佛山车用铝铸件项目申请报告参考范文.docx

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1、泓域咨询/佛山车用铝铸件项目申请报告目录第一章 项目绪论6一、 项目名称及投资人6二、 编制原则6三、 编制依据7四、 编制范围及内容7五、 项目建设背景8六、 结论分析8主要经济指标一览表10第二章 项目背景及必要性13一、 汽车轻量化势在必行,铝压铸工艺优势显著13二、 市场测算:新能源助力全球铝铸件需求加速,预计2025年市场规模将超6600亿元16三、 行业上下游分析17四、 坚持扩大内需战略基点高水平参与构建新发展格局20第三章 行业发展分析23一、 轻量化技术多点突破,铝压铸工艺综合占优23二、 汽车铝合金市场空间广阔,车用铝铸件应用占比第一24三、 一体化压铸将全面提高生产环节的

2、资金与技术壁垒25第四章 项目选址方案35一、 项目选址原则35二、 建设区基本情况35三、 构建开放型经济新体制实行高水平对外开放38四、 坚持创新驱动发展增强发展新动能40五、 项目选址综合评价43第五章 建筑技术分析44一、 项目工程设计总体要求44二、 建设方案45三、 建筑工程建设指标46建筑工程投资一览表46第六章 发展规划48一、 公司发展规划48二、 保障措施54第七章 法人治理结构56一、 股东权利及义务56二、 董事58三、 高级管理人员63四、 监事65第八章 SWOT分析67一、 优势分析(S)67二、 劣势分析(W)69三、 机会分析(O)69四、 威胁分析(T)70

3、第九章 环保方案分析74一、 环境保护综述74二、 建设期大气环境影响分析74三、 建设期水环境影响分析78四、 建设期固体废弃物环境影响分析78五、 建设期声环境影响分析78六、 环境影响综合评价79第十章 节能方案说明81一、 项目节能概述81二、 能源消费种类和数量分析82能耗分析一览表82三、 项目节能措施83四、 节能综合评价84第十一章 工艺技术分析86一、 企业技术研发分析86二、 项目技术工艺分析88三、 质量管理90四、 设备选型方案91主要设备购置一览表91第十二章 项目投资分析93一、 投资估算的编制说明93二、 建设投资估算93建设投资估算表95三、 建设期利息95建设

4、期利息估算表96四、 流动资金97流动资金估算表97五、 项目总投资98总投资及构成一览表98六、 资金筹措与投资计划99项目投资计划与资金筹措一览表100第十三章 经济收益分析102一、 经济评价财务测算102营业收入、税金及附加和增值税估算表102综合总成本费用估算表103固定资产折旧费估算表104无形资产和其他资产摊销估算表105利润及利润分配表107二、 项目盈利能力分析107项目投资现金流量表109三、 偿债能力分析110借款还本付息计划表111第十四章 风险防范113一、 项目风险分析113二、 项目风险对策115第十五章 总结说明117第十六章 补充表格119建设投资估算表119

5、建设期利息估算表119固定资产投资估算表120流动资金估算表121总投资及构成一览表122项目投资计划与资金筹措一览表123营业收入、税金及附加和增值税估算表124综合总成本费用估算表125固定资产折旧费估算表126无形资产和其他资产摊销估算表127利润及利润分配表127项目投资现金流量表128第一章 项目绪论一、 项目名称及投资人(一)项目名称佛山车用铝铸件项目(二)项目投资人xx有限责任公司(三)建设地点本期项目选址位于xx(待定)。二、 编制原则为实现产业高质量发展的目标,报告确定按如下原则编制:1、认真贯彻国家和地方产业发展的总体思路:资源综合利用、节约能源、提高社会效益和经济效益。2

6、、严格执行国家、地方及主管部门制定的环保、职业安全卫生、消防和节能设计规定、规范及标准。3、积极采用新工艺、新技术,在保证产品质量的同时,力求节能降耗。4、坚持可持续发展原则。三、 编制依据1、国家和地方关于促进产业结构调整的有关政策决定;2、建设项目经济评价方法与参数;3、投资项目可行性研究指南;4、项目建设地国民经济发展规划;5、其他相关资料。四、 编制范围及内容1、项目提出的背景及建设必要性;2、市场需求预测;3、建设规模及产品方案;4、建设地点与建设条性;5、工程技术方案;6、公用工程及辅助设施方案;7、环境保护、安全防护及节能;8、企业组织机构及劳动定员;9、建设实施与工程进度安排;

