2023年汽车轻量化中国市场研究报告-2023

1122作者修伟明孙博睿王梧卜高梦群季晨邢永强汤尔昊33 8研究范围 9 9 10 10 11 11 11 11 13 14 19 20 20 20 21 22 22 23 24 24 26 26 28 29 30 31 32 34 34 3444 35 35 36 38 39 39 40 41 41 43 49 51 52 52 52 54 54 55 55 55 56 56 564.3.3“点焊＋粘接”复合连接技术的应用 56 57 57 57 60 60 61 61 62 62 63 6355 63 64 64 64 64 66 6766 9 12 13 14 15 16 16 17 17 18 20 21 23 23 24 25 25 26 27 28 30 37 43 45 46 47 47 51 52 53 53 5477 57 58 58 59 59 60 6188I概览提高性能等要求的出现进一步催化了汽车轻量化的发展，如今汽车轻量化市场正面临着巨大报告第一章解析了中国汽车轻量化的市场定义、中国轻量化市场发展历程、市场运行模式以及行业特点。本章指出了汽车轻量化市场的产业链以及相应企业，将历史演变趋势与现状相结合，研究了行业发展业态阐述了轻量化出现的必然性，同时概括其市场的主要运行模社会环境的促进下，为企业进行深一步的轻量化技术研发提供了更广阔的空间。解读产业链上游应用材料、中游的内外饰零部件等以及下游的整车工厂的现状。最后通过对驱动和制约报告第三章以中国汽车轻量化主要实现途径作为切入点，研究了三个实本章在材料轻量化以及工艺轻量化发展现状中进行了主流材料、技术应用、产业链、企业布局以及未来发展趋势的分析与调研，结构轻量化由于是在软件上完成的，因此只有详细的技报告第四章介绍了中国汽车轻量化市场创新举措，分为创新材料、技术以及工艺三方面考虑到汽车轻量化市场与汽车整体市场深度绑定关系，报告第五章立足于汽车市场投资牌、产品与策略六大方面的行业进入壁垒，归纳电动化、联网化、共享化和国际化为汽车行99专有名词释义汽车轻量化在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。车身扭转刚度车身在受到外力时抵抗弹性形变的能力。STAFSTAF（SteelTubeAirForming）是一种新型的可大幅度降低车身框架重量的成形系统。STAF是一种新型的管材热风吹制工艺，它结合了挤压和吹制两种工艺。热冲钢板工艺热冲压成形技术，是将硼钢钢板（初始强度为500～700MPa）加热至奥氏体化状态，快速转移到模具中高速冲压成形，在保证一定压力的情况下，制件在模具本体中以大于27℃/s的冷却速度进行淬火处理，保压淬火一段时间，以获得具有均匀马氏体组织的超高强钢零件的成形方式。超高强度钢碾压成型工艺高强度钢板的热冲压成形工艺的基本流程是：落料—预成形—加热—冲压成形—去氧化皮—激光切边冲孔—防锈处理，并在冲压成形和保压定形阶段同时进行板件淬火。PP+EPDM+TD30车用改性聚丙烯塑料，增韧，30%滑石粉填充，主要用于汽车大部件有保险杠、仪表板护板、门板、立柱等部件。SPRSPR（Surfaceplasmonresonance）被称为表面等离子体共振，是一种物理光学现象，SPR技术可用于生物分子间结合特异性的分析、浓度定量、结合动力学和亲和力分析以及热力学分析，能够实时检测DNA与蛋白质之间、蛋白质分子之间、药物与蛋白之间、核酸与核酸之间、抗原与抗体之间以及受体与配体等生物分子之间的相互作用。FDS热融自攻丝技术可用于异种金属或同种金属的连接。目前铝车身中大量使用该工艺。CMT焊冷金属过渡焊接技术（coldmetaltransfer，CMT）是一种无焊渣飞溅的新型焊接工艺技术。正负极材料锂离子电池常用的正极材料有锰酸锂，钴酸锂，磷酸铁锂以及三元材料等，常用的负极材料包括碳材料及硅基材料等。隔膜是电解反应时，用以将正负两极分开防止在电解池中直接反应损失能量的一层薄膜。锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一。膜电极膜电极组件（MEA，MembraneElectrodeAssembly）又称膜电极，是燃料电池发电的关键核心部件，膜电极与其两侧的双极板组成了燃料电池的基本单元—燃料电池单电池，由极板、气体扩散层、催化层、质子交换膜组成。热轧冷轧热轧是结晶温度点以上的轧制，冷轧是结晶温度点以下的轧制。单体电芯单体电芯由电极和电解质组成，构成蓄电池组的基本单元，被称之为单体电芯，又叫做单体蓄电池。拜耳法拜耳法是一种工业上广泛使用的从铝土矿生产氧化铝的化工过程。1887年由奥地利工程师卡尔·约瑟夫·拜耳发明，其基本原理是用浓氢氧化钠溶液将氢氧化铝转化为铝酸钠，通过稀释和添加氢氧化铝晶种使氢氧化铝重新析出，剩余的氢氧化钠溶液重新用于处理下一批铝土矿，实现了连续转向节转向节（SteeringKnuckle）又称“羊角”，是汽车转向桥中的重要零件之一，能够使汽车稳定行驶并灵敏地传递行驶方向。转向节的功用是传递并承受汽车前部载荷，支承并带动前轮绕主销转动而使汽车转向。