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文档简介
1、泓域咨询/车用铝铸件项目投资价值分析报告报告说明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,2
2、025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
3、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)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
4、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。根据谨慎财务估算,项目总投资12565.74万元,其中:建设投资9512.65万元,占项目总投资的75.70%;建设期利息193.07万元,占项目总投资的1.54%;流动资金2860.02万元,占项目总投资的22.76%。项目正常运营每年营业收入23900.00万元,综合总成本费用19940.28万元,净利润2891.62万元,财务内部收益率14.86%,财务净现值1884.58万元,全部投资回收期6.79年。本期项目具有较强的财务盈利能力,其财务净现值良好,投资回收期合理。本项目符合国家产业发展政策
5、和行业技术进步要求,符合市场要求,受到国家技术经济政策的保护和扶持,适应本地区及临近地区的相关产品日益发展的要求。项目的各项外部条件齐备,交通运输及水电供应均有充分保证,有优越的建设条件。,企业经济和社会效益较好,能实现技术进步,产业结构调整,提高经济效益的目的。项目建设所采用的技术装备先进,成熟可靠,可以确保最终产品的质量要求。本报告基于可信的公开资料,参考行业研究模型,旨在对项目进行合理的逻辑分析研究。本报告仅作为投资参考或作为参考范文模板用途。目录第一章 项目总论10一、 项目名称及项目单位10二、 项目建设地点10三、 可行性研究范围10四、 编制依据和技术原则11五、 建设背景、规模
6、12六、 项目建设进度13七、 环境影响13八、 建设投资估算13九、 项目主要技术经济指标14主要经济指标一览表14十、 主要结论及建议16第二章 公司基本情况17一、 公司基本信息17二、 公司简介17三、 公司竞争优势18四、 公司主要财务数据20公司合并资产负债表主要数据20公司合并利润表主要数据20五、 核心人员介绍20六、 经营宗旨22七、 公司发展规划22第三章 行业、市场分析25一、 一体化压铸将全面提高生产环节的资金与技术壁垒25二、 一体化压铸将全面降低产线、焊接、人工和电池成本,并提升材料利用率34三、 汽车轻量化势在必行,铝压铸工艺优势显著36第四章 产品规划方案40一
7、、 建设规模及主要建设内容40二、 产品规划方案及生产纲领40产品规划方案一览表40第五章 选址方案分析43一、 项目选址原则43二、 建设区基本情况43三、 盯重点、攻难点,推动改革创新大突破44四、 项目选址综合评价45第六章 运营模式46一、 公司经营宗旨46二、 公司的目标、主要职责46三、 各部门职责及权限47四、 财务会计制度50第七章 SWOT分析说明54一、 优势分析(S)54二、 劣势分析(W)56三、 机会分析(O)56四、 威胁分析(T)58第八章 工艺技术分析66一、 企业技术研发分析66二、 项目技术工艺分析68三、 质量管理69四、 设备选型方案70主要设备购置一览
8、表71第九章 原材料及成品管理73一、 项目建设期原辅材料供应情况73二、 项目运营期原辅材料供应及质量管理73第十章 环保分析75一、 编制依据75二、 环境影响合理性分析76三、 建设期大气环境影响分析77四、 建设期水环境影响分析77五、 建设期固体废弃物环境影响分析78六、 建设期声环境影响分析79七、 环境管理分析80八、 结论及建议81第十一章 项目节能分析83一、 项目节能概述83二、 能源消费种类和数量分析84能耗分析一览表85三、 项目节能措施85四、 节能综合评价88第十二章 进度计划89一、 项目进度安排89项目实施进度计划一览表89二、 项目实施保障措施90第十三章 投
9、资计划方案91一、 编制说明91二、 建设投资91建筑工程投资一览表92主要设备购置一览表93建设投资估算表94三、 建设期利息95建设期利息估算表95固定资产投资估算表96四、 流动资金97流动资金估算表98五、 项目总投资99总投资及构成一览表99六、 资金筹措与投资计划100项目投资计划与资金筹措一览表100第十四章 项目经济效益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
