據(jù)產(chǎn)業(yè)調(diào)研，測算2022年一體化壓鑄件全球市場空間約為22億元；到2030年，預計全球主機廠將都跟進這一技術(shù)趨勢，乘用車一體壓鑄全球滲透率為30%，在保守情形下，預計一體壓鑄技術(shù)將應用于前后底板、電池盒體、前副車架、電機/電驅(qū)外殼等部位，合計單車價值量約1萬元，對應行業(yè)市場空間2460億元，8年CAGR達80%；中性情況下，預計電池盒蓋板、中控臺骨架、副車架等部件也將應用一體壓鑄技術(shù)，合計單車價值量約1.8萬元，對應市場空間3739億元，8年CAGR達90%；樂觀情況下，預計A/B/C柱側(cè)圍、車頂及座椅骨架也將采用一體壓鑄技術(shù)，合計單車價值量約2.5萬元，對應市場空間為4477億元，8年CAGR達94%

一體化鑄造技術(shù)又叫一體化鍛造，一體鑄造技術(shù)是采用精密熔模鑄造工藝生產(chǎn)，一次澆鑄，并在高壓下凝固成型，不存在二次加工。這種技術(shù)在設計、生產(chǎn)工藝要求都非常高，可制造出更輕、更堅固的部件，所以近年被豪華汽車、航空航天等一些工業(yè)所使用，鑄造，可以簡單的理解為鑄造模型。

一體壓鑄工藝是汽車制程中的顛覆性技術(shù)，壓鑄機有望成為汽車制造領域的核心裝備。從上世紀初焊接技術(shù)逐步成熟以來，汽車車體制造工藝均以鈑金沖壓+焊接為主。上世紀70年代以前，汽車車體焊接主要由人工作業(yè)完成。1970年代數(shù)控技術(shù)逐步成熟，工業(yè)機器人誕生，最早應用于汽車焊接工藝。過去50年間，汽車車身制造工藝始終以鈑金沖壓+機器人焊接為主。本次特斯拉一體壓鑄技術(shù)有望使汽車車體制造工藝發(fā)生重大變革，壓鑄機有望取代焊接機器人成為造車核心裝備。

“一體壓鑄”簡化車身制造工藝流程，整合供應鏈環(huán)節(jié)。一體壓鑄工藝將取代傳統(tǒng)車身結(jié)構(gòu)件的組件沖壓和焊接環(huán)節(jié)，特斯拉稱其新一代全壓鑄底盤可減少370個零件，車門和前后兩蓋結(jié)構(gòu)件也同樣可用壓鑄工藝，零件數(shù)量銳減，車體制造流程大幅簡化。同時，整車廠內(nèi)原先復雜的機器人白車身焊接線也被大幅簡化，僅需要將若干車身壓鑄組件和外覆蓋件組裝焊接即可。車體制造管理流程和所需人力也相應降低

資料來源：中信證券

車身重量減輕，減少電池裝機量，電池降本是鋼換鋁式車身材料增加成本的6.6倍。特斯拉新一代一體壓鑄底盤有望降低10%車重，對應續(xù)航里程增加14%。以普通電動車電池容量80kwh為例，若采用一體壓鑄車身減重并保持續(xù)航里程不變，則電池容量可減少約10kwh。按照磷酸鐵鋰電池pack成本800元/kwh計算，則可降低成本8000元。

一體壓鑄工藝可大幅減少涂膠工藝環(huán)節(jié)。

涂膠是傳統(tǒng)焊接白車身重要工藝部分，通常由機器人完成涂膠工藝。因點焊使鋼板間存在縫隙，傳統(tǒng)白車身涂膠主要起到密封防水、增加車體強度、降低鈑金件間的摩擦和震動的作用。改為一體壓鑄車體后，零件面積大幅增加，不再需要繁瑣的涂膠環(huán)節(jié)彌補焊接鈑金件間的縫隙，生產(chǎn)流程再次簡化。

