件的模具和压铸生产经验。对其涉及的免热处理铝合金铸造、模具热膨胀、热平衡、超级重型模具的运作有了更深入的了解，产品品质得到下游客户认可。2.合力科技：进军大型一体化压铸模具公司主要从事汽车用铸造模具、热冲压模具、铝合金部品和汽车制动系统的研发制造，主要产品为汽车用发动机模具、变速箱壳体模具、新能源汽车电池盒模具机缸盖、发动机支架、飞轮壳体等铝合金部品。公司2021年营业收入7.04亿元，同比+16.55%；归母净利润0.65亿元，同比-3.03pcts。整体业绩下滑主要受原材料价格上涨所致，预计未来会与客户采取调价公司于2022年9月发布定增预案，大力布局一体化压铸模具。公司拟定增募资不超过8.05亿元，其中拟投入6.5亿元用于大划于公司在浙江省象山县滨海工业园区内购置的土地上新建厂房，并对部分已有厂房进行升级改造，通过购置国内外先进自动化设备及生产线，打造业内领先的智能体化冲压调试