汽车轻量化势在必行。
节能减排政策设置紧迫，倒逼车企加快轻量化以降本提效。我们认为整体来看，当前我国 环保政策对乘用车的油耗和轻量化系数标准要求较高，路线图 2.0 在油耗上要求乘用车 2025 年和 2030 年相比 2020 年分别下降 17%和 42%，在轻量化上要求到 2025 年内燃机 的设计优化、材料选择和零件数量减少带来的燃油车重量减少将达到 10%，到 2035 年将 达到 25%，而纯电动汽车的重量减少率将更高，到 2025 年底将达到 15%，到 2035 年底 将达到 35%。新能源车由于增加了三电系统导致整车较燃油车增重了 200kg-300kg，政策 对电动车的轻量化系数减少率的要求比燃油车更高，因此电动车有更强的轻量化需求。
新能源车存在较大的里程焦虑问题，轻量化需求更为迫切。根据罗兰贝格 2022 年的调研结 果，里程焦虑仍是影响消费者购买电动车的首要原因。轻量化通过降低整车重量，可全面 降低能耗和提升续航，若新能源车减重 100kg，续航里程将提升 10%-11%，同时降低 20% 的电池成本和日常损耗成本。我们认为，在新能源车补贴政策退坡、补贴对续航里程门 槛逐渐提升、终端用户里程焦虑较重的趋势下，新能源车的轻量化需求更为迫切。
汽车轻量化应用优势显著，解决汽车能源消耗+续航焦虑+提高性能的痛点需求。我们认为 轻量化兼顾提升续航和汽车性能，迎合了驾驶舒适性/安全性/经济性的要求，在需求端刺激 下有望打开市场广阔空间。电动车质量比燃油车高 100-300kg，将消耗更大比例的能量用 于负荷自重，而每减重 10kg 可提升 2.5km 的续航，并可降低 20%的电池成本和日常损耗 成本。同时轻量化显著优化了汽车操作性能及安全性能，并缩短了汽车开发时间。整车开 发需针对噪声、振动与声振粗糙度等 NVH 问题优化设计，而铝合金零件较钢制零件降低了 汽车对减震消音部件的要求，从而缩短了因针对 NVH 问题的调试时间。我们以铝合金轻量 化为例，在能耗方面，单车使用 60kg 铝，可降低 0.69L/100km 的油耗，降低 0.75Kwh/100km 的电耗。
铝合金性能优越且工艺成熟，应用性价比、量产难度、性能表现的综合表现好，中短期具 有大规模使用可能性。汽车轻量化手段包括结构优化设计、制造工艺优化、轻量化材料应 用，应用轻量化材料实现减重的同时兼顾了汽车综合性能的稳定，目前为主流方案。而综 合考虑性价比、技术工艺、性能表现等因素，铝合金在现阶段的可行度最高，是当前最成 熟、最多应用的方案。较其他材料，铝合金性能优越，减重效果好，且成本适中，在做到 同等减重效果情况下，单位成本最低。同时其轻质高强，成型性强，通过挤压成型即可满 足复杂架构的一次成型，符合量产需要，中短期看具备大规模使用的条件。 路线图 1.0 提出 2020 年、2025 年、2030 年车辆整备质量最终将实现较 2015 年分别减重 10%/20%/35%，路线 2.0 进一步提高要求，2025 年、2030 年、2035 年燃油乘用车轻量化 系数降低 10%/18%/25%、纯电动乘用车轻量化系数降低 15%/25%/35%，技术方案变化不 大。轻量化主要减重手段是使用轻量化材料，具体而言，先重点发展超高强钢技术，再重 点发展铝合金技术、实现铝合金零件的批量生产和产业化应用，远期重点发展镁合金和碳 纤维复合材料技术并实现大范围应用。
