(1)压铸行业简介
压铸是指利用高压将金属熔液压入压铸模具内,并在压力下冷却成型的一种金属铸造工艺。与其他铸造技术相比,压铸技术最为先进、效率最高,是一种少、无切削的近净成形的金属热加工成型技术。
通过该技术生产的产品具有材质轻巧、耐磨性强、机械强度高、传热及导电性好、可承受高温、外表美观、节能高效等诸多优点,适应了现代制造业中产品复杂化、精密化、轻量化、节能化、绿色化的要求。
精密压铸产品以其壁薄、形状复杂、尺寸精细、表面光滑等特点受到众多制造业企业的青睐,从而被广泛应用于汽车、通信基础设备、机电、家用电器、医疗设备等多个行业领域。根据原材料种类的不同,压铸件制品可分为铝合金、镁合金、锌合金、铜合金等类别。
相较于其它金属类别的压铸件,铝合金压铸件具有密度小、塑性高、热传导性能好、抗蚀性强等多种优良性能,并且可以循环利用,在汽车零部件行业的应用中较为广泛,是目前压铸行业使用最为广泛的原材料。
汽车领域铝合金的制造工艺主要有冲压、压铸和挤压成型,压铸则是铝合金部件的主要生产方式,铝合金压铸件在汽车领域用量达 80%左右,挤压件和压延件占比各 10%左右。在环保和节能的要求下,汽车制造不断走向轻量化,推动了密度低、强度高的铝、镁合金等在汽车零部件上的广泛应用。
(2)压铸行业发展概况
①全球压铸行业发展概况
压铸技术距今约有 170 余年的历史,经历了不断的改革、演进与创新,随着全球经济的发展,汽车、通信基础设备、机电、家用电器、医疗设备等众多领域对精密压铸件的需求稳步增长,近年来呈现出较快的发展势头。
根据 Grand View Research 的研究结果,2021 年全球铝合金压铸件市场规模为 694 亿美元,2030 年市场规模将能达到 1,123 亿美元。此外,全球铝合金压铸件的市场需求量也将从 2021 年的 8,932.30 千吨,预计增长到 2028 年的 11,376.90 千吨,年均复合增长率约为 3.5%,铝合金压铸件的市场规模仍将稳步扩大。
汽车工业作为压铸产品用量最大、品种最多的产业,根据 Mordor Intelligence 的研究报告,2021年汽车领域压铸件市场规模达到 610.50 亿美元,预计 2027 年全球市场规模将进一步上升至 875.40亿美元,年均复合增长率约为 6%。
由此可见,全球铝合金压铸行业正在呈现上升发展的趋势。
②我国压铸行业发展概况
经过几十年的快速发展,我国已经成为世界上主要的压铸生产制造和需求大国之一,随着汽车行业需求的持续增长,压铸行业亦快速增长。据统计,截至 2022 年我国压铸件产量为 510 万吨,同比增长 5.15%,其中,铝合金压铸件产量 436.1 万吨,占压铸件产量的比重约 85%。
根据思瀚数据,近年来我国压铸件行业市场规模整体呈增长态势,2022 年市场规模达到2,379.01 亿元,其中铝合金压铸件市场规模为 1,900.55 亿元。铝合金压铸件广泛应用于汽车、家电、航空、机械等诸多行业。随着压铸设备和工艺技术水平不断提高,铝合金压铸产品的应用范围在现有基础上仍将不断扩大。
③压铸行业发展趋势
A、压铸件精密加工制造的要求越来越高
汽车的内部结构复杂,不同的车型对压铸件的结构、性能等要求不同,其种类和数量多达上百种。在传统汽车中,压铸件主要应用于发动机气箱体、气缸盖、活塞、进气歧管、摇臂、发动机悬置支架、空压机连杆、传动器壳体、离合器壳体、车轮、制动器零部件、把手及罩盖壳体类零部件等;在新能源汽车中,新能源汽车特别是纯电动车型结构发生巨大变化,诞生了新的零部件及压铸件,需要一次性较大规模的模具和大吨位压铸机的投入。
因此下游汽车行业对压铸工艺的要求越来越高,压铸件需要同时满足下游领域对产品性能和产品外观的严格要求。
B、下游行业定制化产品对设计研发生产实力提出更高的要求
下游汽车整车厂和汽车零部件一级供应商对压铸件有着定制化需求,要求压铸件生产企业能在现有生产设备、加工工艺的基础上研制、生产符合要求的定制化产品。因此企业需要拥有较强的研发能力和良好的制造经验,可以针对客户需求进行精准理解分析,综合运用压铸、精加工工艺、适配的工装以及生产设备等生产资源,实现批量生产合格产品的能力。
C、资本和技术密集