二次利用。壓鑄廢品、流道等可再次熔煉，材料利用率超90%，遠高于沖壓。傳統(tǒng)沖壓-焊接工藝，通常板材利用率僅為60%~70%，沖壓剩余邊料只得按廢舊金屬出售。而改為一體壓鑄后，因壓鑄時可反復熔煉，因此廢品、壓鑄流道、邊料等廢料可返回熔煉爐再次利用。壓鑄工藝對材料利用率在90%以上，遠高于沖壓工藝，再次降低生產(chǎn)商成本。

沖壓-焊接工藝下產(chǎn)生的大量廢金屬資 可以反復重新熔煉的鋁合金熔煉爐

資料來源：廢舊網(wǎng)

車身生產(chǎn)車間占地面積減少30%以上。相較于300多臺機器人組成的白車身焊接線，一體壓鑄工藝采用的壓鑄島占地面積更小。特斯拉采用壓鑄工藝的新工廠占地面積節(jié)省35%。同時因生產(chǎn)流程簡化，原先由零部件廠供應的組件沖壓、組件焊接環(huán)節(jié)取消，相關場地同時不再需要，更進一步降低全產(chǎn)業(yè)鏈的用地面積。

工藝：高壓鑄造

核心設備：壓鑄機和壓鑄模具

核心材料：鋁合金，免熱處理合金

（1）高壓壓鑄

高壓鑄造是鋁合金材料最高效的成型方法高壓鑄造（壓鑄）是將熔化狀態(tài)金屬在模具內(nèi)加壓冷卻成型的精密鑄造方法。金屬制品主要采用機床銑削、鈑金成型焊接、鑄造三種工藝生產(chǎn)。其中鑄造主要生產(chǎn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜，難以用鈑金成型或機床銑削不具有經(jīng)濟性的零件。鑄造主要分為砂型鑄造和特種鑄造兩類，壓鑄屬于特種鑄造范疇。壓鑄全稱高壓鑄造，是一種將金屬熔液壓入鋼制模具內(nèi)施以高壓并冷卻成型的一種精密鑄造法。壓鑄適合鑄造結(jié)構(gòu)復雜、薄壁、精度要求較高、熔點比鋼低的金屬零件（鋁、鋅、銅等）。作為一種幾乎無切削的近凈成形金屬熱加工成型技術(shù)，其產(chǎn)品具有精密、質(zhì)輕、美觀等諸多優(yōu)點，廣泛應用于汽車、家電、航空、機械等諸多行業(yè)

鑄造的流程圖

資料來源：文燦股份招股書

(2)壓鑄機和模具

壓鑄機和壓鑄模具是壓鑄生產(chǎn)的核心設備，結(jié)合周邊配套設備即為壓鑄島單元。壓鑄機就是用于壓鑄零件生產(chǎn)的機器。壓鑄機相對標準化，通過安裝不同的壓鑄模具可實現(xiàn)多種形狀壓鑄零件的生產(chǎn)。當壓鑄生產(chǎn)時，現(xiàn)將熔融的液態(tài)鋁合金倒入壓鑄機的壓射機構(gòu)內(nèi)，壓射機構(gòu)將鋁液推入模具內(nèi)并加壓成型，通過模具內(nèi)的冷卻系統(tǒng)將鋁合金零件快速冷卻至固態(tài)，最后模具打開由機器人取出零件、清理噴涂脫模劑再進行下一個循環(huán)生產(chǎn)。壓鑄生產(chǎn)溫度高、煙氣多、噪聲大，業(yè)內(nèi)通常采用自動化生產(chǎn)bvty寶威。壓鑄機周邊需要配套熔煉爐、機邊爐、取件和清理噴霧機器人、切邊設備、機加工機床、檢測設備、冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)等，上述周邊設備與壓鑄機、壓鑄模具組合在一起的壓鑄生產(chǎn)單元即為壓鑄島。

