发动机缸体产业发展工作指南

发动机缸体产业发展工作指南

十三五期间，我国铸造原辅材料企业专业化水平进一步提高，在金属炉料、增碳剂、孕育剂、球化剂、蠕化剂、预处理剂、精炼剂和铸造用砂及各种粘土砂的添加剂、树脂、涂料、发热保温冒口等众多领域都形成了一批专业化的生产基地。在黑色金属原材料方面，一批符合国家产业政策的优质铸造用生铁生产基地得到进一步提升，铸造用高纯、超高纯生铁生产取得突破，大幅降低了对进口优质生铁的依赖；在有色金属原材料方面，形成了一批铸造铝合金锭专业化生产企业，并采用铝液直供的方式配套压铸企业采用短流程工艺生产；北方地区铸造硅砂生产基地建设逐步规范，熔融和烧结陶瓷砂等特种铸造用砂取得较快发展；树脂粘结剂、涂料、过滤器等造型材料领域专业化生产能力越来越高，无机粘结剂的研发和应用取得了一定的突破。国产铸造装备水平显著提升依托铸造企业新建项目和技改提升的需求，我国铸造装备制造水平有了显著提升。铸造装备企业加大自主研发投入，通过技术引进、消化吸收以及国外收购等多种措施，形成一批自主研发能力较强的骨干制造企业；行业也加快了兼并重组的步伐，铸造装备集团化发展趋势初显。中频感应电炉、铝合金燃气熔化炉等熔化设备向更高效节能方向发展，自动定量浇注设备、金属液转运系统在企业得到更广泛应用；静压造型线、垂直造型线、水平脱箱线、粘土砂砂处理成套设备、自硬砂成套设备、制芯设备的研发与制造水平均有了很大提升；国内已成功开发了6000t大吨位压铸机，智能压铸岛在压铸企业得到推广应用，差压、挤压和半固态成套装备也取得了较大突破并正得到深化应用；砂型喷墨打印（3DP）、砂型切削及复合成形设备发展迅猛，带动了相关领域智能化工厂的建设发展。近年来，国内龙头企业走出国门收购国际知名铸造设备制造企业，中国铸造装备在国际市场的竞争力逐步提升。产业布局加速调整十三五期间，在物流成本等市场要素驱动下，我国铸造产业布局紧随汽车及装备制造企业的区域分布加快了调整步伐。在京津冀、长三角和粤港澳大湾区经济一体化发展的进程中，铸造产业发挥了重要作用，吸引行业优势资源聚集发展；尤其是随着汽车轻量化的快速发展，宁波、南通、苏州、肇庆、重庆、天津、芜湖等地区的压铸产业发展速度加快，形成了一批轻合金压铸产业基地。关键铸件制造能力稳步提升适应主机行业和重大装备对高端铸件的需求，我国铸造工艺技术水平稳步提高，高压鋳造、半固态铸造、挤压铸造、精密组芯造型、电渣熔铸、快速铸造等工艺技术取得了较大突破。企业强化关键铸件的研发生产，百万千瓦级以上三代核电设备高压外缸大型铸钢件，百万千瓦600℃等级超超临界汽轮机机组超高压外缸、高压内缸、高压主气门及高中压调节阀壳铸钢件，超大型、超厚断面球墨铸铁中压外缸与轴承座，超大型耐腐蚀高镍基球墨铸铁泵体，大功率水轮机铸件，百万伏高压输变电铸铝壳体铸件，大兆瓦风电轮毂低温球墨铸铁件，大型海装工程耐蚀双相不锈钢铸件，工程机械液压铸件，超大型机床球墨铸铁件，高强度高韧性铝合金汽车结构件，5G通信基站大型薄壁铝合金散热壳体铸件等众多领域都有了较大突破；多数领域关键铸件已实现自主化制造，产品质量稳步提高，国际竞争力也明显加强。铸件材质结构进一步优化随着主机及装备制造业需求的变化，我国铸件材质结构也发生了较大变化。球墨铸铁件的应用范围逐年扩大，其中新型城镇化供排水系统建设和风力发电设备等快速发展带动了球墨铸铁件的需求快速增长，2020年球（蠕）墨铸铁件产量为1530万吨，较2015年增长270万吨，占所有铸件比例增长至29．5%；受汽车轻量化和新能源汽车、通讯3C等产品的快速发展，2020年铝（镁）合金铸件产量达680万吨，占所有铸件比例达到13．1%。铸件材质结构加速优化调整十四五期间，适应主机市场的需求，我国铸件材质结构将进一步变化。在铸铁件产品中，高性能球墨铸铁、蠕墨铸铁材质铸件占比将进一步增长；在轻量化发展趋势以及新能源汽车快速发展和5G通讯新基站加快建设的背景下，部分传统黑色铸件将被轻合金铸件替代，铝、镁等轻合金应用将进一步扩大，在铸件市场中的占比将持续增长。