三电系统三电系统指的是电动车的电池、电机、电控根据国家统计局发布的《国民经济行业分类》国家标准第1号修改单（GB/T4754-2017汽车轻量化是指在保证汽车安全性、舒适性及操稳性基础上，通过结合轻量化技术以及汽车轻量化产业主要包括产业上游原材料冶炼以及提供、中游零部件加工以及下游的整车厂客户。其中汽车轻量化的产业链核心基础为原材料冶炼与提供。应用在汽车轻量化领域代表公司有以高强度钢为业务的首钢集团、以生产铝合金为主的顺博合金、镁合金加工公司部件加工公司主要有泉峰汽车、文灿压铸股份、今飞凯达等，下游则是以长城汽车为代表的在如此长的产业链条中，每个环节都有术业专攻的企业，各企业以自身核心优势为切入能+节约能源”双目标并行。其次是技术转变——从降低质量的技术到汽车轻量化系数技术代爆发的全球石油危机，油价飞涨迫使世界各国通过减轻汽车质量来实现节油，于是汽车行现如今随着电动汽车的不断普及汽车行业的不断发展，由于新能源汽车受续航里程的限质变撬动需求，新能源汽车渗透率有望迎来加速提升。新能源汽车产业正处于从政策驱0 资料来源：公开数据整理，觅途咨询研究&分析及驾驶舒适性等其他方面的改善，因此降低汽车质量的技术成为了企业主要研发汽车轻量化图表3：汽车降重10%效果出带凸缘的连续异形封闭截面。在强度相同的条件下，将汽车车体部件更换为STAF构件，要在成型后切断端部即可，成品率可提高至90％左右。通过凸缘的一体成型可以减少部件数％，随着材料科技和制造工艺的进步，汽车轻量化的趋势也越来越明显。汽车工业为了研究汽车的轻量化水平，还提出了汽车轻量化系数指标来进行衡量：汽车轻量化系数L=白车身控制指标水平分析较好水平一般水平轻量化系数LL≤2.52.5<L≤3.5L>3.5白车身（带开闭件）L≤3.53.5<L≤4.5L>4.5前被汽车行业普遍接受的一个评价白车身轻量化水平的指标，数值越小，表示轻量化水平越“在汽车轻量化领域，从关注车辆整备质量的降低转向了关注整车轻量化系数的降低。”182.360182.3606.35132.08143.29132.08143.29139.04117.01117.01114.84109.84106.75100.590.2106.75100.590.283.4683.4683.9279.275.17（2）电池连接工艺：特斯拉电池模组里的电池连接方式比起传统的电阻焊有着质的改图表6：ModelS与Model3电池比较大小资料来源：特斯拉专利，觅途咨询研究&分析（4）轻量化材料：目前铝合金和高强度钢仍然是轻量化材料的首选。车身支架上，特超高强度钢占比上升至15%；在高压导线上，特斯拉使用高压铝导线，较相同载流量的铜导图表8：ModelS电池壳图表9：特斯拉Model3车身材质图（6）先进工艺使用：特斯拉不同部分的零件使用了不同的先进工艺，在碰撞吸能的位近年来，除了新能源汽车造车新势力，传统车企也逐步进入新能源汽车赛道。同时凭借机融入车身底架，采取平板式电池模组放置于车轴两侧，同时采用铝合金材质作为电池壳保（2）吉利：作为国内重要的整车厂商，吉利也十分重视轻量化。使用以塑代钢技术，车企车型轻量化应用效果驱动三合一，高压三合一，一块DiLink旋转屏，一块整合了仪表、空调、音箱、智能钥匙等10多项控制模块高度集成的“多合一”车身控制器驱动三合一和高压三合一实现前后相比分别减重25%，整个整车减重40公斤；而车身控制域实现多合一之后也比之前减重25%-35%，成功减重高达300公斤北汽新能源铝合金框架车身、碳纤维顶盖一体化设计、PHC发动机盖、镁合金弯管成型、镁合金压铸仪表板横梁、全塑外覆盖件轻量化方向优化，实现65Kg减重效果用“上钢下铝”结构设计，翼子板采用PP+EPDM+TD30材料，底盘部分大量采用铝合金，大量应用了航天级高强连翼子板材料使用实现减重32.8%上游扩张，产业链整合趋势日趋明显。汽车轻量化从最初分散化、高端化、单一化的特点逐渐呈现出于集约化、普及化、多元化特点。轻量化的发展受到智能网联、节能减排、性能提升等多重需求牵引，通过全产业上下游深度合作，在轻量化材料应用、制造工艺、零部件研发领域多面发力，使轻量化应用车型更加普及，其中新能源汽车细分市场将有望率为其开发专用的新型碳纤维产品。如日产汽车、本田汽车与东丽公司联手开发汽车车体用新型碳纤维材料，赢创同江森自控、雅各布塑料、东邦特纳克斯公司共同研发碳纤维增强塑料轻质材料，东丽与戴姆勒达成共同研发协议为梅赛德斯-奔驰研发碳纤维复合材料部件等。分社会效益转化为对轻量化企业的支持。只有这样才能发挥汽车企业提升轻近年来，国家有关部门出台了一系列法律法规和政策，促进汽车轻量共和国工业和信息化部发布的《汽车产品生产者责任延伸试点实施方案》中，要加强绿品研发，增加低油耗、低排放及新能源汽车生产比例，加快推进整车及零部件轻量化技发布时间发布单位政策名称主要内容2022年8月国家市场监督管理总局《“十四五”认证认可检验检测发展规在新一代信息技术、生物技术、新能源、新材料、高端装备、新能源汽车、绿色环保以及航空航天、海洋装备等产业领域，推动建立健全高水平质量认证制度，促进新技术、新产品、新业态成熟应用。