汽车锻造零部件产业发展调研报告

汽车锻造零部件产业发展调研报告

整车企业研发能力取得长足进步。吉利、广汽、比亚迪等重点汽车企业增大研发投入，建设国家级企业技术中心，整合国内国际创新资源，不断增强自身的研发能力建设，提升产品技术竞争力。其中，吉利汽车大幅提高研发投入，2016年研发投入强度达到3．5%，打造了前瞻性的全球研发中心，在有效整合沃尔沃技术的同时，自身研发能力快速进步。广汽在自主品牌研发方面的投入强度达到3．4%，并积极推动智能产品、智能研发、智能生产、智能服务，快速提升了产品技术竞争力。比亚迪在新能源汽车、动力电池领域依靠长期连贯的研发投入，基本掌握了新能源汽车核心技术。充分发挥现有各类创新主体的作用，通过多元化渠道增强应用技术供给坚持以企业创新为主体，同时发挥高校在基础研究和前瞻技术研究方面的能力，科研机构在关键共性技术研发的优势，形成产学研相结合、多元化和网络化的技术供应体系。充分发挥中国汽车技术研究中心、中国汽车工程研究院股份等现有改制科研院所在行业公共创新平台方面的服务能力，鼓励其加大对共性关键技术的研发力度，强化应用技术供给。研究推动对改制院所实行业务分类考核、利润部分返还支持创新等措施，鼓励其增强应用技术开发和成果转化。加强跨部门协同，推动汽车领域国家重点实验室、工程技术中心、工程实验室等现有创新资源的统筹规划布局。建立研发信息、成果、资源共享平台和推进组织，加强不同类型、不同性质的研究机构之间的研发协同。完善对国家认定的各类研究机构的评估机制，委托第三方机构对其定期进行考核和评估，重点评估其对行业创新的引领、辐射和支撑效果。进一步突出企业的创新主体的作用。积极推动整车企业之间的联合和战略协作，推动在电动化技术平台、智能驾驶平台、未来共享出行等方面开展联合创新。同时，通过整车企业间的联合，共同培育和扶植一批专业化科技公司和供应商，带动核心零部件企业的研发能力提升。推动企业联合国家自然科学基金委适度扩大中国汽车产业创新联合基金规模，围绕汽车行业共性基础课题开展协同研究，促进产学研深度融合。重点依托电动汽车产业技术创新战略联盟、中国智能网联汽车产业创新联盟、中国汽车动力电池产业创新联盟、汽车轻量化技术创新联盟等现有联盟，推动深层次协同创新和合作开发，推动共性技术联合创新取得重大突破，培养专业人才，引导技术标准建设。推动联盟的体制机制创新，完善需求导向、成本共担、利益共享的发展模式。同时，结合汽车产业发展新需求，在先进的节能环保汽车、未来共享出行、汽车+跨界融合等领域推动建设一批新的创新联盟，加强跨界联合创新。汽车行业发展概况及发展趋势汽车产业是我国国民经济发展的重要支柱产业之一，具有涉及面广、市场潜力大、关联度高、消费拉动大的特点。汽车产业发展水平是衡量一个国家工业化水平、经济实力和科研创新能力的重要标志。汽车产业链以汽车整车制造业为核心，向上延伸至汽车零部件制造业及与零部件制造相关的其他基础工业；向下可延伸至汽车服务贸易业，包括汽车销售、汽车维修、汽车金融等。（一）全球汽车行业发展概况1、汽车行业全球汽车销量维持在高位全球汽车工业经过多年的发展，已进入稳定发展阶段。2010年至2017年，全球汽车销量从7，497．15万辆增至9，589．28万辆，2018年起全球汽车销量呈现负增长，受新冠肺炎疫情在全球爆发的影响，2020年全球销量下降至7，877．43万辆，2021年全球销量回升至8，268．48万辆，但仍低于2019年销量水平。2、汽车行业亚洲市场占比高，部分制造活动向发展中国家转移目前，全球发达国家的汽车市场趋于饱和，以中国为代表的发展中国家不断取得技术突破，一些劳动密集、资源密集的汽车制造活动已经逐步由发达国家向发展中国家进行产业转移，同时亚洲市场在2021年全球汽车市场中的占比达到58%，给中国等发展中国家汽车工业发展带来机遇。3、汽车行业节能环保与新能源技术应用日趋广泛随着各国排放标准不断升级，节能减排已经成为汽车行业发展趋势，推动汽车节能与新能源技术的快速发展。