冷室壓鑄機結(jié)構(gòu)原理及工作流程

資料來源：中信證券研究部繪制

（3）鋁合金

鋁合金鑄件的最高效生產(chǎn)方式。與采用石英砂做鑄造模具的重力鑄造相比，高壓鑄造具有以下優(yōu)勢：1、模具可以反復利用；2、通過模具內(nèi)的冷卻系統(tǒng)可以實現(xiàn)快速成型并實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)；3、冷卻中對熔融金屬施加壓力保證零件具備更好的應力強度；4、金屬模具內(nèi)部尺寸精確，可做到精密鑄造。壓鑄雖然高效，但因模具材料均為鋼制，因此只能制造熔點比鋼低的金屬。目前高壓鑄造行業(yè)所使用的基材主要是鋁/鎂/鋅/銅等合金材料，其中鋁合金的應用最為廣泛。在產(chǎn)品適合采用高壓鑄造且需要大規(guī)模批量生產(chǎn)情況下，高壓鑄造是鋁/鎂合金等鑄件的最高效生產(chǎn)方式。

資料來源：中信證券研究部

免熱合金

免熱合金技術(shù)與專利壁壘高，強者恒強的可能性大免熱處理合金材料成分、工藝復雜，具備較高的技術(shù)壁壘，其中合金材料成分設計是免熱處理合金開發(fā)的核心技術(shù)壁壘。免熱合金是一體鑄造的剛需，性能要求更上一層樓汽車輕量化潮流促進“以鋁代鋼”，鋁合金材料應用比例持續(xù)增加。普通B級車鋼制白車身重量通常在300-400kg，“以鋁代鋼”可使白車身種類降低30%-40%。世界鋁業(yè)協(xié)會報告指出，NEDC工況下汽車自重每減少10%，能減少6%-8%的能耗。由于“以鋁代鋼”減重及節(jié)能效益明顯，汽車傳統(tǒng)非承載件（例如殼體、支架類）已廣泛使用鋁合金材料；近年來，隨著高致密度壓鑄成型技術(shù)發(fā)展，部分大型、復雜、薄壁汽車關鍵承載件（如汽車減震塔、副車架、座椅骨架、壓鑄底盤等）開始采用壓鑄鋁合金進行生產(chǎn)。2021年6月，特斯拉宣布下一步計劃采用2-3個大型壓鑄結(jié)構(gòu)件組裝車體總成。

免熱合金后續(xù)格局演繹有望呈現(xiàn)強者恒強趨勢。認為具備先發(fā)優(yōu)勢的免熱合金廠家有望強者恒強，主要原因?qū)囊韵氯齻€維度闡述：

1、后發(fā)者面臨多重困難。后發(fā)廠家需要長周期經(jīng)驗積累與高研發(fā)投入才可能繞過現(xiàn)有專利配方實現(xiàn)免熱合金技術(shù)突破，新材料技術(shù)突破非一蹴而就，以行業(yè)基本規(guī)律來看，一項新材料技術(shù)的開發(fā)至少需要5-10 年，甚至更長的時間。

合作商應用材料一旦定型轉(zhuǎn)換成本較高。前期一體化產(chǎn)品設計流程中主機廠需求、材料性能與對應壓鑄模具、壓鑄工藝參數(shù)等需相互針對性優(yōu)化，各個節(jié)點緊密配合才能促成最終壓鑄件穩(wěn)定生產(chǎn)。一旦先發(fā)者材料在車企廣泛推廣應用，較大可能成為這套體系里的早期標準制定者，定型之后如果出現(xiàn)新的材料想要進行應用替換，這需要重新更改后續(xù)流程的模具、改沖壓工藝等等，過程復雜，代價較大。即使后發(fā)者材料性能更優(yōu)，大多數(shù)車企也不愿意做出調(diào)整和改變。所以早期搶占市場者后續(xù)有望獲得最為陡峭成長曲線。

先發(fā)者產(chǎn)品持續(xù)迭代升級與降本強者恒強。在此期間先發(fā)廠家基于產(chǎn)品應用經(jīng)驗積累與持續(xù)研發(fā)投入進行產(chǎn)品迭代升級，同時可通過推進應用再生料于免熱材料的研發(fā)和生產(chǎn)過程中的技改提效等方式，助力未來成本進一步下探，強化產(chǎn)品量產(chǎn)性價比優(yōu)勢，構(gòu)筑強大客戶粘性壁壘，引領技術(shù)先進性與市場份額。