2022年5月国家税务总局《支持绿色发展税费优惠政策指引》推进电池制造、建材等行业绿色化改造、促进节能节水环保、支持新能源车船使用、鼓励污染物集中安全处置等方面实施了一系列优惠政策,不断改善空气、水环境质量,有效管控土壤污染。2022年4月中央人民政府《关于进一步加强新能源汽车企业安全体系建设的指导意见》指导新能源汽车企业加快构建系统、科学、规范的安全体系,全面增强企业在安全管理机制、产品质量、运行监测、售后服务、事故响应处置、网络安全等方面的安全保障能力,提升新能源汽车安全水平,推动新能源汽车产业高质量发展。2022年1月中央人民政府《“十四五”节能减排综合工作方案》提高城市公交、出租、物流、环卫清扫等车辆使用新能源汽车的比例,实施汽车排放检验与维护制度,加强机动车排放召回管理。2021年11月人力资源和社会保障部《中共中央国务院关于深入打好污染见》深入实施清洁柴油车（机）行动,全国基本淘汰国三及以下排放标准汽车,推动氢燃料电池汽车示范应用,有序推广清洁能源汽车。2021年10月工业和信息化部《2030年前碳达峰行动方案》大力推广新能源汽车,逐步降低传统燃油汽车在新车产销和汽车保有量中的占比，推动城市公共服务车辆电动化替代,推广电力、氢燃料、液化天然气动力重型货运车辆。2021年9月商务部《商务部关于进一步做好当前商务领域促消费重点工作的通知》加快推动汽车由购买管理向使用管理转变,破除制约汽车购买使用障碍,释放汽车消费潜力。支持新能源汽车加快发展,会同相关部门深入开展新能源汽车下乡活动。2020年10月国务院办公厅《新能源汽车产业发展规划（2021-开展正负极材料、电解液、隔膜、膜电极等关键核心技术研究,加强高强度、轻量化、高安全、低成本、长寿命的动力电池和燃料电池系统短板技术攻关,加快固态动力电池技术研发及产业化。资料来源：公开资料整理，觅途咨询研究&分析除了国家层面出台政策外，各省市也相继出台了相关政策促进汽车轻量化行业的划》中，提出培育有色金属加工及精深加工企业，着力发展节能环汽车轻量化零部件。黑龙江省人民政府发布的《黑龙江省中长期科学和技术发展规划正负极、隔膜突破低阻零部件、轻量化材料与激光拼焊成型技术，大幅提高小排量发动机的发布时间省份以及发布单位政策名称主要内容2022年10月上海市发展和改革委员会《上海市“十四五”节能减排综合工作实施方案》持续推进工业节能“百一行动”和清洁生产，推广船舶、汽车等大型涂装行业低挥发性产品应用或减量化技术2022年10月重庆市人民政府《重庆市建设智能网联新能源汽车零部件供应链体系行动计划加快铝合金底盘系统及轻量化车身应用,推动纤维复合材料在汽车内饰及车身上应用,增强汽车轻量化材料供应能力。2021年6月湖北省商务厅《浙江省自由贸易发展“十四五”规划》建立关键零部件国际国内双回路供应政策体系,前瞻布局符合材料、海洋新材料、汽车轻量化材料等新兴领域。2021年1月湖南省工业和信息化厅《湖南省新型合金产业链三年行动计划以航空航天、轨道交通、海洋工程、汽车轻量化等用轻合金为重点发展方向,加快中信戴卡铝轮毂及合金铸件项目、湘投金天钛带卷、薄板及钛焊管项目、晟通科技交通运输用铝合金及铝箔项目、中创空天航空航天用铝合金、稀土新材料高性能稀土合金项目,东方铳业中间合金项目建设,推动一批应用领域广泛的新型轻合金材料产业化。2020年10月广东省人民政府《广东省发展汽车战略性支柱产业集群行动计划（2021-2025围绕传统燃油汽车轻量化和节能技术,新能源汽车的电机、电池和电控系统,智能网联汽车的感知、控制、执行系统,汽车检测和测试场地等领域,开展汽车产业“建链、补链、强链”专项行资料来源：公开资料整理，觅途咨询研究&分析技术的专利将会在国家政策的推动下得到发展，在生态环境中体现在汽车是碳根据国家统计局数据，2017-2022年中国人均可支配收入逐年上涨，随着人们生活水平出，占比为24%，而人均交通通信支出占比为14%。随着居民生活水平的提高，人们对于出行的需求越来越大，其中出行的低碳环保与安全将成为消费者购买车辆的重要选择因素，这食品烟酒居住交通通信教育文化娱乐医疗保健衣着其他用品及服务资料来源：国家统计局，觅途咨询研究&分析化行业正由技术突破期向落地实施期过渡。随着国家政策的支持力度的加大，未来专利研究0资料来源：觅途咨询研究&分析汽车排放污染物主要包括一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、颗粒物等等，据统计，00000资料来源：环境部，觅途咨询研究&分析整理续航里程对新能源汽车发展至关重要，随着中国新能源汽车续航里程的提升，促进中国虽然企业在新能源汽车轻量化技术方面布局已久，但一直受到成本等方面的限制。在新的风险。据统计，在2017-2022年间，虽然中国碳义。而在有意向购买新能源汽车的燃油车主当中，对于未购买新能源汽车的主要原因有49.7%的车主提到了续航里程短，而有22.4%的车主提到了安全性不高。同时，有64%的车主表示资料来源：公开资料整理，觅途咨询研究&分析资料来源：公开资料整理，觅途咨询研究&分析车身、底盘、发动机、座椅、行李架、变速杆、内饰、外饰以及方向盘，轻量化产业链下游资料来源：公开资料整理，觅途咨询研究&分析其中铝合金是现行技术工艺下性价比及可行性较高的轻量化材料。中国单车用铝量持续提升。