压铸行业属于资本和技术密集型行业。压铸产品定制化需求高,企业需要配置与相关要求相匹配的制造、研发、检测设备,且需要根据终端产品外观尺寸、精度要求变化而进行设备改造或更新。
压铸企业需要投入大量资金购买国内外先进的压铸设备、精加工设备、研发设备以及检测设备以提高企业硬件实力。企业还需要配备拥有丰富专业知识和行业经验的研发及生产人员,具备材料运用、模具开发、产品设计、工艺创新方面的能力。
D、新能源汽车市场需求增长迅速
环保和节能需求推动汽车轻量化快速发展,尤其是推动新能源汽车市场快速扩大,2023 年中国新能源汽车产销量分别为 958.7 万辆和 949.5 万辆,同比分别增长 35.8%和 37.9%,新能源汽车渗透率达 31.6%。
传统汽车的车身多以钢制零部件为主,主要包含冲压工艺、焊接工艺、涂装工艺、总装工艺等四大工艺。随着新能源汽车对能量密度要求的提升、续航里程的要求提升日益迫切,铝合金、复合材料等轻质材料在汽车中的应用也越发广泛,使得铝合金压铸件更多应用到汽车零部件中,持续增加对铝合金压铸件的市场需求。
(3)铝合金压铸件在下游汽车行业的应用领域
压铸行业的发展与汽车行业密切相关,近年来人们对汽车的要求逐渐趋于高性能、低污染、低能耗等,汽车重量对于燃油经济性起着决定性作用,因此轻量化设计现已成为传统燃油车和新能源汽车设计最关键的指标之一。
根据国际铝业协会发布的数据,2020 年国内传统乘用车用铝量约为139kg/辆。工信部《节能与新能源技术路线图》提出,我国 2025 年/2030 年单车用铝量目标为 250kg/辆和 350kg/辆。根据国际铝业协会发布的《中国汽车工业用铝量评估报告(2016-2030)》,我国汽车用铝量不断上升,2018 年汽车工业用铝量将达到 380 万吨,其中 72%应用于乘用车;我国总的铝消费量将以 8.9%的年均复合增长率增长,预计 2030 年可以达到 1,070 万吨;新能源汽车用铝量将占总的铝消费量的 34%左右,约 370 万吨。
汽车产业对铝合金铸件的需求未来仍将保持增长趋势。国内外汽车行业铝合金压铸件应用范围按照使用功能分类,已用于结构件、受力件、安全件和装饰件等,主要包括以下几个方面:
①动力传动系统:缸体、缸体盖、缸盖罩、曲轴箱、气缸盖罩盖、油底壳、发电机壳体、发动机齿轮室、发动机各类支架等、变速器壳体、变速箱支架等;②转向系统:链条盖、齿条壳体与涡轮壳体;
③底盘总成:悬置支架与横梁;
④车身:轮毂、骨架与装饰制品;⑤其他:减震器下端盖、压缩机支架、离合器踏板及刹车踏板等。铝合金压铸件相关产品已在汽车行业得到了大范围的应用。
目前,压铸行业广泛采用的铝合金高压压铸工艺易于加工复杂成型的零部件,能够有效提升生产效率、降低成本,受到各行各业的青睐。
根据《轻合金加工技术》期刊发布的《铝合金在新能源汽车工业的应用现状及展望》中的内容,各类铝合金工艺在汽车上的使用比例大约为:铸造 77%,轧制 10%,挤压 10%,锻压 3%,铸造工艺是车用铝合金最为重要的加工工艺。
(4)行业竞争格局
从全球范围来看,压铸行业整体竞争较为充分。具体而言,发达国家的压铸企业数量相对较少,单个企业的规模相对较大、专业化程度较高,在资金、技术、客户资源等方面具有较强优势。国际上具有代表性的压铸件生产企业主要有墨西哥的尼玛克(Nemak)、日本的利优比集团(RyobiLtd)和阿雷斯提集团(AhrestyCorporation)、瑞士的乔治费歇尔(GeorgFischer)、德国的皮尔博格(Pierburg)等。
经过多年的发展,我国已经成为全球压铸件生产和消费大国之一。我国汽车压铸件生产规模较大的企业主要有两类,一类是汽车领域企业的配套企业,从属于下游汽车行业的集团公司;另一类是独立的汽车精密压铸件生产企业,专门从事汽车精密压铸件的生产,与下游客户建立了较为稳定的长期合作关系。
我国压铸件企业主要分布在经济活跃、配套产业发达、地域优势明显的长三角和珠三角地区。整体来看,我国压铸行业是完全竞争行业,行业集中度较低。根据民生证券研究院数据,2021 年我国前五大压铸企业的市场占有率均仅在 2%-4%,市场集中度较低。
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