7、10、投资估算及资金筹措;11、经济评价。五、 项目建设背景车用铝合金加工工艺分为铸造和形变,铝铸件在汽车用铝中占比最高。(1)铸造铝合金:将铝合金加热至熔融状态,流入模具中冷却成型后加工成汽车零部件。铸造铝合金具有良好的导热性和抗腐蚀性,兼顾提高汽车在纵向和横向震动中的性能。铸造铝合金被车企广泛使用在发动机气缸、汽车摇臂、轮毂、变速箱壳体等耐久性要求高、结构更为复杂的位置。(2)形变铝合金:变形铝合金是指通过冲压、弯曲、轧制、挤压等工艺使其组织、形状发生变化的铝合金。应用上,铸造铝合金一般用于结构更加复杂的部件,形变铝合金则适用于结构较为简单、对机械性能要求更高的汽车部位。根据中国船舶重工集

8、团数据显示目前汽车各类铝合金实际占比为铸铝77%,轧制材、挤压材各占10%,锻造材最低,仅占3%。六、 结论分析(一)项目选址本期项目选址位于xx(待定),占地面积约18.00亩。(二)建设规模与产品方案项目正常运营后,可形成年产xxx吨车用铝铸件的生产能力。(三)项目实施进度本期项目建设期限规划12个月。(四)投资估算本期项目总投资包括建设投资、建设期利息和流动资金。根据谨慎财务估算,项目总投资7315.10万元,其中:建设投资5733.61万元,占项目总投资的78.38%;建设期利息81.27万元,占项目总投资的1.11%;流动资金1500.22万元,占项目总投资的20.51%。(五)资金

9、筹措项目总投资7315.10万元,根据资金筹措方案,xx有限责任公司计划自筹资金(资本金)3997.80万元。根据谨慎财务测算,本期工程项目申请银行借款总额3317.30万元。(六)经济评价1、项目达产年预期营业收入(SP):15200.00万元。2、年综合总成本费用(TC):11953.53万元。3、项目达产年净利润(NP):2374.17万元。4、财务内部收益率(FIRR):25.29%。5、全部投资回收期(Pt):5.21年(含建设期12个月)。6、达产年盈亏平衡点(BEP):5708.55万元(产值)。(七)社会效益综上所述,该项目属于国家鼓励支持的项目,项目的经济和社会效益客观,项目

10、的投产将改善优化当地产业结构,实现高质量发展的目标。本项目实施后,可满足国内市场需求,增加国家及地方财政收入,带动产业升级发展,为社会提供更多的就业机会。另外,由于本项目环保治理手段完善,不会对周边环境产生不利影响。因此,本项目建设具有良好的社会效益。(八)主要经济技术指标主要经济指标一览表序号项目单位指标备注1占地面积12000.00约18.00亩1.1总建筑面积17157.721.2基底面积6600.001.3投资强度万元/亩296.362总投资万元7315.102.1建设投资万元5733.612.1.1工程费用万元4866.222.1.2其他费用万元747.232.1.3预备费万元120

11、.162.2建设期利息万元81.272.3流动资金万元1500.223资金筹措万元7315.103.1自筹资金万元3997.803.2银行贷款万元3317.304营业收入万元15200.00正常运营年份5总成本费用万元11953.536利润总额万元3165.567净利润万元2374.178所得税万元791.399增值税万元674.2210税金及附加万元80.9111纳税总额万元1546.5212工业增加值万元5172.2513盈亏平衡点万元5708.55产值14回收期年5.2115内部收益率25.29%所得税后16财务净现值万元3101.70所得税后第二章 项目背景及必要性一、 汽车轻量化势在

12、必行,铝压铸工艺优势显著汽车尾气污染持续威胁环境,碳中和驱动节能减排势在必行。截至2021年底,我国机动车保有量达3.95亿辆,同比增长6.18%,年增量始终保持在两千万辆左右,中长期看仍具有较快增速。高机动车保有量使得机动车尾气污染严重。根据2020年发布的第二次全国污染源普查公报,机动车排放的氮氧化物、挥发性有机物分别达595/196万吨,占全国排放总量的33.3%与19.3%。因此,在蓝天保卫战和双碳政策驱动下,汽车减排、低碳化发展形势较为紧迫。燃油乘用车整体降耗目标不断提升,新能源汽车助力节能减排潜力显著。按照2020年10月正式发布的节能与新能源汽车技术路线图2.0规划,2020-2

13、035年我国乘用车百公里油耗年均降幅逐步提高,减排压力逐年增加。然而依据国家部委发布的2016-2019年度中国乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分核算情况表,可计算得到2016-2019年传统能源乘用车新车实际平均百公里油耗分别为6.88L、6.77L、6.62L及6.46L,始终高于达标油耗6.7L、6.4L、6L、5.5L。但受新能源汽车销量持续提升影响,乘用车总体新车平均百公里油耗低于达标值,且拉动幅度越来越大。由此可见,新能源汽车具有较大节能减排潜力,随着新能源汽车渗透率的逐步提高,可以进一步缓解汽车行业的节能减排压力。技术路线图明确新能源发展目标,2035年节能与新能源汽车销量

