铝板采购计划

一体化压铸是车身和底盘高度集成的基础。当前车身设计的不断集成与简化，底盘的平台与模块化均显示出：未来整体车身制造与底盘制造，均将向着高度一体化集成的方向发展。其中，一体化压铸作为实现集成的基础与核心技术，有望实现景气高增。

一体化压铸技术，是车身和底盘进一步高度集成的基础。一体化压铸是指通过大吨位压铸机，将多个单独、分散的铝合金零部件高度集成，再一次成型压铸为1-2个大型铝铸件，从而替代多个零部件先冲压再焊接在一起的方式。

当前车身部分已开始实现分区一体压铸；底盘部分随着CTC电池包的高度集成化和滑板底盘的推进：底盘结构件、电机电控部件等也将从模块化一体化压铸发展为超大型一体化压铸。

1. 轻量化趋势不可阻挡，降本增效的需求进一步驱动汽车减重

对于 ，提升续航里程，降低电池成本是轻量化的主要贡献。 电池过重、电耗较高，且能量密度低于传统的燃油汽车，影响续航里程，使得车企对其轻量化的需求更加迫切。因此，车身轻量化成为 提升续航里程、提升耐久性和提高节能效率的必然途径。

中国汽车工程协会还制定了针对汽车轻量化的直接目标要求。引入“整车轻量化系数”作为衡量整车轻量化水平的依据，该指标由名义密度、重量比功率和脚印油耗三个指标的乘积构成，在保证汽车综合性能指标的前提下，实现重量相对轻、动力性能好、更加节能。根据目标规划，燃油乘用车整车轻量化系数到2025、2030和2035年分别降低10%、18%和25%，纯电动乘用车整车轻量化系数分别降低15%、25%和35%。

2. 铝合金作为轻量化材料优势明显

目前，汽车轻量化材料主要有两类: 一类是高强度材料，主要指高强度钢，即屈服强度在210～550MPa、抗拉强度在340～780MPa的钢; 一类是轻质材料: 主要包括铝合金、镁合金、塑料、复合材料等。当前汽车总重中钢铁占比高达55%，将其替换为轻量化材料是实现汽车减重的重要方向。

成本方面：铝合金价格仅高于高强度钢，远低于碳纤维复合材料，约为镁合金的1/2。减重与性能方面：铝合金可实现较好减重效应：密度方面，铝合金密度约为2.7g/cm3，约为高强度钢的1/3，与镁合金相当，是碳纤维的1.8倍；减重潜力方面，铝合金弱于碳纤维和镁合金、大幅强于高强度钢。相比钢制件，铝合金的减重潜力为40%，镁合金为50%，碳纤维复合材料则达60%。制造工艺方面：铝合金工艺较为成熟、效率较高、成本适中。高强度钢在工艺方面的成本优势明显，制造工艺成熟；随着热冲压、压铸等新工艺技术的应用，铝合金板材应用体现出高生产效率，成型工艺成本适中；镁合金成型工艺成本较高，易氧化，主要用冷连接方式；碳纤维材料成型和连接工艺效率均较低，成本亦较高。

综上，铝合金相比高强度钢，比强度高，密度较小，减重潜力大；相比镁合金，成本较低，成型工艺和连接方式较为成熟；相比碳纤维，成本上有巨大优势。另外，铝的储量较大，耐腐蚀性好，回收利用率高，因此成为汽车轻量化的首选材料。

3. 简化电动车制造工艺流程与制造成本

传统车身制造工艺流程繁复：传统车身的制造工艺主要分为冲压-焊装-涂装-总装四大环节。主车厂采购由全国各供应商通过冲压、压铸制造的多个结构件，将之组装连接（包括焊接、铆接、涂胶等）在一起，形成汽车的白车身总成（BIW）。

冲压：是一种金属板料在冲模中承受压力而被切离或成形的加工方法。汽车冲压利用不同的压机，将整卷钢板或铝板用多台大型压力机连续冲压成外壳和小块钣金零件，完成车门、左右侧围、机舱盖、前后底板、顶盖、后背门及各种冲压小件的制造。

焊接：是将两片金属局部加热或同时加热、加压而接合在一起的加工方法。汽车焊装将冲压完成的车身围件焊接在一起，将冲压完成的小块钣金件拼焊为车身结构件，包括四门及前后盖（引擎盖+后备箱盖），焊接完成的车身结构件为白车身。

