一体化压铸优势明显。压铸是汽车铝合金零部件主要加工形式，一体化压铸本质是在零部件尺寸和应用部位上实现重大突破的铝合金高压铸造技术，具备占地面积小、原材料利用率高、人力成本节约、生产效率高等优势。
　　一体化压铸腾飞在即，产业链竞相布局。一体化压铸产业链上游免热合金材料领域专利优势明显，客户粘性高，国内具备专利企业较少，竞争格局良好；大型压铸机工艺复杂，开发周期长，资本投入大，力劲科技引领大型压铸机发展；压铸模具设计难度大，材料、工艺要求高，上市企业较少；中游压铸环节资金及工艺壁垒高，文灿股份等先发优势明显；下游整车厂积极布局一体化压铸，新势力陆续发布一体化压铸车型，传统车企纷纷跟进；目前车企布局主要为自建、采购两种模式，长期将逐步回归采购模式为主。我们预计到2025年新能源汽车一体化压铸件/免热合金/压铸设备/压铸模具市场规模将达到366/130/52/12亿元。
　　投资建议。推荐上游免热合金龙头企业立中集团，建议关注压铸企业文灿股份、广东鸿图、拓普集团、旭升集团、多利科技和压铸装备商力劲科技、模具商瑞鹄模具。
　　风险提示：一体化压铸渗透率不及预期；技术迭代风险；新能源汽车销量不及预期；铝等原材料价格上涨风险；行业竞争加剧风险等。

研究报告全文：证券研究报告一体化压铸未来已至行业投资评级强于大市李帅华魏欣中邮证券研究所有色新材料团队中邮证券2023年9月3日11投资要点一体化压铸优势明显压铸是汽车铝合金零部件主要加工形式一体化压铸本质是在零部件尺寸和应用部位上实现重大突破的铝合金高压铸造技术具备占地面积小原材料利用率高人力成本节约生产效率高等优势一体化压铸腾飞在即产业链竞相布局一体化压铸产业链上游免热合金材料领域专利优势明显客户粘性高国内具备专利企业较少竞争格局良好大型压铸机工艺复杂开发周期长资本投入大力劲科技引领大型压铸机发展压铸模具设计难度大材料工艺要求高上市企业较少中游压铸环节资金及工艺壁垒高文灿股份等先发优势明显下游整车厂积极布局一体化压铸新势力陆续发布一体化压铸车型传统车企纷纷跟进目前车企布局主要为自建采购两种模式长期将逐步回归采购模式为主我们预计到2025年新能源汽车一体化压铸件免热合金压铸设备压铸模具市场规模将达到3661305212亿元投资建议推荐上游免热合金龙头企业立中集团建议关注压铸企业文灿股份广东鸿图拓普集团旭升集团多利科技和压铸装备商力劲科技模具商瑞鹄模具风险提示一体化压铸渗透率不及预期技术迭代风险新能源汽车销量不及预期铝等原材料价格上涨风险行业竞争加剧风险等请参阅附注免责声明2一一体化压铸优势明显目录二一体化压铸腾飞产业链竞相布局三投资建议和风险提示3一一体化压铸优势明显411压铸是汽车铝合金零部件主要加工形式压铸是汽车铝合金零部件主要加工形式传统的汽车制造流程主要包含冲压图表1部分汽车铝合金零部件焊装涂装总装四大工艺其中冲压是运用中小型压力机和模具常用于钢材的成型铝合金零部件通常采用压铸方式压铸是在高压作用下装载金属以高速充填进入模具型腔并在压力作用下成形和凝固而获得铸件的方法压铸铝合金制品在汽车用铝中约占5470主要应用场景包括1动力系统缸体缸体盖缸盖罩曲轴箱油底壳活塞泵体泵盖壳体发动机各类支架等2传动系统变速器壳体变速器油路板离合器壳体换挡拔叉变速箱支架等3转向系统链条盖齿条壳体与涡轮壳体4底盘总成悬置支架与横梁5车身轮毂车身结构件与装饰制品6其他减震器下端盖压缩机支架离合器踏板及刹车踏板等资料来源拓普集团官网中邮证券研究所请参阅附注