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新能源汽车专题研究:一体化压铸降本利器模具与铸件开创变革

编辑:[db:作者] 时间:2024-08-24 23:08:26

(一)一体化压铸颠覆传统造车工艺,实现降本增效

1. 一体化压铸颠覆传统汽车制造办法

传统车身构造件繁多,制造工序繁芜,包括冲压、焊接、涂装、总装四大环节。

新能源汽车专题研究:一体化压铸降本利器模具与铸件开创变革

传统白车身由300-500个零部件构成,焊接点位高达4000-6000个。
主车场通过向零 部件供应商采购冲压、压铸构造件,并将其组装连接(包括焊接、铆接、涂胶等), 再与自身冲压制造的外覆盖件焊装,形成白车身总成。

压铸工艺具有生产效率高、产品壁薄的特点,更适宜于铝合金车身构造件的生 产。
钢材构造件大都采取冲压件,而铝合金材在冲压工艺下成形性差、起皱严重, 因此铝合金加工多采取压铸办法。
压力铸造紧张分为高压铸造(即压铸)、低压铸 造、差压铸造等,个中低压铸造与差压铸造多用于发动机、底盘区域,而高压铸造 由于生产效率高,产品壁厚较薄,因此是铝合金车身构造件的主流生产工艺。

一体化压铸将代替传统车身构造件冲压、焊接环节,简化生产流程。
压铸技能 是将液态金属在高速高压浸染下射入紧缩的模具型腔内,并在保压条件下结晶凝固, 形成半成品或成品的精密成型技能。
而一体化压铸是通过大吨位压铸机,将多个单 独、分散的铝合金零部件高度集成,再一次压铸成型为1-2个大型铝铸件的办法,省 去冲压、焊接环节。

2. 轻量化、集成化程度提高,生产效率大幅跃进

集成化简化流程,生产效率显著提升。
一体化压铸高度集成,省去冲焊环节, 简化生产流程,并且运用新型免热处理合金材料,省去热处理环节,车身构造件制造韶光由传统冲焊工艺的1-2小时缩短至2-3分钟。
轻量化提高续航里程。
根据2020 年特斯拉电池日公开数据,ModelY一体化压铸后地板总成零部件相对付Model3减少 79个,仅用1-2个大型压铸件,机器人焊点由700-800个减少到50个,减重30%,未 来将采取2-3个大型压铸件更换下车体总成370个零部件,进一步减重10%,续航里 程提高14%。
减负车企自身资产负债表。
一套大型自动压铸单元占地约400平米,相 比冲压+焊接,工厂占地面积可减少35%。

3. 一体化压铸显著降落车身本钱

用一体化压铸铝合金后地板,单车制造本钱低落约31%。
传统冲焊产线紧张 设备为冲压机、模具以及焊接机器人,一体化压铸紧张设备为压铸机及压铸模具。
综合股料本钱以及制造本钱,钢制冲焊后地板总成本钱约为2023元/套,一体化压铸 铝合金后地板总成本钱约为2100元/套,总成本相近,但一体化压铸制造本钱低落约 31%。
年产50万套后地板总成本钱测算核心假设如下: 1.假设钢制后地板总成重量80kg;一体化压铸全铝后地板总成重量60kg; 2.假设冲压机均匀冲次15SPM,压铸机生产节拍为120s; 3.假设冲压机和压铸机寿命为7年,冲压模具寿命为10万件,压铸模具寿命为 5万件,模具每年改换。

(二)家当化落地提速,一体化压铸大势所趋

1. 特斯拉引领一体化压铸,各主机厂跟进布局

(1)特斯拉引领车身制造的集成变革

特斯拉后地板一体化压铸率先量产,车身前舱一体化压铸总成开始试验。
2020 年电池日上,特斯拉首次发布Model Y一体化压铸后地板方案,用1-2个大型压铸件 取代79个零部件;2022Q1财报互换会上表示特斯拉德州奥斯汀工厂在后地板的根本 上,增加前地板(前纵梁)的一体化压铸,前后地板的零部件数量从171个减少至2 个,焊点数量减少了超过1600个。