涂装：包括涂装前对被涂物表面的处理、涂布工艺和干燥三个基本工序。汽车涂装对白车身附以各种防腐工艺，将焊接完成的白车身喷涂色漆、清漆等，以达到上色和表面防护防锈的作用。

总装：是用联接零件(螺栓、螺母、销或卡扣等)把各种零件相互联接和组合成部件的方法。将车身上各种零部件(悬架及动力系统、电控系统、内饰件)装配至车体上，最终完成整车制造。

一体化压铸是汽车制造提升集成效率，降低生产制造成本：一体化压铸通过大吨位压铸机，将多个单独、分散的铝合金零部件高度集成，再一次成型压铸为1-2个大型铝铸件，从而替代多个零部件先冲压再焊接在一起的传统方式。

（1）一体化压铸相对传统工艺，极大地提升了汽车车身的生产效率

一体化总成零部件一次压铸成型，极大提升了汽车生产效率与集成质量。据特斯拉数据，显示采用了一体化压铸后地板总成的ModelY，由于所有零件一次压铸成型，零件数量比Model3减少79个，由于应用了新的免热处理合金材料，因此省去了热处理环节，制造时间由传统工艺的1-2小时缩减至 120-180s。且只有一个零件，无需开发过多的工装设备，也大幅降低大量零件连接带来的误差累计，提升制造精度。

（2）一体化压铸大幅简化生产成本

一方面，一体化压铸大幅降低了生产线成本。在原有的有生产技术成本（冲压、焊装、涂装、总装）框架下，传统生产70个零部件，每个零部件均需布置机器和模具，以及生产线周边的机器臂、传输线、夹具等；而一体化压铸成型仅需一台大型压铸机和一套模具，工艺流程简化过后其它耗材和设备的减少、机加工简化、物料运输、压铸成本都更小；且省去了热处理设备和过程、省去了塑型设备[修复热处理后的变形]和过程、省去了钝化设备和过程、省去了结构胶等，综合经济性能更好。另外，一台大型压铸机占地面积仅100平方米，根据埃隆-马斯克的表示，采用大型压铸机后，工厂占地面积减少了30%。

另一方面，一体化压铸大幅降低了人力成本。国内主流汽车工厂一个焊装工厂大概配套200-300名生产线工人，采用一体压铸技术后，所需的技术工人也将大幅减少。据特斯拉在2020年电池日发布会上表示，modelY后底板一体化压铸工艺较原方案降低了40%制造成本。

4.综合材料成本与工艺成本，铝一体化压铸优势明显

当前一体化压铸铝车身单车材料+制造成本1.06万元，远低于全铝冲压焊接车身1.44万元以及钢铝混合焊接车身的1.20万元，已基本接近钢制焊接车身。一体化铝压铸车身成本可拆分为材料成本、制造成本。以典型B级车的一体化车身为例测算，核心假设：

材料成本：轻量化程度：根据钢铝密度、性能参数，假设全铝车身替代全钢车身将使质量下降35%。其中，钢制白车身质量为350kg，全铝焊接车身280Kg，一体化铝压铸车身228kg。直接材料价格：分别取钢、铝两种金属价格现价（2022年3月）测算原材料成本。

制造成本：主要包括压铸机和压铸模具的折旧。以及其它物料、电费、人工等。以典型B级车结构计算，一体化压铸车身所需压铸机产线投入近5亿元。以年产10万件，7年生命周期计算折旧。模具投资1.5亿元，以年产10万件，10万件生命周期进行折旧。同时在其它制造费用上，由于铝合金韧性、表面附着力较差，铝冲压焊接工艺复杂，物料消耗大。压铸工艺流程简单，可大幅降低额外的制造费用。

根据测算结果，当前时间采用铝一体化压铸全车身底板，成本已经接近钢制焊接车身，较钢铝混合焊接车身成本降低12.32%；较全铝焊接车身成本降低26.40%。

当前铝价受国际形势影响快速单边上行，预计长期来看，随着铝价的进一步平稳，铝一体化压铸的降本效应将进一步提升。在汽车轻量化与智能化的发展趋势下，传统车身制造工艺的缺点愈发凸显。一体化压铸因其相对优势，成为提效、轻量、降本过程中的新工艺选择。

冲压模具视觉监测可以有效检测连续冲压模具的料带是否输送到位，是否发生堵料叠料等等情况，有效减少压模，保护冲压模具，降本增效，提高工厂自动化水平；同时可以对冲压件存在的外观缺陷进行及时监测。