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高端鋁合金一體化壓鑄技術概述

jh18616091022 ? 來源:AIOT大數據 ? 2023-07-31 15:13 ? 次閱讀

透視產業化路徑:材料應用為主,結構設計與工藝優化為輔

汽車輕量化的產業化途徑包括材料應用、結構設計和制造工藝,材料輕量化路線是當前的 主流技術方案。具體而言,材料應用旨在開發高強度鋼、鋁合金、鎂合金以及復合新材料, 目前主要在不同汽車部件應用不同輕量化材料,往后看隨著工藝突破和材料成本降低,有 望實現從鋁合金到鎂合金的應用拓展。結構設計輕量化主要為開發全新汽車架構、使零部 件薄壁化/中空化/小型化/復合化、優化車身的空間結構或創新車身的造型。制造工藝輕量化 旨在優化材料的成型工藝,在實際應用中一般結合輕量化材料的特性來選擇合適的工藝。

全球各國輕量化路徑各有側重,我國材料、結構、工藝三路徑并行。美國的汽車輕量化路 線以材料進步驅動為主,不斷提高材料的應用性價比和性能;歐洲輕量化路線重在應用多 元化輕量化材料,主要發展先進鋼鐵材料、輕金屬鎂鋁、碳纖維強化復合材料,并圍繞材 料進行制造工藝和結構設計優化;日本輕量化重在突破材料和工藝的基礎性研究,積極推 進輕量化材料的實用化;我國的輕量化思路為重點發展高強度鋼、鋁、復合材料,協同發 展材料開發、結構設計、工藝優化來實現輕量化。

輕量化材料應用:工藝和結構輕量化的基石,鋁合金為核心應用方向

鋼鐵在車內應用超 50%,為輕量化材料的主要替代對象。汽車主要材料為鋼材,應用占比 55%,其次是鑄鐵,應用占比 12%。鋼鐵制造技術成熟、成本低、強度高且耐磨性好,但 密度較高,為輕量化材料的主要替代對象。

目前汽車輕量化材料主要包括超高強度鋼、鋁合金、鎂合金、碳纖維復合材料(CFRP)等, 已得到產業化應用,輕量化效果良好。奇瑞的純電微型車小螞蟻采用全鋁空間結構和全復 合材料外覆蓋件,且在車身應用了 93%+的高強度鎂鋁合金,其全鋁車身較傳統汽車減重了 40%且剛性提高了 60%+;大眾寶來車型利用輕量化材料減重了 104.2kg;某車型的外飾件 采用輕量化材料減重,合計減重 61kg+。

(1)高強度鋼板的抗拉強度和屈服強度性能高,主要應用于關鍵結構件中。其具有高抗拉 強度和高屈服強度的特性,可以在打薄鋼板、減少車身重量的基礎上保持性能不減,近年 來主要應用在 AB 柱、地板、門檻等車輛的關鍵結構件中,如寶馬在部分車型的中通道、地 板、B 柱、車門防撞桿應用了高強度鋼;凱迪拉克在部分車型的 AB 柱內板、地板中通道、 橫梁等關鍵部件應用了先進的高強鋼,使鋼制下車體結構相較原鋁制車體減重了 6kg。

(2)鋁合金耐腐蝕、耐磨性強,應用由內部零件罩體向全鋁車身過渡。其密度小、強度及 剛度高、彈性和抗沖擊性能良好、有優異的耐腐蝕性和耐磨性,是汽車輕量化的理想材料。 鋁合金初期用于汽車發動機罩和行李箱蓋,現已應用到全鋁車身和新能源車電池外殼,2021 年國外已可達車身 80%以上的鋁合金和鋁復合材料應用。

(3)鎂合金抗彎強度和隔音性能好,車體結構件和零件中均有應用。彎曲剛度不變下,鎂 代替鋼可減重 60-70%。目前歐洲研發并使用的鎂合金車用零部件超過 60 種,單車鎂合金 用量在 9.3-20.3kg,北美的鎂合金汽車零部件超過 100 種,用量 5.8-26.3kg,而國內研發 并使用的鎂合金汽零僅 20 余種,技術水平還有較大提升空間。此外受制于加工成本和技術 工藝,鎂合金量產條件不充分,目前商業應用的平均單車中用鎂量不足 1kg,個別車型的發 動機罩蓋、轉向盤、座椅支架、車內門板、變速器外殼上有應用。

(4)車用碳纖維復合材料性能強但成本高,目前多用于賽車等領域。碳纖維的復合材料質 量輕(不及鋼材料的 1/5)、強度高(5 倍鋼強度)、耐高溫和耐腐蝕性能好,綜合性能強于原有 材料性能的總和,且可滿足不同的車用部件要求,是理想的汽車輕量化材料,寶馬 i8 車型 使用了全碳纖維的座艙,采用了類似F1賽車的設計。但限制于加工成本和原材料價格較高, 主要在賽車、超跑等豪華車型有小批量應用,隨著制造成本的下降,已逐漸向汽車車身、 底盤、輪轂等部件滲透。

遠期看,隨著鎂合金加工技術成熟、生產成本降低,輕量化效果更優的鎂合金未來或得更 多應用。鎂的密度為鋁的 2/3、鋼的 1/5,是目前較輕的金屬結構材料,車身/動力總成/底盤 /內飾使用鎂合金替代鋁材最高可減重約 50%。往后看我們認為,高性能鎂合金加工工藝的 日趨成熟或降低鎂合金的生產成本,同時現有鎂合金鑄件應用范圍與鋁合金鑄件的重疊度 不斷擴大,遠期看鎂合金有望替代鋁合金成為重要的汽車輕量化材料。

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車用鋁合金具有多種加工工藝,鑄鋁為汽車主流鋁合金材料。鑄造鋁合金成品質量穩定、 適合大批量生產,主要用于變速器、發動機氣缸蓋、發動機氣缸體、輪轂、搖臂、制動盤 等汽車構件制造。軋制材、擠壓材、鍛壓材屬于變形鋁合金,成品質量穩定、強度較高、 塑性較高、成分性能比較均勻、內部組織緊密,應用于車門、輪轂罩、熱交換器、保險杠、 座位、行李箱、保護罩、消聲罩等汽車結構件、懸掛件、裝飾件制造。根據 2017 年《鋁合 金在新能源汽車工業的應用現狀及展望》,各類鋁合金在汽車上使用比例大致為鑄鋁 77%, 軋制材 10%,擠壓材 10%,鍛壓材 3%。

高壓壓鑄是未來鋁合金工藝的主流方向,部分零部件可用多種工藝生產。鑄造工藝可按金 屬液的澆注技術分為重力鑄造和壓力鑄造。重力鑄造是指金屬液在重力效果下導入鑄型的 技術,壓力鑄造是指金屬液在壓力作用下導入鑄型的技術。壓力鑄造中,低壓鑄造與差壓 鑄造多用于發動機、底盤區域,而高壓鑄造因效率高、加工零件壁厚小,在汽車車身中運 用逐漸廣泛,是未來的重要方向。此外,部分汽零也可用多種工藝生產,如電池殼原用擠 出件,在 CTC 結構下一體化壓鑄電池殼或將替代擠出工藝;底盤和輪轂的鍛造件多用于中 高端車型,而鑄造件的壁壘低且成本低,部分中低端車型應用底盤和輪轂鑄造件。