近几年世界主要汽车生产大国正大力推进节能与新能源汽车的研发和推广，新能源汽车销量快速增长。全球多国及多家知名汽车企业公布了燃油车禁售或停售时间表，新能源汽车对于燃油汽车替代趋势十分显著。2021年度全球和国内新能源汽车行业均处于高速增长期，新能源汽车销量分别增长107．92%和157．57%，新能源汽车对于燃油汽车的替代速度加快。（二）我国汽车行业发展概况1、中国汽车保有量不断加大近年来，我国经济的持续增长和社会快速发展推动了汽车需求量迅速增加。根据中国汽车工业协会数据，2010-2021年期间我国汽车产销量实现大幅度增长，汽车产销量从1，826．47万辆和1，806．19万辆分别增至2，608．2万辆和2，627．5万辆，成为全球汽车行业的主要增长点，连续十二年蝉联全球第一。随着汽车市场竞争压力加剧，中国汽车产业逐步转入稳步发展阶段，并加速由高速度增长向高质量增长转变，稳增长、调结构的发展主题仍将继续。与全球汽车产销变动趋势一致，2019年国内汽车产销同比分别下降7．5%和8．2%，是中国汽车市场20年以来第一次连续两年负增长。受新冠肺炎疫情在全球爆发的影响，2020年国内汽车产销同比分别下降1．9%和1．8%，而全球汽车产销同比分别下降15．7%和13．7%，国内汽车产销降幅远低于全球，中国汽车产销占全球比例突破30%。根据中国汽车工业协会公布的数据，2021年我国汽车产销分别同比增长3．4%和3．8%，结束了2018年以来连续三年的下降局面，产销量占全球的比例稳定在30%以上。2022年上半年，汽车生产供给受到了新冠疫情、动力电池原材料价格上涨等影响，特别是2022年3月中下旬以来吉林、上海等地区新冠疫情的多点暴发，对我国汽车产业供应链造成一定冲击。2022年5月，通过了一系列促进消费、稳定增长的举措。2022年上半年，国内汽车产销量分别完成1，211．7万辆和1，205．7万辆，同比分别下降3．7%和6．6%。根据中国汽车工业协会预计，2022年度我国汽车销量有望达到2，700万辆，同比增长3%左右。产销量的增长不断扩大国内汽车保有量，据公安部相关统计数据显示，截至2021年底全国汽车保有量达3．02亿辆；与2020年底相比，增加0．21亿辆，增长7．47%。从长期来看，我国不断增长的汽车保有量、较低的人均汽车保有量、不断提高的居民收入水平以及现有车辆更新换代需求，为汽车行业的长期发展提供了空间。从长期来看，经济发展水平、人口数量和汽车保有量是影响汽车销量的决定性因素。经济发展水平和人口数量决定人均GDP以及居民可支配收入；从居民可支配收入角度分析，国家统计局数据显示，我国居民人均可支配收入近年来始终保持较高增长，2021年度全国居民人均可支配收入达到了35，128元，增长8．1%，其中城镇居民为47，412元，增长7．1%，农村居民为18，931元，增长9．7%。随着我国经济水平进一步发展，居民收入水平的不断提高为汽车消费市场的发展奠定了坚实的基础。根据世界银行公布的2019年全球20个主要汽车拥有量数据来看，我国千人汽车保有量为173辆，位居全球排名的第17位。而美国、澳大利亚、意大利等国家的千人汽车保有量远超我国。与主要发达国家相比，我国汽车人均保有量仍然较低，尤其是在三、四线城市和中西部地区，我国仍处于汽车消费的发展期。随着国内新型工业化和城镇化进程的快速发展以及基础设施的完善，居民消费不断升级，未来我国汽车市场仍具有较大的增长空间。2、新能源汽车产销量快速提高我国汽车产业结构也在发生变化，新能源汽车产销量不断提高。产量从2015年的37．9万辆提升至2021年的354．5万辆，年复合增长率45．15%；销量从2015年的33．1万辆提升至2021年的352．1万辆，年复合增长率48．29%。2021年，我国新能源汽车产销分别同比增长159．5%和157．5%，全年保持了产销两旺的局面，市场占有率提升至13．40%。在碳达峰、碳中和的产业变革背景下，新能源汽车未来仍有较大的增长空间。新能源汽车的快速发展带动零部件需求提升，为汽车零部件企业带来新的业绩增长点。