免责声明512铝合金在新能源汽车大型零部件中的渗透率快速提升底盘车身悬架等大型零部件渗透率快速提升单车用铝量20252030年有望达到250300kg左右根据CMEGroup分析到2025年纯电车用铝量将达到2268kg渗透率达502030年用铝量达2835kg渗透率达56主要系底盘悬架车轮传动系统等零部件渗透率快速提升带动根据我国节能与新能源汽车技术路线图我国单车用铝的具体目标是2025年达到250kg2030年达到350kg图表2铝合金在底盘车身等零部件渗透率快速提升图表32030年铝合金在新能源汽车中的应用资料来源CMEGROUP中邮证券研究所资料来源CMEGROUP中邮证券研究所请参阅附注免责声明613特斯拉开启一体化压铸新篇章特斯拉开启一体化压铸新篇章一体化压铸本质是在零部件尺寸和应用部位上实现重大突破的铝合金高压铸造技术是指采用特大吨位压铸机将多个单独分散的零部件高度集成压铸一次成型为几个大型铝铸件从而替代多个零部件先冲压再焊接或铆接组合的方式2020年9月马斯克首次宣布将一体化压铸技术用于生产ModelY后车身底板的生产并将逐步用2-3个大型压铸件替换整个车身底板370余个结构件开启汽车大型部件铝合金一体化压铸的新篇章图表4一体化压铸整合了部分冲压和焊接工序图表5特斯拉一体化压铸资料来源华经产业研究院中邮证券研究所资料来源新浪财经中邮证券研究所请参阅附注免责声明714一体化压铸优势明显与传统汽车制造工艺相比一体化压铸具备以下优势图表6一体化压铸较传统工艺优势明显1占地面积小一台压铸机占地约100平米通常企业只需要3-5台大型压铸机2原材料利用率高用料单一废料可直接回收重熔回收利用提升约253人力成本节约所需技术工人仅为传统工艺的1104生产效率提升由于零部件数量减少焊点从原先的700-800个减至约50个制造时间也缩短至3-5分钟车型开发周期也缩短至1-2个月5整车精度和性能提高方面一体化压铸有助于实现汽车轻量化以特斯拉ModelY为例下车身重量降低30续航里程增加140-100km加速性能提升8制动距离缩短2-7米资料来源四川省第十六届汽车行业学术年会论文赵辉中邮证券研究所请参阅附注免责声明8二一体化压铸腾飞产业链竞相布局921一体化压铸产业链一体化压铸产业链参与者众多随着产业链布局日益完善市场参与者增加全产业链布局与合作的趋势日益明显上游免热合金压铸设备压铸模具如立中集团材料力劲科技压铸机赛维达模具等中游压铸供应商如文灿股份拓普集团广东鸿图美利信等下游整车厂如特斯拉蔚来理想小鹏极氪等众多车企图表7一体化产业链资料来源各公司官网中邮证券研究所请参阅附注免责声明1022上游免热合金材料先发优势明显客户粘性高材料端免热合金是一体化压铸必然之选免热处理合金指通过特殊图表8免热合金的独特性能的合金配方在完成压铸成形后铸件无需热处理即可获得理想的力学性能能避免在热处理高温固溶和时效处理过程中造成工件变形由于一体化铸件在铸造过程中会因热处理产生微小形变大型压铸件形变会进一步放大致使产品不满足车辆要求因此超大型零件无法进行热处理免热处理铝合金材料成为必然之选材料成分复杂专利优势明显合金材料成分是免热处理合金的核心壁垒先发者通过对合金材料配方成分进行专利认证并在此基础上不断迭代降本增效后发企业需绕过原有专利的配方成分设计研发出符合主机厂要求的免热合金材料即使成功绕过专利后续仍面临性能与成本权衡的问题认证周期长客户粘性高免热合金通常需要与下游加工及整车厂的长期配合进行材料研