10、还本付息计划表111第十五章 项目招标、投标分析113一、 项目招标依据113二、 项目招标范围113三、 招标要求114四、 招标组织方式116五、 招标信息发布118第十六章 项目综合评价119第十七章 附表121建设投资估算表121建设期利息估算表121固定资产投资估算表122流动资金估算表123总投资及构成一览表124项目投资计划与资金筹措一览表125营业收入、税金及附加和增值税估算表126综合总成本费用估算表127固定资产折旧费估算表128无形资产和其他资产摊销估算表129利润及利润分配表129项目投资现金流量表130第一章 项目总论一、 项目名称及项目单位项目名称:车用铝铸件项目项
11、目单位:xxx投资管理公司二、 项目建设地点本期项目选址位于xxx(以最终选址方案为准),占地面积约32.00亩。项目拟定建设区域地理位置优越,交通便利,规划电力、给排水、通讯等公用设施条件完备,非常适宜本期项目建设。三、 可行性研究范围依据国家产业发展政策和有关部门的行业发展规划以及项目承办单位的实际情况,按照项目的建设要求,对项目的实施在技术、经济、社会和环境保护等领域的科学性、合理性和可行性进行研究论证。研究、分析和预测国内外市场供需情况与建设规模,并提出主要技术经济指标,对项目能否实施做出一个比较科学的评价,其主要内容包括如下几个方面:1、确定建设条件与项目选址。2、确定企业组织机构及
12、劳动定员。3、项目实施进度建议。4、分析技术、经济、投资估算和资金筹措情况。5、预测项目的经济效益和社会效益及国民经济评价。四、 编制依据和技术原则(一)编制依据1、国家建设方针,政策和长远规划;2、项目建议书或项目建设单位规划方案;3、可靠的自然,地理,气候,社会,经济等基础资料;4、其他必要资料。(二)技术原则1、严格遵守国家和地方的有关政策、法规,认真执行国家、行业和地方的有关规范、标准规定;2、选择成熟、可靠、略带前瞻性的工艺技术路线,提高项目的竞争力和市场适应性;3、设备的布置根据现场实际情况,合理用地;4、严格执行“三同时”原则,积极推进“安全文明清洁”生产工艺,做到环境保护、劳动
13、安全卫生、消防设施和工程建设同步规划、同步实施、同步运行,注意可持续发展要求,具有可操作弹性;5、形成以人为本、美观的生产环境,体现企业文化和企业形象;6、满足项目业主对项目功能、盈利性等投资方面的要求;7、充分估计工程各类风险,采取规避措施,满足工程可靠性要求。五、 建设背景、规模(一)项目背景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
14、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。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
15、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。汽车精密压铸件行业的技术壁垒呈现不断提高的趋势。(二)建设规模及产品方案该项目总占地面积21333.00(折合约32.00亩),预计场区规划总建筑面积36938.50。其中:生产工程20319.17,仓储工程9168.51,行政办公及生活服务设施3832.92,公共工程3617.90。项目建成后,形成年产xxx吨车用铝铸件的生产能力。六、 项目建设进度结合该项目建设的实际工作情况,xxx投资管理公司将项目工程的建设周期确定为24个月,其工作内容包括:项目前期准备、工程勘察与设计、土建工程施工、设备采购、设备安装调
16、试、试车投产等。七、 环境影响本项目的建设符合国家政策,各种污染物采取治理措施后对周围环境影响较小,从环保角度分析,本项目的建设是可行的。八、 建设投资估算(一)项目总投资构成分析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12565.74万元,其中:建设投资9512.65万元,占项目总投资的75.70%;建设期利息193.07万元,占项目总投资的1.54%;流动资金2860.02万元,占项目总投资的22.76%。(二)建设投资构成本期项目建设投资9512.65万元,包括工程费用、工程建设其他费用和预备费,其中:工程费用7904.92万元,工程建设其他费用13
17、93.54万元,预备费214.19万元。九、 项目主要技术经济指标(一)财务效益分析根据谨慎财务测算,项目达产后每年营业收入23900.00万元,综合总成本费用19940.28万元,纳税总额1936.71万元,净利润2891.62万元,财务内部收益率14.86%,财务净现值1884.58万元,全部投资回收期6.79年。(二)主要数据及技术指标表主要经济指标一览表序号项目单位指标备注1占地面积21333.00约32.00亩1.1总建筑面积36938.501.2基底面积12373.141.3投资强度万元/亩276.962总投资万元12565.742.1建设投资万元9512.652.1.1工程费用万