14、占比各50%。为进一步推动汽车低碳化进程,节能与新能源汽车技术路线图(2.0版)提出汽车产业碳排放总量先于国家碳排放承诺于2028年左右提前达到峰值,到2035年排放总量较峰值下降20%以上和新能源汽车逐渐成为主流产品,汽车产业实现电动化转型等愿景目标。具体里程碑目标如下:至2035年,节能汽车与新能源汽车年销量各占50%,汽车产业实现电动化转型;氢燃料电池汽车保有量达到100万辆左右,商用车实现氢动力转型。全球电动化趋势不断提速,新能源汽车渗透率持续超预期。国际能源署(IEA)数据显示,2010-2020年,随着各国政府加速电动化转型,汽车行业全面向新四化进军,全球新能源汽车实现年销量十连增

15、,CAGR约81%,新能源汽车(纯电+插混)渗透率由0.01%上升至接近4%。进入2021年以来,中国、欧洲作为全球前两大新能源汽车市场,销量表现持续超预期。2021国内新能源汽车累计销量352.1万辆,同比+158%,渗透率达14.2%,提升8个pct,首次突破两位数。同时期欧洲新能源汽车销量达214.2万辆,同比+70%,渗透率达到14.6%,提升6个pct,延续了2020年以来超高景气表现;美国新能源汽车销量达65.2万辆,同比+101%,渗透率达到4.3%,提升2个pct,预计2022年有望达到8%。车重制约降耗、续航能力提升,轻量化需求顺应而生。电动车动力系统包括电池、电机和电控三大

16、系统,通常占整车总质量的3040%,在动力电池能量密度的现有水平下,电动车以及广义新能源汽车的动力系统质量与空间占比显著高于传统燃油车,车重高于传统燃油车525%,未来搭载智能网联相关配置后,车重会进一步上升。以广汽丰田品牌的C-HR及其纯电车型C-HREV为例,纯电车型的整备质量高于燃油版本18.27%。目前,由于电驱动系统过重、配套成熟度不高等问题,电动汽车的实际续航能力被严重制约,成为影响消费者购车决策的重要因素。因此通过减轻整车重量以提高汽车续航能力成为解决该问题的热点技术路线,电动汽车的轻量化需求随之诞生。轻量化可全面提升降耗和续航效率,是节能减排的有效手段之一。在节能减排和新能源汽

17、车长续航里程持续提升的需求下,汽车轻量化是目前最直接且有效的手段。根据2020年中铝集团乘用车轻量化用铝需求与供给现状与发展建议报告,电动汽车与燃油车的整备质量每减少10%,续航里程均增加6-8%,尾气排放量和能耗将减少6-8%。此外,在保证安全强度的前提下,汽车重量越轻,加速时间越短,车身动态响应更灵活,制动距离、车身震动和噪音也会减少。随着消费者对汽车驾乘体验要求的不断提高,轻量化带来的经济性、安全性和舒适性等方面的提升将更加迎合消费者的需求,采取轻量化技术的车企的竞争优势将更加凸显。因此通过轻量化方案来提升节能和电动汽车的降耗和续航能力已成为当前的优先选择。二、 市场测算:新能源助力全球

18、铝铸件需求加速,预计2025年市场规模将超6600亿元2021年全球汽车铝合金市场规模超4500亿元,预计2025年将增长至6695亿元。我们用单车用铝量乘以铝合金单价和汽车销量得到汽车铝合金市场容量。结合DuckerFrontier针对北美乘用车单车用铝(2020)以及欧洲铝协发布的欧洲乘用车用铝报告(2019),可知2020年北美、欧洲乘用车单车用铝量分别为208kg/辆、185kg/辆。参考国际铝业协会委托CMGroup完成的中国汽车工业用铝量评估报告(2016-2030),2021年中国燃油车单车用铝量预计为150kg/辆,新能源车单车用铝量预计为220kg/辆,新能源乘用车渗透率达1

19、4.2%,可算得整体单车用铝160kg/辆;2025年单车用铝量将达到240kg/辆。假设汽车各地区汽车销量和铝合金件单价(40元/kg),可算得2021年北美、欧洲、中国铝合金市场分别为1517亿元、1297亿元、1759亿元,全球市场容量共计4573亿元,预计2025年全球铝合金将市场容量达到6695亿元。铝铸件占汽车用铝比例约77%,2021年中国汽车铝铸件市场规模约1355亿元,全球市场规模约3521亿元。根据中国有色金属加工工业协会相关文献显示,汽车铸造铝合金在汽车各类铝合金中实际占比约77%。我们用汽车铝合金市场容量乘以汽车铝铸件占比得到汽车铝铸件市场容量。其余假设与前文保持不变,

