汽车车灯散热支架行业现状

汽车车灯散热支架行业现状压铸行业发展概述压铸是压力铸造的简称，是指将熔融合金在高压、高速条件下填充模具型腔，并在高压下冷却成型的铸造方法，是铸造工艺中应用最广、发展速度最快的金属热加工成形工艺方法之一。作为一种切削较少、接近无切削的凝固成型的金属热加工技术，压铸适应了现代制造业中产品复杂化、精密化、轻量化、节能化、绿色化的要求，高效率的生产特点使压铸技术尤其适用于企业大批量生产零部件。随着压铸技术的不断发展，精密压铸产品以其壁薄、形状复杂、尺寸精细、表面光滑等特点受到众多制造企业的青睐。压铸技术起始于19世纪，初始应用于印刷工业。20世纪初，汽车工业崛起，美国富兰克林（H．HFranklin）于1904年首次采用压铸技术生产了汽车上的连杆支承架，开创了压铸件应用于汽车工业的先河，成为压铸发展史上一个重要转折点，自此汽车工业逐步替代印刷工业在压铸行业的地位，成为压铸件应用最大的行业。自20世纪中期至后期，压铸技术经历了不断的改革、演进与创新，显现出突飞猛进的势头。中国压铸行业的发展约始于20世纪40年代中后期，于20世纪90年代进入蓬勃发展阶段。随着中国汽车工业进入高速增长期，汽车产量增幅令世人瞩目，中国压铸件产量与其同样保持着较高的增长。目前，为汽车工业配套仍然是压铸行业的主要任务，压铸行业的发展与汽车销量息息相关。2016年、2017年我国压铸件总产量分别为451万吨、479万吨，同比增长22．7%、6．2%；2018-2019年受经济下行影响，我国汽车销量分别同比下降2．76%、8．23%，我国压铸件总产量同比下降1．5%、4．9%；2020年我国汽车销量下滑1．78%，但受新能源汽车产销量增长对压铸行业的促进，我国压铸件总产量同比增长3%。压铸行业发展概况压铸，全称压力铸造，是将液态或半固态金属根据不同需求以特定的速度充填至压铸模具型腔内，并在高压下成型的铸造工艺，是目前生产效率最高的铸造工艺之一，也是有色合金铸造最主要的生产工艺之一。与其他液态成型方式相比，压铸技术因具有铸件尺寸精度高、生产率高、少或无切削加工和能成形形状复杂结构等优点而广受青睐。目前压铸件广泛应用于汽车、通信、摩托车、家电、五金制品、电动工具、IT和照明灯等领域。根据原材料不同，压铸产品可主要分为铝合金压铸件、镁合金压铸件、锌合金压铸件和铜合金压铸件等类别。相较于其它金属材料（如锌、铜等），铝合金具有密度小、塑性高、热传导性能好、抗蚀性强等多种优异的铸造性能，且可循环利用，在汽车零部件、通信设备和通用机械的生产中优势突出，需求旺盛，是目前压铸行业使用最为广泛的原材料。压铸行业特征（一）压铸行业精密加工制造特征明显压铸产品通常为中间产品，需要与其他功能零配件装配后形成完整部件。一般情况下，产品的精密加工特征主要体现在产品外观及内在性能两方面。产品外观精密程度主要体现为产品的尺寸公差和表面缺陷状况，尺寸公差越小产品越精密，与其他零配件的安装匹配性越高；表面缺陷主要是在压铸生产过程中，由于合金液流动性不良、浇注系统不合理、排气不畅等原因造成的欠铸情形，影响产品的外观和使用效果。压铸产品的内在性能具体表现为产品性质、质量及构造是否可以满足使用需求，并与其他零部件配合稳定发挥产品功能。压铸产品对外观精密度和内在性能的较高要求，体现了精密加工制造特征。（二）压铸行业模具及夹具的研发是关键压铸产品生产流程中最主要的环节包括压铸成型和精密加工。模具是实现产品压铸成型的关键，它决定了铸件的几何形状。