18、元7904.922.1.2其他费用万元1393.542.1.3预备费万元214.192.2建设期利息万元193.072.3流动资金万元2860.023资金筹措万元12565.743.1自筹资金万元8625.683.2银行贷款万元3940.064营业收入万元23900.00正常运营年份5总成本费用万元19940.28""6利润总额万元3855.49""7净利润万元2891.62""8所得税万元963.87""9增值税万元868.61""10税金及附加万元104.23""11纳税
19、总额万元1936.71""12工业增加值万元6559.98""13盈亏平衡点万元10143.84产值14回收期年6.7915内部收益率14.86%所得税后16财务净现值万元1884.58所得税后十、 主要结论及建议本项目生产线设备技术先进,即提高了产品质量,又增加了产品附加值,具有良好的社会效益和经济效益。本项目生产所需原料立足于本地资源优势,主要原材料从本地市场采购,保证了项目实施后的正常生产经营。综上所述,项目的实施将对实现节能降耗、环境保护具有重要意义,本期项目的建设,是十分必要和可行的。第二章 公司基本情况一、 公司基本信息1、公司名称:xxx投
20、资管理公司2、法定代表人:贾xx3、注册资本:880万元4、统一社会信用代码:xxxxxxxxxxxxx5、登记机关:xxx市场监督管理局6、成立日期:2014-9-27、营业期限:2014-9-2至无固定期限8、注册地址:xx市xx区xx9、经营范围:从事车用铝铸件相关业务(企业依法自主选择经营项目,开展经营活动;依法须经批准的项目,经相关部门批准后依批准的内容开展经营活动;不得从事本市产业政策禁止和限制类项目的经营活动。)二、 公司简介公司始终坚持“人本、诚信、创新、共赢”的经营理念,以“市场为导向、顾客为中心”的企业服务宗旨,竭诚为国内外客户提供优质产品和一流服务,欢迎各界人士光临指导和
21、洽谈业务。公司在发展中始终坚持以创新为源动力,不断投入巨资引入先进研发设备,更新思想观念,依托优秀的人才、完善的信息、现代科技技术等优势,不断加大新产品的研发力度,以实现公司的永续经营和品牌发展。三、 公司竞争优势(一)工艺技术优势公司一直注重技术进步和工艺创新,通过引入国际先进的设备,不断加大自主技术研发和工艺改进力度,形成较强的工艺技术优势。公司根据客户受托产品的品种和特点,制定相应的工艺技术参数,以满足客户需求,已经积累了丰富的工艺技术。经过多年的技术改造和工艺研发,公司已经建立了丰富完整的产品生产线,配备了行业先进的设备,形成了门类齐全、品种丰富的工艺,可为客户提供一体化综合服务。(二
22、)节能环保和清洁生产优势公司围绕清洁生产、绿色环保的生产理念,依托科技创新,注重从产品结构和工艺技术的优化来减少三废排放,实现污染的源头和过程控制,通过引进智能化设备和采用自动化管理系统保障清洁生产,提高三废末端治理水平,保障环境绩效。经过持续加大环保投入,公司已在节能减排和清洁生产方面形成了较为明显的竞争优势。(三)智能生产优势近年来,公司着重打造 “智慧工厂”,通过建立生产信息化管理系统和自动输送系统,将企业的决策管理层、生产执行层和设备运作层进行有机整合,搭建完整的现代化生产平台,智能系统的建设有利于公司的订单管理和工艺流程的优化,在确保满足客户的各类功能性需求的同时缩短了产品交付期,提
23、高了公司的竞争力,增强了对客户的服务能力。(四)区位优势公司地处产业集聚区,在集中供气、供电、供热、供水以及废水集中处理方面积累了丰富的经验,能源配套优势明显。产业集群效应和配套资源优势使公司在市场拓展、技术创新以及环保治理等方面具有独特的竞争优势。(五)经营管理优势公司拥有一支敬业务实的经营管理团队,主要高级管理人员长期专注于印染行业,对行业具有深刻的洞察和理解,对行业的发展动态有着较为准确的把握,对产品趋势具有良好的市场前瞻能力。公司通过自主培养和外部引进等方式,建立了一支团结进取的核心管理团队,形成了稳定高效的核心管理架构。公司管理团队对公司的品牌建设、营销网络管理、人才管理等均有深入的
24、理解,能够及时根据客户需求和市场变化对公司战略和业务进行调整,为公司稳健、快速发展提供了有力保障。四、 公司主要财务数据公司合并资产负债表主要数据项目2020年12月2019年12月2018年12月资产总额3793.053034.442844.79负债总额1859.201487.361394.40股东权益合计1933.851547.081450.39公司合并利润表主要数据项目2020年度2019年度2018年度营业收入13569.1710855.3410176.88营业利润2573.162058.531929.87利润总额2067.661654.131550.74净利润1550.741209.