铝合金广泛应用于汽车，包括车身覆盖件的铝板、动力总成、底盘、车身结构件等铝单车重量需较2015年分别减重10%、20%、35%，对应单车用铝量将达到190kg、250kg、镁合金是目前使用的最轻的金属结构材料。采用镁合金可在使用铝合金的基础上再减轻区主要是北美、欧洲、日本。现阶段镁合金在汽车上的应用主要集中于车身、发动机和内饰碳纤维复合材料在汽车中可应用于车身、底盘、车顶、车门、头盖、引擎改性塑料，是指在通用塑料和工程塑料的基础上，经过填充、共混、增强等方法加工改性，提高了阻燃性、强度、抗冲击性、韧性等方面的性能的塑料制品。目前改性塑料主要应原料代表企业高强度钢大冶特钢、太钢不锈、西宁特钢、方大特钢等铝合金忠旺铝材、亚铝集团、南山集团、凤铝铝材、帕萨集团、美铝、诺贝利斯、三菱铝业等镁合金西部钛业、营口银河、中铝洛铜、闻喜银光等碳纤维复合材料精功科技、金发科技、万丰奥威、国恩股份、吉林化纤、安泰科技、上工申贝、中简科技、楚江新材、双一科技等改性塑料国立科技、南京聚隆、会通股份、金发科技、江苏博云、杭州高新、道恩股份、奇德新材、国恩股份等资料来源：觅途咨询研究&分析新能源汽车具有环保、节约、简单三大优势。在纯电动汽车上体现尤为明显：以电动机代表企业业务拓普集团拓普集团的铝合金汽车零部件业务主要包含锻铝控制臂及铸铝、锻铝转向节/羊角。自从2015年量产以来，拓普集团的铝合金控制臂业务持续快速发展，CAGR近50%。广东宏图广东鸿图是国内铝压铸行业的龙头，汽车行业产品贡献了公司90%的营收和利润。具体业务包括发动机、变速箱缸盖罩、变速器壳体等，主要客户既包括通用、克莱斯勒、本田这样的国际车企，也包括上汽乘用车这样销量快速增长的自主品牌，还包括特斯拉这样的新能源领军企亚。力尽科技力劲科技是全球最大的压铸机生产商，主营用于铝合金零部件生产的冷室压铸机。力劲科技在全球拥有8个主要生产基地，分布于全国5个省份以及中国台湾和意大利，在20多个国家设有超过60家销售办事处和服务中心，拥有自己的零部件制造工厂，可以降低上游供求形势对生产成本的影响。伯特利伯特利是铝合金转向节领域的领导者，铝合金转向节是伯特利主营的盘式制动器总成上的一个重要零部件。公司可以单独销售给整车厂或制动系统制造商，也可以将其集成在自家的制动器总成上，增强产品的竞争力。根据公开资料，公司客户涵盖了通用全球、上汽通用、福特、沃尔沃、长安汽车、北京汽车、吉利汽车、上汽集团、奇瑞汽车等主流乘用车厂商。资料来源：觅途咨询研究&分析因汽车销量基数低、宏观经济持续稳定恢复、国内疫情防控感染或重复感染。部分政策到期加上今年春节假期较早，引导消费需求前置，行业终端价格情等因素冲击而需求同比下降14%；新能源车是增换购消费者的改善型需求，零售同比增长车企发展成为中国新能源汽车的龙头企业，吉利、长城及广汽等传统车企极力追赶，市场份平。比亚迪市占率最高，达13.4%。其次特斯拉中国、上汽乘用车、广汽埃安蔚来、理想、吉利、小鹏的市场份额分别为10.1%、5.6%、4.4%、3.9%、3.2%、3.2%、2.4%、图表21：年中国新能源汽车行业市场份额统计情况（%） 比亚迪特斯拉中国上汽乘用车广汽埃安长城奇瑞蔚来理想吉利其他资料来源：公开资料整理，觅途咨询研究&分析现如今，一二线城市的新能源汽车市场已经趋于饱和，三线城市以下的下沉市场正给新量化实现途径中技术的改良、新能源市场的发展以及用户需求关注汽车性能；制约因素可归仍具有较快增速。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《第二次中国新能源汽车行业在过去几年内经历了飞当中占有较大比重。当前，由于科技和产业变革，新能源汽车已经成为汽车产业转型升级的中坚力量，新能源汽车行业也迎来了前所未有的发展机遇，因此与汽车行业息息相关的汽车制的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》发布。该技术路线图明确新能源发展目标，2035轻量化逐渐成为了汽车行业的主旋律，但轻量化往往要付出成本的代价：轻量化金属材料价企参与到技术的研发中，在材料轻量化的表现拓展了材料选择与应用的可能性，工艺轻量化中的一体压铸为轻量化提供了一条低成本在零部件加工方面，随着汽车工业的不断发展，整车厂商对汽车零部件技术含量、可靠性、精度、成本和节能环保等方面要求日益提高，促使汽车零部件制造企业加大技术开发力工艺进行升级，从而为整车厂商提供高技术含量、高可靠性、高精度、低成本、节能环保的提高了对零部件制造企业的自主开发能力要求。以上各方面均需要生产厂商有着较长时间的在工艺轻量化领域，新能源汽车制造中开始研究热冲压成形技术。热冲压成形技术是一个塑性变形和材料组织变化同时产生的工艺,因此塑性加工技术人员和材料开发技术人员必须比以往的冷加工成形研究更加密切协作。加热冷却技术必须结合新能源车身和底盘零部件的结构设计进行深入研究,以便可以实现零部件不同部位到达预期强度的要求，但该技术还达到改进汽车的动力学性能、操纵稳定性、降低各部分噪声以及提高汽车的刚度和安全汽车轻量化有三种实现方式：1、材料轻量化。如使用结构更轻的高强度钢、铝合金、镁合金、碳纤维复合材料对传统普通钢结构进行代替。