鋁合金憑借優秀的性價比優勢用量快速滲透,單車用鋁量呈增長趨勢。目前鋁合金件在汽 車中的應用已覆蓋電池箱體、液冷板、汽車前后防撞梁、減震件、新能源汽車電器支架、 CCB 儀表盤支架等,根據國際鋁協,2016-2019 年我國乘用車市場中,燃油車、純電車、 混動車單車用鋁量的增幅分別為 15.7%、33.6%、28.1%,其中純電動汽車單車用鋁量增速 明顯高于傳統燃油車,且根據 DuckerFrontier 數據,純電車的用鋁量一般比燃油車高 101kg, 主要系電車雖節省了內燃機動力總成的用鋁部件、傳動系統和變速器中的用鋁部件(該部 分零件單車鋁用量約 62kg,且多為鑄造材),但電車的電池外殼、電力牽引系統、車身和開 閉件等部件需要額外用鋁約 163kg,該部分鑄造材占比不到 30%,以鋁型材為主。 往后看單車用鋁量有較大增長空間,根據中國汽車工程學會 2017 年編制的《節能與新能源 汽車發展技術路線圖 1.0》,我國汽車輕量化計劃于 2025 年、2030 年單車重量分別較 2015 達到年減重 20%、35%的目標,乘用車單車用鋁量分別達到 250kg 和 350kg。路線 2.0 則 細化了車型輕量化 要求, 指 出 2025/2030/2035 年燃油乘用車輕量化系數降低 10%/18%/25%、純電動乘用車輕量化系數降低 15%/25%/35%。

較海外相比,我國單車用鋁量仍有較大的提升空間,有望隨新能源車發展快速提高。根據 國際鋁業協會數據,2020 年國內傳統乘用車單車用鋁量約 138.6kg,純電和混動車的單車 用鋁量分別為 157.9kg 和 198.1kg,而根據 Ducker Frontier,2020 年北美非純電車的單車 用鋁量為 206kg,純電車的單車用鋁量為 292kg,對標海外單車用鋁量水平,我國仍有較 大的提升空間。

單車用鋁滲透路徑或遵循底盤先行滲透、車身快速推廣。考慮到簧下質量(如底盤)減重 性價比遠高于簧上質量(如車身),且車身輕量化由于耗材量大、成本高、工藝難等限制, 短時間內滲透率較難快速提升,我們認為我國汽車單車用鋁量擴張或遵循底盤先行滲透、 車身加速推廣的路徑。底盤結構件上,目前我國主流車型開始在底盤領域加速鋁合金材料 的應用,新能源轎車如比亞迪漢、Model 3、埃安 AionS、小鵬 P7 已在底盤結構件應用鑄 鋁件,新能源 SUV 中底盤結構件的鋁材料應用更廣泛,如 Model Y、比亞迪唐、理想 ONE、 極氪 001、蔚來 ES6 等主流車型。

車身結構件上,鋁制車身輕量化效果明顯,應用在新能源車兼顧提升續航和經濟性,往后 看有望隨新能源車發展加速推廣。傳統燃油車方面,奧迪 A8 通過鋁板材替代鋼板材、用鋁 壓鑄件作為接頭結構(鋁材料在白車身材料的占比達 58%),取得了顯著的輕量化效果,其 輕量化系數為 1.31,略優于寶馬 7 系的 1.53 和奔馳 S 的 1.73,白車身質量為 282kg,低 于寶馬 7 系 13%(323kg)、并低于奔馳 S 22%(362kg)。 新能源車方面,整備質量每降低 100kg,NEDC 工況百公里耗電量可下降 5.5%、續航里程 提升 7.97km、電池容量節省 0.885kW/h,分車型來看,A 級車和 C 級車的續航里程可增加 12.3km 和 13.0km。若整備質量不變,動力電池以外的部件每降重 10kg,并將質量分給動 力電池,動力電池能量密度按 138Wh/kg 計,A 級車和 C 級車的續航里程可增加 12.5km 和 9.3km。就鋁制車身輕量化效果而言,據我們測算新能源車采用鋁制車身較普通鋼制車身可 減重 40%,用材成本增加 1855 元,假設每減重 100kg 可減少 1.1kWh 電量下,采用鋁制 車身可減少動力電池成本 2368 元,則鋁制車身綜合節省成本 513 元。綜上,鋁制車身對新 能源車的輕量化效果明顯,且有較強的綜合經濟性,我們看好其隨新能源車滲透加速應用。

結構設計輕量化:拓撲優化是主流,多學科優化是發展方向

結構輕量化是通過采用先進的優化設計方法和技術手段,使整車各系統合理布局達到輕量 化,主要圍繞零部件小型化、薄壁化、精簡化、中空化、冗余度處理等設計方法,分為車 身結構優化設計和汽車實體結構布局設計 2 種思路,按照設計變量和優化問題的不同,又 可以分為拓撲優化、尺寸優化、形狀優化、形貌優化 4 種手段。如神龍汽車變更了其車型 的三角臂結構,減重了近 50%,制造能耗降低了 65%。

拓撲優化為目前汽車主要結構優化方案。汽車結構優化設計經歷了:尺寸優化、形狀優化、 拓撲優化、多學科設計優化等階段,目前采用最多是拓撲優化,其在給定負荷情況、約束 條件和性能指標的情況下,優化指定區域的材料,其精確性較高。尺寸優化及形狀優化可以拓 撲優化的基礎上,進一步調整局部的材料分布、形狀、形貌等詳細設計,以獲得最終的結 構方案。

未來結構優化技術方案將向多學科優化發展?,F代工程發展迅速,各個工程系統規模逐步 擴大,系統間交互緊密,傳統的優化方法已經不再能滿足對工程領域發展的需求,多學科 設計優化由此發展。它主要是指掌握各系統相互間的協調機制,優化復雜系統設計以尋求 整個工程系統最優解的耦合系統設計方法,目前尺寸優化、形狀優化以及連續體拓撲優化 日趨成熟。在多目標、多學科、離散結構的優化還要進一步研究,包括遺傳算法、量子粒 子群算法等算法進行改進,以便結構優化技術的發展。

制造工藝輕量化:熱成型工藝應用較廣,一體化壓鑄革新制造工藝

輕量化工藝是實現材料選擇及結構設計的紐帶,也是實現輕量化的必由之路。制造工藝輕 量化在一定程度上直接決定輕量化能否實現。目前汽車輕量化相關的工藝技術主要有熱沖 壓成形、液壓成形、激光焊接、一體化壓鑄等。 熱沖壓主要用于鋼鐵材料加工,產生零件強度高。熱沖壓成形工藝是基于高強鋼冷沖壓成 型存在的問題而發展出的板材成型技術,將熱沖壓成形用鋼加熱至奧氏體化,在奧氏體溫 度區間保溫一段時間后,快速轉移至熱沖壓模具中進行成形和淬火,最終零件組織一般為 完全的馬氏體組織,熱沖壓成形工藝結合了沖壓和熱處理過程,奧氏體組織塑性好、變抗 力小,在零件成形后奧氏體變為馬氏體,零部件回彈小、強度高。目前,成形件主要應用 在汽車安全部件上,如車門防撞梁、B 柱加強板地板縱梁、門檻梁等零部件。由于熱成型工 藝技術有輕量化、高強度的優勢,已在汽車工業有廣泛應用。