发试点量产周期相对较长且后续如更换其他免热合金材料还需更改后续流程的模具改冲压工艺等因此客资料来源压铸周刊中邮证券研究所户粘性高请参阅附注免责声明1122上游免热合金材料先发优势明显竞争格局较优市场上主要的免热处理合金可分为Al-Si系和Al-Mg系两大类基本是Al为基础元素添加并控制硅镁铁铜锰锌等元素的含量及相互关系使材料具备符合要求的强度韧性延展性等其中Al-Si系是目前的主流路线行业现状国外材料较为成熟国内企业陆续突破国外免热合金代表性企业为美铝德国莱茵哈特和麦格纳此外特斯拉也加入自研行列国内主要为立中集团上海交大材料学院广东鸿图蔚来等研究机构和企业在免热处理材料上有所突破国内具备专利企业较少竞争格局良好目前国内立中集团具备自主知识产权技术成熟并具备量产能力其他厂家为海外合金厂商国内高校等授权使用需缴纳一定专利费成本相对较高或产品性能良率不及预期难以大规模应用图表9市场主要免热合金性能对比资料来源汽车结构件用非热处理压铸铝合金研究进展段宏强等GoogleScholar国家知识产权局中邮证券研究所请参阅附注免责声明1223上游压铸设备大型压铸机是一体化压铸的关键大型压铸机是实现汽车一体化压铸的关键当原料以高压注入模穴内时会产生一个撑模的力量压铸机的锁模单元必须提供足够的锁模力使得模具不至于被撑开保证制品成型符合精度要求越大的零部件对压铸机的锁模力要求也越高工艺复杂开发周期长资本投入大大型压铸机工艺复杂需要对复杂的系统进行协调控制对理论经验的要求高从设计试验设计周期非常长历史看压铸机的锁模力一般1年至2年才有一次跨越每次提升约500吨大型压铸成形装备造价高昂一旦试制失败将带来巨大的经济损失试错成本高行业格局力劲科技引领大型压铸机发展全球范围内能生产6000T以上的压铸机企业主要包括国外的瑞士布勒集团国内的力劲科技海天金属伊之密其中力劲科技全资子公司意德拉在2020年向特斯拉提供了全球第一台6000T压铸机目前与广东鸿图共同研发的12000T超级智能压铸单元正式投产使用并就16000T吨超级智能压铸单元开发项目开展合作根据铸造头条网力劲科技压铸机在中国占有率超过56超大型压铸机全球占有率更是超过90图表10全球主要大型压铸机厂商图表11力劲科技12000吨智能压铸单元资料来源佐思汽研中邮证券研究所资料来源铸造头条网中邮证券研究所请参阅附注免责声明1324上游压铸模具设计难度大材料工艺要求高压铸模具压铸模具对压铸成功与否关系重大一直被认为是压铸生产的关键工艺装备壁垒主要集中在图表12国内一体化压铸模具企业1设计难度大超大型一体化压铸件壁厚变化大结构复杂充型距离长流路变化多浇注系统设计难于满足多方面的要求理想的充型过程和凝固过程更难以实现2材料性能要求高一体化压铸模具的价格在每套1000万元左右常规寿命周期仅8万多次模具的耐用性直接影响生产成本此外一体化压铸机锁模力更大对模具施加的应力更大叠加工作条件恶劣等影响可能会导致模具过早开裂失效3工艺要求高由于模具的大型化模具的热控制难度加大合理设计冷却加热系统是生产中对模具温度进行有效控制的前提条件温度过高或过低都会使铸件产生缺陷影响产品质量资料来源各公司官网各公司公告压铸周刊中邮证券研究所行业主要竞争者大型压铸模具具有较高的壁垒对应国内上市公司较少目前该环节主要厂商包括广州型腔宁波赛维达文灿雄邦文灿股份子公司瑞鹄模具等请参阅附注免责声明1425中游压铸商工艺和资金壁垒高中游压铸环节良率较低超高真空高压压铸环节是关键一体化压图表13压