汽车钢轮与铝轮的应用与发展前景

汽车钢轮与铝轮的应用与发展前景

1不同汽车零部件跨国制造投资的兴趣中国汽车市场的巨大潜力和相对廉价优势吸引了越来越多的外国汽车制造商的投资。面对竞争的国际化和替代产品不断侵蚀其市场份额的压力,我国钢制车轮行业的一系列重大变革的序幕已经拉开,这些变革将涉及资本、技术、产品和市场等众多的领域。2国际钢车制造2.1世界汽车产量近年来,世界汽车产量在5500～6500万辆之间徘徊。根据国际汽车制造商组织(OICA)的数据,2004年世界汽车总产量为64165255辆,比上年增长5.8%。按汽车总产量及钢轮和铝轮的配置情况作粗略估算,全球汽车的OEM车轮配套量约为3.4亿只(其中:美洲1.2亿只,欧洲1.1亿只,亚太地区1亿只左右),市场价值约80亿美元(其中:钢制车轮约35亿美元,铝合金车轮约45亿美元)。2.2国际汽车行业的竞争2.2.1“钢铝之争”在车轮领域的应用前景在汽车行业中,传统的钢铁材料正面临着替代材料的严峻挑战。20世纪80年代以来,铝、镁和塑料在汽车上逐步得到应用,90年代中期后,替代材料在汽车上的应用呈加速增长趋势。汽车用材料的“钢铝之争”,在车轮这个安全部件上的争夺表现得尤其突出,主要表现在乘用车车轮领域,并逐步扩大到商用车车轮领域。以北美市场为例,在20世纪80年代初期,90%的汽车车轮以钢材作为原料;但到2001年,铝材的份额反而超过了钢材。车轮领域的“钢铝之争”在我国的表现尤其突出,不少在国外原以钢轮作为标准配置的车型,到了我国改用铝轮作为标准配置。2004年上汽集团生产的乘用车车型中,钢轮作为标准配置的比例大约只有30%。2.2.2国外钢轮制造业主要汽车市场欧、美、日3个主要汽车市场的缓慢增长和替代品的快速渗透,给国际钢轮制造业带来巨大的生存压力,这种压力进一步推动了国际钢轮制造业的重组并购和生产的集中。目前,国际钢轮制造业在几大主要的汽车市场已形成了寡头垄断的格局。北美钢制车轮市场基本上被HayesLemmerzInternational,ArvinMeritor和Accuride3个制造商瓜分;日本市场则被Topy,CentralMotorWheel和RingTechs瓜分。在欧洲市场HayesLemmerzInternationa,MichelinWheelDivision和MagnettoWheels3个集团分享了绝大部分的钢轮市场份额。(1)emmondzinnation和martga指标值前三家制造商的生产集中度达到74%。市场份额排名依次为:HayesLemmerzInternation占28%,MagnettoWheels占24%,MichelinWheelDivision占20%,Captive占12%,Sudrad占3%,其他制造商合计占11%。(2)wheels排名前三家制造商的生产集中度高达99%。三家企业的市场份额及排名依次为:MichelinWheelDivision占36%,HayesLemmerzInternational占35%,MagnettoWheels占17%。2.2.3国外车轮市场的合作为了适应国际整车企业全球布局的配套要求,国际车轮制造集团采取了跟随投资或联盟的方式,实行全球化的发展战略。全球化发展的典型是HayesLemmerzInternational。该公司于1997年由美国的Hayes公司和德国的Lemmerz公司合并而成,目前在全球拥有22个车轮制造厂,分布于美国、墨西哥、巴西、德国、意大利、比利时、捷克、土耳其、印度、泰国和南非,其各种车轮的年生产能力达到6310万只(包括钢轮和铝轮)。2004年,其车轮业务的销售收入达13.88亿美元。在本世纪初,国际钢轮行业出现了2个重要的“欧、美、日”跨洲际联盟,通过技术许可和市场协议建立了全球化的供应网络,满足国际整车制造商本地化生产的需要。(1)MagnettoWheels(欧洲)、Accurid(美国)和Topy(日本)的联盟MagnettoWheels与Accurid在2000年9月宣布建成战略联盟,2001年7月又与Topy签订了联盟协议。该联盟的车轮年产量达到5300万只。