2、结构轻量化。如通过开发全新的汽车架构实现轻量化、甚至优化车身零部件数量、减少零部件尺寸等。3、工艺轻量化。如减重效果及成本费用上由低到高。市场上最主流的轻量化材料为高强度钢和铝合金材料，高强度钢由于其超高强度主要应用于车身骨架的关键部位；铝合金材料由于其良好的减重效果主要应用于覆盖件，壳体等位置。两者的性能和价格可达到平衡，因此了实现大规模商业化碳纤维材料目前缺陷显著，限制其大规模商用。镁合金耐腐蚀性差、易燃、成本较高的缺陷铝合金的优势在于减重降本成效高。铝合金的密度低、质量轻、且铝合金结构设计优化可以实现二次减重，整体减重效果大于50%，此外铝合价格和铝合金相近，但镁合金的易腐蚀问题限制了其在汽车行业的大规模应用，因此铝合金板分别轻6/4.5Kg，轻量化率（减重质量/原件质量）达到57%/54%，但价格同比仅为43%/53%，价格增幅要低于轻量化效率。随着铝制零部件制作工艺提升，逐步形成量产型生随着轻量化技术的发展高强度钢正在被铝合金所代替，越来越多的车企选择的铝合金作门、翼子板等。汽车的动力系统、传统系统、制动系统、底盘及轮毂等也占据车体的主要重量，因此也是铝合金轻量化应用的主要发展方向，采用铝合金车身的捷豹XF减重190kg，减重效果为10%。新能源汽车方面，动力电池系统是新增系统且重量较大，对内部质量疏松的问题，铸铝压铸件不易由高压压铸生产，一般为低压/差压压铸或者挤压压材料轻量化的产业链主要由上游材料开发提纯、中游零部件加工以及下游汽车制造三部铝产业链具有生产原料单一、生产工艺单一两大特征。铝土矿几乎是生产氧化铝的唯一产业链中游为零部件加工，将原材料铝锭通过熔铸、轧制、挤压和表面处理等工艺和流95%以上。其中，铝轧制材一般指铝板、铝带、铝箔，铝挤压材一般指铝型材、铝线材、铝又占其中的主体。工业铝型材主要应用于交通运输、机电设备、耐成本使其对钢、铜等材料形成替代。数据显示，中国铝合金产量波动较为明显，但整体维持汽车制造业是工业铝型材的主要应用领域之一。汽车轻量化作为汽车节能减排的级加工，最后下游企业进行制作设备成可以应用到终端的产品或零件，部分公司已实现三个全球铝行业上游企业汇总产业企业名称铝土矿云南铝业、中铝公司、南山铝业、中色股份、挪或海德鲁、印尼国家铝业、几内亚铝巩土公司氧化铝美国铝业、力拓加铝、俄罗斯铝业、挪威海德鲁、印尼国家铝业、中铝公司、信发集团中国宏桥、中铝、俄铝、信发、力括、阿铝吨、国电投吨、美铝、挪威海德鲁、韦丹塔众和股份、包头铝业、中铝公司、海蓝光电、铁呜材料、晶瑞新材、宏赫化工、科恒晶体全球铝行业中游企业汇总产业企业名称高纯氧化铝国瓷材料、河北鹏达、海蓝光电、镁呜材料、晶瑞新材、宏赫化工、科恒晶体、中天利铝带、铝箔厦顺铝箔、昆通科技、鼎胜铝业、鲁丰环保、华西铝业、昆山铝业、恩远实业、众和股份、云南铝业、美国铝业、埃迪亚贝拉集团、阿德集团、济南恒诚铝业铝加工件兴发铝业、凤铝铝业、坚美铝业、南山铝业、伟业铝材、南平铝业、力拓铝业、新振升集铝型材富阳飞盛铝业（原大通型材〉、佛山市亮银铝制品、北京太航金属铝合金型材富阳市大源镇信达型材厂、四川皇家蓝卡铝业、富阳飞盛铝业（原大通型材〉全球铝行业下游企业汇总产业企业名称坚美铝业、亚洲铝业、兴发铝业、云南铝业、辽宁忠旺、凤铝铝业、奋安铝业、伟业铝材、十传百铝利源精制、辽宁忠旺、南山铝业、中信戴卡、云南铝业、奥瑞德、蓝晶科技、同鑫光电、水晶光电、吴天光资料来源：觅途咨询研究&分析世界上正式投入实际应用的铝合金有一千多种，人们对具有高质量和高延的需求越来越急迫，其次，人们对熔铸技术术方面的精确度要求更高。除了熔铸技术，人们在轧制技术、挤压技术、段炼技术也提出了镁合金成形技术不断升级，国内厂商加快镁合金轮毂推广步伐。近几年，国内镁合金深加工企业加快镁汽车轮毂相关项目的投资，林州鼎鑫镁业和河南德威科技已完成正反挤压成断改进镁汽车轮毂的生产工艺，例如上海交大研发出铸造+旋压复合成型技术，明显提高镁车身等。相关数据显示，2014年中国汽车单车平均用铝量大约为92kg，欧美单车用铝量达镁合金是常用金属结构材料最轻的一种，其密度约为铝的2/3，钢的1/4，同时具备比强度高、比弹性模量大等优点，在汽车中的应用同样在上升，目前在汽车轮毂作为兼具轻量化、安全性、舒适度和可靠性等优异性能的轻量化材料，碳纤维材料前景乎是钢材的20倍。相关资料显示，目前业内采用了改性沥青、木质素制备、聚烯烃制备、集成的部件分拆成多个轻质零件、零件小型化以及通过模块化平台、使用通用性零件等间接方式等实现结构轻量化。主要有四种技术分别为拓扑技术、拓扑拓扑优化的主要思想是寻求一种能够根据给定负载情况、约束条件和性能指标，在指定件理论上可满足载荷需求，实现特定算法下的材料最优分布，可以获得在特定体积分数下的水平集法、均匀化法、进化式结构优化法、独立连续映射法等，常用的软件是OptiStruct、尺寸优化是以零部件尺寸参数为设计变量，如板材厚度、截面面积等，寻找最优设计参拓扑技术是未来的结构轻量化的主要优化方式，目前各大企业与学者研究的技术也主要提高材料的利用率，减少冗余的材料，而达到车身结构轻量化的目的，结构优化主要包括尺拓扑优化作为结构优化的一种，不同于车辆构件的尺寸优化和形状优化，是对布局和节层会给出一个整车定义，包括车多大多重，涉及到成本控制，同时希望车达到哪一程度的性以不同程度的提升整车性能。