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液壓成形減少焊接工序,主要應用于汽車管類零部件。其通過對管形件內腔施加液壓力, 使其在模具型腔內發生塑性變形,從而得到所需形狀,與沖壓成形零部件相比,液壓成形 件可以直接得到具有封閉內腔結構的零部件,減少了焊接工序,可以達到減少零部件數量 的效果,同時能提高零件強度和剛度,輕量化效果明顯,目前主要應用于前后懸架、副車 架、門檻梁、防撞梁等管類零部件。

激光焊接節約成本,且輕量化效果明顯。輕量化連接技術包括鉚接、中頻電阻點焊、MIG 焊、攪拌摩擦焊等,其中激光焊接采用先進的激光技術及設備,將一定數量的不同材質、 厚度、涂層的鋼材、鋁合金等材料通過自動拼合和焊接組成一塊整體板材,通過沖壓制造 成為零部件。激光拼焊技術在汽車車身上的應用,包括拼焊板板材、沖壓成形、激光三維 切割、激光焊接分總成、總裝白車身零部件加工及總成和在線檢測,可節省樣車和模具、 夾具的費用,生產周期縮短,白車車身質量減少 20%,同時焊點數量減少,白車身剛度、 強度顯著提高。

一體化壓鑄替代沖壓和焊裝工序,促進制造工藝變革。傳統汽車制造有四大工藝為沖壓、 焊裝、涂裝和總裝。沖壓為首要步驟,運用中小型壓力機和模具,將板材等原材料加工為 所需形狀和尺寸的沖壓零部件;焊裝是利用多個焊接機器人或工人將沖壓零部件焊接為分 總成,再焊接為白車身;涂裝包括涂裝前對被涂物表面的處理、涂布工藝和干燥三個工序; 總裝是將白車身、動力總成、電控系統、內外飾等零部件裝配成整車。一體化壓鑄通過將 原本設計中需要組裝的多個獨立的零件經重新設計,并使用超大型壓鑄機一次壓鑄成型, 直接獲得完整的零部件。一體化壓鑄給壓鑄界帶來一場變革,包含著壓鑄機制造、壓鑄材 料和壓鑄模制造變化,給超大型壓鑄模制造產業鏈帶來了新機遇。

解構賽道投資點:底盤為主流,三電為純增量,車身空間可期

底盤:主流輕量化賽道,鋁合金仍有較大滲透空間

底盤輕量化性價比優勢突出且技術難度較低,有更高的經濟接受度。我們認為汽車輕量化 的市場空間大小取決于輕量化部件的綜合經濟性、以及方案是否被主機廠所接受。底盤在 傳統汽車重量的占比達 27%,僅次于白車身和動力總成,且底盤系統零件大多處于簧下, 承載著70%的車體重量,根據簧下質量原理,簧下零件的減重后效果為簧上零件的5-15倍, 因此對底盤零件進行減重,可對整車的續航里程、加速、制動、操穩等產生更加積極的影 響。疊加相關輕量化技術和工藝更成熟,成本更低,底盤輕量化性價比高于車身/動力系統/ 內外飾/三電系統等其他部件,從而有更高的接受度。

底盤部件減重成本系數低于汽車部件減重的平均成本系數。從輕量化成本來看,根據 Lotus Engineering 的成本分析,底盤部件的減重成本系數為 0.95,低于其他汽車部件的平均成本 系數 1.00。從輕量化效益來看,據我們測算,由于簧下質量輕量化的效果更顯著,鋁制底 盤轉向節較鋼制件可節省燃油車百公里油耗 0.61L、節省電車百公里電耗 39.07W,而鋁制 車身結構件較鋼制件可節省燃油車百公里油耗 0.38L、節省電車百公里電耗 35.23W。綜合 減重的成本和效益來看,底盤輕量化的經濟性顯著高于大多數其他部件。

底盤輕量化側重于支撐類產品的鋁合金替代鋼材,與動力系統相比底盤的鋁合金滲透仍是 藍海市場。底盤系統部件多為安保件,對輕量化零部件的要求較高,其輕量化路徑逐步由 傳統的鋼制底盤,向高強鋼底盤、鋼鋁混合底盤、多材料底盤等方向發展,目前主流路徑 是采用鋁合金底盤部件,同時在底盤工藝中需最大限度使用熱成型、液壓成型等工藝,配 合輕量化材料實現減重。從鋁合金滲透看,動力系統鋁合金滲透高達 90%,底盤滲透率較 低,其中底盤的殼體類鋁合金壓鑄方案較為成熟且成本較低(如轉向器和差速器殼體),而 底盤的支撐類產品由于直接受力,輕量化滲透率低于殼體類,因此底盤輕量化更側重于轉 向節、副車架、制動卡鉗、控制臂、輪轂等支撐類產品。

根據中國產業信息網,2020 年轉向節/副車架/制動卡鉗/控制臂的鋁合金滲透率為 15/8/40/5%,副車架、轉向節、控制臂的鋁合金應用存在較大潛力:(1)轉向節可通過結 構設計拓撲優化實現輕量化,或采用鑄鋁、鍛鋁實現輕量化,目前國內轉向節使用材料主 要有鑄鐵、鍛鋼和鋁合金,未來鋁合金滲透率有望上升。(2)鋁合金副車架主要有四種形 式,包括擠壓鋁型材副車架、液壓成形鋁合金副車架、鑄造鋁合金副車架、鑄造+鋁合金型 材拼焊副車架等。鋁合金副車架較鋼制減重 40%左右,目前國內中高端純純電動汽車,半 數以上的副車架采用鋁合金材質。(3)控制臂可采用鍛造或擠壓鋁合金。傳統鋼制控制臂 一般采用高擴孔鋼沖壓焊接而成,中高端新能源汽車型采用鍛造鋁合金控制臂,可減重 30% 左右,質量僅為 2-3kg,也有部分車型采用擠壓鑄造鋁合金控制臂,其鑄造缺陷少,組織致 密,力學性能接近鍛造零件水平,且成本比鍛造低。經我們測算,底盤部件中,轉向節的 輕量化效果最高,且每千克減重成本僅為 13 元,性價比顯著優于其他部件,更易被主機廠 接受,或有更大的發展潛力。