25、581116.53归属于母公司所有者的净利润1550.741209.581116.53五、 核心人员介绍1、贾xx,中国国籍,无永久境外居留权,1971年出生,本科学历,中级会计师职称。2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事。2003年11月至2011年3月任xxx有限责任公司财务经理。2017年3月至今任公司董事、副总经理、财务总监。2、郑xx,中国国籍,无永久境外居留权,1958年出生,本科学历,高级经济师职称。1994年6月至2002年6月任xxx有限公司董事长;2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事长;2016年11月至今任xxx有限公司董事、经理;20
26、19年3月至今任公司董事。3、邹xx,中国国籍,1976年出生,本科学历。2003年5月至2011年9月任xxx有限责任公司执行董事、总经理;2003年11月至2011年3月任xxx有限责任公司执行董事、总经理;2004年4月至2011年9月任xxx有限责任公司执行董事、总经理。2018年3月起至今任公司董事长、总经理。4、戴xx,1974年出生,研究生学历。2002年6月至2006年8月就职于xxx有限责任公司;2006年8月至2011年3月,任xxx有限责任公司销售部副经理。2011年3月至今历任公司监事、销售部副部长、部长;2019年8月至今任公司监事会主席。5、徐xx,中国国籍,无永久
27、境外居留权,1961年出生,本科学历,高级工程师。2002年11月至今任xxx总经理。2017年8月至今任公司独立董事。6、冯xx,中国国籍,1978年出生,本科学历,中国注册会计师。2015年9月至今任xxx有限公司董事、2015年9月至今任xxx有限公司董事。2019年1月至今任公司独立董事。7、钟xx,中国国籍,1977年出生,本科学历。2018年9月至今历任公司办公室主任,2017年8月至今任公司监事。8、范xx,1957年出生,大专学历。1994年5月至2002年6月就职于xxx有限公司;2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事。2018年3月至今任公司董事。六、 经营
28、宗旨公司通过整合资源,实现产品化、智能化和平台化。七、 公司发展规划根据公司的发展规划,未来几年内公司的资产规模、业务规模、人员规模、资金运用规模都将有较大幅度的增长。随着业务和规模的快速发展,公司的管理水平将面临较大的考验,尤其在公司迅速扩大经营规模后,公司的组织结构和管理体系将进一步复杂化,在战略规划、组织设计、资源配置、营销策略、资金管理和内部控制等问题上都将面对新的挑战。另外,公司未来的迅速扩张将对高级管理人才、营销人才、服务人才的引进和培养提出更高要求,公司需进一步提高管理应对能力,才能保持持续发展,实现业务发展目标。公司将采取多元化的融资方式,来满足各项发展规划的资金需求。在未来融
29、资方面,公司将根据资金、市场的具体情况,择时通过银行贷款、配股、增发和发行可转换债券等方式合理安排制定融资方案,进一步优化资本结构,筹集推动公司发展所需资金。公司将加快对各方面优秀人才的引进和培养,同时加大对人才的资金投入并建立有效的激励机制,确保公司发展规划和目标的实现。一方面,公司将继续加强员工培训,加快培育一批素质高、业务强的营销人才、服务人才、管理人才;对营销人员进行沟通与营销技巧方面的培训,对管理人员进行现代企业管理方法的教育。另一方面,不断引进外部人才。对于行业管理经验杰出的高端人才,要加大引进力度,保持核心人才的竞争力。其三,逐步建立、完善包括直接物质奖励、职业生涯规划、长期股权
30、激励等多层次的激励机制,充分调动员工的积极性、创造性,提升员工对企业的忠诚度。公司将严格按照公司法等法律法规对公司的要求规范运作,持续完善公司的法人治理结构,建立适应现代企业制度要求的决策和用人机制,充分发挥董事会在重大决策、选择经理人员等方面的作用。公司将进一步完善内部决策程序和内部控制制度,强化各项决策的科学性和透明度,保证财务运作合理、合法、有效。公司将根据客观条件和自身业务的变化,及时调整组织结构和促进公司的机制创新。第三章 行业、市场分析一、 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、强度、可加工性等技术指
31、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,5000T压铸岛单机采购