特斯拉2019年提出“一體鑄造”技術(shù)，計劃在Model Y上應用。2019年7月，特斯拉發(fā)布新專利“汽車車架的多向車身一體成型鑄造機和相關鑄造方法”，提出了一種車架一體鑄造技術(shù)和相關的鑄造機器設計。該技術(shù)將通過多向壓鑄機、車輛覆蓋件模具和幾個可以相對于覆蓋件模具平移的凸壓模具，實現(xiàn)對汽車白車身的鑄造成型。此類凸壓模具會分別移動至鑄造機中央的鑄造區(qū)，負責不同部件的鑄造，在一臺機器上完成絕大部分車架的鑄造工作。特斯拉的ModelY車型白車身將轉(zhuǎn)向鋁鑄件設計。“當引入大型鑄造機之后，就可將70個部件變成1個，機器人無需將這么多部件組裝在一起，從而大大減少成本?！?/span>

特斯拉車架多向鑄造機示意圖

數(shù)據(jù)來源：electrek.co

2020年，一體鑄造技術(shù)在ModelY上開始應用。2020年，特斯拉開始與壓鑄設備商意大利意德拉合作，采用一體成型壓鑄的方式生產(chǎn)Model Y白車身后地板總成。汽車行業(yè)一體壓鑄深度跟蹤報告｜2022.6.10請務必閱讀正文之后的免責條款部分2通過應用一體壓鑄技術(shù)，將原先通過沖壓等工藝生產(chǎn)的80個零件集成為1個鑄造零件，制造成本能夠降低40%。同時，特斯拉公布了下一代白車身設計方案，整車地板總成將由2~3個大型壓鑄件組裝而成，使得整個白車身具有更高的強度和剛度。

在2022年一季度財報中，特斯拉汽車業(yè)務毛利率32.9%，整體毛利率19.2%，均創(chuàng)下歷史新高，其中就有一體鑄造技術(shù)帶來的貢獻

特斯拉Model Y一體鑄造下車體總成示意圖

特斯拉毛利率逐漸提高，其中，一體化鑄造技術(shù)起到了控制成本，節(jié)約時間的作用。

資料來源：特斯拉公告

自主新勢力奮起直追，頭部玩家紛紛布局

1、蔚來

國內(nèi)新勢力中，蔚來ET5率先應用一體鑄造技術(shù)，輕量化、安全性領先。2021年10月，蔚來汽車宣布成功驗證開發(fā)了可用于制造大型壓鑄件的免熱處理材料，將會應用在蔚來第二代平臺車型上。新材料避免了傳統(tǒng)壓鑄件在熱處理過程中引起的尺寸變形及表面缺陷。2021年12月，蔚來在ET5發(fā)布會上正式宣布將開始采用一體鑄造工藝，ET5將使用超高強度鋼鋁混合車身，使車身后地板重量降低30%，后備箱空間增加7L，整車抗扭剛度高達34000N·m/deg。

ET5超高強度鋼鋁混合車身

資料來源：蔚來汽車

小鵬汽車

小鵬汽車一體壓鑄技術(shù)已在規(guī)劃當中，計劃自建產(chǎn)能。在小鵬2021年業(yè)績發(fā)布會上，董事長何小鵬宣布將于2023 年發(fā)布兩個新平臺及其首款車型，并將使用超大一體化壓鑄新工藝。根據(jù)武漢當?shù)孛襟w沌口之聲，2021年7月小鵬正式啟動武漢項目，將建設一系列工藝車間，年總產(chǎn)能約10萬輛。根據(jù)武漢經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)（漢南區(qū)）自然資源和規(guī)劃局，2021年10月，小鵬已正式申報“小鵬汽車武漢產(chǎn)業(yè)基地項目”規(guī)劃建筑方案，預計今年10月投產(chǎn)，其中包括一體化壓鑄工藝車間。小鵬汽車武漢工廠還將引進一套以上超大型壓鑄島及自動化生產(chǎn)線。

大眾汽車

2022年5月，大眾汽車一體式鋁壓鑄后車身樣件在卡塞爾工廠下線。該樣件采用4400噸壓鑄機生產(chǎn)，是為大眾SSP車型平臺所開發(fā)的，集成了約30多個零部件，減重效果可達10kg。大眾現(xiàn)有的大部分電動車型均是基于MEB平臺打造，而新一代電動汽車平臺SSP無論從軟件還是硬件架構(gòu)上都將提供更好的可拓展性。