當前底盤鋁制零部件滲透率較低,存在較大發展空間。當前汽車底盤系統用鋁滲透率較低, 根據國際鋁協,2018 年燃油車/純電車底盤和懸架用鋁量滲透率分別在 25%/19%,2025 年 有望升至 70%/45%。其中底盤各零件的鋁制滲透率也較低,2020 年國內鋁合金的副車架/ 轉向節/制動卡鉗/控制臂滲透率分別為 8%/15%/40%/5%。同時從下游客戶來看,目前豪華 品牌和中高端合資車型的鋁合金輕量化零件滲透率較高,普通合資和自主品牌的滲透較低。 目前已有多家新能源廠商積極應用鋁合金材料,我們認為底盤輕量化經濟性優勢顯著,更 易成為主機廠的首選方案,往后看,隨著輕量化需求提升和技術升級,底盤輕量化滲透有 望加速,并逐步向中低端車型滲透。同時,鋁制部件單車價值量高于鋼制件,底盤主要部 件采用鋁合金有望顯著提高單車價值量,據我們測算,鋁制底盤單車價值量可達 3400 元, 較鋼制底盤的增量達 1230-1460 元。

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三電系統:增量輕量化賽道,輕質材料電池盒+無模組電池為主要手段

三電系統為輕量化的純增量賽道,電池盒輕量化為重點方案。三電系統占新能源車 50%的 成本以及 30%左右的重量,為輕量化的重點方向,其輕量化路徑主要針對價值量占比較高 的電池和電驅,其中電池輕量化主要為電池箱體和結構件采用輕量化材料,并向 CTC 一體 化壓鑄電池的結構優化方案方向發展;電驅系統輕量化方案主要為采用多合一或三合一的 集成化方案。我們認為,電池盒輕量化方案的發展空間或更大,主要系電池的價值量占比 較高(整車成本的 38%),且電池箱體占新能源車整備質量的 18-30%,部分長續航車型如 雪佛蘭 Bolt、特斯拉 Model3 的電池箱體質量占比在 26%+。電池系統由電芯、箱體、結構 件構成,在保證電芯安全性不變下,電池系統輕量化較直接的方法為增大電芯能量密度和 減輕電芯質量,考慮到當前電池能量密度已較高,電池箱體和結構件輕量化成為提升電池 效率成為重要方向。

電池包上蓋采用沖壓鋁合金,下蓋鋁合金工藝多樣。(1)電池包殼體上蓋主要材質有沖壓 鋼板、沖壓鋁板、SMC、碳纖維等復合材料,電池箱上蓋早期使用沖壓鋼板,后發展為鋁 板和 SMC 復合材料,鋁板可減重 20-30%,SMC 減重效果與鋁板相當,且可制造較大深度 的上蓋,使得整箱的質量下降。蔚來 ES8,小鵬 G3 電池包殼體上蓋采用 1.5-2 mm 的沖壓 鋁板制造電池包殼體上蓋可實現 20-30%的輕量化效果。 (2)下殼體輕量化材料一般以鋁合金為主。以鋼材為主的下箱體采用沖壓+焊接工藝成型, 成本低但質量大,Nissan Leaf 早期電動車有應用,目前使用較少;下箱體鋁合金材料包括 擠壓、沖壓和鑄造鋁合金,鋁壓鑄電池箱體尺寸較小,一般用于 PHEV;目前國內車企普 遍采用擠壓鋁型材制造電池包,如蔚來 ES8 和小鵬 G3 純電動汽車電池包下殼體等,較鋼 制下殼體能實現減重 30%以上;采用沖壓鋁板焊接工藝的電池包殼體主要有寶馬 i3、特斯 拉 Model S、Model Y 等。 綜合來看,有性價比的電池盒輕量化方案為擠出鋁型材下殼體+SMC 上蓋,往后隨著碳纖 維和鎂合金材料價格降低,方案有望進一步優化。

三電系統輕量化方案的單車價值量達 4000-5000 元。新能源純電動汽車三電系統包括電池、 電驅動、電控,三電系統質量占整車質量的 30%左右,是整車質量最大的系統。目前對三 電系統的輕量化一般從電池殼、電機殼、電控殼鋁合金應用,三電系統鋁合金輕量化單車 價值量為 4000-5000 元。

無模組電池包為電池模組結構優化的主要途徑,有效降低質量并提高能量密度。目前在三 元鋰和磷酸鐵鋰的電池體系下,靠電芯提升能量密度的空間有限,而市場對能量密度提升 的需求卻非常迫切。無模組電池包(CTP)通過結構優化產生,寧德時代、蜂巢、比亞迪 等紛紛推出了無模組電池包。寧德時代無模組電池包的多個單體直接分布于電池箱體中, 取消了電芯單元的殼體,并在電芯之間增加傳感器,以監控是否存在擠壓。該方案的體積 利用率提升了 20%,零件數量減少了 40%,電池能量密度提升了 10%-15% ,采用三元鋰 電的能量密度可達 200W·h/kg 以上。比亞迪推出的刀片電池也是采用無模組方案,取消了 電池包內部的橫梁、縱梁等結構,將單體電芯垂直插入電池包內,長條的單體電芯起到了 支撐和加強作用。通過刀片電池的應用,電池包的體積利用率提升了 50%,采用磷酸鐵鋰 的電池包能量密度提升到了 140 W·h/kg。 無模組電池包單車價值增量超 1000 元。通過無模組電池包的應用,可以大幅提升電池包的 體積利用率,體積利用率可以提升 20%-50% ,另外可以降低模組殼體的質量,從而使電 池包能量密度提升 10%-20%。電池盒單車價值量由前期的非 CTP 方案下的 2000 元左右提 升至 3000-4000 元,單車價值量增長 50%-100%。

車身結構件:大潛力輕量化賽道,一體化壓鑄催生空間彈性

車身結構件為大潛力輕量化賽道,為輕量化的重要對象。白車身構成 30%的整車重量和 15%-20%的成本,有較大輕量化市場空間。由于車身有強度要求、當前輕量化材料如鋁合 金在價格和加工技術上有限制(全鋁車身需多種連接加工工藝),現階段的白車身主要用熱 成型等超高強度鋼材和輕量化工藝實現減重。具體而言,在材料上,當前白車身主流方案 是“普鋼+高強度鋼+熱成型鋼”等不同鋼材復合連接,熱成型鋼一般用在車身前后保險杠、 AB 柱、中通道等重要安全結構件;在工藝上,主要采用熱成型技術、激光拼焊、液壓成型 等輕量化制造工藝,在保證安全性下實現減重。

材料上,全鋁車身為發展方向,車身鋁合金滲透率仍處低位,單車價值量有顯著提高。根 據文燦股份公告,鋁合金在燃油車/電動車車身結構件的滲透率為 3%/8%,有較大提升空間。 近年來國內車企積極探索車身輕量化技術,如采用全鋁車身、碳纖維覆蓋件和全鋁骨架、 上鋼下鋁車身等,目前已有部分車型采用了全鋁車身設計,如奧迪 A8、R8、勞斯萊斯幻影、 奔馳 SLS、本田 NSX、捷豹 XFL、蔚來 ES8 等。蔚來汽車的車身用鋁比例高達 96.4%, 是國內首個獨立研發量產的輕量化全鋁車身。同時鋁合金也廣泛應用于車身的前地板、后 地板、左右縱梁等,鋁合金車身獨立部件的單車價值量合計可達 18000 元,較鋼制部件的 增量為 10200 元。