、智能制造将加速助推产业转型升级在国家发展数字化经济、加快实施工业和信息化深度融合的背景下，加速推进新一代信息技术与传统铸造行业的深度融合已经成为发展趋势，通过可以促进企业提高效率、提升管理水平和转型升级发展。另外，人力成本逐年上升、招工难是企业面临的最大压力，成本上升造成市场竞争力下降，铸造行业亟需通过关键工序自动化、关键岗位机器人替代、生产过程管理的智能优化控制，实现降低成本、提升产品质量、提高生产效率和降低作业强度的目标，让铸造业在产业链中更具竞争力。行业将持续探索不同铸造工艺企业智能化生产模式，通过典型企业示范带动行业走智能制造发展模式。行业发展的总体趋势国内外市场竞争进一步加剧铸件市场取决于主机行业需求以及参与国际市场的份额。汽车工业是铸件最大需求用户，国内乘用车、商用车、新能源业的需求来看，未来对铸件的需求相对平稳。国际出口市场对于中国铸造发展规模同样举足轻重，当前全球制造业增长疲软，欧美再工业化实施吸引中高端制造业回流，贸易摩擦带来关税增加，提高了企业出口成本，发展中国家参与全球产业再分工承接制造产业转移加快，制造成本、贸易政策、环境容量等综合因素正在影响全球制造业产业链布局。近年来，就有不少国内以出口铸件为主的企业选择在泰国、越南等一带一路国家和地区新建铸造工厂。据不完全统计，近十年，我国仅砂型铸造生产线新增超过六千条；同时，受汽车轻量化对铝镁轻合金铸件需求增长的拉动，压铸机数量快速增长，近十年我国进口压铸机数量达到1685台。高效率铸造装备的投入，极大提高了企业生产效率，企业铸造生产能力也在不断提高。面对国内市场需求增长空间有限、国际市场需求放缓以及制造业向发展中国家转移，中国铸造产业的市场竞争将进一步加剧。行业发展的主要成绩产业规模平稳发展铸造是装备制造业发展不可或缺的重要环节，是众多主机和重大技术装备发展的重要支撑。受益于装备制造业对铸件市场的庞大需求，2020年我国铸件总产量达5195万吨，已连续21年位居世界首位。十三五期间，我国铸造用原辅材料、铸造设备、铸造模具和铸件生产协同发展，有力地保障了产业整体规模的相对平稳；受主机行业需求放缓、汽车轻量化以及国际贸易摩擦等综合因素的影响，我国铸件产量增速有所放缓，2016~2020年平均增速为2．6%，铸件产量整体保持了平稳发展。汽车零部件市场概况（一）汽车零部件行业主要由日本、德国和美国等传统汽车工业强国主导，中国汽车零部件企业与国际龙头企业差距逐步缩小汽车零部件厂商呈现专业性、独立性、经营全球化的特点，主要分布在美国、日本、德国。根据中国汽车报社公布的2020年全球汽车零部件企业百强榜，全球汽车零部件前十的企业除潍柴集团位于中国外，其他九家均在德国、日本等传统汽车工业强国内；百强企业中日本、德国和美国零部件企业最多，其中日本以27家入围排名榜首，德国以17家居次，美国以15家获得第三名。相比较而言，中国汽车零部件企业起步晚，但处于不断进步中，中国汽车零部件企业凭借成本优势、先进制造能力、快速反应能力、同步研发能力等不断拓展市场，与国际龙头企业差距逐步缩小，有11家企业进入全球汽车零部件百强榜。（二）汽车零部件产业逐步向新兴市场转移，采购实现全球化当前，美国、欧洲和日本等发达国家和地区的汽车消费市场逐渐饱和，中国、印度等新兴国家汽车市场已成为世界上最具增长性的汽车消费市场，同时这些国家劳动力丰富且具有价格优势，随着汽车制造行业竞争日趋激烈，为了有效降低生产成本并开拓新兴市场，汽车及零部件企业开始加速向中国、印度、东南亚等国家和地区进行产业转移。伴随着汽车零部件工业逐渐迈向全球化，整车厂及一级供应商对所需的零部件按产品质量、价格、交期等条件在全球范围内择优采购，不再局限于仅采购本国零部件产品，而零部件企业也不再局限于仅供应给本国的下游企业，将其产品面向全球销售。（三）我国汽车零部件行业发展前景广阔汽车零部件行业是汽车工业的重要组成部分，受益于整车制造行业持续发展带来的市场需求，我国汽车零部件行业在过去十年内也实现了较快增长。