沃爾沃

2021年10月29日，沃爾沃宣布在納斯達克斯德哥爾摩交易所掛牌上市，募集約200億瑞典克朗（約合22億美元），并將其中70%的資金用于電動化轉(zhuǎn)型，包括引入大型鋁制車身部件鑄造工藝等。沃爾沃宣布投資100億瑞典克朗對旗下托斯蘭達工廠進行現(xiàn)代化改造，其中包括一體壓鑄技術(shù)。沃爾沃將在托斯蘭達建立一個鋁鑄造廠，年產(chǎn)能可達5.5萬，最終計劃在所有旗下工廠引入一體壓鑄技術(shù)。沃爾沃將在新電動汽車平臺的后座部分引入一體鑄造技術(shù)，該技術(shù)能有效改善生產(chǎn)流程，降低物流成本和排放。全新電動汽車平臺將會在2025年推出，屆時沃爾沃將實現(xiàn)一體壓鑄汽車的量產(chǎn)

奔馳

奔馳發(fā)布一體化壓鑄成果，性能提升顯著。2022年1月，奔馳發(fā)布全新概念車VISION EQXX。車身的后部及前部減震塔頂應用了和特斯拉同樣的仿生工程結(jié)構(gòu)部件，整個車身由3塊組成：前后分別有一塊一體壓鑄鋁合金鑄件，中間有一套結(jié)構(gòu)電池組。這樣的設計有望減輕車身15-20%的重量。

數(shù)據(jù)來源：奔馳官網(wǎng)

多家供應商相繼采購大型設備，進軍一體化壓鑄行業(yè)。國內(nèi)多家汽車鋁合金精密壓鑄件公司布局一體化壓鑄項目，加快引入大型壓鑄設備和免熱處理材料研制的步伐。上市公司中，文燦股份2021年5月向力勁集團采購包括2臺6000T在內(nèi)的7臺中大型壓鑄單元，2021 年8月再簽署戰(zhàn)略協(xié)議購買2臺9000T 壓鑄機（全球最大智能化壓鑄設備），2022年計劃再采購包括2臺7000T在內(nèi)的9臺大型壓鑄機。廣東鴻圖2022年1月向力勁集團簽訂包括2套12000T在內(nèi)的8套大型及超大型智能壓鑄單元。泉峰汽車以馬鞍山生產(chǎn)。愛柯迪建設寧波江北高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)，擬購包括2臺6100T和2臺8400T在內(nèi)的35臺1000T以上壓鑄機，目前已擁有4400T 等規(guī)格型號壓鑄機。旭升股份將在未來三年內(nèi)向海天金屬引進型號1300T-4500T、6600T和8800T的多套冷室壓鑄島。

國內(nèi)鋁合金精密壓鑄件領先供應商壓住單元合同簽署情況

布局進度領先，文燦股份走在行業(yè)前列。文燦股份在大型一體壓鑄設備落地進度、項目定點、產(chǎn)品開發(fā)試制等方面均走在行業(yè)前列。設備落地進度方面，7臺中大型壓鑄單元已全部到位并完成安裝調(diào)試；1臺9000T 壓鑄機已在天津工廠完成安裝，處于產(chǎn)品試制階段；今年5 月已有1臺9000T壓鑄機在南通工廠完成安裝調(diào)試，6月試模。模具設計方面，子公司文燦模具積累了大量車身結(jié)構(gòu)件的項目經(jīng)驗，掌握真空高壓壓鑄模具，能夠滿足鋁合金車身結(jié)構(gòu)件對于壁厚的要求。工藝管理方面，子公司雄邦壓鑄（南通）擁有配套奔馳、特斯拉、蔚來、小鵬、廣汽AION等客戶的豐富經(jīng)驗，在車身結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)技術(shù)上領先國內(nèi)同行。產(chǎn)品開發(fā)試制方面，2021年11月18日，南通雄邦工廠6000T超大型壓鑄島成功試模，采用一體化壓鑄成型的汽車零部件成功下線；2022年4月，天津雄邦壓鑄工廠9000T超大型一體化鋁合金后地板產(chǎn)品試制成功。項目定點方面，文燦股份與蔚來建立了密切的合作關系，已為蔚來三款量產(chǎn)車型供應車身鋁合金結(jié)構(gòu)件。截至目前，公司還與5-6家國內(nèi)外客戶進行大型一體化車身結(jié)構(gòu)件產(chǎn)品的研發(fā)，預計在2023年-2025年開始量產(chǎn)。