20、可算得2021年北美、欧洲、中国铝合金市场分别为1168亿元、999亿元、1355亿元,全球市场容量共计3521亿元,预计2025年全球铝合金将市场容量达到5155亿元。三、 行业上下游分析产业链上游为铝合金冶炼生产、下游深加工制造应用空间广阔。产业链上游为将电解铝、再生铝等原材料与中间合金熔炼加工为铝合金,下游为汽车、建筑等厂商。上游纯铝等原材料价格和下游汽车建筑等行业需求对铝合金加工公司的生产经营产生影响。上游受大宗商品价格影响,中游具备一定议价能力。铝合金产业链上游为铝合金冶炼,铝料从来源上分为电解铝与再生铝。上游材料供应商受大宗商品价格影响大,中游制造厂商一般采取成本加成定价,定期根据

21、铝价的变动进行调整,具备技术壁垒的铝压铸制造商有一定议价能力,可以通过与下游客户谈判提高产品价格转嫁成本,具有一定抗风险能力。但由于中游制造商在结算上对上下游存在时间差,若短时间内铝价发生剧烈波动,产品价格未能及时调整,会在一定时间内对公司经营业绩造成不利影响。2021年受宏观经济调控+疫情持续影响供给等因素扰动,铝价波动较为剧烈,Q2、Q3持续上涨,一度突破20000元/吨,铝压铸供应商受铝价波动影响,毛利相对承压。双碳调控下再生铝产量持续提升,有望带动行业整体成本下降。原材料方面,目前电解铝与再生铝的市场占比约为4:1。电解铝又称原铝,由铝土矿中的氧化铝与用烧碱冶炼而成的预焙阳极一起电解而

22、成;再生铝是将工业生产与社会消费中的可回收废铝材重新熔炼成型。生产电解铝消耗的电力资源较大,在双碳背景下面临限产调控的趋势。而每利用一吨的再生铝合金比电解铝可降低二氧化碳、二氧化硫排放11吨,节约用电1.3万度,能源消耗小且环境友好;此外,再生铝价格低于电解铝800-1000元/吨,具有成本优势,再生铝市场迎来机遇。一般而言,原铝相对比再生铝,强度、硬度、韧性、抗氧化性能更强,使用寿命更长,因此对于硬度、抗撞击能力有要求的部件(如车身结构件)只能用原铝,不能用回收铝;但随着技术的不断进步,再生铝的质量已经越来越接近于原生铝。未来预计再生铝对电解铝的替代趋势将会愈发显著,助力上游原材料降本。下游

23、深加工应用广泛,交通部门(含汽车)用量最多。铝合金深加工的下游产业覆盖广泛,包括建筑建材、交通运输(航空、汽车等)、电线电缆与食品医药包装等。根据CMGroup报告的2018年各部门用铝统计,交通和建筑部门占比最高,分别为29%、26%。其中,交通板块对铝的需求占比将会持续保持,且总量不断增加,因而车用铝合金制造厂商的订单量受下游整车厂影响较大。此外,新能源单车用铝量普遍高于传统燃油车近42%,随着新能源汽车渗透率的提高,车用铝合金的市场规模将会不断扩大。汽车铝合金应用广泛,汽车铝铸件占比超70%车用铝合金覆盖范围广泛,单车用铝量持续提升车用铝合金目前主要应用于白车身、动力总成、底盘和内饰,且

24、继续向其余部件渗透。铝合金在整车上的应用广泛,主要包括汽车的白车身、动力系统、底盘等部分。从汽车各部件质量分布来看,车身、动力与传动系统、底盘、内饰等占比较大,分别为27.2%、22.5%、20.4%、20.4%,合计超过整车质量90%,为轻量化的主要突破方向。根据DuckerFrontier报告预测,北美轻型车的单车用铝量2020年总计208.2Kg;其中,单车发动机、变速和传动系统、车轮、覆盖件用铝量分别为47.2Kg、38.6kg、32.7Kg和26.8Kg,合计占比约70%。预计至2026年,车身结构件和覆盖件铝合金渗透率将快速增长;悬架部件的份额也会增加至7%;三电部件(如电池盒、电