铸厂商一体化压铸布局铸工艺流程为工艺流程为合模浇注真空开启型腔抽真空排气压射开模取件喷涂再次合模等压铸工艺对生产合格件十分重要需要长时间调试和摸索参数配置其中抽真空环节通常需配置高精度真空传感器保证气体完全排出否则力学性能和良率将受影响根据中华压铸网特斯拉最早的一体压铸合格率6572毛利率可达到302022年2月铸件质量标准修改后合格率达到80以上目前主流压铸企业良率也基本保持在80以上资金壁垒高一个压铸岛通常需要压铸机压铸模具周边设备等组成通常9000T的国产压铸机价格在5000-6000万元模具在1000-2000万元配置完善的压铸岛总价一般在2-3亿元先发优势明显中游压铸企业包括文灿股份拓普集团广东鸿图旭升股份美利信等通过采购大型压铸设备并与车企合作的方式布局汽车一体化压铸目前来看文灿股份自2011年开始研发相关产品在行业内重点客户项目的竞争中处于领先地位资料来源佐思汽研各公司公告投资者交流中邮证券研究所请参阅附注免责声明1526下游车企布局一体化压铸整车厂纷纷布局一体化压铸除特斯拉外国内造车新势力如蔚来理想极氪小鹏等纷纷跟进目前实现一体化压铸的车型主要有特斯拉ModelY蔚来ET5极氪009高合HiPhiY小鹏G6此外理想问界等车企应用一体化压铸的车型或将于今年下半年上市传统汽车厂商如沃尔沃大众奔驰等同样加速一体化压铸产业化进程特斯拉2020年宣布ModelY将采用一体化后底板总成70多个零部件压铸成1-2个2022年得州奥斯汀工厂在后底板的基础上增加了前地板前纵梁的一体化压铸2023年9月Model3正式发布定价2599万起采用一体化铸造2023年3季度末Cybertruck计划上市将采用前车身底部一体化铸件以及侧面和后部的两个一体化铸件预计2025年或将率先实现下车体总成图表14特斯拉一体化压铸路径资料来源澎湃新闻电动知士有驾网中邮证券研究所请参阅附注免责声明1626新势力车企布局一体化压铸蔚来2021年12月蔚来继特斯拉ModelY之后率先发布一体化压铸车型ET5采用了半片式一体化压铸后底板2022年6月发布ES7采用一体式铸造全铝后副车架2023年3月与文灿股份签订战略合作协议在一体化电池盒三电部分产品和汽车底盘等产品进行全方位的合作探讨将在2025年之前实现近地化供应共同安排产能扩充计划等小鹏2021年10月小鹏武汉工厂增加一体化压铸工艺车间2022年1月签约广东鸿图12000T超级智能压铸单元2023年4月发布扶摇架构采用国内目前唯一量产的前后一体式铝压铸车身前后一体压铸集成零件数161个4月18日发布搭载扶摇架构的首款SUV小鹏G6车型极氪2022年11月极氪汽车发布首款MPV车型极氪009其后端铝车身采用力劲7200T大型智能压铸单元一体化压铸成型焊接点减少近800个在遇到冲击时变形量可减少16弯曲刚度提升11高合2022年2月华人运通高合汽车与拓普合作的一体化超大压铸车身后舱下线8月正式发布采用一体化超大车身后舱结构件的新车型高合HiPhiZ2023年7月HiPhiY上市一体化超大压铸车身后舱由高合与上海交通大学轻合金工程中心联合开发基于拓普集团7200吨巨型压铸机打造塞力斯小康2023年4月问界M9亮相基于全新D级豪华SUV平台搭载全球最大的一体压铸后车体采用国内领先的9000吨压铸设备同一部位集成零件数减少了95212个连接点数减少了701440个计划于将于2023年Q4正式发布理想下一代W平台车型预计2023年Q4在北京原现代一工厂量产对比