未来向下车体总成发展,将结合CTC电池方案。
2021年特斯拉在柏林工厂开放 日上展示了特斯拉一体化压铸下车体,操持用2-3个大型压铸件取代原有的370个单 体零件。
除前地板、后地板以外,中间部分则由CTC电池上箱体承担起中部车身底 板浸染。
该上盖集成体的设计集成了原电池包上盖+原车身中地板。

(2)新势力携手第三方压铸厂快速跟进

蔚来携手文灿股份,ET5将采取一体化压铸后地板,ES7将采取一体化压铸后 副车架。
根据蔚来NIO DAY公开信息,一体化压铸技能能有效降落后地板重量、增 加后备箱空间、整车抗扭刚度达到34000Nm/deg。
同时根据文灿股份公告显示, 6000T压铸设备已于2021年11月完成首次半片式后地板试制,一体化压铸后地板产 品已在整车厂中完成白车身安装下线。
小鹏与广东鸿图互助,加速布局一体化压铸。
2022年1月广东鸿图6800T底盘一 体化构造件下线,6月得到小鹏某车型底盘一体化构造件产品定点。
小鹏广东肇庆工 厂紧张由广东鸿图供应,武汉工厂自建一体化压铸工艺车间,将引进一套(条)以 上超大型压铸岛及自动化生产线。

根据拓普集团官网,高合汽车与拓普集团互助的一体化压铸车身后舱于2022年 2月正式下线。
该产品是海内首个基于7200吨巨型压铸机正向开拓的一体化超大压铸车身后舱,采取的是与上海交通大学互助的TechCastTM超大铸件用低碳铝合金材 料,未来该技能将在高合后续车型中大批量运用。
小康汽车宣告操持于2022年底到2023年上半年实现一体化压铸车身,现在已经 进入全面研发阶段。

(3)传统OEM加快布局一体化压铸

梅赛德斯-奔驰2022年年初发布观点车VISION EQXX。
个中,车身方面最大的 创新在于车身的后部以及前部塔顶运用了仿生工程构造部件,实在质正是大型一体 化压铸铝合金部件,奔驰称之为BIONEQXX,由于少了焊点整体成型,车身后部的 刚性得以大幅度地提高。
沃尔沃汽车2022年2月8日宣告将投资100亿瑞典克朗在瑞典Torslanda建造新 工厂,以准备生产的下一代全电动汽车。
沃尔沃操持在新工厂利用8000T锁模力的 巨型压铸机生产汽车后地板,估量将在2025年运用于全新的全电动平台。

2. 三方入局滑板底盘,推动一体化压铸技能运用

大型一体化压铸技能是滑板底盘高度集成化的工艺根本。
滑板底盘高下车体解 耦,采取平台模式,把安装在底盘里面的转向模块、制动模块、悬架模块、三电模 块等进行模块化支配,并通过车架来链接,从而可以根据不同车型的哀求变更相应 模块,进而缩短开拓周期。
全体底盘采取全线控技能,使得行驶系统、转向系统、 传动系统、制动系统高度集成,机器构造大幅简化,可大大节省车内空间。

目前主机厂、电池厂、滑板底盘公司等均在向底盘集成化程度更高的方向发展。
三方积极布局滑板底盘争抢行业话语权,电池厂以及滑板底盘公司的加入将加速行 业发展进程。
一方面滑板底盘各模块集成化受益于一体化压铸技能的打破,另一方 面滑板底盘快速发展将推动一体化压铸技能的运用。

(1)主机厂底盘模块化与集成化程度不断提高

2012年特斯拉Model S就已经将电池包、线掌握动、悬架、电机等硬件以高度 集成化的设计嵌入到底盘之上。
目前比亚迪的E3.0平台、大众MEB平台等都是底盘 不断集成化的产物,通过将传统分立部件集成为三合一、五合一乃至八合一等更加 集成化的平台,实现线束、接插件等构造的优化简化。
平台上多种车型,只需配备 一套动力电子系统,提高车型可延展性,缩短开拓周期,降落本钱。

