一体压铸行业深度（浙商）

本文源自2023年2月15日浙商证券《一体压铸行业深度：高效率、低成本轻量化的汽车制造革命》。

作者：分析师 施毅 执业证书号:S1230522100002

投资要点

一体压铸：低成本、高效率实现汽车轻量化。我们认为一体压铸为汽车轻量化带来最为显著的变革解决了高成本这个痛点，同时大大缩短生产时间，材料易于回收环保。

特斯拉为何如此看好一体压铸。

2020年9月22日的特斯拉电池日发布会上，马斯克称特斯拉ModelY将采用一体压铸生产车身后底板总成，下车体总成重量将降低30%，制造成本下降40%。

同时特斯拉计划用3个大型压铸件拼接成整个下车体总成，替换掉原来的370个零件。最终可以实现汽车总重量降低10%，续航里程增加14%。

我们认为一体压铸的特点是生产高效，降低成本。以特斯拉ModelY的后底板为例。效率方面，一体压铸将Model3后底板的70多个零部件减少至1-2块，相比于70多个零部件冲压、焊接所需要的2小时左右，一体压铸将时间极大地缩减至80-90秒，所以马斯克称得州工厂可以实现年产50万辆Modely得益于一体压铸。成本方面，一体压铸主要是通过大量工艺、设备的节省从而实现降低制造成本。用一个大型压铸件的一次压铸节省了传统的几十个零部件冲压、焊接等工艺，节省了大量的生产设备，同时也缩小了30%的占地面积。人力上所需技术工人仅为传统汽车焊接工厂的十分之一，马斯克称一个大型压铸件可以节省300个机器人。

主流车身成本比较

我们通过测算比较三类主流车身和一体压铸车身的成本：

1）钢：车身重量350-450kg，钢材种类包括高强钢、热成型钢等，加上焊接等成本整体在6500-8400元。

2）全铝焊接：典型的车是奥迪A8、特斯拉models等，像奥迪A8白车身重量240kg。全铝车身造价高不仅在铝材贵，而且铝的焊接性能远比钢差，所以焊接成本较高，总体造价在32000元左右。

3）钢铝混合：车身重量在300-350kg之间，是目前电动车主要的车身结构选择，典型的像model3，成本介于以上两者之间，总体在16000元-20000元这个水平。

4）一体压铸全铝：250-300kg的车重，我们预计单公斤成本40-50元，造价10000-15000元。

市场空间测算：2025年每1000万辆车对应625亿元市场空间

1、绝大部分车企和压铸厂商于21年下半年和22年上半年开始布局一体压铸产业，时间较为集中，我们认为按照时间推演，23年会有一批压铸试件下线，再经过一年的整车试验，24、25年是这一批企业量产车型的集中爆发期。

2、目前开发一体压铸的车型仍以电动车一二线龙头企业的中高档车型为主，我们认为经过5年以上的技术积淀，一体压铸会逐渐向三、四线车企和中低档车型渗透。同时传统车企也会熬过转线的阵痛期开始才用一体压铸技术。

单车价值量：2025年和2030年分别达到6250元和11250元。目前绝大部分车型选取后地板作为一体压铸部件，特斯拉和蔚来走在前列已成功试制前车舱一体压铸量产车型并在2023年车型上就能看到。其他部件像电池托盘、abc柱、前后副车架也是目前技术可行的方向。我们认为25年和30年行业平均会达到单车价值量6250元-11250元。每1000万辆车就是625亿和1125亿的市场空间。

我们统计下来已经明确布局一体压铸的车企包括：特斯拉、蔚小理、小康、小米、高合；福特、大众、奔驰、沃尔沃；吉利、一汽、东风、长城、长安、北汽。考虑到目前一体压铸主要应用于20万以上的钢铝混合车型，我们预计全球2025年一体压铸在纯电渗透率40% ，插混渗透率10%。