近年来，国内新能源汽车市场处于高速增长的发展阶段，新能源汽车销售对于传统燃油汽车的替代趋势逐渐明显，新能源汽车市场渗透率逐年提高，近三年分别为4．68%、5．40%和13．40%，未来新能源汽车的市场渗透率仍有较大的提升空间。汽车锻造零部件概述作为汽车工业的基础，汽车零部件种类繁多，从生产工艺区分包括铸造件、锻造件、冲压件、注塑件等，其中采用锻造工艺制造的汽车锻件一般用于承受冲击或交变应力的工作环境，在汽车行驶中发挥着重要作用。（一）汽车锻造零部件锻造基本概念锻造是指在加压设备及工（模）具的作用下，使坯料或铸锭产生局部或全部的塑性变形，以获得一定几何尺寸、形状的零件（或毛坯）并改善其性能的加工工艺。锻造实质是利用金属的塑性变形使金属毛坯改变形状和性能而成为合格锻件的加工过程，其根本目的是利用外加载荷（冲击载荷或静载荷）通过锻压设备使金属毛坯产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的锻件，同时使锻件机械性能和内部组织符合一定的技术要求。金属材料经过锻造加工后，形状、尺寸稳定性好，组织均匀，纤维组织合理，具有突出的综合力学性能。机械装备中的主承力结构或次承力结构件一般都是锻造而成的，锻件亦广泛地应用于国民经济和国防工业的各个领域。锻造的主要原材料为金属棒料、铸锭等。这些原材料在其冶炼、浇注和结晶过程中，不可避免的会产生气孔、缩孔和树枝状晶等缺陷，因而铸造工艺很难制造出能胜任需要承受冲击或交变应力的工作环境的零部件（例如轮毂轴承、传动主轴、齿圈、连杆、球头等）。金属棒料或铸锭在经过锻造加工后，其组织、性能均能得到有效的改善和提高。金属的塑性变形和再结晶，使粗大晶粒细化，得到致密的金属组织，从而提高锻件的力学性能。在模具设计时，若正确控制零件的受力方向与纤维组织走向，还可以提高锻件的抗冲击性能。（二）汽车锻造零部件锻造工艺分类根据锻件的尺寸和形状、采用的工装模具结构和锻造设备的不同，锻造主要分为自由锻和模锻。自由锻是指用简单的通用性工具，或在锻造设备的上、下砧之间直接对坯料施加外力，使坯料产生变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件的加工方法。自由锻以生产批量不大的锻件为主，采用锻锤、液压机等锻造设备对坯料进行成形加工。模锻是指金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件，模锻一般用于生产重量不大、批量较大的零部件。按坯料在加工时的温度可分为热锻、温锻和冷锻。热锻指在再结晶温度之上利用外力作用锻压，致使材料变形而塑性。温锻指在再结晶温度之下某个合适的温度下对金属进行锻压。冷锻指对室温状态的金属材料进行压力加工。三种成形工艺的应用范围有所不同，其中热锻主要应用于轮毂和齿轮坯、转向节、球头拉杆、高压共轨、曲轴、连杆等。（三）汽车锻造零部件锻造工艺的主要特点锻造工艺在加工零部件的过程中，具有生产效率高、锻件综合性能强等优势，因此被广泛应用于汽车、装备制造等领域的关键及核心零部件中。1、汽车锻造零部件加工设备专业锻件生产线具有投资大、建设周期长的特征。针对锻造材料的特点，锻造加工设备必须具备较高的性能，因此，锻造企业通常需要投入大量资金购置专业化设计软件、高精度数控锻造设备、高均匀性的加热设备、高性能的热处理设备、数控机加工设备以及成套理化检测设备等，以满足不同生产工艺和下游客户对生产的要求。2、汽车锻造零部件加工工艺复杂锻件的主要功能是在工作中承受外力或传递力矩，通常需要特殊的工艺处理以满足其所需性能。锻件产品主要生产流程包括下料、加热、锻造、热处理、机加工、理化检测等多个环节，加工过程涉及冶金、金属加工、热处理和机械设计制造技术等多学科、多领域技术，技术集成度较高。此外，锻件产品具有典型的多品种、多规格、定制化的特点，不同产品的结构差异较大，需要企业具备大量的专业化技术工人，在生产过程中精确控制各种技术参数，以保证产品质量。