(2)电池厂深度布局CTC后线控底盘

目前宁德时期已在积极布局CTC及线控底盘。
根据高工锂电,宁德时期未来或 推出第四代高度集成化的CTC电池系统,CTC技能不仅对电池进行重新排布,还会 纳入三电系统。
在CTC根本上,宁德时期利用其电池上风向线控底盘方向拓展,包 括设立盘毂动力、宁德时期电机布局电机体;公司2020年陆续入股芯迈半导体、杰 华特微电子,布局电控核心部件;2021年入股拿森科技,布局线控底盘;并于2021 年8月在上海临港培植一体化电动底盘项目。

(3)Rivian、Canoo、Pix等抢先布局滑板底盘

Rivian电动平台skateboard:Rivian滑板底盘搭载了四电机系统以及空气悬架, 具有高的灵巧性。
Rivian把电芯放在自研电池包里,然后封装到碳纤维材料的底盘 内,主打防水和减重,基于统一的滑板底盘平台,可以迅速拓展至多种车型。
Canoo滑板底盘:Canoo开拓了独特的独立驾驶平台,即滑板底盘,其具有高 度模块化的配置,上半部分是为乘员舱模块;下半部分是Drive模块。
基于相同滑板 底盘平台,Canoo共推出三款车型。
PIX Moving超级底盘:超级底盘领悟了全线控及分布式驱动技能,同时采取“软 件定义”和“通用模块化扁平底盘”,打造原生智能汽车开拓模式,汽车制造无需 从零进行整车开拓,只须要基于通用底盘定制上装运用,就可以快速、灵巧地根据不同运用处景需求打造不同类型车辆。

二、铸件:东风已至,龙头企业迎来发展机遇

一体化压铸家当链上游包括大型压铸机设备、模具以及免热合金材料;中游主 假如大型一体化压铸件;下贱紧张是整车厂。
由于一体化压铸技能上风明显,家当 化落地提速,利好百口当链业务扩展。

(一)千亿蓝海空间,行业壁垒高筑

1. 量价齐升的逻辑支撑铸件市场扩容

一体化压铸件运用不断扩展。
根据广东鸿图、文灿股份等干系公告,目前大型 一体化压铸件紧张集中在三个产品:一体化后地板总成、一体化前舱(前地板)总 成、电池托盘。
个中后地板总成已实现量产,未来铸件厂商将连续向中地板总成、一体化汽车底盘构造件拓展。
由于车身外覆盖件对强度哀求较高,仍采取传统冲焊 办法。
未来随着压铸机合模力提升,技能工艺成熟,良品率增高,一体化压铸件渗 透率有望进一步提升。

一体化压铸件单车代价量大幅提升。
当前新能源车单车一体化压铸后地板重量 约50-60kg,以50-60元/kg的产品定价模式估量,一体化压铸后地板单车代价量约 3000元。
若将一体化压铸件拓展车身及底盘全系,单车代价量将有望达到1.75~2.03 万元。

受益于量价齐升,估量到2025年市场规模达995亿元。
从量的角度,新能源汽 车销量持续快速增长,大型一体化压铸件在车身及底盘构造件中不断拓展运用,渗 透率将进一步攀升;从价的角度,一体化压铸工艺集成化程度更高且单车用铝量增 加,单车代价量也会逐步提高。
通过对主机厂终端汽车销量以及运用车身及底盘一 体化压铸件的进程测算,估量到2025年铸件市场规模可达995亿元。
根据特斯拉及第三方铸件厂商公告,我们作如下核心假设: ①假设后地板单价3000元;前舱(前地板)单价7500元;电池托盘单价4500 元;中地板单价3500元。
未来随工艺成熟度提升,良率提高,铸件单价呈低落趋势。
②后地板已实现量产;估量前舱总成2022年开始量产;电池托盘2023年开始量 产;中地板2024年开始量产。
③核心主机厂销量估量以及渗透率假设见表格。

2. 铸件生产哀求完备的整合能力,技能壁垒较高

①设备壁垒:第一,锁模力大幅提升。
一体化压铸哀求压铸机锁模力≥6000T, 构造具有高可靠性、压射系统具备高稳定性和精准性。
第二,设备制造周期长、资 金投入本钱高。
大型压铸机的设计前期需投入大量韶光本钱,制备周期非常长,装 备造价高昂。
第三,周边赞助配套举动步伐的装置和集成难度也很大。