結構上,車身輕量化采用多種結構優化方案,以減輕重量并提升剛度。車身結構設計在概 念設計階段需要借助拓撲優化手段,用于確定車身主體框架設計。福特探險者通過拓撲優 化手段完成了車身的概念設計數據,通過拓撲優化和平臺路徑的設計,實現燃油車、燃料 電池車、插電混動車共用的柔性車身平臺。也可以通過增加平衡桿、加強梁、連接支架、 環狀結構等可以提升車身整體剛度,從而降低車身輕量化系數。還可以通過形狀優化、尺 寸優化等手段,對車身結構進行輕量化設計,達到減重和剛度提升的目的。

工藝上,一體化壓鑄突破全鋁車身制造工藝限制,掀起車身輕量化革命。一體化壓鑄是將 白車身上多個零件的復雜結構變為用壓鑄工藝只使用一個零件的新型制造技術。目前除外 覆蓋件外,其他所有結構件和組件焊接環節通常交由零配件供應商生產,整車廠則負責將 結構件或組件與其自產的外覆蓋件一起焊裝為白車身。隨著一體壓鑄技術的發展,未來整 車除外覆蓋件需要沖壓外,其余車身、四門、后蓋結構件的沖壓和焊接環節均可被壓鑄工 藝替代。一體化壓鑄目前處于行業醞釀期,由于兼具降本、輕量化以及快速提升生產效率 的優勢,在特斯拉引領下行業正在掀起一體化壓鑄工藝革命。

高端鋁合金一體化壓鑄技術概述

1、鋁合金一體化壓鑄現狀

2019年7月,特斯拉發布新專利“汽車車架的多向車身一體成形鑄造機和相關鑄造方法” 。該方法將

一套固定的模具放置在中心,四套可以移動的模具放置在四個不同方向,可移動的模具通過液壓設備分別與中心固定好的模具貼合,共同形成一個封閉的空腔,鋁合金液分別從四個移動模具上的澆注口壓入模具空腔,鋁合金在空腔內流動、凝固,最終形成大型的一體式壓鑄結構零件(圖1)。

特斯拉是汽車大型部件鋁合金一體化壓鑄的創始者,在一體化壓鑄上的布局可分為三個階段,第一階段:Model S/X采用全鋁車身,按傳統的沖壓、焊接工藝進行整車開發;第二階段:ModelY使用6 000 t壓鑄機生產后地板,將下車體減重10%,制造成本下降40%;第三階段:一體化壓鑄下車體,前、后車身一體化(零件數量由171減少至2個,焊點數量減少超1 600個)和4 680電芯CTC(將電池包集成到車體,直接與座椅連接),車輛減重10%,續航里程增加14%,零件減少370個,成本下降7%,單位投資下降8%,目前已在德州奧斯汀工廠量產。

2020年,特斯拉開始與意大利壓鑄設備商意德拉合作,使用6 000 t級壓鑄單元Giga Press,采用一體成形壓鑄的方式生產Model Y后地板總成。根據特斯拉的布局,加州弗里蒙特工廠布置2臺意大利意德拉IDRA6000 t一體式壓鑄設備,上海布置三臺力勁DCC6000系列一體式壓鑄設備,得州工廠已經布置1臺IDRA 8000 t級壓鑄設備,柏林工廠規劃產能50萬輛,將布置8臺一體式壓鑄設備。四座工廠,14臺一體式壓鑄設備,特斯拉已經將一體式壓鑄技術作為標準工藝進行布局。

大眾計劃在SSP(Scalable Systems Platform,可擴展系統平臺)平臺開始應用一體壓鑄,根據Online EV報道,2022年5月,大眾汽車一體式鋁壓鑄后車身樣件在卡塞爾工廠下線,該樣件采用4 400 t壓鑄機生產,集成了約30多個零件,減重約10 kg。Trinity車型則是基于SSP平臺打造的首批車型之一。

根據Auto-evolution消息,沃爾沃宣布投資200億瑞典克朗對旗下托斯蘭達工廠進行現代化改造,其中包括一體化壓鑄技術。也將在托斯蘭達建立年產能達5.5萬噸鑄鋁廠,最終計劃在所有旗下工廠引入一體壓鑄技術,預計在2025年實現一體壓鑄汽車量產。

2022年1月,奔馳發布全新概念車VISIONEQXX。車身的后部及前部減震塔頂應用了和特斯拉同樣的仿生工程結構部件,整個車身由3塊組成:前后分別有一塊一體壓鑄鑄件,中間有一套結構電池組。這樣的設計可減輕車身15%~20%的重量,VISION EQXX能耗達到10 kW·h/100 km以下,實際用電里程超過1 000 km。
國內新勢力中,2021年12月,蔚來在ET5發布會上宣布將開始采用一體鑄造工藝,ET5使用超高強度鋼鋁混合車身,使車身后地板重量降低30%,后備箱空間增加7 L,整車抗扭剛度高達34 000 N·m/deg。
在2021年業績發布會上,小鵬汽車宣布將于2023年發布兩個新平臺及其首款車型,并使用超大一體化壓鑄新工藝。小鵬汽車武漢產業基地項目預計2022年10月投產,其中包括一體化壓鑄工藝車間。小鵬汽車武漢工廠還將引進一套以上超大型壓鑄島及自動化生產線。

2022年2月25日,高合汽車與拓普集團合作開發的7200 t一體化超大壓鑄后艙成功下線。該部件應用了上海交通大學的合金材料,實現了15%~20%的減重,整個開發周期縮短了三分之一,該壓鑄機是汽車零部件領域已知最大的一體化鋁合金壓鑄件。國內多家供應商加快引入大型壓鑄設備和免熱處理材料研制的步伐,進軍一體化壓鑄行業。具體情況見表1。

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表1 國內一體壓鑄規模

2、一體化壓鑄技術壁壘

目前一體化壓鑄技術壁壘主要體現在四個方面:大型壓鑄機,免熱處理鋁合金材料配方、壓鑄模具設計、真空壓鑄工藝。
2.1 大型壓鑄機
大型壓鑄機行業進入門檻高,對理論、經驗及制造工藝有很高的要求,同時,大型壓鑄機的開發周期非常長,前期投入大,造價高(1臺壓鑄機平均需要1億元人民幣)。一體化壓鑄要求壓鑄機鎖模力至少大于6000 t(傳統高壓壓鑄的鎖模力通常在5000 t以下)。2021年10月,瑞士布勒公司推出Carat840/920超大型兩模板壓鑄機(圖2),鎖模力高達92000 kN,兩套Carat 840壓鑄島交付沃爾沃公司托斯蘭達工廠,實現一體化壓鑄。意大利意德拉IDRA公司(力勁子公司)開發的OL6200CS壓鑄機,該壓鑄機長19.5 m、寬5.9 m、高5.32 m,大小相當于一塊羽毛球場地,平臺的有效尺寸長和寬2.35 m,工作臺空間可以放下長寬高尺寸在2 m以內的任何零件,可以提供最大6218 t的鎖模力。根據瑞士布勒公司在2011年申請的專利,其能夠將鑄造模具之間形成空腔,向空腔中注入鋁液,經抽真空在模腔中產生負壓,能夠有效消除鑄造紊流產生的氣孔,有助于提高壓鑄零件的內部致密性。國內壓鑄機廠力勁在全球壓鑄機市場的占有率超過40%,率先開發出6000 t壓鑄機(圖3),目前已開發出12000 t壓鑄機。海天金屬2021年4月在重慶美利信全球首發HDC8800 t壓鑄機,可實現包括新能源汽車在內的車身、底盤等大型結構件一體化。伊之密公司7000 t壓鑄機也即將總裝。