(2)Michelin(欧洲)、ArvinMeritor(美国)和RingTechs(日本)的联盟三家公司在2002年5月结盟。该联盟的钢轮年产量约为4700万只。上述2个跨洲际的车轮制造商联盟以及采取全球发展策略的HayesLemmerzInternational公司和日本丰田汽车下属的中央精机株式会社的车轮产量达到2.2亿只,约占全球车轮配套量的65%。2.2.4国际汽车业的研究在过去20年中,钢轮份额快速下跌的原因有多方面的因素,而外观吸引力是最主要的因素。其实,钢轮和铝轮各有所长。钢材的加工成型性能和制造工艺决定了钢轮难以做到铸造铝轮那样的结构和外形多样化,但是,钢轮在低成本和安全性方面却具有非常显著的优势。面对替代品的渗透和挑战,近年来,国际钢轮行业在钢铁业和机械制造业的协助下,在技术方面进行一系列的革新,取得了突破性的进展,具备了与铝轮进行全面抗衡的能力;国际汽车业在巨大的成本压力之下也开始重新评估钢轮和铝轮的价值。国际钢轮行业技术革新的主要领域和措施如下。(1)高强度和先进保护产品微合金钢HSLA,双相钢(DP)和贝氏体钢等高强度和先进高强度钢种成功开发并逐步应用于制造车轮,为钢轮减轻质量和更加大胆的款式设计创造了条件。(2)汽车轮生产工艺国际钢轮行业与设备制造商紧密合作研究发展了旋压生产工艺,应用到商用车的轮辐生产和乘用车的轮辋生产。商用车无内胎车轮的轮辐使用旋压生产工艺已非常普遍。乘用车轮辋生产也开始使用旋压工艺(图1)。轮辋采用旋压工艺、轮幅采用高强度钢材DP600的组合,与传统的材料和工艺相比,可使车轮质量减轻20%,可达到与铝轮差不多的水平,甚至更轻。MagnettoWheels的法国工厂和HayesLemmerzInternational的西班牙工厂开始投入小批量生产,日本Topy和美国ArvinMeritor称已掌握了这项技术。(3)新织物车轮除了材料和工艺革新之外,国际钢轮业近年来成功开发了包括半表面、全表面、大通风孔等新款式车轮,用来取代一些中低端的铝轮,其成本优势非常明显(每辆整车约节省100美元)。(4)尺寸精度的提高近年来CAD、CAM、CAE等设计、模拟和仿真工具取得很大的发展并应用到了国际车轮行业,借此获得更加精确和快速的设计。HayesLemmerzInternational公司称通过利用这些手段,车轮的尺寸精度与5年前相比提高了25%～30%。另外,在线和离线的质量控制仪器和装备开始普遍应用到国际车轮集团的生产过程中,使车轮的质量得到进一步的控制。2.2.5世界钢铁业的发展趋势目前,全球钢轮制造业钢材消耗量每年约400万t,其中乘用车车轮的钢材消耗量约150万t。2005年我国钢轮行业钢材消耗量大约为60万t,其中乘用车车轮的钢材消耗量大约10万t,商用车车轮钢材年消耗量约50万t。根据我国汽车行业的发展前景预计,到2010年我国钢轮行业钢材用量可达120万t。其中,乘用车车轮用钢30万t,商用车车轮用钢量90万t。汽车车轮作为一个细分市场,钢、铝材料的激烈竞争,已经引起世界钢铁业的关注。在过去的20多年中,钢材的份额从90%下跌到40%～50%,对世界钢铁业造成了一定程度的伤害。针对这种状况,美国钢铁工业协会AISI发起了一个叫做“WheelTaskForce”的活动,全面地推广和协助钢轮企业更多地使用高强度和先进高强度钢材。同时,国际钢铁工业也直接参与到车轮行业的投资。比如,阿赛洛间接持有MagnettoWheels集团30%的股份;日本新日铁控股Topy车轮;Ringtechs系日本住友金属的独资企业。宝钢集团也在加快发展先进高强度钢材的研发和在我国钢制车轮行业的应用,将钢制车轮作为体现“钢铝之争”的重要战略产品之一。3中国钢铁公司现状3.1车载及其他车辆用量2004年,我国汽车车轮OEM配套量约2900万只,其中乘用车车轮1640万只(其中钢轮约540万只,铝轮约1100万只),商用车车轮1260万只。全行业OEM市场价值约70亿元人民币,其中钢轮45亿元,铝轮25亿元。预计到2010年,我国汽车车轮OEM配套需求量为5920万只,其中乘用车车轮4450万只,钢制车轮需求量可达2250万只,较目前增加1710万只;商用车车轮1470万只。