25、机外壳、转换器外壳、BMS外壳等)将成为用铝增量最大的部位;整车单车用铝量将会增加至233.2Kg。四、 坚持扩大内需战略基点高水平参与构建新发展格局坚持扩大内需战略基点,把实施扩大内需战略同深化供给侧结构性改革有机结合起来,以需求牵引供给、以供给创造需求,更好利用国内国际两个市场、两种资源,高水平参与构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局,努力打造新发展格局重要节点城市。(一)积极扩大有效投资扩大基础设施投资。聚焦打基础、惠民生、补短板,深入挖掘投资新增长点,持续优化投资结构。重点支持“两新一重”建设,加强新型基础设施建设,布局建设信息基础设施、融合基础设施、创新基础设施

26、等,推动建设新能源汽车充电桩、加氢站等新能源基础设施。加强新型城镇化建设,广泛开展“宜居佛山共同缔造”行动,加快推进老旧小区改造,加大公共卫生、物资储备、防灾减灾设施建设,加大市政工程、环保设施和公共服务等领域补短板投资力度。加强重大工程项目建设,重点推进交通、水利、民生等领域重大项目建设。(二)全面促进消费升级发力提振传统消费。大力发展消费金融,促进传统大宗消费健康发展。完善促进汽车消费的政策,推动汽车由购买管理向使用管理转变,支持推广新能源汽车,促进汽车消费量质齐升。进一步完善二手车交易流通相关政策,促进二手车市场发展。坚持“房子是用来住的、不是用来炒的”定位,健全多主体供给、多渠道保障、

27、租购并举的住房制度,满足居民合理住房需求,促进房地产市场平稳健康发展。多措并举促进家电、家具等消费,优化家电、家具等产品供给质量和结构,促进供需精准对接。完善废旧家电回收处理体系,推动家电更新消费。全面促进餐饮消费,深入实施粤菜师傅“1+5”系列工程建设,擦亮佛山美食金字招牌。激发旅游消费活力,丰富旅游产品供给。加快文化、旅游、体育、养老、托幼、家政、教育培训、医疗保健、康养等高品质服务供给,激发服务消费需求。落实带薪休假制度,扩大节假日消费,适当增加公共消费。(三)畅通国内大循环提升佛山供给体系质量。深化供给侧结构性改革,同时注重需求侧管理,强化政策支撑,打通堵点,补齐短板,形成需求牵引供给

28、、供给创造需求的更高水平动态平衡。加快提升产业链供应链自主可控能力,推动形成新的高质量供给体系,更好满足人民群众多样化、品质化、个性化需求。深入推进佛山制造品质革命,深入实施“以质取胜、标准引领、品牌带动”三大战略,打造高水平“质量强市”。开展质量基础设施“一站式”服务,推进细分行业龙头企业培育认定工作,挖掘和培育行业“单打冠军”,打造“中国制造”品质标杆。加快完善试验验证、计量、标准、检验检测、认证、信息服务等基础服务体系,加强标准、计量、专利等体系和能力建设,升级实施标准化战略,积极构建具有佛山产业特色的新型标准体系,鼓励企业积极参与国际、国家、行业和地方标准制修订,加快推进“佛山标准”工

29、作,建立“佛山标准”产品评价体系,以高标准打造中国制造品质标杆。全面推进品牌带动战略,鼓励企业加强品牌建设,扶持企业提高商标创造、管理和保护能力,以我市13个获批全国知名品牌示范区的制造业区域品牌为基础,探索建立区域品牌培育、维护机制,创建培育一批有特色、有价值、有底蕴的“佛山品牌”。(四)促进国内国际双循环完善促进国内国际双循环的体制机制。立足国内大循环,完善促进国内国际双循环的体制机制,推动国内外要素资源加快汇聚,顺畅流动。充分发挥粤港澳大湾区极点城市区位优势,充分利用国内国际两个市场两种资源,积极推动内需与外需、进口与出口、货物贸易与服务贸易、贸易与产业协调发展,提高投资和贸易便利化自由

30、化水平。促进内外贸法律法规、监管体制、经营资质、质量标准、检验检疫、认证认可等相衔接。鼓励企业在深耕传统国际市场、加大多元化国际市场开拓力度的基础上积极拓展国内市场,增强对国内需求的适配性。第三章 行业发展分析一、 轻量化技术多点突破,铝压铸工艺综合占优材料、工艺、设计多点突破,三大举措相辅相成。目前实现轻量化的路径主要包括材料、工艺和设计三个方向。1)轻量化材料:采用高强度钢、铝合金、镁合金、碳纤维材料等轻量化材料代替普通钢材料,通过降低用量或降低密度实现减重;2)轻量化工艺:发展一体化压铸、激光拼焊、液压成形、轻量化连接等制造工艺,通过减少零部件或连接件用量实现减重;3)轻量化设计:通过计

