压铸机行业在我国的发展前景怎么样?

最佳答案 匿名用户编辑于2023/03/13 16:27

压铸机行业:一体压铸有望带动压铸机市场未来十年持续高增

压铸机分为冷室机、热室机两大类,尺寸超过 10cm 以上零件需要采用冷室机。热室 压铸机存在巨大的保温铝液坩埚,其压室在保温坩埚内的熔化金属液体中,压射机构设计 在坩埚的上方,压铸时压射机构将压室内浸满的液态金属压射入模具中并成型。热室机通 常生产尺寸较小的零件,如箱包金属件、拉链头、玩具等,材料以锌合金、铜合金为多。 冷室压铸机采用卧式结构,压室与保存熔化金属液的坩埚炉是分开的。压铸工作时,由机 械臂从坩埚炉中取出液体金属浇入压室内,随后压射机构将压室内液态金属压入模具内保 压成型。尺寸超过 10cm 以上的产品,如 3C 产品结构件、5G 基站外壳、电机外壳、汽车零部件、结构件等均采用冷室压铸机生产,材料通常为铝合金、镁合金。

2020 年我国传统压铸机市场规模在 30 亿元左右,受益于铝替代钢而总体呈持续增长 趋势。我国制造业规模全球第一,也是世界上最大的压铸机市场。全国压铸机市场规模没 有明确的统计数据,我们根据中铸科技公布的 2019 年国内压铸机市场份额以及行业龙头 力劲科技压铸机业务历年收入和内销占比大致推算行业空间。我国压铸机市场总体呈增长 趋势,市场规模从 2012 年的 17 亿增长至 2020 年的 30.5 亿,CAGR6.7%,说明受益汽 车行业规模扩大以及铝代钢带来压铸件占比提升,压铸机需求在缓慢扩大中。全球压铸机 市场规模没有明确的公开数据,根据我们的调研,中国大概占全球压铸机市场规模的 40%, 则我们测算全球压铸机市场规模约 75 亿元左右。

一体压铸工艺将主要取代白车身、四门、后盖结构件的冲压和焊接环节。根据特斯拉 电池日公布的车身一体铸造技术和我们的调研,我们认为未来汽车的覆盖件冲压生产的方 式不会改变之外,其余车身、电池盒、车门骨架、后盖、前后副车架等结构件的冲压和焊接环节均可以采用压铸工艺生产,这将使得整车白车身生产工艺大幅简化。A/B 柱、车顶 和座椅骨架是否能够采用铝压铸工艺代替钢材冲压焊接,目前还在探讨当中。

前地板、后地板和电池托盘有望在 2022 年实现一体压铸技术的应用。根据特斯拉电 池日公布的相关资料,其制造技术创新主要集中在前、后地板和电池包:前、后地板均 应用一体铸造技术,将数十个冲压零件焊接在一起的总成替换成一个整体的大型铸件; 电池包中的电芯采用了大圆柱无极耳设计,能够与电池壳紧密贴合,和结构件一样实现 承重功能。特斯拉已于 2021 年在 Model Y 车型的后地板上量产一体压铸技术,完成前地 板一体压铸件试制,两者均采用 7000 吨级压铸机生产;若后期考虑采用一体压铸工艺生 产电池托盘,则需要用到 1.2 万吨级别的压铸机。

根据我们测算,若全车身广泛采用一体压铸技术,单车型压铸岛投资约 10 亿元。在 特斯拉推出一体压铸技术前,因新能源车用铝量增加,铝压铸件已开始在车身零件上逐 步渗透。目前前副车架(Model 3)、车门(Model X)、电机和电驱外壳已有车企采用铝 压铸件。特斯拉一体压铸技术带动 5000 吨以上超大型压铸机逐渐问世,为车身其他部位 结构件导入压铸提供可行性。除底盘外的 A/B/C 柱侧围、车顶、尾门、电池盒上盖以及 CATL 推出换电方案而产生的电池仓,上述车身结构件也具备采用压铸工艺替代冲压焊接 件的可能,并且目前已有车企和零部件厂在研发相关工艺和技术。中控台骨架和座椅内 部结构件国外已有采用压铸镁合金替代钢制冲焊件来减重的案例。上述结构件若全部采 用压铸工艺生产,则单车零件配套压铸相关设备投资约 10 亿元左右。

苹果带动手机机壳从塑料变为金属,金属机壳渗透率提升至 90%大致用时 7 年。2010 年苹果从 iphone4 开始采用金属机壳,并成功引领行业趋势。2013 年 HTC 率先也采用铝 合金外壳,2014 年国产智能手机品牌如小米、华为开始逐步在高端机种中采用金属机壳。 至 2017 年,以金属为主要结构材质的手机占比已达 90%,手机行业机壳金属化大致用时 7 年时间。

金属机壳加工设备投资高峰出现在金属机壳渗透率提升周期的中后段时间。金属机壳 替代塑料机壳促使零部件企业大量采购 CNC。金属机壳主要生产企业比亚迪电子、可成、 长盈精密在金属机壳渗透率快速提升过程中均大量采购 CNC,固定资产支出同步上行。 2015 年设备采购高峰期三家公司合计资本开支近 80 亿元,是 2010 年的 4.3 倍。比较金属机壳渗透周期和零部件企业设备投资周期,设备投资高峰出现在金属机壳渗透率提升周 期的中后段时间。

我们认为到 2030 年全球车身结构件压铸机系统总累计投资额约 1614 亿元。根据中 信证券研究部新能源车组的预测,到 2030 年全球乘用车总销量预计在 1 亿辆左右,其中 新能源车占比预计在 40%。我们认为一体压铸工艺在行业渗透周期 10~15 年。预计至 2030 年第一、二阶段的车身结构件可实现压铸替代冲焊零件,第三阶段一体压铸可渗透约 30% 的车身结构件。按照上文计算的年产能 10 万辆车的结构件相对应的压铸机+附属设备(压 铸岛)投资额约 4 亿元,我们对压铸机系统 2030 年市场空间进行敏感性分析。通过分析, 我们认为到 2030 年一体压铸技术在全球新能源车渗透率 70%左右,燃油车领域渗透率 20% 的假设比较合理,此时对应压铸机系统总投资额在 1614 亿。