②模具壁垒:超大型压铸模具的构造设计、制造及可靠性验证均充满寻衅。
结 构设计依赖大量履历及打算实验。
一体化模具更加大型,流利设计更繁芜,壁厚变 化较大,加工难度更大,对浇注、溢流、排气、冷却系统的设计提出了更高的哀求, 重新设计依赖先发履历和大量实验。
对模具的强度和韧性等哀求更高。
由于一体化 压铸是在超高真空环境下,高速充型高压凝固,因此对模具的强度、韧性、精度以 及密封性等均提出更高哀求。

③材料壁垒:传统铝合金压铸件,须要经由固溶和热处理提高强度及韧性,但 是热处理易引起铸件变形及表面毛病。
超大型一体化构造件由于体历年夜且壁薄,无 法承受热处理带来的形变,因此须要采取新型免热处理铝合金材料。
其技能壁垒主 要表示在:铸态下自强化,节制高强高韧的铝合金材料身分派比、组织设计与优化 技能,可以根据产品哀求快速定制、快速验证材料性能。
目前免热处理铝合金可分 为Al-Si系和Al-Mg系两大类,海内紧张以Al-Si系为主,包括清华大学和中国一汽联 合研发的FAW-ZTHJ01,上海交大和华人运通互助的TechCASTTM(JDA1b),立中集 团的LDHM-02,广东鸿图自研的HTDA01、02、03等。

④铸件壁垒:技能层面,哀求具备整合股料及熔化、模具、装备等的压铸工艺 以及机加工和装置的全工艺要素的技能能力,须要极强的know-how积累。
一体化 压铸件具备大尺寸、壁薄、构造繁芜等特点,对强度、延伸率等哀求较高,生产过 程中须要配置合模力6000T及以上压铸机、大型繁芜精密模具、新型免热铝合金材 料和成熟的高真空压铸工艺。
生产关键在于能稳定同等地生产出合格铸件,核心技 术难点包括模温掌握(大型模具包含几百个模具掌握点)、压射速率掌握、真空抽取以及对气孔、变形和毛病问题的快速处理等。
人才层面,哀求具备履历丰富的高 本色技能、品质和生产管理团队。

(二)第三方压铸厂主导占优,利好龙头企业

目前一体化压铸件行业格局中,整车厂和第三方压铸厂均有涉足。
长期来看, 未来行业格局由第三方压铸厂商主导占优,迎来发展机遇: ①下贱供应链广,客户覆盖面广。
在车身构造件方面,第三方压铸厂可以给多 家整车厂供应一体化压铸办理方案;在滑板底盘制造方面,无论是电池厂,亦或是 滑板底盘公司,再或是主机厂自行开拓滑板底盘平台,其均须要一体化压铸企业供 应模块化及一体化压铸件作为制造根本。
②第三方压铸厂技能储备丰富,良品率更高。
一体化压铸技能仍处于发展初期, 各个环节对工艺以及工程师技能履历哀求较高。
除特斯拉作为先行者已自主节制该 技能外,大多数主机厂比较第三方压铸厂,在研发职员和技能储备上都不占上风, 良品率水平普遍不高,而头部第三方压铸厂商良品率每每更具上风。
③第三方压铸厂商对单一品牌汽车销量依赖度更低,更具本钱上风。
由于主机 厂自行压铸只能配套本厂车型,无法兼顾产量和运营本钱,而压铸行业属于重资产 领域,单条产线投入近亿元,年产能约8-12万套,如果整车厂销量不达预期,则自 行投资建厂本钱难以覆盖。
与之比较,第三方压铸厂通过模具改换适配不同车型结 构件的生产,从而提升设备利用率,降落边际生产本钱。

