一體化壓鑄為何如此火熱？解析背后的產業(yè)鏈！

特斯拉已經實現(xiàn)了一項重大技術突破，使他們能夠將電動汽車的幾乎所有復雜車身底部零部件壓鑄成一個整體。這一突破使特斯拉有望在短短18到24個月內從零開始開發(fā)一款全新汽車。

今天，讓我們一起探討為什么一體化壓鑄技術如此受歡迎，受到各大汽車制造商的廣泛追隨。我們也將探討這項技術背后所帶動的產業(yè)鏈，以及它對各個行業(yè)的影響。

根據(jù)中信證券的估算，到2030年，一體鑄造技術在全球范圍內的應用率有望達到30%。保守估計，每輛汽車的一體鑄造零部件的價值可能達到1萬元。這意味著，該領域的市場規(guī)模將從2022年的22億元增長到2030年的2460億元，年復合增長率預計將高達80%。

01  一體化壓鑄為何如此火熱？

實際上，自2019年特斯拉首次提出一體壓鑄技術以來，該技術在大型化高壓鑄造領域創(chuàng)下了重要的行業(yè)里程碑。隨后，蔚來、高合、吉利等新能源汽車制造商紛紛追隨其后，使一體化壓鑄技術成為一股不可阻擋的趨勢。這一趨勢推動了大型集成化汽車結構零部件的廣泛推廣和應用。

一體化壓鑄取代傳統(tǒng)沖焊過程

與傳統(tǒng)汽車制造相比，汽車一體化壓鑄技術在制造成本、生產效率、人力成本、材料回收等多個方面具有明顯的優(yōu)勢，有望徹底改變傳統(tǒng)汽車制造工藝。與傳統(tǒng)汽車制造工藝中的沖壓、焊接、涂裝和總裝等四個環(huán)節(jié)相比，一體化壓鑄技術將沖壓和焊接環(huán)節(jié)合二為一，從而簡化了車身的制造過程。這不僅降低了制造成本，還提高了生產效率，并減少了人工成本，同時也有望促進材料的回收與再利用。

02  “一體化壓鑄”背后的產業(yè)鏈

一體化壓鑄技術作為一項新興工藝，帶來了一系列全新的需求和探索，涉及到了整個產業(yè)鏈，包括大型壓鑄設備、免熱處理材料、壓鑄零部件的工藝模具以及整車的需求和驗證。

在一體化壓鑄產業(yè)鏈的上游，包括壓鑄機、免熱處理鋁合金材料和模具等，各供應商需要布局免熱處理鋁合金材料、超大型壓鑄機（6000噸以上）以及相應的超大型一體化模具。這些上游供應商需要密切合作，以滿足一體化壓鑄技術的需求。

中游則是鋁合金壓鑄工廠，他們需要積極與上游供應商合作，配備適用于一體化壓鑄生產線的工藝，并積累足夠的經驗，不斷改進和完善工藝，以提高壓鑄件的質量和良率。

下游則是整車制造廠，隨著Tier0.5合作模式的普及，越來越多的整車制造廠將在一體化壓鑄產業(yè)鏈中扮演中游和下游的雙重角色，實現(xiàn)產業(yè)鏈的高效銜接，共享更多的行業(yè)紅利。

這四大技術壁壘，包括材料、設備、模具和工藝，將逐步被突破，共同推動一體化壓鑄技術的發(fā)展。

上游：壓鑄機

大型壓鑄機是實現(xiàn)汽車一體化壓鑄的核心基礎設備。通常情況下，一體化壓鑄所需的壓鑄機鎖模力需要在6000噸以上，目前全球能夠生產這一規(guī)模壓鑄機的企業(yè)包括海外的意德拉集團（其旗下?lián)碛辛趴萍迹┖腿鹗康牟祭始瘓F，國內則有力勁科技、海天金屬和伊之密等。更高噸位的壓鑄機代表著更大尺寸和更復雜結構的壓鑄件可以被制造出來。目前，特斯拉、力勁科技、廣東鴻圖、海天金屬等企業(yè)都在積極研發(fā)12000噸以上的超大型壓鑄機。在2022年9月，力勁科技與廣東鴻圖發(fā)布了一款12000噸的超大型智能壓鑄單元，成為目前全球最大噸位的壓鑄機，有望推動整車級別的一體化壓鑄零部件生產發(fā)展。