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圖2 布勒Carat8400壓鑄機

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圖3 力勁K6000壓鑄機

2.2 免熱處理高壓鑄造合金
免熱處理合金是指通過特殊的合金配方,在完成壓鑄成形后,鑄件無需熱處理即可獲得理想的力學性能,能避免在熱處理(高溫固溶和時效處理)過程中造成工件變形。截至2021年,國內外企業包括美國美鋁、德國萊茵、特斯拉、上海交大、蔚來汽車、立中集團等都在開發推廣免熱處理材料,免熱處理材料讓一體壓鑄成為可能。
美國鋁業公司產品為EZCAST系列C611免熱處理AI-Si系壓鑄鋁合金,由美國鋁業在20世紀90年代開發成功,應用在奧迪A8的全鋁車身上。帥翼馳集團與美國鋁業簽訂獨家代理協議,代理美鋁高強韌免熱處理鑄造鋁合金。此外,德國萊茵金屬公司也開發出Al-Si系和Al-Mg系免熱處理高強韌合金,如Castasil-37壓鑄鋁合金;加拿大鋁業公司則開發有Aural-2和Aural-3等壓鑄鋁合金材料。立中集團研發的LDHM-02免熱處理合金材料已獲得相關專利,并形成批量供貨。根據立中集團子公司申請中的最新相關專利《一種高強韌免熱處理鋁合金材料及制備方法》,該公司開發的鋁合金材料屈服強度達130 MPa,抗拉強度達到250 MPa,伸長率大于10%,滿足客戶使用需求,立中集團已與文燦達成戰略合作。2021年12月,上海交大輕合金中心與華人運通高合汽車達成戰略合作,全球首發Tech CastTM超大鑄件用低碳鋁合金,將在高合汽車后續車型上大批量采用。
免熱處理合金材料成分、工藝復雜,具備較高的技術壁壘,其中合金材料成分設計是免熱處理合金開發的核心技術壁壘。常用壓鑄鋁合金為 Al-Si系、Al-Mg系、Al-Si-Cu系、Al-Si-Mg系,主要成分配比影響合金強度、硬度等力學性能,同時影響流動性、凝固性等鑄造性能。
SJTU-A-Mg-Si-Mn合金是上海交通大學開發的一種免熱處理壓鑄合金,其目的是在保持材料良好韌性的前提下提升屈服強度。目前的Al-Si系和Al-Mg系合金普遍具備中等的強度與韌性,隨著鋁合金壓鑄結構件的集成化與輕量化需求的不斷提升,新型壓鑄合金的開發應朝著提升屈服強度或韌性,同時具有良好的鑄造流動性的方向發展。
2.3 壓鑄模具
一體化壓鑄對模具強度及韌性要求更高,要求具有抗沖擊韌性和回火穩定性、良好的導熱和抗疲勞性、熱膨脹系數小、抗高溫氧化性。壓鑄需要高速充型與高速凝固,在壓鑄模溫度、真空度、成形方案、工藝參數及后處理要求更高。一體壓鑄需要大型的模具,模具更復雜,模具設計比較困難,模具設計要設計排氣和集渣系統,需要運用CAE仿真技術模擬充型過程,排氣不暢會導致零件產生氣孔而廢品。零件壓鑄后冷卻時,尺寸會收縮,需要準確仿真鑄件的冷卻過程,在最后冷卻部位設置補縮冒口,同時避免出現熱孤島,否則零件在冷卻收縮過程中會產生縮孔、疏松和裂紋缺陷。模具設計廠家必須具備壓鑄充型模擬分析能力,一體化壓鑄模具國內只有幾家能做,比如廣州型腔、寧波臻至、飛旺、北侖賽維達、象山合力,北侖臻致等。一套模具每年可以支撐6~8萬套產能,每套模具單價接近1000萬元。國內首套6 800 t超大型一體化鋁合金壓鑄模具在鴻圖科技成功試制。模具由廣州型腔模具自主研制,模重超過140 t。廣東鴻圖的汽車底盤一體化結構件產品,采用自主研發的高強韌免熱處理鋁合金材料,鑄件尺寸約長1.7 m、寬1.5 m、高0.7 m,澆注重量約100 kg,是目前最大的鋁合金高強度兼顧韌性壓鑄件之一。文燦集團首批9 000 t大型一體化后底板壓鑄汽車零部件在天津成功下線,模具由寧波賽維達提供。目前,賽維達和合力科技已在研發12 000~20 000 t一體式車身結構件模具。
2.4 壓鑄工藝
一體化壓鑄實為真空壓鑄工藝加入高真空控制系統,需要高精度傳感器控制抽真空過程。工藝流程為合模、澆注、真空開啟、型腔抽真空排氣、壓射、開模、取件、噴涂、再次合模等。在壓鑄過程中,由高精度真空傳感器控制真空罐、澆注排氣閥和型腔排氣閥,并通過參數設定來觸發四個接觸點:澆注真空開始、澆注真空結束、型腔真空開始和型腔真空結束。壓鑄的高速充型易導致壓室或型腔中的氣體無法完全排出,氣體卷入金屬液會以氣孔的形式存在于鑄件中,無法焊接,降低力學性能,所以一體壓鑄必須配置型腔抽真空系統。壓鑄工藝對生產合格件十分重要,對不同的零件結構,壓鑄工藝參數需要長時間調試和摸索,正確的壓射模式、壓鑄參數有利于減少鑄件的缺陷,壓鑄中的氣體大多數來自金屬液在壓室中的預充填階段,需要反復優化慢壓射參數,避免金屬液在壓鑄過程中卷入氣體。對于合金熔煉和除氫處理,熔化過程中需要采用高純電解金屬配料以避免金屬雜質污染;熔煉時為防止金屬液氧化及偏析,需要快速熔化,熔化后需要對鋁液除氫、除渣凈化處理,一般通氮氣或氬氣除氫,除氫時間10~15 min,與AlSi10MnMg相當,保溫時間不宜過長,以避免變質劑Sr燒損,熔化溫度(730±10) ℃,不得超過780 ℃。澆注方式一般采用底注,避免鑄件夾雜缺陷,脫模劑的噴涂時間、噴涂角度和范圍、噴涂量、吹氣角度及脫模劑的選型(發氣量小、揮發性好)均需要驗證,合模前在型腔中不可有殘留水分。壓鑄溫度700~710 ℃,比AlSi10MnMg約高20 ℃。模具需要采用專用模溫機控制模具溫度,模具溫度一般控制在120~180 ℃。壓鑄過程中要及時啟動抽真空系統,沖頭封住澆注口后立即開始快速抽真空,壓室充滿前必須達到真空度要求,盡量延長抽真空時間,真空閥盡可能延遲閉合,抽真空過程對一體化壓鑄零件質量至關重要,抽真空閥基本依賴進口。特斯拉最早的一體壓鑄合格率65%~72%,毛利率可達到30%,2022年2月鑄件質量標準修改后,合格率達到80%以上。