产业链投资梳理：压铸机+压铸厂+免热处理合金。

国内压铸厂商和压铸机设备上都在积极布局一体压铸业务。

1、力劲科技：率先突破超大型压铸机，19年实现6000吨压铸机生产，22年4月成功供货9000吨压铸机，目前正在研发1.2万吨压铸机，已成功供货特斯拉。

2、文灿股份：6000T 压铸设备上于 2021年 11 月 18 日完成首次半片式后地板的试制，试制产品已在某知名头部新势力客户整车厂中完成白车身安装下线；2台全球最大吨位的9000t压铸机也分别于2022年4月和6月在天津和南通完成试生产，定点产品已经开始试制阶段工作，用于另一知名头部新势力客户的 SUV 车型。

3、立中集团：已成功研发免热处理合金并成功量产，打破国外垄断。在性能方面，在保证材料高强度基础上延伸率较传统压铸材料提升了5倍以上。同时公司采用了独特的低Mo变质技术，Mo含量仅为国际同类变质含量的1/5-1/7，解决了一体化过程中的偏稀性问题，同时较国外同类材料价格可降低15%-20%。

立中集团已和文灿股份签订独家供货协议，彰显产品竞争力。

风险提示

新技术替代过程中的不确定性，下游需求不及预期。

1 一体化压铸：降本、提效、轻量化

一体化压铸技术的应用是汽车工业一次重要的变革，特斯拉开创先河，其他厂商纷纷跟进。一体化压铸工艺有诸多优势：集成制造降本（降低制造成本40%）、减重提高续航里程（14%）、极大提高生产效率（1-2h冲焊缩短至3min压铸）。这三点是所有整车尤其新能源车的“生命线”。尤其目前车企相继降价，成本竞争力尤为关键。

1.1 压铸工艺：小型化向一体化迈进

压铸是汽车零部件常用制造方式之一，原理是用压机将金属液压射到模具中。优点是可以生产形状复杂且壁薄的金属零件。压铸材料绝大部分是铝和镁。

图1：汽车中的压铸结构件

资料来源：压铸技术网，浙商证券研究所

图2：汽车压铸件

资料来源：文灿股份招股说明书，浙商证券研究所

一辆汽车中绝大部分铝零部件都是铸造件，压铸件又占铸造件的绝大部分份额。一辆燃油车铸铝、铝板带、铝型材、铝锻件分别占77%、10%、10%和3%。

图3：铸造铝占汽车用铝比例较高

资料来源：《铝合金在新能源汽车工业的应用现状及展望》李龙等，浙商证券研究所

铸铝在汽车中应用领域广泛，但主要以小型零部件为主。我们认为制约压铸材料大型化的发展主要是两个技术难点：

1、压铸机锁模力的大小：压铸机按锁模力大小可以分为小型机（≤400吨）、中型机（400吨～1000吨）和大型机（≥1000吨），而在2019年上半年国内压铸机锁模力最大为4500吨。特斯拉一体压铸所需要的压铸机至少要达到6000吨以上。

2、高延伸率的铝合金以及免热处理：想做更大、更复杂的零部件就需要材料更好的延伸率从而易于填充模具。同时传统压铸件需要进行热处理来满足强度等性能，但热处理最大的问题就是变形，小的零部件可以矫正但大型零部件矫正成本过高。此外大型零部件不同部位本身对性能要求不同也不能用同一种热处理方式来处理。所以合金免热处理是必不可少的。

1.2 特斯拉为何如此看好一体压铸

特斯拉新专利提出“一体铸造”技术。2019年7月，特斯拉发布新专利“汽车车架的多向车身一体成型铸造机和相关铸造方法”，提出了一种车架一体铸造技术和相关的铸造机器设计。该技术将通过多向压铸机，包括一个具有车辆覆盖件的模具，以及几个可以相对于覆盖件模具平移的凸压模具实现。此类凸压模具会分别移动至铸造机中央的铸造区，负责不同部件的铸造，在一台机器上完成绝大部分车架的铸造工作。”