连接技术混用带来产品成本增加和效率降低，限制了铝合金在汽车的应用范围。铝合金是 目前性价比较优的汽车轻量化材料，其较普通钢材可达到 40%的减重率且生产工艺较成熟， 根据赛瑞研究，2020 年铝合金在汽车轻量化市场的占比在 65%左右。但由于当前汽车材料 连接工艺以冲压+机器人焊接为主，与钢材料相比，铝材料存在导热系数大易导致焊缝性能 下降、合金表面氧化层污染电极、热膨胀系数高导致零件变形大等问题，制造端的冲焊工 艺较困难且拼接效率低，进而导致其连接成本为钢制车身的 2-3 倍。 同时，随着钢、镁铝合金、碳纤维等多种材料在汽车上加速应用，材料连接工艺更为复杂， 一方面加大了设备投入、增加了生产成本，一方面大量的焊接、铆接和胶接工艺大幅增加 了作业时间、降低生产效率，使得减重性能更好的全铝车身在现有冲压+机器人焊接的工艺 模式下难以普及。以第四代奥迪 A8 车身为例，其使用铝合金白车身较钢制车身降重了近 30%，但需要包括点焊、激光焊、涡流焊、铆接、自切削螺钉联接、卷边等 14 种连接工艺， 其激光焊接焊缝 4.75 米、包边 22.01 米、胶接 152.94 米、MIG 焊点 5892 个、铆接 2976 个等，工艺复杂度远高于电阻焊为主的钢制白车身，整体工艺成本较高。
一体化压铸突破铝合金连接工艺限制，加速汽车轻量化发展进程。汽车制造的传统工艺分 为冲压-焊装-涂装-总装四步骤，其中车身需要将各车身冲压零件焊接为发动机舱、侧围、 前后底板、顶盖等分总成线，再最后合装为主焊生产线，而一体化压铸技术通过一次高压 压铸成型，合并了冲压和焊装环节，将除了外覆盖件和部分悬架件以外的白车身一次压铸 为大型零件。我们认为，一体化压铸工艺本质上革新了汽车轻量化工艺和材料使用，首先 在制造工艺上，一体化压铸合并冲压和焊装工艺，显著简化生产流程、提高生产效率，我 们看好其他主机厂在特斯拉的示范作用下不断引进一体压铸工艺，合并传统的冲压焊装工 艺。其次在材料使用上，钢板易于冲压和焊装，过去广泛应用于传统的汽车制造中，铝合 金是压铸的主要材质，随着一体化压铸的逐步引进，我们看好其突破材料连接工艺的限制， 加速在汽车轻量化中的应用。
梳理当前各大车企的轻量化布局看，轻量化产业主要由特斯拉引领、造车新势力紧跟、传 统车企加大力度布局，合力推进轻量化的产业化进程。 （1）特斯拉：作为新能源车头部持续加码新能源车轻量化，电池包和车身轻量化为重点。 以 Model 3 为例，其轻量化从电池包开始逐步拓展到车身、底盘、电子电器，整车轻量化 指数在竞品中较突出。具体措施包括，采用高集成化的 E 平台、提升电池密度减少电芯数 量、优化电池连接工艺来减少铝片用量、采用大模组设计减少组件连接件、优化电池包箱 体结构、使用钢铝结合的车身、使用全铝线束、开发一体化压铸车身结构件等。（2）造车新势力：蔚来主攻全铝车身，小鹏发力电池车身一体化技术。蔚来 ET5 对车身 后地板使用一体化压铸工艺，后纵梁的吸能盒、轮拱等易损部位保留了单独零件设计，车 身后地板减重 30%；定位于豪华纯电中大型轿车的 ET7 采用了超高强度钢铝混合白车身， 包含 42%的铝/57%的钢/1%的复合材料，白车身重量约 420kg，占车重 1/6；ES8 采用了 全铝车身+7 种先进连接技术，白车身仅重 335kg，减重 40%，底盘/悬挂/轮毂/刹车系统/ 电池组外壳也为全铝材质。小鹏 23 年发布扶摇架构采用电池车身一体化技术，节省 5%的 垂向车内空间。 （3）传统车企：积极布局新能源车轻量化。如大众在其全新新能源车平台 MEB 中使用全 新车身，把电池和电机融入了车身底架，电池壳采用铝合金；比亚迪在其 e 平台集成了电 机电控，实现了车身重量下降 25%、功率密度提升 20%。