鋁合金一體化壓鑄工藝是汽車結構件制造中重大變革技術,過去50年間,汽車車身制造工藝始終以鈑金沖壓后采用機器人焊接為主,一體壓鑄技術使汽車車身制造工藝發生重大變革,壓鑄機將取代焊接機器人成為新能源領域造車的核心裝備。在“雙碳”目標推進下,一體化壓鑄技術在生產效率、降本、輕量化等方面優勢明顯。鋁合金一體化壓鑄設計與制造是一項全方位集成技術,技術壁壘高,包括軟件開發與運用、零部件結構設計、免熱處理材料開發、壓鑄成形工藝、壓鑄單元能力和大型模具設計都需要技術創新。尤其是模具設計與制造除了要考慮鑄造材料的流動性、熱平衡、模具壽命、零件成形工藝性與質量保證,還要考慮零件后續加工工藝優化等。“一體化壓鑄成型工藝與裝備”已列入國家重點研發計劃。隨著新能源汽車行業的不斷發展,將極大帶動鋁合金一體化壓鑄技術的發展,鋁合金一體化壓鑄將成為新能源車企優選的制造工藝。

一體化壓鑄產業鏈

一體化壓鑄產業鏈的上游為壓鑄機、材料與模具廠商,中游為鋁合金壓鑄廠, 下游為主機廠。一體化壓鑄有兩種業務模式,一種是自研模式:主機廠直接采購壓鑄機、材料和模具等物料,自建工廠生產壓鑄件,代表車企有特斯拉、小鵬和沃爾沃。另一種為采購模式:主機廠直接向壓鑄廠商采購壓鑄件,由壓鑄廠商采購相關的物料,生產壓鑄件后交付給主機廠,代表車企有高合、蔚來、理想。當前自研模式的代表企業特斯拉已經開始與壓鑄廠商接觸,長期來看,由于主機廠自建廠房與產線成本較高,并且汽車銷量可能會成為產能利用率的壓制因素,因此采 購模式有望成為長期主流。

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上游:材料端競爭充分,模具端未上市企業為主,設備端力勁科技位居龍頭

1)材料:一體化壓鑄需要免熱處理鋁合金材料

熱處理易致大尺寸壓鑄件形變,免熱處理材料成為重要技術壁壘。熱處理是保障壓鑄零部件機械性能的有效途徑,但也易引起汽車零部件尺寸變形及表面缺 陷。一體化壓鑄的大型鋁合金部件對精度要求較高,熱處理過程易引起汽車零部 件尺寸變形及表面缺陷,雖然通過矯正工藝可以改善一定的尺寸精度,但會降低良品率,導致成本急劇上升,因此免熱處理鋁合金材料是大型一體化壓鑄結構件的關鍵。國外免熱處理鋁合金材料廠商主要有美國鋁業、德國萊茵菲爾德和特斯拉,國內廠商正在積極研發,目前立中集團、上海交大、廣東鴻圖、湖北新金洋已研制成功。

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2)模具:6000噸模具已量產,12000噸正在研發中

一體化壓鑄對模具的強度及韌性要求更高。與其它鑄造工藝相比,壓鑄工藝特性主要體現在“高速充型與高壓凝固”上,在溫度、真空、成型方案、工藝參 數、后處理等方面都比傳統鑄造工藝存在更高要求。相比普通壓鑄的模具,一體化壓鑄模具更復雜,對強度和韌性要求更高。一般壓鑄廠商不具備大型壓鑄模具的設計能力,通過外部采購來滿足需求,目前我國的大型壓鑄模具廠商主要有廣州型腔、寧波臻至、寧波賽維達、合力科技等。

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3)壓鑄機:力勁科技為行業龍頭,12000噸以上壓鑄機有望助力整車級別一體化壓鑄件

大型壓鑄機是汽車實現一體化壓鑄的基礎。根據佐思汽研,一般來說一體化壓鑄所需要的壓鑄機鎖模力都在 6000T 以上,當前全球能生產 6000T 壓鑄機的 企業有海外的意德拉集團(力勁科技全資子公司)和瑞士布朗集團,國內的力勁科技、海天金屬和伊之密,其中力勁科技為國內龍頭。更大噸位的壓鑄機意味著壓鑄件的尺寸和結構可以進一步突破,目前特斯拉、力勁科技、廣東鴻圖、海天金屬等企業均在研發 12000 噸以上的壓鑄機。2022 年 9 月,力勁科技與廣東鴻圖發布 12000 噸超大型智能壓鑄單元,這是迄今為止全球最大噸位的壓鑄機,有望助力整車級別一體化壓鑄件

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中游:文燦、鴻圖等布局企業數量多,壓鑄制造行業集中度較低

目前國內壓鑄行業集中度較低,參與企業眾多。根據文燦股份招股說明書, 截至 2016 年國內注冊壓鑄相關企業超 12600 家,企業主要分布在廣東、江蘇、 浙江、重慶、山東等地,生產規模較大、專業化程度較高的企業主要集中在珠三角和長三角地區。國內自主品牌的汽車壓鑄供應商可分為兩大類,一類是下游主機廠配套壓鑄事業部或壓鑄子公司,為主機廠提供壓鑄件產品配套,如長城汽車的壓鑄事業部、比亞迪的弗迪精工、一汽集團旗下的一汽鑄造等。另一類是第三方汽車壓鑄件供應商,其中僅少數企業具備生產中大型壓鑄產品能力。

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成長能力前十企業分別為:

