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新能源车减负之路 “瘦身”是大势所趋

发布日期:2022-02-09   来源:界面新闻   浏览次数:1296

在燃油车油耗标准收紧以及电动车补贴门槛提升、新能源积分压力等因素推动下,整车及零部件厂商迫切需要新的技术路径以实现减耗节能。

汽车轻量化和一体化压铸是降低油耗、提升续航的重要途径,在需求推动下,汽车轻量化及一体化压铸的渗透率将持续提升。

“瘦身”是大势所趋

轻量化指在保证汽车强度及安全性能的前提下,尽量降低汽车的整备重量。

研究表明,如果燃油车减重10%,油耗将降低 6-8%;如果新能源车减重100kg,续航里程将提升10-11%,同时降低20%的电池成本和日常损耗成本。

对于传统燃油车和新能源汽车而言,轻量化技术能够提升动力系统工作效率,从而减少能量消耗、提升整车续航,逐渐成为各大整车及零部件企业的重要技术方向。

特斯拉在轻量化的基础上使用一体化压铸技术,引领新一轮的技术创新。

一体化压铸技术能够使车身一次性成型,免去先分体冲压后焊装的复杂过程,大幅简化制造流程;由于只有1-2个大型零件,一体化压铸技术能够免去大量零件连接造成的累计误差,制造精度得以提升,同时能节省大量的财力和物力,进一步提升汽车轻量化程度。

Model 3(配置|询价)后车身底板采用了传统工艺,由70个零部件组装而成;Model Y(配置|询价)采用了一体化压铸技术,后车身底板整体由2个大型铸件组成,连接点由700-800 个减少至约50个,制造时间从1-2小时减少至3-5分钟,下车体总成重量将降低 30%。

据特斯拉的消息,下一步计划使用一体化压铸技术制造完整的下车体总成,将约370个零部件压铸为2-3个大型铸件,重量将进一步减少10%,从而提升约14%的续航里程。

在特斯拉的引领下,国内多家铝合金压铸零部件公司开始布局一体化压铸技术,购入多台巨型压铸机用于车身结构件等领域的一体化压铸。

铝合金是理想的汽车轻量化材料,提高车辆安全和燃油经济性的同时,减少汽车全生命周期的碳排放量,广泛应用于底盘、车身、动力系统等领域。

作为汽车的核心部件之一,汽车底盘在整车重量中占比达27%,仅次于白车身和动力总成。与车身相比,底盘轻量化技术和工艺更成熟,成本更低,底盘轻量化是整车轻量化的重要领域。

目前底盘轻量化的主要路径是以铝合金代替钢铁,根据国际铝业协会的数据,铝合金在动力系统的渗透率达90%,汽车底盘与其相比仍是蓝海市场。

车身是整车重量占比最高的部分,也是轻量化潜力最大的领域,传统汽车中以高强度钢代替普通钢材能减重约 11%,采用铝合金则能减重约40%。

与传统汽车相比,新能源汽车三电系统将导致整车重量增加,从而影响续航对于相同车型,三电系统将导致整车额外增加200-300kg的重量。电池包是重量最大的部分,约占整车重量的18-20%,其中电池包壳体(电池盒)约占电池包重量的10-20%,是电池包中重量占比仅次于电芯的部件。在电池能量密度提升逐渐进入瓶颈期后,电池盒轻量化成为新能源汽车的重点领域。

当前阶段兼顾性价比和轻量化效果的电池盒最佳轻量化方案是挤出铝型材下壳体和 SMC上盖的组合,随着碳纤维、镁合金等材质的价格下降,电池盒轻量化方案有望迎来进一步优化。

高门槛,低集中度

根据文灿股份招股说明书,2018年我国压铸行业相关企业数量约12600家,其中生产压铸件的企业数量占比70%以上,但大部分供应商的轻量化压铸件产能较低。

国内铝合金压铸企业大致分为三类:一类是整车企业旗下的铝合金压铸厂,如长城汽车旗下的精工汽车压铸分公司,比亚迪旗下弗迪动力的精工中心,这类企业目前主要配套母公司。第二类是国内主机厂与外资压铸公司成立的合资公司,如上汽华域皮尔博格有色零部件(上海)有限公司,华域和莱茵金属各占 50%股份,配套上汽大众、一汽大众及上汽通用。第三类是数量众多的第三方铝合金压铸供应商,如上市公司文灿股份、广东鸿图、爱柯迪、拓普集团等。该类企业二级供应商居多,配套采埃孚、博世、法雷奥、威伯科等变速箱、刹车、转向等系统供应商。

文灿股份成立于1998年,公司主要从事汽车铝合金精密压铸件的研发生产。2020年公司完成对法国上市公司百炼集团的收购,百炼集团产品包括汽车制动系统、进气系统、底盘结构件等领域的铝合金铸件。

文灿股份是国内铝合金压铸车身结构件的先行者,2014 年公司就成功研发了车身结构件,并在2014年实现车身结构件的量产。目前公司对特斯拉、奔驰汽车、上海蔚来的车身结构件均已进入量产阶段,是国内少数能够批量生产的铝合金车身结构件的企业。2021年,公司订购包括2台6000T压铸机在内的7台大型压铸机,用于一体化车身结构件研发制造,在一体化压铸方面布局较快。


广东鸿图也已经进入小鹏汽车配套体系,双方将同步开发一体化结构件。最新的消息显示,公司开发的6800T新能源汽车超大型一体化铝合金后地板压铸结构件产品(以下简称“一体化结构件”)于2022年1月17日成功试制。

此外,泉峰汽车、拓普集团、爱柯迪等压铸企业也在一体化压铸领域展开相应布局规划,未来将进一步增强公司产品及技术实力。

拓普集团于2021年9月订购21台压铸单元,其中涵盖7200T、4500T 及 2000T等不同规模的压铸设备,预计将提升一体化压铸件产能;泉峰汽车南京总部的2700T压铸机已经进入量产使用状态并实现供货,5000T的压铸机预计四季度将交付用于产品量产,此外公司在马鞍山生产基地又购入多台大型压铸设备,匈牙利工厂也将布局压铸设备,为产能释放夯实基础;爱柯迪于2022 年1月发布公告拟发行16亿元可转债,其中部分募集资金将用于引进800T-8400T不等的国内外中大型精密压铸单元。

随着新能源汽车渗透率持续上升,汽车轻量化及一体化压铸件规模将不断扩大, 布局轻量化及一体化压铸件的公司将受益。进入产能释放阶段,产能利用率提升将促进盈利能力改善,投资者可以持续关注。 

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