32、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。据中国能源报数据,
33、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。汽车精密压铸件行业的技术壁垒呈现不
34、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能。从材料改良的角度
35、,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,具有较高的机械性能,
36、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伸率性能,通常需要进
37、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即可对竞争对手形成先
38、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具中,在压力作用下使
39、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、梁内加强板等零件,型
40、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,德州工厂计划引进1台IDRA8
41、000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推力的影响,容易造成
42、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
43、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发能力,具有先发优势。工艺壁垒:一体化压铸厂商需要兼具研发能力和生产经验积累面向客户需求提供产品方案,研发能力成为重要竞争环节。随着一体化压铸技术的落地应用,因为一体化压铸的大型产品相对小型铸件的结构更复杂,不同部位的需要满足的力学性能和要求的工艺参数也可能差异巨大,所以在新产品生产前,压铸企业需要面向客户的需求深入参与到一体化产品的开发设计流程,即要参与到产品前期的方案设计中,根据客户需求和产品要求对压铸工艺进行针对性的参数优化、模具设计和技术改造,需要经过大量的试验论证和优化改造环节后才能通过生产批准
44、程序并最终进入产品制造环节。是否具有独立开发甚至同步开发的能力是汽车一级零部件供应商和整车厂商选择供应商的重要评审标准。产品开发环节是客户与公司共同研发的过程,公司的技术研发能力成为核心竞争力之一,同时也是获取订单的重要手段之一。一体化压铸工艺环节复杂,全流程操作要素确保产品质量。一体化压铸产品的大型化和结构复杂化趋势,对企业的压铸工艺参数控制和生产流程管理等都提出了更高要求。(1)合金熔化和处理:熔化过程中要避免金属杂质污染,快速熔化的同时不可过热,防止金属液氧化及偏析,氧化物和硬夹杂对铸件的铸造性能和力学性能都有不利影响,还需要控制熔损,保证合金的高塑性。(2)给液(浇注)方式:熔融金属液
45、从注入口进入模具内部,因为结构复杂,金属液需要流经的路径不同,如何保证压铸件不同部位的性能一致性问题是一体化压铸工艺的关键。(3)脱模剂喷涂工艺:脱模剂或润滑剂可产生气体进入铸件,在选用脱模剂或润滑剂时,要经过验证,选用发气性低和挥发性好的产品。(4)压铸过程:压铸工艺对生产合格的汽车结构件十分重要,正确地选择压射模式、压射参数等有利于减少压铸件中的缺陷。压铸机性能稳定,要有灵活的编程模式和实时控制系统,保证整个压铸过程合理及工艺参数偏差最小。对模具温度应进行精确控制,通过冷却水分配器,监控各个冷却回路的流量及温度,形成要求的温度分布。目前,具有传统高压压铸生产线的厂商中只有头部的几家掌握了一
46、体化结构件的压铸工艺。可见一体化压铸工艺具有较高的技术门槛,行业格局将进一步向头部企业集中。产品精度要求不断提升,精密机加工能力重要性凸显。一体化压铸除了对原材料的熔炼、转运保温以及压铸成型等工艺要求高,对于铸件清理和铸件后处理等也都提出了新的要求。压铸成型后需要铸件清理,将产品与辅助成型的浇道排气板集渣包分离,采用撞击,冲切,锯切等方式实现;铸件后处理指用铸件毛刺打磨等工序确保产品符合客户要求,通过固溶、时效处理或单独时效处理等工序改善铸件内部组织性能,通过研磨、喷砂、抛丸等工序实现铸件表面质量要求。压铸过程由于受到脱模斜度的要求,受到模具制造精度的限制及其热变形、脱模变形等高压压铸特定工艺