文燦股份車身結(jié)構(gòu)件產(chǎn)品及其主要配套客戶

廣東鴻圖完成產(chǎn)品試制，免熱處理材料研發(fā)領先。公司于2022年1月成功試6800T 新能源汽車超大型一體化鋁合金后地板壓鑄結(jié)構(gòu)件產(chǎn)品，標志該大型壓鑄單元正式投產(chǎn)。同時，廣東鴻圖與力勁集團、廣州市型腔模具制造有限公司及廣東鴻勁金屬鋁業(yè)有限公司共同就12000T（噸）超級智能壓鑄單元開發(fā)項目開展合作，目前12000T設備正處于設計開發(fā)階段，預計將于今年8月投入使用并進行動力電池托盤產(chǎn)品試制。此外，公司在免熱處理材料研發(fā)方面也已取得一定的成效，目前免熱處理鋁合金材料已獲得國家授權(quán)發(fā)明專利，性能和使用成本處于領先水平，并已應用于一體化產(chǎn)品開發(fā)試制。

廣東鴻圖試制6800T新能源汽車超大型一體化鋁合金后地板壓鑄結(jié)構(gòu)件

據(jù)產(chǎn)業(yè)調(diào)研，測算2022年一體化壓鑄件全球市場空間約為22億元；到2030年，預計全球主機廠將都跟進這一技術(shù)趨勢
（這是夸張手法：寶馬奔馳評估后已經(jīng)放棄了一體化壓鑄路線，日本工廠目前基本沒有跟進，比亞迪也非常謹慎，美國傳統(tǒng)三大汽車廠還沒有一家做出零件。不會超過一半公司會跟進該技術(shù)。）
乘用車一體壓鑄全球滲透率為30%，在保守情形下，預計一體壓鑄技術(shù)將應用于前后底板、電池盒體、前副車架、電機/電驅(qū)外殼等部位，合計單車價值量約1萬元，對應行業(yè)市場空間2460億元，8年CAGR達80%
（首先一體化壓鑄就不該包括前副車架、電機/電驅(qū)外殼。這些是普通壓鑄零件，已經(jīng)開發(fā)了很多，不是增量市場。三電系統(tǒng)幾乎已經(jīng)普及，更不是增量市場。一體化開發(fā)的增量壓鑄市場，只有前后底板，而且主要時后底板，前底板幾乎目前還沒有批量制造，并且后底板是替代了原來的縱梁，減震塔等壓鑄件，都不能算作壓鑄的純粹增量。純電EV的電池盒體壓鑄目前還停留在概念，難度極大，兩年內(nèi)不可能量產(chǎn)，后底板的價值是2500元，扣除縱梁和減震塔實際增加量只有1500元左右。即使?jié)B透率30%，實際增量只有369億元，加上其他可能的一些突破帶來的少量應用，增加50%，增量不會超過553億元。而目前全球的壓鑄件市場超過5000億元，這不過是11%的增量）；
中性情況下，預計電池盒蓋板、中控臺骨架、副車架等部件也將應用一體壓鑄技術(shù)
（純電電池盒不用，蓋板更不可能用，蓋板造型簡單，其他技術(shù)更容易制造。中控臺骨架已經(jīng)采用壓鑄制造，不是增量）。
合計單車價值量約1.8萬元，對應市場空間3739億元，8年CAGR達90%；樂觀情況下，預計A/B/C柱側(cè)圍、車頂及座椅骨架也將采用一體壓鑄技術(shù)bvty
（A、C柱單件已經(jīng)大量采用壓鑄，B柱碰撞不過關，很少用，不是增量。車頂件造型簡單，不需要壓鑄。座椅骨架已經(jīng)采用鎂合金壓鑄，不是增量零件）
合計單車價值量約2.5萬元，對應市場空間為4477億元，8年CAGR達94%