拓扑优化的方法已在电动汽车全铝车身的轻量化上已经实现了成功的探索。湖南大学研制的第二代样车实现了比第一代纯电动汽车整备质量减重18.5%，电动汽车的轻量化不能仅仅追求材料、制造工艺或结构设计的某一方面，而是需台化的整车及系统设计以及高安全性设计。生产工艺及制造方面将传统的汽车制造四大工艺过程简化为焊接和总装并大量采用了线下分装和模块化供货，缩短了流水线的长度。创造性增材制造技术通过材料逐层打印制备结构，为复杂构件制造提供了新的成形方式。拓扑从而达到零部件减重目的。当前热门的轻量化工艺主要包括激光焊接工艺、液压成形工艺、激光焊接是以高能量密度的激光将不同厚度、不同材质、不同冲压性能和不同表面处理状况的钢板对拼后焊接在一起，再冲压成零部件。使用激光焊接的钢板能减少零件和模具数量，提高尺寸精度，结构刚度和强度，达到减少车身质量的目的。当前由激光拼焊工艺生产液压成形是指用液体的压力代替刚性的凸模或凹模对板料进行冲压加工的方法。根据液以降低11%的零件成本，14%的设备成本，并能减轻7.3%的质量。中国的液压成形技术从热冲压工艺是将初始强度的钢板加热到奥氏体温度范围（850°C然后在冲压成所需形状，同时以20～30°C/秒的冷却速度进行淬火，保压一段时间后随室温冷却，相比传统冲压多出了钢板加热和零件淬火的过程。热冲压可以得到超高强度的车身零件，从而能够减小一体化压铸是是指通过大吨位压铸机，将多个单独、分散的铝合金零部件高度集成,再零部件厂商都在研发与试验中，当前世界上仅有特斯拉大规模量产了一体化压铸产品。根据工艺轻量化的四种方式各有其上中下游产业链，其中激光焊接属于激光产业，作为激光互联化发展。热冲压、热冲压是较晚引入中国的，目前尚未形成较为完全的产业链，中国的激光由于具有发散度小、亮度高、单色性好、相干性好等一系列特点，因此被广泛地运用于工业制造、信息通讯、生物医疗、科研军事等诸多领域，并在社会生产活动中发挥了极其重要的作用，激光也因此与计算机、原子能和半导体并称二十世纪的新四大发明。激光上下游产业链整体较为完备，激光器及其配套装置与设备位居产业链中游。与激光相关的产品和技术服务已经遍布全球，渗透到各行各业，形成了较为完备的产业链。激光器产业链上游的技术，与传统加工相比具备明显优势。激光加工是利用经光学系统聚焦后的高强度激光束用于切割、蚀刻、焊接及精细微处理等诸多工业生产领域。激光加工具有输出能量集中、稳定的特点，能够较好地处理传统工艺方法较难处理的硬度大、熔点高的材料。激光加工设备激光打标设备、激光焊接设备等。在精细微加工领域，激光具备切割质智能化的方向发展，激光加工设备开始从航空航天、机械制造、动力能源等传统宏观加工领域逐步渗透到显示面板、消费电子、集成电路等精细微制造领域，极大地推动了相关产业的在汽车动力电池的制造过程中，激光焊接起到了关键作用。从中道工艺的角度，极耳和激光焊接全程参与了PACK模组连接片及盖板上的防爆阀等完整装配流程。随着“碳中和”稳步上升。根据数据显示，中国新能源汽车销量快速增长，尤其是2021年以来市场销量爆低，挤压作为其上游的激光焊接厂商价格空间。加之动力电池行业龙头集中，导致议价能力较强。消费电子的终端下游包括智能手机、手提电脑、可穿戴设备等，前两者当前已是存量的比例为激光加丁设备，并假设其中5%的设备为激光焊接设备，做此估算的依据是，通过比对大族激光的小功率激光设备的销售额和苹果公司的capex，二者比例大约在3%~5%之间。源汽车、锂电池、半导体及新兴市场的需求驱动，中国激光焊接设备市场规港出现了爆发式液压元件产品主要包含动力元件、控制元件、执行元件、辅助元件、液油管及接头、密封阀、压力表，液压油、传动液等。中国液压产品具备安全、高效、功能明中国液压行业产业链上游为圆钢、钢材等原材料、精密铸件和相关图表24：液压行业产业链资料来源：觅途咨询研究&分析参与者为原材料供应商。液压件生产所需的主要原材料为钢材。钢材产量的变化中国液压件行业产业链中游的参与主体为液压件企业，目前中国中和信息化部和国家开发银行联合组织开展《2017年度工业强基工程重点产品、工艺“一条龙”和产品垄断。经工业和信息化部组织评审，推荐以下企业作为工程产业链环节示范企业高品质铸件大连远景铸造有限公司、中航力源液压股份有限公司、青州海盾液压机械有限公司材料热处理和表面处理江苏恒立液压股份有限公司、烟台艾迪液压科技有限公司阀杆及阀芯硬度控制江苏恒立液压股份有限公司关键零部件加工江苏恒立液压股份有限公司、青岛力克川液压机械有限公司、山东泰丰智能控制有限公司配套高性能弹簧杭州弹簧有限公司配套密封件安徽库伯密封技术有限公司控制技术江苏国瑞液压机械有限公司、山东泰丰智能控制有限公司产品标准制定北京机械工业自动化研究所试验监测技术、评估及设备大连远景铸造有限公司、中航力源液压股份有限公司、山东泰丰智能控制有限公司整机应用徐工集团工程机械股份有限公司、山东临工工程机械有限公司、国机重工集团常林有限公司资料来源：工信部，觅途咨询研究&分析液压件广泛应用于工程机械、航空航天和冶金机械等装备制造领域的各类主机产品和技术装备，其中，工程机械行业是液压件最大的下游应用领域。