1. 广东鸿图:铝压铸龙头厂商,一体化压铸技能领先

(1)积极开拓新能源车产品,加速布局大型一体化压铸

老牌龙头压铸企业,技能沉淀深厚。
广东鸿图前身高要宏图最早成立于1988年, 目前业务紧张包括压铸件制造、汽车内外饰两大板块。
公司在压铸领域深耕厚植, 形成三大生产基地:高要本部、南通基地和武汉基地,2022年6月公司宣告为就近 配套客户拓展压铸业务,成立天津鸿图及广州鸿图子公司。

在传统压铸业务方面,加大新能源汽车产品研发。
产品涵盖传统燃油车及混动 汽车发动机壳体、缸体、缸盖、支架、车身、底盘等;还包括新能源汽车车身及底 盘构造件、三电(电池、电机、电控壳体)类产品。
据公司财报,2021年新能源汽 车构造件产品占比约8%,根据公司计策,估量新能源产品占比会逐渐提高。
在大型一体化压铸方面,强势进军一体化压铸赛道。
根据广东鸿图年报,公司 6800T智能压铸单元已投产,可实现全自动高效运行,自动感知。
2022年1月6800T一体化压铸后地板正式下线,已通过整车试验验证;目前公司正与力劲互助开拓 12000T超大型压铸机,并将连续采购共计8套大型及超大型智能压铸单元。
公司具 备精良的客户群体,除新势力外,与传统主机厂如广汽、本田等也展开紧密互助。

(2)风雅化管理能力提高,盈利能力回升

根据公司财报,公司2021年业务收入60.03亿元,同比+7.28%;归母净利润3亿元, 同比+92.68%,2021年受外部环境影响较大,面临汽车全行业缺芯、原材料价格上 涨、运费大幅上涨等不利成分,公司通过加大新能源业务开拓实现收入增长,同时 开源节流、降本增效效果明显,实现盈利增长。
2022H1实现业务收入28.98亿元, 同比-2.35%,归母净利润2.21元,同比+68.15%。

本钱管控能力明显提升,盈利能力回升,重视研发投入。
据公司财报,2021年 公司发卖用度率同比低落2.72pct,管理用度率低落1.12pct,财务用度率低落0.26pct,研发用度率持平。
2021年毛利率为20.07%,同比低落2.12pct;净利率5.78%,同比 上升2.32pct。

(3)公司核心竞争力:具备材料、工艺及共同开拓上风

材料调配具备“定制研发”上风:公司自研材料处于行业内领先水平,是一家 可以快速相应客户定制化需求、结合压铸工艺进行材料体系开拓的压铸厂商。
公司 2015年布局构造件用的免热处理材料开拓,拥有HTDA01、02、03三大系列高强韧 免热处理铝合金材料,并配套开拓SPR连接技能,可实现铆点无裂纹。
不同客户产 品设计模式不同,力学性能也不同,公司可以根据客户的产品哀求,快速定制、验 证材料性能,无需通过第三方进行材料开拓,提高相应速率,降落本钱。

公司具备完全的工艺整合上风:公司在大型繁芜薄壁构造件开拓所哀求的合金 熔化、成型工艺、模温掌握、真空抽取、参数调度等全代价链办理方案能力比较强。
公司具备充足的技能和人才储备,涵盖新材料、新工艺、新装备等多种细分领域, 团队具备实战履历,可以快速办理变形、气孔多等问题,担保产品的稳定可靠。
对 于工艺的理解和节制是影响压铸件良品率的关键,公司产品处于行业领先水平。

公司具备家当链互助上风:设备共同开拓和模具共同开拓。
①设备上与力劲科 技共同开拓:力劲首先按照设计需求设计机器构造,然后双方再针对产品构造进行 调度,机器构造、压测系统、掌握系统等核心技能公司不干涉,但与模具、产品周 边配套干系的环节,公司会提前布局。
②模具上与广型共同开拓:公司节制压铸工 艺方案,广型卖力将工艺方案转化为模具构造图,然后公司再对模具图进行评审, 并与压铸机进行匹配,匹配成功之后模具厂开始加工。