极氪009请参阅附注免责声明1726传统车企布局一体化压铸长安2022年6月长安汽车一体式前机舱后地板压铸项目招标8月伊之密中标重庆长安4台7000吨超大型压铸机2023年1月首个一体化前机舱铸件试制成功为后期产品的量产奠定了基础奇瑞2023年7月奇瑞汽车发布国内首个具有完全自主知识产权铝基轻量化平台S5X采用铝合金一次挤压成型工艺针对复杂结构采用铝合金压铸工艺外覆盖件采用高分子材料一次成型新工艺下模具投资降低40材料利用率提升50公司计划在2025年前完成一体化下车身技术并计划在2030年前完成上下分离整体车身技术沃尔沃2022年2月沃尔沃汽车宣布瑞典Torslanda计划于2023年开始建造新工厂2025年投产根据相关资料显示沃尔沃计划在新工厂开展一体化后地板的生产大约在2025年将此零件应用于全新的全电动平台而第一款产品将会在后期公布目前已经开发出了一种免热处理的铝合金材料来满足新工艺而且该公司正在研究含有再生铝的合金以利于可持续发展大众2022年5月大众汽车后车身一体式铝压铸件样件下线该铝压铸样件采用4400吨压铸机生产为SSP平台开发取代约30多个零部件可以减重10kg该技术目前正在为大众Trinity车型进行测试新工厂预计将从2026年起生产首批Trinity纯电动汽车奔驰2022年1月奔驰发布一体化压铸成果性能提升显著奔驰全球首发最新科研成果VISIONEQXX其中最大的创新在于车身的后部及前部塔顶应用了仿生工程结构部件整个车身后部是由一块独立完整的铝合金铸件形成与传统工艺相比车身后部的刚性得以大幅提高并有望减轻15-20的重量丰田据外媒报道日本丰田汽车决定将利用千兆铸造Gigacasting工艺将许多个小的汽车零部件组合到一整块成型铝中不仅能减少数十个钣金件的使用还能极大地简化制造流程首款使用Gigacasting工艺打造的车型会在2026年推出新车将以雷克萨斯品牌亮相请参阅附注免责声明1826下游车企布局一体化压铸图表15部分车企一体化压铸进展资料来源压铸周刊懂车帝车主指南搜狐新闻中邮证券研究所请参阅附注免责声明1927长期采购模式是大势所趋从业务模式上来看车企生产一体化压铸车型主要有两种图表16部分车企一体化压铸业务模式方式一种是主机厂自研模式主机厂直接采购压铸机模具和材料等物料自建工厂生产压铸件该模式以特斯车企免热材料压铸机供应商模具商供应模式合作商应用车型ModelY特斯拉自研意德拉赛维达自建采购拉小鹏沃尔沃为代表另一种是采购模式主机厂直Cybertruck蔚来C611力劲科技广州型腔文灿股份ET5ET7广东鸿图自建产接向压铸厂商采购压铸件由压铸厂商采购相关的物料小鹏力劲科技广州型腔小鹏G6线生产压铸件后交付给主机厂该模式以高合蔚来理想上交大高合力劲科技拓普集团HiPhiYtechcasttm为代表自建产线外部采极氪苏州慧金力劲科技极氪009购长期来看未来汽车一体化压铸还将逐步回归采购模式为理想C611力劲科技赛维达文灿股份W平台车型问界文灿股份M9主主机厂自建产线一方面资金压力很大并且后期运营小米自建产线2025年后新管理非常耗费精力自研模式的代表特斯拉目前已开始与沃尔沃布勒集团自建产线车型自建产线外部采压铸厂商合作计划未来新增的产能由外部采购来解决大众Trinity购主机厂自研最主要的目的还是为了掌握一体化压铸know-奔驰长安自建产线how便于以后与供应商之间的技术交流沟通资料来源车市物语铸造业协会佐思汽研中邮证券研究所请参阅附注免责声明20