47、的限制,导致铸件的尺寸精度、位置精度等可能没有达到图纸的设计要求。而像三电壳体这类对密封性能有极高要求的部件,除了满足机械强度等性能外,还需要严格保证产品的一致性和装配的标准化,确保三电系统壳体的密封性能从而避免在一些极端温度和高压环境下三电系统发生失效。因此,需经过精密机械加工设备对铸件毛坯进行精确加工。随着一体化压铸产品的结构升级,汽车零部件的精度要求需要企业拥有更高的机加工能力。二、 一体化压铸将全面降低产线、焊接、人工和电池成本,并提升材料利用率压铸岛由压铸机和周边设备组成,推算特斯拉白车身一体化设备成本约3亿元。压铸机与熔炼炉、切边设备、机加工机床等设备组合成压铸岛。从特斯拉实现车身
48、一体化压铸进程来看,行业目前普遍遵循了先部分再总成的技术发展思路,即先实现部分难度相对较低的下车身一体化压铸,再实现下车身总成一体化压铸,最后实现全车身一体化压铸,预计从部分下车身到下车身总成一体化压铸技术成熟时间需要2-3年。根据特斯拉电池日公开信息,特斯拉已经使用6000T压铸机实现ModelY后底板量产,单套压铸岛的价格约在5000万元,按照目前技术阶段来看,现有压铸机锁模力条件需要使用2-3个压铸件实现下车体一体化压铸,待技术水平相对成熟,未来行业有可能直接使用更大吨位的压铸机实现下车身总成一次压铸成型。以特斯拉电池日公布的方案为例,我们认为特斯拉下车体将使用3个6000-8000T压
49、铸机,上车体可能使用1个8000T压铸机,推算目前白车身所需压铸岛设备成本需要约3亿元。全铝压铸车身较传统全铝车身具成本优势,未来随着技术成熟有望实现进一步下探。传统燃油车一般采用钢制焊接车身,随着轻量化需求不断提升,钢铝混合车身甚至全铝车身成为新能源汽车的选择。最初,大众、宝马等车企在豪华车型上选择尝试全铝焊接车身,虽然车重显著降低但是生产和维护成本高昂,后来车企逐渐从全铝焊接车身转为普遍采用钢铝混合车身。从提高生产效率角度出发,特斯拉研发出一体化压铸技术节省了大量的生产和焊接环节,实现部分车身零部件的制造成本大幅下探。从目前技术发展阶段来看,由于大型化压铸技术尚未成熟,目前全铝非压铸车身成
50、本>全铝部分一体化压铸车身成本>钢铝混合非压铸车身成本>钢铝混合部分一体化压铸车身成本>钢制车身成本,一体化压铸全面成熟尚需时间,未来随着技术成熟度逐步升级逐步减少所需零部件个数和焊接环节,全铝一体化压铸车身的成本会随着压铸件数量增加带来焊点减少而实现进一步下探。一体化压铸将全面降低产线投资、焊接成本、人工成本和电池成本,并提升材料利用率。(1)减少产线投资。一体化压铸由于集成度提升显著减少了所需生产零部件数量,过去生产单一零部件需要投入不同的产线,一体化压铸可以显著降低产线数量、设备数量和模具数量。(2)减少焊接成本。一体化压铸件由于整体一次成型,不再需要大量焊接/涂
51、胶工艺,节省了工艺流程。同时,冲压后的焊接、铆接工序多,造成设备多占地面积大,一个成品的整体成型节拍长,一体化压铸可以节约场地面积。(3)节省人工成本。一体化压铸提升了生产效率,大幅提升产线自动化程度并减少工人数量,使得整体人工费用降低。(4)降低电池成本。以常见的100kwh电池为例,假设使用全铝车身后整车减重10%,那么电池容量可以减少约10kwh。以磷酸铁锂电池pack成本800元/kwh计算,采用一体化压铸工艺可实现同等续航条件下节省电池成本8000元或同等电池成本提升续航里程。(5)提高材料利用率。传统冲压件由多种合金焊接而成,原材料回收难度大,只能作为废品变卖。压铸件使用铝合金的铝
52、合金含量很高,材料回用度一般能达到95%以上,显著高于冲压件。三、 汽车轻量化势在必行,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
53、。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,2020-2035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
54、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
55、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,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
56、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
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