31、算机自动化设计软件和力学理论对现有零部件进行尺寸优化、形状优化、拓扑优化实现产品减重。其中,材料轻量化是工艺和结构轻量化的基础,根据轻量化材料的选用,工艺与结构在其基础上进行进一步减重设计;同时针对工艺与结构减重的技术发展,还可以进一步拓展不同的轻量化材料的应用范围。轻量化三大举措彼此相辅相成,共同发展。铝压铸工艺综合优势突出,一体化压铸趋势逐步凸显。在不同的轻量化材料中,铝合金的性能、密度、成本和可加工性等综合优势突出,与多种金属合金和碳纤维相比是极具性价比和技术成熟度的轻量化材料。在制造工艺中,高压压铸产品在高压下成型,具有致密性高、产品强度及表面硬度高、表面光洁度好等优势,适合生产复杂、

32、薄壁的各类结构件。当前汽车技术迭代和产能提升需求不断加速,铝压铸方案综合优势明显。随着新型铝合金材料和大型压铸设备的研发攻关不断取得突破,车企和压铸厂商已经开始陆续布局大吨位压铸机,一体化压铸技术的成熟度快速爬坡。随着大吨位压铸机的落地投产,采用一体化压铸技术生产大型车用结构件的趋势将更加清晰。一体化压铸技术可以生产更加复杂的结构件,从而为轻量化设计提供更可靠的生产工艺。二、 汽车铝合金市场空间广阔,车用铝铸件应用占比第一钢铝车身是当下主流方案,铝合金中长期增量优势明显。根据现有工艺与成本因素,高强度钢和铝合金占据了轻量化市场较大份额。高强度钢的材料成本因强度不同范围跨度大,工艺技术成熟,同时

33、在抗碰撞性能方面较铝、镁合金具有明显的优势,多用于白车身上的结构件、安全件上。高强度钢通过提高自身强度性能减少车身钢材用量来实现轻量化。铝合金的优势在于本身密度比钢低,且优良的金属性质使其可以更好地将材料减重与工艺、结构轻量化结合起来,综合减重。随着轻量化趋势、技术和材料的不断进步,铝合金将成为轻量化市场最主要的材料。节能与新能源汽车技术路线图中规划了我国轻量化分阶段目标,2025年与2030年单车铝合金将分别达到250kg、350kg,用量将大幅超越高强度钢。镁合金减重效果优于铝,一般应用于内饰和传动零部件;目前主要受限于镁自身化学性质活跃、加工生产成本高昂,价格高于铝2-3倍,无法普遍应用

34、于大众车型。碳纤维复合材料减重率最优,还具有耐腐蚀性以及良好的可加工、可设计性;但碳纤维目前受限于制造加工成本与难度高、回收再利用率低等因素,价格高达120元/kg以上,多应用在赛车、超跑等豪华轿车中。铝合金减重率和性价比兼顾,单车用铝量提升显著。相比于轻量化的其他材料高强度钢、镁合金和碳纤维,(1)从成本看:铝合金材料价格略高于高强度钢,远低于镁合金与碳纤维材料;(2)从减重率看:铝合金密度为2.8g/cm3,减重率在40%50%之间,仅弱于碳纤维和镁合金,大幅强于高强度钢;(3)从工艺难度看:铝合金相关工艺已十分成熟,生产效率较高,铝压铸、铝压延、铝挤压、铝锻造工艺已实现大规模应用;(4)

35、从回收率上看:铝合金的回收率最高,广泛应用可推动再生铝产业发展,符合当前节能减排迫切需求,同时也可进一步降低上游原材料成本。综合上述在高比强度、高减重率、防腐性能优异等优势,铝合金材料在汽车上的用量逐年增长。根据国际铝业协会委托CMGroup完成的中国汽车工业用铝量评估报告(2016-2030),2016-2019年,中国乘用车单车用铝量方面,燃油车、纯电动车、混动车单车用铝量增幅分别为15.7%、33.6%、28.1%,且纯电动汽车单车用铝量增速明显高于传统燃油车。三、 一体化压铸将全面提高生产环节的资金与技术壁垒汽车铝压铸属于资金密集型行业,一体化压铸进一步提升门槛。为了保证产品的精度、强

36、度、可加工性等技术指标达到较高的水平,汽车铝压铸企业需要投入熔炼、压铸、模具生产、机加工、精密检测等加工设备,前期购置费用高。为了提升产品质量与生产效率,部分行业龙头企业不断推进自动化、智能化战略,引入工业机器人广泛应用于压铸、精密机加工、去毛刺、抛光等各生产工序,以提高生产效率、降低生产成本、改善工作环境、精简生产用工、减少次品率以及提高产品质量稳定性,对企业的资金提出了更高需求。2021年以来大型化、一体化压铸进一步提升了大型压铸机的购置门槛。压铸机单价与吨位成正比关系:中小型压铸机(锁模力50吨以下)在15万以下,100吨以上价格随锁模力同步上升,1000吨以上价格增长幅度明显加快,50