全国车轮行业的OEM车轮的市场价值可望达到135亿元左右,其中,乘用车钢轮20亿元,乘用车铝轮60亿元,商用车车轮55亿元左右。3.2中国钢铁公司总结3.2.1中国商用车制造商目前我国乘用车钢制车轮OEM厂商主要由3类企业组成:汽车集团下属或关联企业、外资企业以及其他社会厂商。(1)生产市场信息国内3大汽车集团和长安集团均有自己的配套企业,具体如下。①东风汽车车轮有限公司。生产基地分布在湖北随州和十堰两地,生产能力约250万只。其主要市场为神龙汽车、东风起亚悦达,同时开发了包括奇瑞、昌河、长安、江淮等客户。②一汽四环股份有限公司车轮分公司。生产能力约300万只。主要为一汽集团内部配套。③上汽集团锻造总厂钢圈厂。目前生产能力约120万只,主要为上海大众和上海通用配套。④重庆华江机械厂和成都陵川机械厂。是长安集团的关联企业。这2个工厂的实际生产能力合计约150万只,主要为长安集团下属整车企业配套。(2)钢轮生产企业①福州源兴东碧车轮有限公司。是台资控股的企业,Topy在2003年9月参股。通过增资845万美元扩建,扩建完成后其乘用车钢轮的生产能力大约240万只。客户主要为台资的东南汽车及广州地区的广州本田和东风日产。②广州轮泰科斯车轮有限公司。2004年宣布建设,目标能力为250万只钢制车轮。(3)其他社会制造商①广西柳州市钢圈厂。实际产能大约在50万只左右。主要为当地的上汽通用五菱提供配套。②其他零星生产企业。分布在沈阳和天津地区。3.2.2企业产能利用率高仅从生产能力和需求总量来看,国内乘用车钢轮供需基本匹配。到2006年,现有企业挖潜和外资的进入,使本行业产能利用率大概可保持在80%左右。但从局部区域和从长期趋势看,国内乘用车钢轮行业不仅在产能,而且在质量、技术和装备条件方面,将难以满足国内乘用车整车行业的发展需要,具体表现如下。(1)重庆地区、东北、重庆地区国内乘用车的生产能力主要集中在华东地区、广州地区、东北地区和重庆地区。国内乘用车钢轮生产企业的小规模和小批量生产与国际车轮制造商的大规模和大批量生产形成鲜明的对比,生产效率存在巨大的差异。(2)产品和技术能力的限制国内车轮行业的技术创新和独立研发能力欠缺,在产品质量、环境等许多方面均无法满足国际化的要求。(3)车轮材料性能展望国际车轮行业的技术发展迅速,以乘用车车轮轮辐材料为例,钢材强度已从20世纪80年代的240～350MPa,发展到今天的600MPa,甚至开始研究800MPa的DP钢和TRIP钢的应用,材料强度的提升对加工设备和工装模具提出了更高的要求。而采用高强度材料的车轮与普通车轮比较,单个车轮的质量将减轻10%以上。目前国内车轮企业普遍缺乏使用先进高强度钢材的经验。国内钢轮生产工艺的其他方面包括滚压成型、焊接、涂装、检测等也存在着众多质量隐患。3.2.3车载可选用可内胎的型钢车轮我国商用车OEM车轮主要制造商有一汽四环、东风车轮、龙口车轮、济宁车轮、齐鲁轮业、蚌埠车轮、镇江车轮等数十家。全行业呈现散乱、过度竞争、产能过剩的格局,除少数民营企业蓬勃发展外,大多数国有企业的历史包袱沉重,经济状况不佳。与欧美商用车车轮普遍实现的无内胎化(在西欧已接近100%,美国90%以上)不同,目前我国只有数量有限的豪华客车使用了无内胎滚型车轮,而数量众多的载货车均采用有内胎的型钢车轮。因此,我国的商用车车轮制造商的绝大部分产能为型钢车轮。近年来,我国高速公路发展迅猛,国家对超限、超载的查处力度日益加强,商用车出口数量也在逐步增加,另外,国家发改委正在拟订《轮胎工业产业政策》,支持子午线轮胎的发展,限制斜交胎扩大规模,实施轮胎产品的召回制度等。同时,酝酿多年的燃油税政策已经进入意见征求阶段。有理由相信,中国的商用车车轮迟早走向无内胎化。滚型车轮和型钢车轮采用完全不同的生产工艺和装备。由于滚型车轮的投资壁垒、技术壁垒和市场壁垒,我国的商用车车轮行业将面临一次大规模的变革。4乘用车钢轮企业将进入行业内国际钢制车轮行业已经呈现出生产高度集中,寡头垄断的格局;为了伴随整车厂本地化生产、降低制造成本,这些企业采取全球化布局并相互组成跨洲际联盟;针对铝轮的渗透,钢轮企业在新材料开发、新工艺等方面做出了大量的努力,并且逐步收复被抢占的市场份