一体化压铸行业报告（30页）

行业报告下载 2022年10月31日 06:57 管理员

轻量化是一种有效的节能减排技术。全球汽车行业的节能减排政策逐渐趋严，油耗、排放标准不断提高。轻量化技术作为一种重要的汽车节能减排途径，在满足汽车安全性和成本控制的条件下实现汽车减重。同时，降低车重可以减少动力系统载荷，提高汽车动力性能，降低刹车距离，提高驾驶稳定性。有研究表明，汽车每减重10%，在节能方面，汽油车油耗可以下降约 3.3%、纯电动车电耗下降约 6.3%；在减排方面，尾气排放量可降低 5%~6%；在安全性方面，制动距离缩短约 5%，转向力减少 6%。此外，轻量化有利于新能源车的成本控制。燃油车常见的 4 缸、6 缸发动机平均重量在 75-250kg（165-550 磅），变速箱平均重量在 45-181kg（100-400 磅）。而新能源车尤其是纯电动车中电池包自重大，导致整车重量高于同级别燃油车。以特斯拉 Model 3 为例，续航 556km，整车整备质量 1761kg，其中 60kWh 的动力电池包重量达到 480kg，假设电池包度电成本 800 元，则电池成本达到 4.8 万元，轻量化使能耗下降，达到相同续航所需电池包能量更低，电池包重量、成本可以进一步降低。因此，轻量化不论对于传统燃油车还是新能源汽车都是必然需求。铝合金材料是常用的轻量化材料之一，相比钢材密度低、吸能效果好，但成本高、连接工艺复杂。轻量化技术路线主要包括材料轻量化、结构轻量化、工艺轻量化。常用的轻量化材料包括高强度钢、铝合金、镁合金、钛合金等金属材料及碳纤维增强复合材料等非金属材料。

钢铁材料目前是汽车车身用量最高的材料，在车身用材占比约 70%。铝合金是一种较成熟的轻量化材料，其密度是钢的 1/3，比吸能是钢的 2 倍，碰撞时对能量的吸收效果更好，且易于加工成型。铝合金的比强度、比刚度高，耐腐蚀性、耐磨性好，且铝制品回收再利用率高达 90%。与此同时，铝合金材料的力学性能、承载能力与钢相比存在差距，且铝合金的价格约为钢材的 3 倍，连接工艺也更复杂，成本高于钢材。汽车单车含铝量逐年增加，覆盖品类不断拓宽。铝合金目前主要应用在汽车发动机、变速箱、传动系统、防撞梁以及轮毂等组件零部件上，其中铝质发动机可减重 30%，铝质散热器比铜质轻 20%~40%，铝质轮毂重量减少 30%。此外，铝合金材料在车身、底盘等平台部件上的应用也逐渐增加，如奥迪 A8、蔚来 ES8、奇瑞小蚂蚁等车型采用了全铝车身。根据 Ducker Frontier，2020 年北美轻型汽车平均单车含铝量为 208kg，预计到 2026 年将提升为 233kg，其中车身零部件贡献增长较多，预计引擎盖、车门、挡泥板、行李箱盖等车身覆盖件的铝合金渗透率将有 10pct 以上的提升。纯电动车含铝量更高。相比于非纯电动车（包含传统燃油车、混动车、燃料电池车），纯电动车虽然不包含内燃机和变速箱等铝合金渗透率较高的零部件，但电机、逆变器、动力电池等电气单元的封装外壳以及平台零部件对铝合金的需求更高，2020 年纯电动车单车含铝量达到 292kg，比非纯电动车高出 42%。纯电动车市场处于高速发展阶段，将带动单车铝需求量增长。在汽车节能减排需求下，轻量化将成为必然趋势，铝合金作为一种有效的汽车轻量化材料，需求量与渗透率有望不断提高，其中铝合金在新能源车领域以及车身的应用前景广阔。

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