模具是一體化壓鑄技術的關鍵工具，其制造壁壘相對較高。模具用于強迫金屬或非金屬成型，通常包括成型部分、澆注系統(tǒng)、模架部分、排溢系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)等多個部分。在工業(yè)生產中，模具被視為不可或缺的工藝設備，因為通過模具生產的零部件具有高效率、高一致性、低能耗和材料消耗、高精度和復雜度等特點。模具制造的難點在于模具的設計和原材料的選擇，尤其對于大型一體化壓鑄，需要具備高精密度，這增加了模具制造的挑戰(zhàn)。

一般來說，壓鑄廠通常不具備大型壓鑄模具的設計能力，因此他們需要通過外部采購來滿足需求。目前，我國的大型壓鑄模具制造商主要包括廣州型腔、寧波臻至、寧波賽維達、文燦雄邦、合力科技和重慶廣澄模具等公司。此外，德國著名的模具公司肖弗勒模具集團也在浙江建立了制造工廠，進一步促進了大型壓鑄模具的供應。

免熱處理合金材料在一體化壓鑄領域的應用可以提高產品的良品率，從而有效降低成本。鋁合金通常需要經過多個熱處理工序，包括鑄錠均勻化退火、回復再結晶退火、固溶（淬火）熱處理、時效和形變熱處理等，以提高鋁合金的強度、塑性、韌性、耐蝕性和疲勞性等綜合性能。然而，大型一體化壓鑄的鋁合金部件對尺寸精度要求非常高，傳統(tǒng)的熱處理過程容易導致零部件尺寸變形和表面缺陷。雖然可以通過矯正工藝來改善一定的尺寸精度，但這會降低產品的良品率，進而導致成本急劇上升。因此，采用免熱處理鋁合金材料對于大型一體化壓鑄結構件至關重要。

國外免熱處理鋁合金材料供應商主要包括美國鋁業(yè)、德國萊茵菲爾德和特斯拉。國內的廠商也積極進行研發(fā)，目前已經有立中集團、上海交大、廣東鴻圖、湖北新金洋等公司成功研制出了免熱處理鋁合金材料，為大型一體化壓鑄零部件的制造提供了重要的材料支持。

中游：壓鑄廠

中游的壓鑄廠商正在積極推進一體化壓鑄技術，并且一些公司如文燦股份、廣東鴻圖和拓普等處于領先地位。這些中游壓鑄廠商紛紛采購大型壓鑄機，以支持一體化壓鑄的生產需求。特別值得一提的是，文燦股份、廣東鴻圖和拓普集團已經在積累豐富的經驗和獲得訂單方面處于領先地位。這三家公司已與汽車制造商建立合作關系，著手試制一體化壓鑄零部件。

下游：車企

一體化壓鑄技術存在兩種主要的業(yè)務模式。一種是自研模式，其中主機廠（汽車制造商）直接采購壓鑄機、材料和模具等物料，并自行建設工廠用于生產壓鑄件。另一種是采購模式，其中主機廠直接從壓鑄廠商購買壓鑄件，由壓鑄廠商負責采購相關的材料，并在生產后將壓鑄件交付給主機廠。

目前，代表自研模式的企業(yè)特斯拉已經開始與壓鑄廠商進行接觸。從長遠來看，考慮到主機廠自建工廠和生產線的成本較高，以及汽車銷量可能會對產能利用率產生限制，采購模式有望成為長期的主流模式。

部分鋁壓鑄件供應商一體化壓鑄布局及進展

特斯拉、蔚來、小鵬、理想、高合、沃爾沃以及長城等眾多汽車制造企業(yè)都已經積極參與了汽車一體化壓鑄領域的布局。

在新興汽車制造領域，特斯拉已經成功推出了采用一體化壓鑄技術的Model Y，并已正式開始交付。蔚來也在計劃中，他們即將推出采用一體化壓鑄后副車架的ET5車型，并有望在不久的將來交付市場。其他新興汽車制造商如小鵬、理想、高合以及與華為深度合作的賽力斯汽車，都已經將一體化壓鑄技術納入了他們的發(fā)展計劃，并計劃在2023年陸續(xù)推出相應車型。此外，小米汽車也有望在2024年開始量產采用一體化壓鑄技術的車型。

傳統(tǒng)汽車制造企業(yè)方面，包括大眾和沃爾沃在國外傳統(tǒng)車企中也已經開始了長期的一體化壓鑄技術布局，預計在2025年左右才會實現(xiàn)量產。國內的長安和長城等車企也已經開始了相關項目的招標和投資，預計在未來兩到三年內將能夠實現(xiàn)一體化壓鑄技術的量產應用。