（四）汽车锻造零部件发展概况汽车产业作为多国的支柱型产业，其零部件产业规模大，是锻造工艺特别是热模锻工艺的重点应用领域。模锻工艺生产的锻件中主要为汽车锻件，各年汽车锻件产量占模锻件产量比例均在60%以上，近几年汽车锻件产量保持稳定发展的态势。经过多年的发展，我国建立了较为完整的汽车锻造零部件产业链配套体系，技术水平与锻造业强国的差距逐渐缩小。随着我国国民经济各产业向高质量发展阶段转变。1、汽车锻造零部件行业锻造原材料从普通钢材向有色金属发展汽车轻量化以及新能源汽车的深入发展，进一步扩大了新材料锻件的应用，特别是轻合金锻造技术，促进有色金属锻造的开发和使用力度，例如铝合金、镁合金等有色金属锻造零部件。2、汽车锻造零部件行业关键锻件国产化趋势加速我国汽车锻件零部件在规模与发展速度上取得了很大进步，同时在关键零部件领域取得了重要进展，国产化趋势加速。我国开发了高压共轨系统的核心零部件，如高压共轨管、柱塞套、喷油嘴、汽油高压共轨系统不锈钢油轨系列精锻件等零部件，成功实现国产化。3、汽车锻造零部件行业逐步采用自动化、数字化、智能化生产根据中国锻压协会统计，锻造企业人工成本占销售额的比例从2015年的11．87%降低到2020年的10．64%，降幅超过了10%，随着自动化设备的采用，一线操作人员的整体素质大幅提高。自动生产线使锻造企业产线布局更加合理，贴近实际生产需求，劳动环境和生产条件已有大幅改善。基于自身转型升级需求，在相关部委及地方政府支持下，我国企业已纷纷对原有工厂、车间进行自动化、数字化、网络化升级改造，或者建立新型数字化车间、智能工厂。当前全球制造业格局正在进行新一轮洗牌，对于我国制造业来说，必将会推进企业的数字化转型，以提升企业风险抵抗能力。4、汽车锻造零部件行业新能源汽车蓬勃发展促进锻造技术创新新能源汽车快速发展，呈现加速普及的态势。新能源汽车虽然在动力系统方面与内燃机汽车截然不同，但车辆行驶要求仍需符合汽车的一般要求，对安全、性能等方面并未放松要求。因此，新能源汽车对性能优良的锻造汽车零部件依然有着旺盛的需求，且新能源汽车为平衡汽车安全、性能与续航里程，对轻量化金属锻件、空心钢材锻件等既具备良好的综合力学性能，重量又相对较轻的锻件产生新的需求，促进了空心钢材锻件以及铝合金、镁合金等有色金属锻件的技术创新。汽车零部件行业利润水平及变动原因汽车零部件行业利润水平的变动趋势主要受整车厂商在产业链中的主导地位、下游整车市场价格变化、上游原材料价格波动以及零部件企业管理水平的影响。总体而言，整车厂在产业链中处于主导地位，具有较强的向上游配套厂商转嫁成本的能力，在较大程度上决定了上游配套零部件企业的盈利水平。新车初期利润空间较大，为其配套的零部件亦可达到较高的盈利水平。随着新车型不断推出，对原有车型替代作用逐渐增强，从而迫使原有车型降价，配套零部件的价格相应下浮，使得汽车零部件生产企业的盈利空间受到阶段性的挤压。汽车零部件行业对上游原材料价格缺少掌控能力，原材料价格波动对零部件生产企业的成本控制和经营风险控制能力也提出了一定程度的考验。随着精益生产的理念被整车厂商广泛采用，整车厂商倾向于采用零库存采购管理策略以降低存货对资金的占用，同时要求配套零部件企业能够做到及时供货，从而使配套零部件企业面临较大的生产管理和资金运营压力，从而影响资金使用效率和利润水平。汽车零部件产业发展正经历深刻变革（一）三化将主导零部件产业发展方向低碳化，信息化，智能化深度影响全球汽车零部件产业发展，将加快形成以新能源汽车零部件、智能网联汽车零部件为代表的新兴产业领域，也将推动零部件企业与通信、互联网等企业跨行业、跨技术领域合作，并引发新一轮并购、重组活动的发生。这些新兴领域，将成为汽车产业变革的代表，既是全球零部件巨头主动出击、实施技术创新的重点，也是中国品牌零部件企业迎头赶上、打造后发优势的契机，更将成为我国出台政策进行产业引导的重点领域。面向未来，机遇和挑战并存。（二）国际化将成为提升产业竞争力的必由之路一方面，零部件企业正在并将继续成为汽车领域海外投资、并购的主力军，通过多种方式融入国际市场，以获得核心技术、扩张全球规模和培育优秀人才。