从应用占比来看，工程机械的与海工、新能源等）合计的应用占比为38%。资料来源：公开资料整理，觅途咨询研究&分析0资料来源：觅途咨询研究&分析，上海液气密行业协会从冲压模具产业链来看，精密冲压模具和金属结构件上游主要为钢材、铝材、模具钢等由于热冲压成型技术进入国内时间较短、技术先进、精度要求高，国内所具大部分依赖进口。相对于常规的冷冲压模具，热冲压模具特有的冷却管道技术对模具提供团有限公司、上海赛科利汽车模具技术应用有限公司等企业，也具备了热冲压模具的设计和一为材料供应商主要为免热处理铝合金。热处理铝合金是一体化压铸必需材料，主流高品质免热处理铝合金材料开发者仍然以国际知名企业为主，如美国铝业、德国莱英菲尔德、特斯二是大型压铸机供应。其主要分布在中国、日本、瑞士、意大利、德国和美国，压铸机铸件质量的优劣起着极为重要的作用。现阶段中国的铸模具行业市场规模较大，但竞争格局中游为外部采购的压铸零部件厂以及自建产线的整车厂。于外部采不确定性，而第三方压铸企业则更容易获取规模效应，因此该环节的上市企业相对较多，竞基于自建产线来看，一体化压铸行业属于重资产、技术密集型行业。现阶段，一体化压铸工下游为整车厂分为传统汽车和新能源汽车。于新能源汽车来讲一体化压铸产业链下游直大的新能源汽车市场必将驱动一体化压铸技术发展。于传统汽车来说，传统车企本身有很成汽车轻量化趋势催生一体化压铸需求。汽车轻量化能够实现节能、提高续航里程、降低制造成本，产业发展大势所趋；具体实现方式包括材料选择、制造工艺、结构设计三种，其重新设计，并使用超大型压铸机一次压铸成型，替代了传统汽车制造中的冲焊环节，实现了工艺轻量化的四种焊接方式均有其代表的公司，其中一体化压铸作为未来工艺轻量化的联赢激光，公司汽车焊接主要应用于汽车零部件领域，主要服务于德系和美系汽车配件10.91%。2018年，公司投资两千多万，建立了汽车焊接工程实验室接研究及开发。公司提供动力电池从电芯到模组及PACK的激光焊接自动化成套设备，2019界上同类型设备快30%，但价格比国外同类型生产线低40%，打破了国外在该领域的垄断地位。除了汽车白车身焊接系统，华工激光还在汽车制逆中的板材激光拼焊和切割。传气囊内胆激光焊接、汽车保险打激光打孔，发动机凸轮轴实现激光表面硬化处液压行业的上游行业主要有三类，分别是钢铁、配件和工作介质，其中钢铁供应一般是国内大型钢铁联合企业，包括宝钢股份、鞍钢股份、河钢股份等;工作介质指的是液压油，液压行业中游制造企业有恒立液压、邵阳液压、合锻智能、艾迪精密、川润股份、鲍斯液压行业下游主要是工程机械、农业机械、机床工具、汽车工业等行业，其中工程机械行业额有潍柴动力额、中联重科、三一重工等;汽车工业包括比亚迪、长安汽车、上汽集团（1）恒立液压：恒立液压（601100.SH）成立于1990年，是一家专业生产液压元件及液压系统的公司，于2011年在上交所主板上市。该公司从液压油缸制造发展成为涵盖高压油缸、高压柱塞泵、液压多路阀、工业阀、液压系统、液压测试台及高精密液压铸件等产品（2）艾迪精密：艾迪精密（603638.SH）成立于2003年，是国内军企业，于2017年在上交所主板上市。该公司主要从事液（3）长龄液压：长龄液压（605389.SH）成立于2006年，是一家生产专业工程机械用液压关键部件的企业，于2021年在上交所主板上市。该公司主要产品为工程机械用液压中特控制系统，结合了内高压成形工艺。该生产线具有年产34万辆份轿车热成型保险杠骨架2008年，长春伟孚特（VAFT）汽车零部件有限公司开展了高强度钢板热成形技术、装备与工艺的综合研究，建立了热冲压高强度钢板在成形过程中的热-力-相变多物理场耦合本构理论和动力显式弹塑性大变形有限元算法，并在国内率先自主设计、研制出具有完全自主知压铸机，在美国加州和德克萨斯州工厂均配备多台大型压铸机。同时，特斯拉已订购8000T一体化压铸相较于传统的冲压加焊装工艺，有成本低、效率高、轻量化等优势，随着技图表28：一体化压铸较传统工艺的优势序号优势点1成本低：①减少焊接带来的成本；②减少人工成本，预计可以减少80%以上人工；③零件大幅减少，相应的设备、模具等成本降低；2效率高：①工时由2小时减少至5分钟以内；②焊点减少，ModelY采用一体化压铸前后地板后焊点减少超过1700个；3轻量化：ModelY采用一体化压铸前后中地板后，能够降低车重10%，增加续航里程14%；资料来源：特斯拉官网，觅途咨询研究&分析随着各国对节能减排越来越重视以及汽车产业的发展，汽车轻量化作为一片蓝海市场在镁合金各项性能优异，汽车应用价值高。镁是一种优质的轻金属材料，其比重为50图表30：镁合金加工性能镁合金的加工性能表现压铸生产效率比铝高25%，金属模铸造比铝高300-500K，消失模铸造比铝高200%熔化成本只有铝的2/3模具热载负荷小，可以降低检查频率，因此表面质量和外观优于铝合金模具寿命是铝的2倍资料来源：公开资料整理，觅途咨询研究&分析先，更是供给了全球市场84.21%以上的镁锭。但是由于技术不够成熟、成本较高、消费者认资料来源：同花顺iFind，觅途咨询研究&分析工程塑料具有优良的耐化学性、机械性能、耐热性、等特点需维修的特点。纤维增强塑料是一种塑料和增强纤维复合而成的材料。