37、00T压铸岛单机采购金额约在1500-2000万元左右;压铸机周边配套设备通常增加20%-30%成本;国外进口压铸机价格更是高于国内2-3倍。大型一体化压铸机的采购与投产极大抬高了铝压铸行业的资金门槛。新能源渗透率提升驱动需求加速,三电技术迭代提升技术门槛。随着新能源汽车渗透率快速提升,续航里程问题是新能源汽车积极布局轻量化技术的重要推手。特斯拉在ModelY车型首次尝试使用一体压铸结构件选择后底板进行压铸,很大原因是这个部位碰撞受损的几率小,而前车身和后车身的零部件对压铸件的抗撞等性能要求更高,对远浇端和近浇端性能的一致性也更苛刻,这些都对大型车身件乃至整车身的一体化压铸技术提出了更高的挑战

38、。据中国能源报数据,新能源汽车三电系统通常占新能源汽车整车重量的30-40%,三电系统的轻量化是新能源汽车实现轻量化和提升续航的关键路径。随着整车厂对进行三电系统进行一体化设计,如高压三合一(DC-DC直流转换装置、OBC车载充电器、PDU高压配电箱)、驱动三合一(电机、电机控制器、减速器)等,多合一装置的结构日益复杂,对适用于多合一装置的铝压铸壳体的结构、精度和性能的要求也愈发严格。因此采用一体化压铸技术生产结构复杂的铝制车身结构件、三电系统缸体和壳体需要更先进的工艺和更长久参数积累来保证铸件的良品率。新能源客户需求的日益多样化和高标准化,促使了铝压铸企业的技术分化和赛道竞争。汽车精密压铸件

39、行业的技术壁垒呈现不断提高的趋势。大尺寸叠加复杂结构提高流动性要求,降低流长放大裕度抵消远端性能下降。一体化压铸的车身件通常具有尺寸大和结构复杂等特征,因此压铸过程中铝液在模腔内的流长较长,需要原材料具有良好的流动性。同时,一体化压铸件需要满足车身不同部位对受力、强度以及韧性的不同要求。强度相关的结构件,抗拉强度通常210mpa,伸长率7。韧性相关的结构件的抗拉强度通常180mpa,伸长率10;然而随着流长增加,原材料充填远端的力学性能会有所下降,甚至与充填近端产生巨大差异,难以保证产品力学性能上的一致性。当前一方面可以在不改变产品结构外形的基础上,可以通过降低流长来大幅度提高充填末端的力学性

40、能。从材料改良的角度,可以通过不断提高原材料的基础力学性能来抵消充填远端在力学性能上下降,通过放大原材料的性能裕度来满足一体化压铸产品的尺寸越来越大的要求。不同系列铝合金性能差异较大,流动性和力学性能平衡是关键壁垒。传统的汽车压铸铝合金包括Al-Si、Al-Cu和Al-Mg三个主要系列。(1)Al-Si合金:Si元素的加入可以改善流动性。增加Si的含量话可提高铝合金的耐磨性、硬度和强度,降低收缩率,但导电性也会降低。含硅达到16%至18%的合金可以做发动机缸体。(2)Al-Cu合金:Cu可以通过固溶强化和时效强化提高合金的强度,有较高的热处理强化效果和较好的热稳定性,适合铸造高温下使用的零件,

41、具有较高的机械性能,较好的切削性;但缺点是铸造性能较差,易产生裂纹,耐蚀性也不好。(3)Al-Mg合金:铝镁合金中镁元素占比大于5%,具有较好的抗拉强度和硬度,抗腐蚀性好。不同系列的铝合金材料虽然应用成熟,但性能差异较大。为保证流动性,应用于一体化压铸的铝合金需要保有一定量的硅元素,但压铸后形成的粗晶硅又会严重影响材料的力学性能,这就需要加入不同的其它合金元素来细化晶粒。这又会增加材料成本,导致产品成本的大幅增加,无法批量运用。现有量产运用的材料都有着专利壁垒。图表43:常用压铸铝合金的化学成分与力学性能热处理可能降低一体化产品良率,免热处理材料进一步提升技术含量。传统的铝压铸车身件为满足高延

42、伸率性能,通常需要进行热处理,但是随着一体化铸件尺寸越来越大,进行热处理时容易发生形变导致良品率降低,因此需要开发免热处理的铝合金材料。通过在现有合金的基础上添加新的微量元素或者调整微量元素比例以改善材料性能是免热处理材料的开发的主流路径。特斯拉、美国美铝、德国莱茵菲尔德、立中集团、帅翼驰集团、华人运通与上海交大等企业均有布局。以立中集团研发的免热合金为例,免热合金含有更高硅量,无需经过热加工即可具备更高强度。特斯拉自研的新型铝合金材料强度可以调整至90MPa到150Mpa,导电性可以达到40%IACS到60%IACS。各家均对新材料配比严格保密,一旦新型免热处理材料配方试制成功并获得专利授权