因此，企业的国际化经营能力正成为关键。另一方面，依托技术合作、资本合作提升核心竞争力，也将成为我国各零部件企业实现稳健、可持续发展的重要路径。同时，将继续致力于为企业营造便利化营商环境，加大品牌培育，推动零部件产品、技术、标准、服务走出去。（三）跨界融合将成为产业发展的重要方向随着制造强国战略的推进、互联网+的拓展以及汽车技术本身的智能化发展及商业模式创新，各零部件企业的信息化及数字化处理能力将成为其核心竞争力的重要组成部分。为此，传统零部件企业必须拥有跨行业的视野，学会开展跨领域的竞争与合作，加强与互联网企业的跨界融合，充分吸收和利用互联网资源优势，弥补自身业务短板，才能在汽车生态边界快速超越传统认知的新时代走得更好、更远。在国家科技计划中扩大对零部件企业支持在现有项目遴选注重集成全国相关领域的优势创新团队，聚焦研发问题，强化基础研究、共性关键技术研发和典型应用示范基础上，将是否实现《目录》内关键零部件技术突破、是否促成整零配套合作、是否带动零部件‘四基’薄弱环节联合攻关等纳入项目遴选考核参考要素；项目申报在重点说明创新思路、技术路线和研究基础的同时，增加说明是否实现关键零部件产业化等内容，整零并重、统筹发展。汽车零部件行业技术水平及特点随着下游汽车整车行业创新驱动发展，我国汽车零部件行业技术水平总体有明显提高，但与国际汽车零部件企业仍存在一定的差距。一方面体现在总成水平，国际知名汽车零部件集团总成水平较高，在一定程度上推动着汽车工业技术的进步；另一方面，国际知名汽车零部件集团掌握着关键零部件技术和工艺，形成在特定领域的专业竞争优势。国内汽车零部件企业自主开发体系尚未完全成熟，产品独立开发能力较弱，产品更新换代发展较慢，产品以配套为主，多数产品较为低端。在汽车锻造零部件细分领域，我国的锻造类汽车零部件企业总体技术水平与国外锻造企业也存在一定的差距，主要体现在材料技术、装备技术和自动化水平方面。锻造材料作为锻造零部件上游行业，特殊的材料构成和加工工艺往往决定了锻造零部件的性能，材料技术水平高低往往能够影响下游锻造零部件企业的技术水平。锻造零部件生产工艺对锻压、热处理、机加工、检测等装备要求较高，装备水平高低是下游一级零部件供应商或整车厂审核的重要内容，国内锻造零部件企业相对国外厂商，装备从性能到自动化水平等方面存在一定的差距。目前高端零部件产品市场仍主要被外资或合资企业占据，但随着我国锻造零部件企业自主创新能力不断加强，部分企业进入国际知名汽车零部件集团供应链体系，高端产品市场占比份额也有所提升，如高压共轨等部分核心零部件已占据主导地位。随着国家政策支持，企业不断加大科技创新资金投入，综合技术水平将进一步向国际领先技术水平靠拢。加快建设以制造业创新中心、国家技术创新中心为代表的新型研发机构以深化产学研合作为导向，通过制造业创新中心、国家技术创新中心等新型研发机构建设，增强应用技术供给，推动基础研究、应用技术、产业化技术之间的有效贯通。加快建设国家智能网联汽车创新中心。联合汽车、信息、通信等领域专业力量，整合国际国内创新资源，加快覆盖智驾技术、平台技术、战略标准、产业培育、工程服务、投资基金、国际合作等业务的国家智能网联汽车创新中心建设。同时通过业务分工和资本纽带，整合地方资源，逐步推动区域分中心建设。创新中心未来重点研究中国L4级自动驾驶汽车共性技术模块、智能网联汽车发展战略、智能网联汽车复杂系统体系架构、智能网联汽车标准法规研究、汽车人工智能支撑技术、人机交互及共驾基础技术、智能网联汽车基础数据库及测评技术等七大共性技术，以及高精度地图基础平台、智能网联汽车云控基础平台、新型智能车载终端基础平台、智能计算平台、智能网联汽车功能和信息安全平台等五大共性交叉技术产业化支撑服务工程。充分发挥国家动力电池创新中心的引领作用。依托国联研究院和中国汽车动力电池产业创新联盟，着力打造汽车动力电池协同攻关、动力电池检验测试评价、科技成果孵化与转化、行业共性基础工作组织四大平台。其