汽车工业主要使用玻璃纤维和热固性树脂两类复合材料。玻璃纤维和热固性树脂这两类复合 有成本低、质量强的特点。目前玻璃纤维增强不饱和聚酯片状模塑料制造的前翼子板、发动机罩、尾板等在汽车车身上已普遍应用的有用。以玻璃纤维（毡）为增强材料的玻璃纤维毡增强热塑性复合材料已在座椅骨架、保险杠、电池托架、仪表板、地板、护板材料具有量轻、刚性大、易加工成形、抗冲击能力强、耐久性好、舒适性好等优点。碳纤维质量只有钢的1/4，是一种纤维丝状的复合材料，具良好的韧性和抗拉强度。目前碳纤维材纤维应用于汽车中,是降低油耗、减少排放、提高新能源汽车续航里程最有碳纤维主要性能特点性能特点抗拉强度在3,50OMPa密度是钢的1/4，是铝合金的1/2比强度比钢大16倍，比铝合金大12倍耐超高温耐低温在非氧化气氨条件下，可在2,000°C时使用，在3,000°C的高温下部分熔融软化；在-180°C低温下，钢铁变得比玻瑞脆，而碳纤维依旧具有弹性耐酸、耐油、对腐蚀能耐浓盐酸、磷酸等介质侵蚀，其耐腐蚀性能超过黄金和铂金，同时拥有较好的耐油、耐腐蚀性能可以耐急冷急热，即使从3,000°C的高温突然降到室温也不会炸裂模量高弹性模量在230GPa以上开发的平台化、模块化、集成化。这样碳纤维车身及金属平台的混合车身结构对于传统汽车通过材料逐层累加的方式来制备零件，尤其对复杂构型的结构有较强的适用性，在原型快速制造和小批量生产中制造效率更为显著。此外，增材制造对复杂结构的制造能力也促进了整激光熔融、熔融沉积成型等多种技术，可成形材料涵盖金属、非金属、复合材料、生物材料了传统制造技术的桎梏，是先进制造领域中的重要组成部分，在航空航天、机械电子、新能源、医疗器械、建筑领域具有广阔的应用前景。增材制造为复杂拓扑优化构型的制备提供了仿生设计和仿生学可能代表着轻量化设计的未来。工程师和科学家正在生产基于自然界骼结构的机身。最近的研究工作集中在单细胞浮游生物的外骨骼、蜂窝结构、草茎结构以及生产过程中的连接技术和成形技术。当前应用较为广泛的有板材锁铆连接、粉末注射成形、法满足轻量化车身对板材连接的要求。而锁铆连接技术在连接轻质材料如铝合金、镁合金等粉末注射成形是传统粉末冶金工艺与现代塑料注射成形工艺相结合的一项新型近净成形具有巨大的技术和经济优势。目前已被大量应用在汽车轻量化上，主要包括汽车动力传输零件、涡轮增压器、燃油喷油器、安全气囊传感器嵌入件、压力传感器、电动门锁来的36m增加到122m。复合连接长度的增加会导致焊点的减少。比如大众AUDIA6在弯曲第五章中国汽车及汽车轻量化市场投资现状及发展前汽车轻量化市场与汽车市场关系密切，涉及汽车材料、零部件等多个方面。因此汽车行从细分赛道的角度对比2022年上半年与上年同期，汽车零部件、整车制造以及汽车后驶等赛道风头强劲，吸金热度不减，汽车零部件交易金额对比上年同期增长16%；整车制造3002502020H12020H22021H12021H2资料来源：觅途咨询研究&分析第五章中国汽车及汽车轻量化市场投资现状及发展前00资料来源：觅途咨询研究&分析022224455资料来源：觅途咨询研究&分析第五章中国汽车及汽车轻量化市场投资现状及发展前9970资料来源：觅途咨询研究&分析天使轮及Pre-AAB轮C轮及以后第五章中国汽车及汽车轻量化市场投资现状及发展前898765432089876543209773541000227资料来源：觅途咨询研究&分析汽车轻量化趋势打开行业新增长空间。汽车轻量化是通过降低自身重量，提升整车的经济性、动力性，降低排气污染的一种设计方法，现已成为汽车发展潮流。而汽车轻量化也不断驱动车身、传动系统、动力总成等零部件领域的技术变革，同时也为投资并购交易打开增加快核心技术攻关，推进芯片国产化进程。汽车芯片等部分核心部件受国外供应商垄断汽车电动化趋势下动力电池驭风而行。新能源汽车是国家应对气候变化、推动绿色发展动锂离子电池生产成本不断下降，并伴随新能源汽车需求量稳步提升，各路玩家布局动力电第五章中国汽车及汽车轻量化市场投资现状及发展前55595587燃料电池系统动力电池系统AI芯片ADAS算法软件开发充电设施与系统发动机基本零部件轴承解决方案其他传统燃油车厂商加速整合。面对需求收缩、供给冲击、预期转弱的传统燃油车市场发展相关配套设施也迎来重大机遇，在充电市场持续发力的同时，换电业务兼具补能速度快，更第五章中国汽车及汽车轻量化市场投资现状及发展前手车交易逐渐成为行业发展新引擎，二手车电商平台年国家和地方政府的政策扶植，以及产业自身技术规模上的制约，使得中国汽车工业存在着进入壁垒是影响市场结构的重要因素，是指潜在进入企业和新企业若与既存企业竞争可能遇到的种种不利因素。中国汽车工业的进入壁垒主要表现为规模经济、产品壁垒、技术壁实现汽车轻量化需用到高压压铸技术，高压压铸因其高温、高压、高流速的问题具备以压铸零部件总成多为复杂的中空异形结构，同一个零件的壁厚变化较多，因此熔融状态快速流动的金属液在冲型过程中可能无法很好地填充，容易在边角由于压室、型腔、浇注等与大气连通，压铸过程中卷入气体、金属液析出分解产生的气体等均会导致气泡问题，从而影响产品的良品率。因此压铸设备的第五章中国汽车及汽车轻量化市场投资现状及发展前布