图4：特斯拉一体化压铸专利示意图

资料来源：特斯拉官网，浙商证券研究所

2020年9月22日的特斯拉电池日发布会上，马斯克称特斯拉ModelY将采用一体压铸生产车身后底板总成，下车体总成重量将降低30%，制造成本下降40%。同时特斯拉计划用3个大型压铸件拼接成整个下车体总成，替换掉原来的370个零件。最终可以实现汽车总重量降低10%，续航里程增加14%。

图6：汽车整车质量占比分析

资料来源：董学锋《车身材料与车身轻量化》，浙商证券研究所

1、技术路径：后底板-前车舱-中地板-电池包-乘员舱：在特斯拉的一体压铸之前，车身部位铝的渗透率很低，尤其是燃油车平均仅有3%，而电动车也以钢铝混合车身为主。

特斯拉主要针对车身部位推进一体化压铸制造，首先是想用三个一体压铸件拼成下车身总成，按照技术突破的顺序分别为后底板、前车舱和中底板（CTC电池包上盖），再其次就是乘员舱部位。目前后底板已经实现量产使用，而前底板也官宣亮相成功下线。

据特斯拉发布会介绍，其想法利用上述3个一体化压铸压铸件替换掉370个零件组成的下车体总成，实现整体减重10%，续航里程增加14%。

图7：特斯拉推进一体压铸四大部位

资料来源：特斯拉官网，浙商证券研究所

图8：ModelS与ModelY对比

资料来源：特斯拉2020Q1季报，浙商证券研究所

2、优势：高效率+降成本+轻量化

我们认为一体压铸的优势是生产高效+降成本+轻量化。以特斯拉ModelY的后底板为例。

高效率：一体压铸将Model3后底板的70多个零部件减少至1-2块，相比于70多个零部件冲压、焊接所需要的2小时左右，一体压铸将时间极大地缩减至80-90秒，所以马斯克称得州工厂可以实现年产50万辆Modely得益于一体压铸。

降成本：一体压铸主要是通过大量工艺、设备的节省从而实现降低制造成本。用一个大型压铸件的一次压铸节省了传统的几十个零部件冲压、焊接等工艺，节省了大量的生产设备，同时也缩小了30%的占地面积。人力上所需技术工人仅为传统汽车焊接工厂的十分之一，马斯克称一个大型压铸件可以节省300个机器人。

轻量化：轻量化意义不言而喻，按照特斯拉初步计划能在三个车身结构（车身前底板+CTC电池包上盖与车身中地板+车身后底板）用一体压铸工艺，可以减重10%，续航里程增加14%。假设一辆车60度电，提高14%的续航里程相当于节约8-9度电，节省成本6400-7200元。

市场比较担心的是维修成本高昂的问题。整体来看下车身总成受损概率较小，且一般受损事故都属于整车报废级别的。这样的设计也最大程度减少了维修成本。而且由于一体压铸件易于回收，一定程度上也节省了维修的原材料费用。

表1：不同车身重量和造价比较

车身类型

车身重量（kg）

车身平均造价（元）

钢

350-450

6500-8400

钢铝混合

300-350

16000-20000

全铝焊接

240

32000

一体压铸全铝

250-300

10000-15000

资料来源：建约车评等，浙商证券研究所

2 一体化压铸市场空间测算：2025年每1000万辆车对应625亿元市场空间

我们分2个时间点测算一体压铸的市场空间：

1、绝大部分车企和压铸厂商于21年下半年和22年上半年开始布局一体压铸产业，时间较为集中，我们认为按照时间推演，23年会有一批压铸试件下线，再经过一年的整车试验，24、25年是这一批企业量产车型的集中爆发期。