2. 其他公司:文灿、拓普等积极布局一体化压铸

(1)文灿股份

深耕铝合金精密压铸件,并购增厚压铸技能根本。
广东文灿压铸株式会社 成立于1998年,主营汽车铝合金精密压铸件业务,产品可运用于中高档汽车的发动 机系统、变速箱系统、底盘系统、制动系统、车身构造件等。
收购百炼集团后业务 向超大型一体化压铸车身构造件延伸。
公司加速大型一体化压铸业务布局。
根据文灿股份年报,公司目前已有大型一 体化6000T压铸机2台、9000T压铸机2台,2022年操持新增2台7000T和1台9000T, 用于研发及生产车身构造件、一体化电池盒托盘、电机壳、变速箱壳体等。
个中6000T 半片式后地板已在蔚来完成白车身安装下线,9000T定点产品已开始试制。
目前公 司已得到两家新势力头部客户大型一体化后地板、前总成和CD柱产品的项目定点。

据公司财报,公司2021年业务收入41.12亿元,同比+58%,扣除法国百炼集团 收入,公司业务收入19.22亿元,同比+20.08%,紧张系蔚来汽车订单增长所致;归 母净利润0.97亿元,同比+15.95%,扣除百炼集团盈利以及股权勉励影响,公司归 母净利润0.73亿元,同比-51.98%,紧张受环球缺芯、疫情反复以及原材料上涨影响。
2022H1公司业务收入24.42亿元,同比+20.15%;归母净利润1.36亿元,同比 +85.82%,盈利能力明显提升。

(2)拓普集团

①深耕汽车零部件,受益于新能源汽车崛起

拓普集团于1983年景立,紧张从事汽车零部件的研发生产,主营业务包括减震 器、内饰功能件、底盘系统、汽车电子、热管理系统等系列产品。
公司把握行业发 展趋势,前瞻布局新能源汽车赛道,持续扩大产品线,具有平台化上风。
轻量化底盘产品放量,公司古迹快速增长。
据公司财报,2021年公司业务收入 114.63亿元,同比+76.05%;归母净利润10.17亿元,同比+61.93%。
2022H1业务 收入67.94亿元,同比+38.18%;归母净利润7.08亿元,同比+53.97%,公司营收增 长紧张系本期公司拓展的国内外优质客户放量所致。

②开启布局一体化压铸车身及底盘构造件

携手高合汽车,推出海内首台7200T一体化压铸后舱车身构造件。
2021年9月, 公司与力劲集团就汽车轻量化、大型汽车构造件一体化成型项目达成全新计策互助 协议,向力劲集团采购21套力劲压铸单元,个中包括6台合模力7200T、10台4500T、 5台2000T的大型压铸机。
2022年2月,通过不断迭代的虚拟仿真与台架试验验证, 公司与高合汽车互助的海内首台7200T超大压铸一体化后舱正式下线,将在高合汽 车后续车型中大批量运用。
携手Rivian抢先布局滑板底盘。
公司2016年得到特斯拉Model 3轻量化底盘定 点协议,进入特斯拉供应链。
2017年收购福多纳,得到包括前副车架总成、后桥总 成、摆臂总成、掌握臂等全套底盘干系技能。
2022年2月,公司发布公告,拟在杭 州湾新区新设全资子公司拓普滑板底盘(宁波)有限公司。
鉴于公司与Rivian在轻 量化底盘的互助履历以及在悬架系统、线控刹车、线控转向等领域的技能积累,此 次公司在杭州湾新区新设工厂旨在整合上述模块于同一平台,布局滑板底盘产品。

(3)旭升股份

公司是汽车精密铝合金零部件龙头之一,聚焦新能源汽车领域。
产品覆盖汽车 核心系统,包括传动系统、掌握系统、悬挂系统、电池系统等,是目前行业内少有 的同时节制压铸、铸造、挤压三大铝合金成型工艺的企业,可以为客户供应一站式 轻量化办理方案。
公司深度绑定特斯拉,2013年开始进入特斯拉供应体系,具备长 期互助关系,并逐渐拓展至采埃孚、北极星、长城汽车、宁德时期等。

与海天金属互助,切入一体化压铸领域。
2021年6月,公司与海天金属签署超 大型压铸机计策互助协议,公司将在未来三年内向海天金属订购总价约2亿元的压铸 岛设备,机型包括6600T和8800T,双方将共同开拓运用于一体化压铸领域的超大型 压铸机。

