有色金属行业：一体化压铸未来已至

11中邮证券2023年9月3日一体化压铸未来已至证券研究报告行业投资评级：强于大市李帅华/魏欣中邮证券研究所 有色新材料团队2投资要点➢ 一体化压铸优势明显。压铸是汽车铝合金零部件主要加工形式，一体化压铸本质是在零部件尺寸和应用部位上实现重大突破的铝合金高压铸造技术，具备占地面积小、原材料利用率高、人力成本节约、生产效率高等优势。➢ 一体化压铸腾飞在即，产业链竞相布局。一体化压铸产业链上游免热合金材料领域专利优势明显，客户粘性高，国内具备专利企业较少，竞争格局良好；大型压铸机工艺复杂，开发周期长，资本投入大，力劲科技引领大型压铸机发展；压铸模具设计难度大，材料、工艺要求高，上市企业较少；中游压铸环节资金及工艺壁垒高，文灿股份等先发优势明显；下游整车厂积极布局一体化压铸，新势力陆续发布一体化压铸车型，传统车企纷纷跟进；目前车企布局主要为自建、采购两种模式，长期将逐步回归采购模式为主。我们预计到2025年新能源汽车一体化压铸件/免热合金/压铸设备/压铸模具市场规模将达到366/130/52/12亿元。➢ 投资建议。推荐上游免热合金龙头企业立中集团，建议关注压铸企业文灿股份、广东鸿图、拓普集团、旭升集团、多利科技和压铸装备商力劲科技、模具商瑞鹄模具。➢ 风险提示：一体化压铸渗透率不及预期；技术迭代风险；新能源汽车销量不及预期；铝等原材料价格上涨风险；行业竞争加剧风险等。请参阅附注免责声明nMuNnPrOrQpPnOoQrQnRqRaQ9R9PoMrRmOmPiNpPuNeRnNsM8OpOsOwMqMnPvPoPmN3一体化压铸腾飞，产业链竞相布局二目录一一体化压铸优势明显投资建议和风险提示三44一一体化压铸优势明显51.1 压铸是汽车铝合金零部件主要加工形式◼ 压铸是汽车铝合金零部件主要加工形式。传统的汽车制造流程主要包含冲压、焊装、涂装、总装四大工艺。其中冲压是运用中小型压力机和模具，常用于钢材的成型，铝合金零部件通常采用压铸方式。压铸是在高压作用下，装载金属以高速充填进入模具型腔，并在压力作用下成形和凝固而获得铸件的方法。◼ 压铸铝合金制品在汽车用铝中约占54%～70%。主要应用场景包括：➢ （1）动力系统：缸体、缸体盖、缸盖罩、曲轴箱、油底壳、活塞、泵体、泵盖、壳体、发动机各类支架等；➢ （2）传动系统：变速器壳体、变速器油路板、离合器壳体、换挡拔叉、变速箱支架等；➢ （3）转向系统：链条盖、齿条壳体与涡轮壳体；➢ （4）底盘总成：悬置支架与横梁；➢ （5）车身：轮毂、车身结构件与装饰制品；➢ （6）其他：减震器下端盖、压缩机支架、离合器踏板及刹车踏板等。图表1：部分汽车铝合金零部件请参阅附注免责声明资料来源：拓普集团官网，中邮证券研究所61.2 铝合金在新能源汽车大型零部件中的渗透率快速提升◼ 底盘、车身、悬架等大型零部件渗透率快速提升，单车用铝量2025/2030年有望达到250/300kg左右。根据CME Group分析，到2025年纯电车用铝量将达到226.8kg，渗透率达50%，2030年用铝量达283.5kg，渗透率达56%，主要系底盘、悬架、车轮、传动系统等零部件渗透率快速提升带动。根据我国节能与新能源汽车技术路线图，我国单车用铝的具体目标是 2025 年达到 250kg、2030 年达到 350kg。图表2：铝合金在底盘、车身等零部件渗透率快速提升资料来源：CME GROUP，中邮证券研究所图表3：2030年铝合金在新能源汽车中的应用资料来源：CME GROUP，中邮证券研究所请参阅附注免责声明71.3 特斯拉开启一体化压铸新篇章◼ 特斯拉开启一体化压铸新篇章。