一体化压铸成“新宠”:机会诱人,但技术壁垒和风险不容小觑

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  • 来源:工业热回收网

一体压铸今年的风险或许比机会更大一些。

单从盈利模式上看,压铸这条产业链,生产压铸机比生产压铸件要好。

压铸企业比如说文灿、宏图、美利信这些,材料占了一半多,制造费30%,去了管理费,挣得其实不太多。主要是挣行业增长的钱,业务本身盈利能力和风险不太对称。

压铸机生产厂,力劲(HK:00558)、布勒在模式上要好很多。首先这个产业壁垒比较高,全球就几个有限的玩家在做,竞争格局比较好。

第二产品先有订单后有货,行业整体是一个供不应求的状态;尤其是力劲科技这样占有垄断地位的企业,模式比较好,毛利有保证。

一年半前,特斯拉将一体化压铸概念引入国内。彼时,一台重达410吨巨型机器“轰隆”的一声,原来由70多个零件冲压、焊接而成的Model Y后车架,在不到2分钟内被一体压铸成型,一步到位。

一时之间,一体化压铸概念成为了新能源车赛道的“宠儿”。据悉,多家供应商的超大型压铸机即将进入国内多家造车工厂,产能甚至已经排到了明年6、7月份。

可正当一体化压铸受到多方追捧时,大洋彼岸的特斯拉格伦海德超级工厂发生了十分尴尬的一幕:一排排大型铸件被丢弃在一片空地上,该工厂生产的60%的大型铸件被视为废品,马斯克不久前将其归到了熔炉。

特斯拉格伦海德超级工厂

这也是为何特斯拉近期在德国停止巨型铸件生产的原因,据称即使调整后,该工厂仍会损失生产50%的铸件。外媒透露,正是由于特斯拉没有达到必要的标准,格伦海德超级工厂才有了“铸件墓地”之称。

一体化压铸的市场狂欢是特斯拉引爆的,可连“鼻祖”尚且难以拿捏,一体化压铸会不会是现实版的“皇帝的新衣”?

一体化压铸产业链

一体化压铸产业链的上游为压铸机、材料与模具厂商,中游为铝合金压铸厂,下游为主机厂。一体化压铸有两种业务模式,一种是自研模式:主机厂直接采购压铸机、材料和模具等物料,自建工厂生产压铸件,代表车企有特斯拉、小鹏和沃尔沃;另一种为采购模式:主机厂直接向压铸厂商采购压铸件,由压铸厂商采购相关的物料,生产压铸件后交付给主机厂,代表车企有高合、蔚来、理想。当前自研模式的代表企业特斯拉已经开始与压铸厂商接触,长期来看,由于主机厂自建厂房与产线成本较高,并且汽车销量可能会成为产能利用率的压制因素,因此采购模式有望成为长期主流。

大型压铸机是汽车实现一体化压铸的基础。一般来说一体化压铸所需要的压铸机锁模力都在6000T 以上,当前全球能生产6000T 压铸机的企业有海外的意德拉集团(力劲科技全资子公司)和瑞士布朗集团,国内的力劲科技、海天金属和伊之密。更大吨位的压铸机意味着压铸件的尺寸和结构可以进一步突破,目前特斯拉、力劲科技、广东鸿图、海天金属等企业均在研发12000T 以上的压铸机。2022 年9 月,力劲科技与广东鸿图发布12000T 超大型智能压铸单元,这是迄今为止全球最大吨位的压铸机,有望助力整车级别一体化压铸件。

模具是一体化压铸的核心工具,壁垒较高。模具是为强迫金属或非金属成型的工具,可以分为成型部分、浇注系统、模架部分、排溢系统、温控系统等部分,是工业生产中必不可少的工艺装备,模具生产得到的零部件具有高效率、高一致性、低耗能耗材、精度/复杂度较高的特点。模具制作的难点在于模具设计和原材料的选取,大型一体化压铸要求模具高精密度,这提高了模具制作的难度。一般压铸厂商不具备大型压铸模具的设计能力,通过外部采购来满足需求,目前我国的大型压铸模具厂商主要有广州型腔、宁波臻至、宁波赛维达、文灿雄邦、合力科技和重庆广澄模具,此外德国著名模具公司肖弗勒模具集团也于浙江建厂。