模具浇注系统的设计决定了模具的填充参数，对每次压射时铸件的尺寸变化有很大的影响；模具的温度条件决定了每个铸件的凝固程度以及相应的微观组织结构与质量。适配的夹具则是降低产品精密加工环节尺寸公差的重要保障，尤其针对镁合金铸件，由于镁合金易裂的金属特点，铸件壁厚设计需相对较薄且均匀，而薄壁产品在压铸成型过程中更易产生形变，通过夹具的合理设计可以减少变形从而保证加工尺寸符合设计及装配需求。因此模具及夹具的设计研发和制造能力是压铸企业技术水平的重要体现。（三）压铸行业定制化的产品设计压铸产品通常为客户定制的非标准化产品，客户结合产品具体的使用需求，提出产品设计方案。压铸产品的生产设备和工艺具有较高的通用性，能否生产符合客户需求的定制化产品，取决于企业研发团队对客户需求的准确理解以及通过模具夹具研发、压铸及精加工工艺参数的选择、生产设备的匹配共同实现批量生产合格产品的能力。行业内综合研发能力较强的企业能够参与客户的产品研发过程，提出有效的产品完善方案，根据具体的产品规格和质量参数设计相应的模具、夹具及生产工艺流程，从而获得客户的认可，提升自身竞争力水平。（四）压铸行业订单式生产的经营模式压铸产品是按照客户要求的规格、结构、用途等情况进行设计和加工而成，同一型号的产品经由特制的模具压铸形成毛坯，经过精加工、表面处理等工序形成可以交付的产品。因此，行业内压铸企业普遍采用订单式生产的经营模式。对于涉及模具研发、压铸生产、精加工等一站式服务的产品类型，通常先由压铸企业进行模具研发、样品试制并小规模试生产，经客户对样品验收确认后开始大规模压铸生产，后续生产计划主要由客户的订单需求确认。（五）压铸行业产品研发周期较长由于压铸产品具有定制化特点，产品研发需综合考虑产品规格、结构、用途以及实际生产加工的可行性、高效性、稳定性等因素，通常需要一定的研发周期才可以实现大规模量产。影响研发周期的主要因素包括压铸产品设计需求的复杂程度、客户产品需求计划以及压铸企业综合研发实力等。因此，新产品从研发到量产大约需要半年至一年半时间。（六）压铸行业资本和技术密集压铸行业属于资本和技术密集型行业。设备的设计水平、技术参数、性能指标、机械结构、制造质量等方面对压铸企业的生产制造水平至关重要。压铸企业需要投入大量资金购买国内外先进的压铸设备、精加工设备以及检测设备以提高核心竞争力。在模具设计方面，计算机技术在模具设计与制造中的应用日益普及，是否拥有丰富专业知识储备与行业经验的研发人员直接影响压铸企业的技术研发水平，特别是浇注系统、模具温控系统以及总体的模具结构等关键部分的设计，更是需要丰富的经验配以计算机辅助工具，才能显现其实用价值。一体化压铸工艺壁垒较高，中游压铸企业加速布局目前国内铝合金压铸件市场竞争格局分散，压铸件大型化趋势下行业集中度有望提升。从铝合金压铸行业竞争格局来看，2021年国内CR5公司市占率均仅在2%-4%，头部地位不显著，预计产能规模靠前及客户优质的企业未来将在规模化效益以及盈利空间方面获得较大竞争优势。铝合金压铸件在汽车上的应用逐步呈大型化、整体化趋势，已有新能源厂商使用更大吨位的压铸机，整合汽车零部件的生产、减少制造工序，以实现降本增效。随着设备和研发投入增长，预计行业集中度有望大幅提升。全球压铸行业发展概况压铸是高效率的金属成形技术之一，至今约有170余年的历史，压铸技术经历了不断的改革、演进与创新，显现出突飞猛进的势头。近年来，随着全球经济的发展，汽车、通信基础设备、机电、家用电器、医疗设备等众多领域对精密压铸件的需求稳步增长。