一体化压铸本质是在零部件尺寸和应用部位上实现重大突破的铝合金高压铸造技术，是指采用特大吨位压铸机，将多个单独、分散的零部件高度集成，压铸一次成型为几个大型铝铸件，从而替代多个零部件先冲压再焊接或铆接组合的方式。2020年9月，马斯克首次宣布将一体化压铸技术用于生产Model Y后车身底板的生产，并将逐步用2-3个大型压铸件替换整个车身底板370余个结构件，开启汽车大型部件铝合金一体化压铸的新篇章。图表4：一体化压铸整合了部分冲压和焊接工序资料来源：华经产业研究院，中邮证券研究所请参阅附注免责声明图表5：特斯拉一体化压铸资料来源：新浪财经，中邮证券研究所81.4 一体化压铸优势明显◼ 与传统汽车制造工艺相比，一体化压铸具备以下优势：◼ （1）占地面积小，一台压铸机占地约100平米，通常企业只需要3-5台大型压铸机；◼ （2）原材料利用率高，用料单一，废料可直接回收重熔，回收利用提升约25%；◼ （3）人力成本节约，所需技术工人仅为传统工艺的1/10；◼ （4）生产效率提升，由于零部件数量减少，焊点从原先的700-800个减至约50个，制造时间也缩短至3-5分钟，车型开发周期也缩短至1-2个月；◼ （5）整车精度和性能提高方面，一体化压铸有助于实现汽车轻量化，以特斯拉Model Y为例，下车身重量降低30%，续航里程增加14%，0-100km加速性能提升8%，制动距离缩短2-7米。图表6：一体化压铸较传统工艺优势明显资料来源：《四川省第十六届汽车行业学术年会论文》，赵辉，中邮证券研究所请参阅附注免责声明99二一体化压铸腾飞，产业链竞相布局102.1 一体化压铸产业链◼ 一体化压铸产业链参与者众多，随着产业链布局日益完善、市场参与者增加，全产业链布局与合作的趋势日益明显。◼ 上游：免热合金、压铸设备、压铸模具，如立中集团（材料），力劲科技（压铸机），赛维达（模具）等；◼ 中游：压铸供应商，如文灿股份、拓普集团、广东鸿图、美利信等；◼ 下游：整车厂，如特斯拉、蔚来、理想、小鹏、极氪等众多车企。请参阅附注免责声明图表7：一体化产业链资料来源：各公司官网，中邮证券研究所112.2 上游免热合金材料：先发优势明显，客户粘性高◼ 材料端：免热合金是一体化压铸必然之选。免热处理合金指通过特殊的合金配方，在完成压铸成形后，铸件无需热处理即可获得理想的力学性能，能避免在热处理（高温固溶和时效处理）过程中造成工件变形。由于一体化铸件在铸造过程中会因热处理产生微小形变，大型压铸件形变会进一步放大，致使产品不满足车辆要求，因此超大型零件无法进行热处理，免热处理铝合金材料成为必然之选。◼ 材料成分复杂，专利优势明显。合金材料成分是免热处理合金的核心壁垒，先发者通过对合金材料配方成分进行专利认证，并在此基础上不断迭代，降本增效；后发企业需绕过原有专利的配方成分设计研发出符合主机厂要求的免热合金材料，即使成功绕过专利，后续仍面临性能与成本权衡的问题。◼ 认证周期长，客户粘性高。免热合金通常需要与下游加工及整车厂的长期配合进行材料研发、试点，量产，周期相对较长，且后续如更换其他免热合金材料还需更改后续流程的模具、改冲压工艺等，因此客户粘性高。请参阅附注免责声明图表8：免热合金的独特性能资料来源：压铸周刊，中邮证券研究所122.2上游免热合金材料：先发优势明显，竞争格局较优◼ 市场上主要的免热处理合金可分为 Al-Si 系和 Al-Mg 系两大类，基本是 Al 为基础元素，添加并控制硅、镁、铁、铜、锰、锌等元素的含量及相互关系，使材料具备符合要求