第10 云海金屬

成長能力:營收復合增長20.70%,扣非凈利復合增長22.69%,經營凈現金流復合增長-56.91%

主營產品:鋁合金產品為最主要收入來源,收入占比38.69%,毛利率5.54%

公司亮點:云海金屬現有的壓鑄機根據壓鑄產品不同有多種噸位的,公司有計劃購進更先進噸位更高的壓鑄機滿足一體化壓鑄件的需要。

第9 愛柯迪

成長能力:營收復合增長10.47%,扣非凈利復合增長-22.87%,經營凈現金流復合增長-28.81%

主營產品:汽車類為最主要收入來源,收入占比91.53%,毛利率24.25%

公司亮點:愛柯迪已直接或間接成為國內外造車新勢力新能源產品供應商。

第8 瑞鵠模具

成長能力:營收復合增長-0.38%,扣非凈利復合增長-10.96%,經營凈現金流復合增長11.80%

主營產品:模具及檢具為最主要收入來源,收入占比57.87%,毛利率27.21%

公司亮點:瑞鵠模具為國內少數能夠同時為客戶提供完整的汽車白車身制造技術、智能裝備及輕量化零部件的一站式解決方案的企業之一。

第7 立中集團

成長能力:營收復合增長16.77%,扣非凈利復合增長-3.73%,經營凈現金流復合增長為負

主營產品:鑄造鋁合金為最主要收入來源,收入占比59.02%,毛利率5.79%

公司亮點:立中集團是鑄造鋁合金材料行業的龍頭企業。

第6 伊之密

成長能力:營收復合增長29.28%,扣非凈利復合增長66.49%,經營凈現金流復合增長2.62%

主營產品:注塑機為最主要收入來源,收入占比73.16%,毛利率33.83%

公司亮點:伊之密是一家專注于高分子材料及金屬成型領域的系統集成供應商。

第5 華達科技

成長能力:營收復合增長6.25%,扣非凈利復合增長40.95%,經營凈現金流復合增長-10.53%

主營產品:車身零部件為最主要收入來源,收入占比77.61%,毛利率14.70%

公司亮點:華達科技控股子公司江蘇恒義的電池箱殼體生產中,運用一體化壓鑄工藝進行生產的電池箱大約為 40%。

第4 旭升集團

成長能力:營收復合增長66.00%,扣非凈利復合增長40.33%,經營凈現金流復合增長-11.81%

主營產品:汽車類為最主要收入來源,收入占比89.10%,毛利率21.98%

公司亮點:旭升集團成功開發超大尺寸結構件,產品適用于混動一體壓鑄電池盒以及DHT電驅動總成。

第3 拓普集團

成長能力:營收復合增長46.25%,扣非凈利復合增長52.96%,經營凈現金流復合增長-2.12%

主營產品:內飾功能件為最主要收入來源,收入占比31.22%,毛利率17.25%

公司亮點:拓普集團已掌握多項輕量化底盤生產的核心工藝和技術。

第2 文燦股份

成長能力:營收復合增長63.51%,扣非凈利復合增長20.42%,經營凈現金流復合增長32.89%

主營產品:汽車類為最主要收入來源,收入占比96.69%,毛利率18.15%

公司亮點:文燦股份獲得包括汽車領域和儲能領域多個客戶的電池盒箱體定點,根據客戶需求公司將采用高壓或低壓鑄造的方式一體化壓鑄成型相關產品。

第1 廣東鴻圖

成長能力:營收復合增長0.82%,扣非凈利復合增長531.33%,經營凈現金流復合增長-10.89%

主營產品:汽車類壓鑄件為最主要收入來源,收入占比64.89%,毛利率18.64%

公司亮點:廣東鴻圖開發的6800T新能源汽車超大型一體化鋁合金后地板壓鑄結構件產品已于2022年1月成功試制。

成長能力前十企業,對應營收復合增長、扣非凈利復合增長、經營凈現金流復合增長分別為:

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原文標題:高端鋁合金一體化壓鑄技術概述

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    本帖最后由 eehome 于 2013-1-5 09:54 編輯 寧波市北侖區大碶東碩模具廠,地處氣候溫和風景秀麗的濱海城市——浙江寧波,地理位置優越,交通便捷暢通。長期從事生產鋁合金壓鑄
    發表于 09-22 14:02

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    本帖最后由 eehome 于 2013-1-5 09:54 編輯 本廠技術實力雄厚,專業生產各類鋁合金壓鑄件http://www.dongshuomoju.com/news/lvhe,產品
    發表于 09-23 17:27

    談談機電一體化技術的現狀及發展趨勢

      、機電一體化的產生與應用  20世紀60年代以來,人們利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能后,刺激了機械產品與電子技術的結合。計算機技術
    發表于 10-16 11:16

    什么是機電一體化

    機電一體化http://www.gooxian.com/article/show-1823.htm就是“利用電子、信息(包括傳感器、控制、計算機等)技術使機械柔性和智能”的
    發表于 08-29 09:06

    機電一體化系統

    —傳感器—控制器”形成閉環控制,也有的機電一體化系統采用由高位計算機給出控制器指令的閉環控制方式,還有的機電一體化系統是由“計算機—執行裝置(能源)—機械裝置—傳感器”形成開環控制系統。機電一體化
    發表于 08-29 09:11

    溫度壓力一體化變送器工作原理及應用范圍

    溫度壓力一體化變送器工作原理: 溫度壓力一體化變送器系雙功能型:壓力、溫度測量;可廣泛使用于工業控制檢測中需同時測量壓力和溫度的場合。一體化溫度變送器將溫度傳感元件(熱電阻或熱電偶)與信號轉換放大
    發表于 12-08 16:52

    機電一體化綜合實訓考核

    ZN-01MES機電一體化綜合實訓考核裝置、概述ZN-01MES機電一體化綜合實訓考核裝置 是種為典型的機電
    發表于 07-02 07:36

    QY-JDYT05光機電一體化控制實訓裝置由哪些部分組成的?

    、裝置簡介QY-JDYT05光機電一體化控制實訓裝置由鋁合金導軌式實訓臺、機電一體化設備的機械部件、PLC模塊、變頻器模塊、按鈕模塊、電源模塊、模擬生產設備實訓模塊、接線端子排和各種
    發表于 07-09 06:56

    ZN-01GJD光機電氣一體化控制實訓系統裝置的構成

    ZN-01GJD光機電氣一體化控制實訓系統、實訓考核裝置的構成:ZN-01GJD光機電氣一體化控制實訓系統由由鋁合金導軌式實訓臺、典型的機電一體化
    發表于 09-02 08:29

    測控一體化閘門系統

    效率,降低了人工管理成本。系統示意圖系統特點★ 鋁合金閘門,強度高,重量輕,便于安裝★ 多種閘門控制方式★ 多種渠道流量計量方式可選監管軟件現場照片關鍵字:測控一體化閘門系統 智能一體化閘門 灌區水閘自動
    發表于 08-25 14:34

    機電一體化技術能做什么,機電一體化技術就業方向及前景

    機電一體化技術將為你在許多行業成為機電一體化工程專家做準備。這個時候就有同學會問到“機電一體化技術能做什么?”,回答方式可以說是“任何領域機
    發表于 11-15 16:23 ?1939次閱讀

    鋁合金壓鑄工藝的產業特征及發展趨勢

    目前市場上采用鋁合金壓鑄工藝可以生產鋁、鋅、鎂等合金件。基于鋁合金壓鑄工藝的特點,由于目前尚缺乏理想的耐高溫模具材料,黑色金屬的
    的頭像 發表于 04-07 15:20 ?3486次閱讀

    鋁合金壓鑄過程中可能產生的問題分析

    壓鑄合金包括鋁合金,鋅合金,鎂合金等等。根據2009年有關部門統計結果,其中鋁合金占73%,鋅
    的頭像 發表于 06-30 10:15 ?2012次閱讀

    文看懂:一體化壓鑄件氣密性檢測方案

    壓鑄件是種金屬制品,通常由鋁、銅、鋅等金屬材料制成。一體化壓鑄件是通過壓鑄技術
    的頭像 發表于 04-06 15:44 ?1092次閱讀
    <b class='flag-5'>一</b>文看懂:<b class='flag-5'>一體化</b><b class='flag-5'>壓鑄</b>件氣密性檢測方案

    特斯拉回歸傳統鑄造方案,放棄一體化壓鑄技術

    早在2020年9月,特斯拉CEO馬斯克就公開宣布將使用一體化壓鑄技術打造Model Y,他表示此舉可使車身重量減輕30%,成本降低40%。此外,特斯拉還率先采用了重達6000至9000噸的大型
    的頭像 發表于 05-06 10:10 ?416次閱讀
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