从全球范围而言，压铸行业是充分竞争的行业。发达国家的压铸企业经营历史长，专业化程度较高，单个企业的规模较大，市场集中度较高。国际上具有代表性的压铸件生产企业主要有墨西哥的尼玛克（Nemak）、日本的利优比集团（RyobiLtd）和阿雷斯提集团（AhrestyCorporation）、瑞士的乔治费歇尔（GeorgFischer）、德国的皮尔博格（Pierburg）等。上述压铸生产企业在技术水平、装备和客户资源上具备领先优势，一般以生产汽车、通信和航空等领域高质量和高附加值的压铸件为主，在技术与生产规模上领先于国内大多数压铸件生产企业。铝合金在汽车轻量化领域的应用铝合金规模化应用于汽车工业始于20世纪70年代，彼时世界各工业发达国家由于节能、低碳的呼声逐渐高涨，对汽车减轻质量提出种种严格的要求，提出以铝代铁的口号，促使以铝合金制造汽车零部件成为汽车轻量化战略目标，目前铝合金在汽车上的用量仅次于钢铁。（一）铝合金是应用最为广泛的汽车轻量化材料铝合金已成为汽车轻量化市场上主流的轻量化材料，占据较大市场份额。在传统动力汽车领域，铝合金广泛应用于发动机、变速箱、散热器等零部件。在电动汽车领域，铝合金也广泛应用于电池包结构件、电池冷却板、电机壳体、减速器壳体等零部件。根据相关研究，预计2020年铝合金约占据汽车轻量化市场的64%。（二）底盘轻量化是铝合金轻量化应用新蓝海铝合金的替代应用已经进入对车辆安全性起重要作用的承载类结构件上，在底盘系统的渗透率预计将大幅提升。汽车底盘作用在于支撑、安装汽车发动机及其各部件或组成。作为汽车三大部件之一，汽车底盘在汽车整车占比达27%，位列汽车部件质量排名第三。根据相关研究，铝制控制臂、副车架、转向节、制动钳轻量化产品渗透率预计将大幅提升，带动铝合金轻量化市场份额继续增加。底盘轻量化整体市场有望从2019年的137亿元增长至2025年的398亿元。（三）新能源汽车成为铝合金压铸市场重要应用领域2018年，中国新能源汽车用铝量从2017年的7．5万吨上升至14．6万吨，同比增长95%。在节能减排政策的推动下，中国新能源汽车行业发展前景乐观，预计到2030年，中国新能源汽车行业铝消耗量占铝消费总量的比例从3．8%上升至29．4%。新能源汽车销量的增长以及铝合金渗透率的提升将带动铝合金压铸市场快速发展。（四）单车用铝量的提升为铝合金压铸市场带来广阔的发展空间DuckerWorldwide报告指出，在北美地区，1975年至2015年，平均单车用铝量从45．36千克增长至179千克，预计到2025年北美地区平均单车用铝量将达到约250千克。在欧洲地区，1990年至2012年，平均单车用铝量从50千克增长至140千克，预计到2020年欧洲地区平均单车用铝量将达到180千克。中国铝合金汽车零部件应用起步较晚，2014年中国汽车单车平均用铝量达92千克，远低于欧洲和北美的平均单车用铝量。《节能与新能源汽车技术路线图》提出2020年中国汽车单车用铝达到190千克，2025年达到250千克，2030年达到350千克。铝合金在我国汽车产业的应用仍具有广泛的发展空间。目前的商用镁合金耐蚀性较差，耐蚀镁合金材料有待开发。有效的办法是通过控制杂质及合金元素、改善相的组成及微观结构等冶金处理方法来提高镁合金的耐腐蚀性；镁合金在室温下具有良好的综合力学性能，但随着温度的升高，性能将下降，在高温使用条件下易产生蠕变，无法满足壳体类零部件的密封要求。