2011年~2017年，我国汽车产销量处于不断增长态势，汽车零部件行业得以迅速发展，行业销售收入由2011年的1．98万亿元增至2017年的3．88万亿元，年均复合增长率达到11．89%；2018年和2019年，受汽车整车产销量下滑的影响，我国汽车零部件行业销售收入较2017年也有所下滑；2020年，在新冠肺炎疫情的冲击下，我国汽车零部件行业销售收入实现了逆势上涨，较2019年增加552．95亿元，增幅为1．55%。十四五期间，我国经济将保持向好趋势，消费需求将不断提升，未来我国汽车产销量仍有较大增长潜力，我国汽车零部件行业发展前景广阔。汽车零部件行业特点及发展趋势（一）汽车整车厂零部件外购趋势明显汽车一般由发动机系统、传动系统、转向系统等组成，各系统又有多个零部件构成，汽车整车组装涉及的零部件种类众多，且不同品牌和不同型号的汽车零部件产品规格和类型也各不相同，难以形成大规模的标准化的生产。汽车整车厂作为行业内的主导者，为提升其生产效率、盈利水平，同时降低其资金压力，逐步将各类零部件剥离出来，交由上游零部件厂商进行配套生产。（二）汽车零部件行业分工明确，呈现专业化、规模化特征汽车零部件行业具有多层级分工特点，汽车零部件供应链主要按照零件、部件、系统总成的金字塔式架构，具体划分为一、二、三级供应商。一级供应商具备参与整车厂联合研发的能力，具备较强的综合竞争力，二、三级供应商一般专注于材料、生产工艺和降低成本等方面，二、三级供应商竞争激烈，需要通过加大研发提升产品附加值、优化产品等方式摆脱同质化竞争。随着整车制造商角色从大而全的一体化生产、装配模式逐步转变为专注整车项目研发设计，汽车零部件厂商角色逐步从单纯制造商延伸至与整车厂商联合开发，根据整车厂的要求开发生产。在专业化分工背景下，逐步形成专业化、规模化的汽车零部件制造企业。（三）汽车零部件趋向于向轻量化发展为响应节能减排的号召，各国纷纷出台乘用车燃料消耗量标准法规。根据国家工信部规定，我国乘用车的平均燃料消耗量标准将从2015年的6．9L/100km降到2020年的5L/100km，降幅高达27．5%；欧盟通过强制性的法律手段取代自愿性的CO2减排协议，在欧盟范围内推行汽车燃料消耗量和CO2限值要求和标示制度；美国发布了轻型汽车燃料经济性及温室气体排放规定，要求2025年美国轻型汽车的平均燃料经济性达到56．2mpg。根据国际铝业协会的相关数据，燃油车的重量与耗油量大致呈正相关关系，汽车质量每降低100kg，每百公里可节省约0．6L燃油，减排800-900g的CO2，传统汽车车身轻量化是目前主要的节能减排方法之一，已成为汽车行业发展的必然趋势。随着电动车的产销快速上升，续航里程目前仍然是制约电动车发展的一个重要因素。根据国际铝业协会的相关数据，电动车的重量与耗电量呈正相关关系。除去动力电池能量和密度因素外，整车重量是影响电动车续航里程的关键因素，纯电动汽车整车重量若降低10kg，续驶里程则可增加2．5km。因此，新形势下电动车的发展对轻量化的需求显得十分迫切。实现轻量化主要有使用轻量化材料、进行轻量化设计和轻量化制造三个主要途径，从材料方面看，轻量化材料主要包括铝合金、镁合金、碳纤维和高强度钢等。从减重效果看，高强度钢-铝合金-镁合金-碳纤维呈现减重效果递增的态势；从成本方面看，高强度钢-铝合金-镁合金-碳纤维呈现成本递增的态势。在汽车轻量化材料中，铝合金材料综合性价比要高于钢、镁、塑料和复合材料，无论应用技术还是运行安全性及循环再生利用都具有比较优势。据赛瑞研究的数据，2020年在轻量化材料市场中，铝合金占比为64%，是目前最主要的轻量化材料。产业集中度进一步提高十三五中后期，下游行业对铸件需求增速放缓，铸造市场竞争加剧，另外，国家强化了对工业领域的污染防治。在市场竞争加剧和环保要求日益严格的环境下，我国铸造行业呈现出两级分化走势。一批企业持续推进技改提升、实施精细化管理和环保安全治理，整体水平已处于国际先进地位，并逐步成为具有国际竞争力的龙头骨