免热处理合金材料能够提高一体化压铸的良品率,从而降低成本。铝合金的热处理分为铸锭均匀化退火、回复再结晶退火、固溶(淬火)热处理、时效、形变热处理,传统铝合金需要通过热处理提高铝合金的强度、塑性、韧性、耐蚀性、疲劳性等综合性能。一体化压铸的大型铝合金部件对精度要求较高,热处理过程易引起汽车零部件尺寸变形及表面缺陷,虽然通过矫正工艺可以改善一定的尺寸精度,但会降低良品率,导致成本急剧上升,因此免热处理铝合金材料是大型一体化压铸结构件的关键。国外免热处理铝合金材料厂商主要有美国铝业、德国莱茵菲尔德和特斯拉,国内厂商正在积极研发,目前立中集团、上海交大、广东鸿图、湖北新金洋已研制成功。

中游压铸厂商纷纷布局一体化压铸,文灿、鸿图、拓普等较为领先。文灿股份、广东鸿图、拓普集团、旭升股份等中游压铸厂商分别采购大型压铸机,其中文灿股份、广东鸿图、拓普集团在经验积累和订单获取上具有先发优势,三者与车企建立合作并开始试制一体化压铸件。此外,文灿股份多个已经获得定点的一体化压铸产品均试制成功,包括半片式后地板、一体式后地板、前舱和上车体一体化大铸件,后续产品将进入到小批量交样过程中,公司预计在今年4 季度开始贡献收入。

特斯拉、蔚来、小鹏、理想、高合、沃尔沃、长城等车企已布局汽车一体化压铸领域。新势力方面:目前特斯拉采用一体化压铸后地板的Model Y 已正式交付,国内蔚来采用一体化压铸后副车架的ET5 即将交付,小鹏、理想、高合、与华为深度合作的赛力斯汽车的一体化压铸已提上日程,估计在2023 年将陆续上车,此外小米汽车搭载一体化压铸的车型有望于2024年实现量产;

传统车企方面:包括大众、沃尔沃在内的国外传统车企在一体化压铸布局时间

线比较长,预计在2025 年左右才能实现量产,国内车企中,长安、长城已开始了项目的招投标,估计未来两三年内将实现量产。

技术上的延伸,压铸往后看机会在哪?

除了我们现在常见的5000、6000,还有小型的,3000吨以下,做电机壳体、缸盖,包括4500吨压副车架的,现在很多企业都能做了。这一块相对来说门槛低一点,要注意跟踪力劲的增长率。

最难的是超大吨位压铸机,特斯拉奥斯汀9000吨那个机器已经装上去,去压Cybertruck;再往后,压铸行业要看整车厂的进度。

白车身压铸现在比较明确的,前后地板都OK并且量产了,现在就差中间这块。

中间这块,一个是CTC,把电池盒包在车身里,还有一个比亚迪的CTB,电池盒是独立,这两个现在都有争议,电池壳体涉及车身侧碰撞,设计座位固定,电池泄露风险,所以还没铺开。

水冷板,现在国内比较多的方壳电池,底面冷却,差不多2米×1.5米,肯定要12000吨。

一旦有一家公司成功验证了这个环节,12000吨压铸机的需求就起来了,电池壳体这块,是压铸机最近两年最大的一个增量,谁先做成,谁就容易形成赢家通吃的局面。

需求侧

需求侧主要是看新能源电动车,油车没有那么快。

一个是新车型新产线才能上压铸,已经在产的基本不会改,没有必要扔了老厂房去开新线;而且老车的结构也不支持,只有大改款或者换代才有可能上。

第二压铸的意义主要是增效,降本是其次的。如果没有压铸,特斯拉一个1000多亩的生产基地年产100万,就不可能做到。历史上也没有,规模不够的话压铸反倒不划算。

现阶段对主机厂来说压铸最大的意义是减重,白车身前中后三段,能减80-120公斤,前后副车架减重40—50公斤,电池壳减重30—40公斤,加起来两百公斤对电池的意义是重大的。