43、即可对竞争对手形成先发优势,进一步筑牢竞争壁垒。设备壁垒:一体化压铸需要大型化设备和定制化模具压铸机是铸件生产的核心设备,吨位提升推高生产难度。压铸机属于标准化机器,根据安装的模具不同以生产多样化零部件产品。根据工艺方式,压铸机分为热室与冷室压铸机,其中热室压铸机的自动化程度高,材料损耗少,生产效率比冷室压铸机更高,但受机件耐热能力的制约,目前还只能用于锌合金、镁合金等低熔点材料的铸件生产,主要用于小型铝、镁合金压铸件的生产。而冷室压铸机由于熔点较高,当今广泛使用的铝合金压铸件只能在冷室压铸机上生产,1000吨以上的大型压铸机均为冷室机。压铸机合模后,通过压射系统将高温熔融金属液快速地充填至模

44、具中,在压力作用下使熔融金属液冷却成型,开模后可以得到固体金属铸件。压铸机、压铸模具与配套的熔炼炉、机边炉、取件和清理喷雾机器人、切边设备、机加工机床、检测设备、冷却系统、排气系统等周边设备组合在一起,形成压铸岛。根据锁模力,压铸机分为小型(160-400吨)、中型(400-1000吨)、大型(大于1000吨)和超大型(大于5000吨)压铸机。一体化压铸要求更高工艺水平,压铸机吨位不断突破提升。目前量产的铝合金单体压铸结构零件,如后纵梁、减震塔、尾门内板以及门框加强板等,形状规则,结构紧凑,型面变化小,料厚相对均匀,因而易于压铸。但一体压铸零件包含了整车左右侧的后轮罩内板、后纵梁、地板连接板、

45、梁内加强板等零件,型面、截面以及料厚的变化都更加剧烈。因而一体式车身对工艺上的流态、压射比压与速度等参数的控制更加严格,对设备的精准与阈值、模具的抵抗冲击变形能力要求更为苛刻。当生产乘用车和商用车的变速箱外壳与发动机缸体等铸件时,压铸机的锁模力大致要求在5000吨以内。随着一体化压铸技术的不断突破以及行业对轻量化的需求,一体化压铸的车身结构件尺寸逐渐增大,需要的压铸机的吨位相应提升。因此一体化压铸工艺所需的大吨位压铸机仍是制约企业量产的重要因素,但随着压铸机不断地吨位突破,该难题即将解决。以特斯拉为例,已将一体式压铸技术作为标准工艺进行布局,14台一体式压铸设备分置于四家工厂,其中,德州工厂计

46、划引进1台IDRA8000吨级的压铸设备,和IDRA联合研发12000吨超级压铸机也在进行中。一体化压铸提高了模具壁垒,抗压力和形状设计要求激增。模具的设计与制造是生产一体化压铸件的重要前端工序,随着压铸机锁模力的提高,一体化压铸件精度的增加以及压铸件多合一趋势带来设计复杂度的上升,模具的角度、热流道和制造成型难度提升,导致模具的抗压力、和形状设计要求激增。(1)抗压力。一体化压铸的锁模力增强,以前的压铸机锁模力大多在5000t以下,随着6000t、8000t甚至12000t压铸机的不断普及,模具在工作时将会承受更多压力,从而造成损伤。同时,在金属熔炼和铸件脱模时,模具需要承受各种维度的拉力和

47、推力的影响,容易造成裂纹,影响模具的使用寿命。(2)形状设计。一体化压铸件往往是将多个零部件一体化压铸成型,比如长城和比亚迪的多合一壳体,所以模具体积更大,金属流通通道更加复杂。在压铸过程中,金属液将在模具中流动,随着模具结构的复杂化,金属液容易在流动通道的转角处无法充分填充造成缺陷,同时更加容易产生气泡对良率产生影响。国内一体化压铸模具逐渐向定制化发展,铝压铸企业基本具有模具自研能力。不同车型大小、空间、结构存在差异,导致一体化压铸件并不能成为大多数车企通用的标准件,需要根据不同车型单独设计,进行定制化开发。由于模具壁垒的提高,铝压铸企业纷纷拓展技术团队成立单独的子公司或者部门,加强模具自研和定制化开发能力,随着一体化压铸的技术推进,铝压铸企业不断加强自主研发,部分龙头企业已经拥有大型和复杂模具的开

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