未来的研究如果能够使镁合金零部件在高温下长期工作，将可扩大汽车高强度耐高温抗蠕变结构件的应用；镁合金比强度高，但其抗拉强度和屈服强度比铝合金和钢低，目前商用镁合金的抗拉强度一般低于400MPa，不能用于重要结构件。可以通过合金化、热处理以及优化加工工艺等方式来提高镁合金的强度，开发高强镁合金汽车结构件。受镁合金特性和加工工艺影响，镁合金的加工成本也较高。如镁合金压铸模价格较高，压铸件废品率高，导致单个镁合金零部件成本与铝合金零部件相比增加15%以上。突破镁合金产业化核心技术，开发新的镁合金熔铸工艺，缩短工艺流程，可有效提高生产效率，降低生产成本。目前镁合金基础数据较少，缺少系统的力学、电学腐蚀等方面的性能数据，导致在实际生产过程中缺乏基础实验数据，如在模具的设计过程中缺少相关数据支撑。因此需要加强对镁合金的基础性研究。高校、研究机构、镁合金制造商以及整车企业等多方力量在国家产业政策的引导下，可以联合健全镁合金相关的工业数据库，从而促进镁合金在汽车轻量化方面的应用。塑料及复合材料等非金属材料具有质量轻、加工性能良好、综合理化性能优良等特点，亦为汽车轻量化可选用的优质材料。目前以高强塑料、碳纤维复合材料等为代表的非金属材料已在汽车行业实现一定的应用。但塑料和金属材料、合金材料相比，具有强度低、导热性差、热膨胀系数大和易老化等弱点，主要应用于汽车内饰和外饰零件；在我国汽车行业的应用尚属起步阶段，工艺及技术尚未得到成熟发展，需要通过一定的时间进行技术创新和积累；部分高强塑料和碳纤维复合材料的成本均处于较高水平，一定程度上制约了其在汽车轻量化方面的应用，基于以上原因非金属材料技术在汽车轻量化领域的应用发展仍需一段时间，镁合金压铸产品相关技术目前尚不存在快速迭代的风险。但如果未来出现成本低、性能优的新型非金属材料，或现有材料经济化大规模应用技术突破，可能阻碍镁合金在汽车轻量化方面的应用。随着汽车保有量的快速增长，全球范围内的交通拥堵空气污染等问题日益突出，各国人民对安全、便捷、绿色出行方式的需求愈加强烈。智能网联汽车作为可以实现减轻人类操控压力的新一代汽车，不但有着比传统汽车更加安全、高效、舒适的驾乘体验，而且可以作为未来人工智能、物联网、移动互联网、通信、大数据、云计算等领域融合创新发展的优良载体，拥有巨大的市场潜力和产业价值，已成为全球新一轮新兴产业竞争的关键着力点和战略制高点。根据美国BCG预测，智能网联汽车从2018年起，将迎来持续20年的高速发展黄金期，到2035年将占全球新车市场的25%左右，产业规模可超过770亿美元。由于智能网联汽车的感知系统对汽车零部件的清洁度提出较高要求，提前布局高清洁度控制技术的汽车零部件供应商有望享受智能网联汽车市场规模增长的红利。压铸行业技术水平特点压铸是在高压作用下将熔融合金以极高的速度填充模具型腔，然后冷却成型的铸造方法。压铸过程是在压力、速度、温度以及时间等工艺参数的动态平衡下，金属填充模具型腔的过程。压铸过程是否能够顺利进行、压铸件的质量优劣，很大程度上取决于模具设计的合理性、铸件结构的工艺性、压铸及精加工工艺技术的领先性、生产设备的适配性及先进性。因此，不断加强对模具设计、压铸工艺及精密加工技术的研究是提高压铸件生产质量与效率的主要途径。压铸是用于生产汽车镁合金铝合金铸件最常用的工艺之一，由于汽车用压铸件形状复杂、厚薄不均、产品精度和性能要求较高，因此汽车类压铸件附加值亦相对较高。随着汽车市场竞争日趋激烈、生产工艺日益复杂，最终客户对于供应商研