(4)瑞鹄模具

公司主营汽车冲压模具、检具及焊装自动化生产线的开拓和制造,紧张产品有 冲压模具(覆盖件模具、高强板模具)及检具、焊装自动化生产线,为海内少数能 够同时为客户供应完全的汽车白车身高端制造装备、智能制造技能及整体办理方案 的企业之一。
积极向轻量化零部件拓展。
2022年,公司公开拓行可转债,开展新能源汽车轻 量化车身及关键零部件精密成形装备智能制造工厂培植项目(一期),切入汽车轻 量化零部件领域,将环绕汽车一体化压铸车身构造件、轻量化底盘件、动总及三电 构造件等精密铝合金压铸件产品开展业务,积极开拓新能源汽车市场。

(5)美利信

公司最早成立于2001年,始终深耕铝合金精密压铸件的研发和生产,产品紧张 涵盖通信领域和汽车领域。
个中汽车领域产品紧张包括传统汽车的发动机系统、传 动系统、转向系统和车身材系以及新能源汽车的电驱动系统、车身材系和电控系统 的铝合金精密压铸件。
客户紧张包括一汽、特斯拉、神龙汽车、沃尔沃、东风汽车、 长安、福特、比亚迪、采埃孚等。
进军一体化压铸业务,8800T超大型车身构造件已实现量产。
根据美利信官网, 2021年4月美利信向海天金属采购1台8800T大型压铸机,并于6月与海天金属签订协议,将再次购买2台6600T和2台8800T超大型压铸机。
并操持在未来三年内,再增 加约10台6600T和8800T超大型压铸机。
2022年6月29日美利信宣告8800T超大型车 身构造件实现量产。

三、模具:大型压铸欲善其事,必先利其模具

(一)发展曲线陡峭,技能壁垒较强

1. 估量到2025年,模具市场空间可达131亿元

受益于一体化压铸家当链扩展,大型模具市场迅速发展。
根据一体化压铸件对 大型模具的需求,我们作出如下假设:①假设模具产能5万件/套,一年改换一次模 具;②假设均匀良品率从60%逐渐提升至90%;③由于模具检修须要,压铸厂商通 常会备用模具,伪装备用系数为2;④假设6000T/9000T/12000T模具分别为1200万 元/1500万元/1800万元。
经测算,估量到2025年大型模具市场规模约131亿元。

2. 模具为家当链关键壁垒环节

压铸模具的可靠性对一体化压铸良品率影响至关主要。
压铸技能是将铝液在高 速高压浸染下射入紧缩的模具空腔内结晶凝固,模具的可靠性对一体化压铸件的良 品率影响至关主要:压铸模具决定着铸件形状和尺寸公差级;其浇注系统决定金属 液的添补情形;模具的强度限定最大压射比压;模具可以掌握和调节压铸过程热平 衡。
目前行业内一体化压铸良品率参差不齐,头部有望实现更高良品率。

压铸模紧张是由定模和动模两个部分组成。
定模和机器的压射部分相连并固定 于其头板上;动模则安装在压铸机的中板上,并且随机器中板的移动而和定模合拢 或分离。
模具的设计过程紧张包括型腔支配、分型面确定、浇注系统和排气系统设 计、顶出办法选择等。

大型一体化压铸模具构造繁芜,其生产壁垒紧张包括:①在模具设计阶段,CAE 仿真哀求强大的打算能力,总体网格数量至少3-5亿,传统软件算法及硬件限定难以 知足;②核心技能难点在于浇排系统的设计,即浇道、渣包、排气道的设计;③模 具热平衡,即模具内部水路、油路等温控系统的设计;④真空系统的设计和掌握, 由于一体化压铸在超真空压铸环境下(≤30mPa),因此要对模具真空系统进行严 密的设计和仿真验证;⑤开拓周期长,本钱投入大,定制化程度高。
超大型压铸模 具的开拓周期在5-6个月,须要配备加工中央和合模机等,设备投资高;订单多为私 人定制,设计方案复用程度低。