2、目前开发一体压铸的车型仍以电动车一二线龙头企业的中高档车型为主，我们认为经过5年以上的技术积淀，一体压铸会逐渐向三、四线车企和中低档车型渗透。同时传统车企也会熬过转线的阵痛期开始才用一体压铸技术。

2.1 单车价值量：2025年和2030年分别达到6250元和11250元

目前绝大部分车型选取后地板作为一体压铸部件，特斯拉和蔚来走在前列已成功试制前车舱一体压铸量产车型并在2023车型上就能看到。其他部件像电池托盘、abc柱、前后副车架也是目前技术可行的方向。我们认为25年和30年行业平均会达到单车价值量6250与11250元。每1000万辆车就是625亿和1125亿的市场空间。

2.2 渗透率分析：全球2025年纯电渗透率40% ，插混渗透率10%

我们利用新能源车和燃油车去分析

1、 新能源车：

我们统计下来已经明确布局一体压铸的车企包括：特斯拉、蔚小理、小康、小米、高合；福特、大众、奔驰、沃尔沃；吉利、一汽、东风、长城、长安、北汽。考虑到目前一体压铸主要应用于20万以上的钢铝混合车型。

轻量化对电动车至关重要，可以大幅增加续航里程，或者在相同续航里程下降低电池成本，本身也可以间接降低成本。除此以外还有20%-40%的车身制造成本下降。所以我们认为一体压铸只是时间的问题，一体压铸工艺有望在新能源车中达到50-70%的渗透率。

2、 燃油车：节能减排也是大势所趋

我们认为一体压铸绝对不是电动车的独角戏，传统车本身也需要轻量化实现节能减排：汽车重量每下降10%，油耗下降8%，排放降低4%。

工信部《节能与新能源汽车技术路线图》提出我国汽车轻量化单车用铝目标：2025年和2030年分别实现250kg/辆和350kg/辆。而根据CM集团统计，我国2021年乘用车单车用铝量仅145kg，完成单车用铝目标任重而道远。而一体压铸为燃油车提供了一种低成本轻量化的方式。

2.3 压铸机市场：每1000万辆车会带来300亿的市场空间

我们对压铸机市场空间测算如下：

一台大型压铸机每年可以生产10万件大型压铸件：按照特斯拉披露的生产一个压铸件前后共需要180s，一天工作20小时，一年300天工作日计算一年可以生产12万件，我们考虑到一定的废品率预计一台压铸机可以生产10万块大型压铸件；

一辆汽车需要3个大型压铸件，所以每1000万辆车需要300台大型压铸机；

价格：目前大型压铸机没有公开的市场价格，按照机械造价估计，我们假设9000吨压铸机单价为8000万元，加上周围的压铸岛合计1亿元。所以1000万辆车对应300亿的市场空间。

3 产业链投资梳理：压铸机+压铸厂+免热处理合金

3.1 压铸环节梳理：文灿股份卡位优势显著

目前公司已经获得大型一体化结构件后地板项目、前总成项目、一体化 CD 柱项目的定点，在大型一体化结构件产品领域位于行业前列，引领行业发展。

3.2 上游免热处理合金梳理：立中集团成功研发量产，打破国外垄断

高延伸率和免热处理的压铸合金也是一体压铸的技术关键。根据SandyMunro数据，特斯拉具备高强度、高导电性强的新型铝合金专利，该新型铝合金材料强度可以调整至90MPa-150Mpa，导电性可以达到40%IACS-60%IACS，适用于电动汽车零部件压铸。

国内免热处理合金也有积极布局。其中立中集团已成功研发免热处理合金并成功量产，打破国外垄断。在性能方面，在保证材料高强度基础上延伸率较传统压铸材料提升了5倍以上。同时公司采用了独特的低Mo变质技术，Mo含量仅为国际同类变质含量的1/5-1/7，解决了一体化过程中的偏稀性问题，同时较国外同类材料价格可降低15%-20%。

4风险提示

新技术替代过程中的不确定性，下游需求不及预期。