当然减重也要看压铸件的集成度,比如前地板,特斯拉做把减震塔也做进去了,集成度高,减重更明显。

补充一个特斯拉的情况,加州那边已经在拆Model3的产线了,高地平台上来以后也有压铸件了。

油车没有减重的需求,对压铸的需求也没那么迫切,所以压铸机的增量和新能源车的发展紧密相关,这点要对应的去看。

现在比较主流的就是做后地板,因为这个部分比较成熟,假设一辆车一个后地板,一个压铸机一年10万件,这个规模很容易测算出来。

还有一些车带前地板的,ModelY,小鹏,把量×2就行了;再一个是前后副车架,现在新能源车前面都没有发动机,空的,前副车架不那么重要,可做可不做。

但后副车架还是很重要,一个车就这么几个件,加上以后电池壳体,一算就算出来了。

壁垒

力劲科技是全球第一家做超大型压铸机的厂商,特斯拉提出来大型压铸件方案的时候,业内没有压铸机,买不到设备,特斯拉也找了别的企业比如海天,但没有人愿意干。

一是特斯拉当时的规模还不够,第二全行业没人做这个东西,风险很大,万一我做出来了你最后验证失败,那我的研发投入怎么办?

力劲是第一个吃螃蟹的人,愿意配合特斯拉去开发设备,这就跟过去苹果链上的公司差不多,力劲承担了风险,风险一旦转过来就是行业引领者。

而且市占率一开始几乎就是100%,因为全球只有特斯拉一家公司在做大型的压铸件,尤其是结构件,以前都是小的,不承担结构强度的。

对于主机厂来说,大部分还是愿意买力劲的设备,因为他做过行业里最难的,是全球最大生产量主机厂的供应商,有信心保证。压铸机非常贵,一个压铸岛,一个亿的投入。

另外有一点,压铸机的调试必须安装到主机厂的生产线去完成。在压铸厂调不了,一旦装上去发现有问题,调试维修都在在主机厂的车间里做,所以这个风险主机厂也不愿意承受,一旦选定了一家,后期基本不可能再更换。

风险

去年调研特斯拉的时候有一个反馈,和力劲的合作有一点问题,特斯拉上海二厂有可能会停,现有的工厂六条线已经满了,再扩的可能性很小。

后期特斯拉更希望找个第三方的压铸厂来做,比如宏图,他把KnowHow授权给宏图,自己不干,所以特斯拉的这个需求就快饱和了,这个需求转移到压铸厂去了。

去年下半年一直传海外后吧续的采购要买布勒的,我觉得有一定可能性,首先肯定是要增加二供,这是通用的做法,而且布勒的报价并不比力劲贵,他们拿下了越南新势力VinFast的订单,透露出来的价格不高。

其次这么多年合作下来确实也有一些问题。据特斯拉方面说,力劲中国并不掌握核心技术,研发主要是在意德拉,当然意德拉也是力劲的全资子公司,并表的,但是沟通效率不太好。

上海这边要一直和意大利工程师邮件来回沟通,并没有因为力劲本身在中国而带来太多便利,另外6000的这压铸机锁模力不够,导致良率一直都不太好,这一点提醒注意。

第二个风险是要考虑行业的进展。今年是新能源车行业的小年,一体压铸是基于规v模的生意,过去两年主机厂都对规模有很高的预期。

今年如果行业总盘子上不去,过去两年像拓普啊、宏图、文灿一直在扩产能,主机厂小鹏也在采购,那今年需求有可能要缓一缓。

总的来说,我个人判断一体压铸今年的风险比机会更大一些。这几年横着比较,乘用车的总盘子没有增长,去年油车下降了15%,都被新能源车抢走了,看上去似乎是更好,但替代后SKU更多了,也就说车型更多了,市场分得更细。

一个高压压铸岛的年产能是10万件,做的好一点,良率高一点能做到12万件,10万就是最低限度。

大家要注意大型压铸件一般都不是通用件,ModelY的后地板装不到Model3上,也就是说要单一车型至少年产10万辆,这还没算模具、合金工艺、专利费用的摊销。

现在应用一体压铸做结构件的车企,大家可以评估一下今年谁能做到单一车型年销10万以上,有,但不是很多。

除了特斯拉,上一体压铸最有基础的是比亚迪。去年一年,比亚迪宋卖了45.9万辆,他上是最合适的,如果比亚迪不上,增量没有想象的那么大。

而且一体压铸掌握KnowHow的过程比较慢,去年下半年蔚来因为铝制的压铸后副车架,对产能造成了很负面的影响,特斯拉把工艺跑通也花了很大代价。在今年行业淘汰赛的背景下,主机厂会更偏谨慎。

文章来源: 阿尔法工场研究院,车市物语,信达证券

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