3. 模具环节定制化水平高,模具厂商与Tier1互助共进

对付铸件厂商而言,不同终端客户对付一体化压铸件的哀求不同,因此铸件以 及模具均需定制化设计。
由于超大型模具技能壁垒较高,没有Tier1厂商可以自主研 制,均向第三方模具厂采购,采取互助共研的办法推进。
目前仅有极少数模具厂商 具备超大型一体化模具生产能力,代表公司紧张有广州型腔、协力科技、宁波赛维 达、宁波臻至等。

(二)超大型模具厂商屈指可数,龙头有望受益

1. 广州型腔:大型一体化压铸模具龙头,深受客户相信

广州型腔最早成立于1943年,有79年的发展历史,是海内大型精密压铸模具行 业的龙头企业,最早在海内实现CAD/CAM/CAE生产,产品广泛运用于汽车轻量化、 新能源汽车、5G通信、电梯等领域。

广型是海内少数几家具备生产大型精密压铸模具的企业之一。
2022年1月,广 型自主研制的海内首套6800T超大型一体化压铸构造件模具在鸿图科技成功试制, 重量超过140T。
2021年12月,广型为美利信配套第一套8800T超大型一体化后地板 压铸模具;2022年1月广型与广东鸿图、力劲科技、广东鸿劲金属联合签署协议, 共同就12000T超级智能压铸单元开拓项目开展互助。
未来广型将向一体化前舱总成、 中间板、后地板、门板等关键核心轻量化部件模具拓展。

广型模具技能成熟度以及产品品质位于行业前列,深受客户相信。
通过对十几 个项目的正向研发、设计制造和工艺优化,广型积累了一体化车身铸件的模具和压 铸生产履历。
对其涉及的免热处理铝合金铸造、模具热膨胀、热平衡、超级重型模 具的运作有了更深入的理解,产品品质得到下贱客户认可。

2. 协力科技:进军大型一体化压铸模具

公司紧张从事汽车用铸造模具、热冲压模具、铝合金部品和汽车制动系统的研 发制造,紧张产品为汽车用发动机模具、变速箱壳体模具、新能源汽车电池盒模具 等大型精密铸造模具;汽车用A柱、B柱、防撞梁、保险杠等热冲压模具;以及发动 机缸盖、发动机支架、飞轮壳体等铝合金部品。

向大型一体化压铸模具进军,致力于成为万吨级模具的行业标杆。
公司积极推 进大型繁芜一体化压铸模具项目,配备1000吨合模机,支持万吨级大型模具装置, 为目前海内最大的合模机。
公司2021年业务收入7.04亿元,同比+16.55%;归母净利润0.65亿元,同比 -12.19%;2022H1业务收入3.12亿元,同比-11.14%,归母净利润0.28亿元,同比 -23.90%;在期间用度方面,2021年发卖费率同比+0.57pcts,研发费率同比+1.25pcts, 研发投入增强;在毛利率、净利率方面,2021年公司毛利率同比-3.69pcts,净利率 -3.03pcts。
整体古迹下滑紧张受原材料价格上涨所致,估量未来会与客户采纳调价 方法改进古迹。

公司于2022年9月发布定增预案,大力布局一体化压铸模具。
公司拟定增募资 不超过8.05亿元,个中拟投入6.5亿元用于大型一体化模具及精密铝合金部品智能制 造项目,剩余1.55亿元资金用于补流;本次发行限售期六个月。
项目培植期3年,计 划于公司在浙江省象山县滨海工业园区内购置的地皮上新建厂房,并对部分已有厂房进行升级改造,通过购置国内外前辈自动扮装备及生产线,打造业内领先的智能 化生产基地。
项目将购置精密CNC加工中央群、8000T压铸岛、4400T压铸岛、一 体化冲压调试设备等多款前辈的大型模具及铝合金部品生产设备。
项目内部收益率 为13.76%(税后),静态投资回收期为9.2年(税后,含培植期)。
项目达产后将 新增75套中大型一体化模具产能,进一步提升公司竞争力。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。
如需利用干系信息,请参阅报告原文。

精选报告来源:【未来智库】。
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