輕量化和新能源，共驅(qū)汽車用鋁材爆發(fā)
鋁及其合金是當(dāng)前用途最廣泛、最經(jīng)濟(jì)適用的材料之一，全球鋁產(chǎn)量 1956 年開(kāi)始超過(guò) 銅，此后一直居有色金屬之首，當(dāng)前鋁用量?jī)H次于鋼鐵，成為人類應(yīng)用的第二大金屬?？v觀材料發(fā)展史，一種材料之所以被廣泛應(yīng)用，性能與成本兩大特征，缺一不可。相較 于鋼鐵，鋁合金雖成本高，但密度低、質(zhì)量輕，因此被廣泛應(yīng)用于輕量化市場(chǎng)。相較于 銅，鋁盡管導(dǎo)電、導(dǎo)熱性相對(duì)較差，但由于成本優(yōu)勢(shì)明顯，因此，也被用于部分導(dǎo)電、 導(dǎo)熱領(lǐng)域。
汽車用鋁產(chǎn)業(yè)鏈：鑄造+軋制+擠壓+鍛造
汽車用鋁合金主要包括鑄造、軋制、擠壓和鍛造四大類，其中，鑄造鋁合金主要用于汽 車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋、離合器殼、保險(xiǎn)杠、車輪、發(fā)動(dòng)機(jī)托架等零部件；軋制鋁板帶箔 主要用于車身面板、車門蒙皮、散熱系統(tǒng)、電池殼、電池箔等；擠壓型材主要用于防撞 梁、懸掛件、各種支架、電池托盤等；鍛造件主要用于車輪、保險(xiǎn)杠、曲軸等。從汽車用鋁占比來(lái)看，2016 年鑄造占 66%，軋制占 18%，擠壓占 11%，鍛造占 5%， 相比 2012 年占比變化而言，鑄造下降約 7pct，軋制增長(zhǎng) 5pct，擠壓增長(zhǎng) 1pct，鍛造增 長(zhǎng) 2pct。究其原因，軋制用的高強(qiáng)高韌性鋁材，更適合汽車輕量化工藝升級(jí)，因此在車 身結(jié)構(gòu)件等重要部件用量比例明顯抬升。
輕量化和新能源共驅(qū)，汽車用鋁需求 CAGR9%
新能源車因車身結(jié)構(gòu)差異，用鋁量有顯著提升。根據(jù) DuckerFrontier 研究，新能源車 單車鋁合金使用量比傳統(tǒng)燃油車多 41.6%。其中由于減少了燃油車用發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng) 以及其他零部件，使燃油車用鋁量分別減少了 24.0%、18.9%和 2.2%。而純電動(dòng)車因 動(dòng)力系統(tǒng)和車身結(jié)構(gòu)件鋁合金用量更多，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)件及其他零部件分別使單 車用鋁量提高了 10.3%、48.7%、2.3%。從鋁材類型來(lái)看，傳統(tǒng)壓鑄用鋁比例下降，軋 制板帶箔和擠壓型材占比相對(duì)提升。
根據(jù) CM GROUP 分析，2021 年傳統(tǒng)油車和新能源車的單車用鋁量分別為 145kg 和 173kg，隨著輕量化戰(zhàn)略持續(xù)推進(jìn)，預(yù)計(jì) 2021-2025 年兩者分別實(shí)現(xiàn) CAGR 達(dá) 5%和 7% 的穩(wěn)步提升，至 2025 年的 180kg 和 227kg。結(jié)合全球車的銷量預(yù)估，測(cè)算 2021 年全 球汽車用鋁量約 1177 萬(wàn)噸，2021-2025 年需求 CAGR 達(dá) 9%，其中油車用鋁和新能源 車用鋁分別 CAGR 達(dá) 4%和 40%。此外，新能源車用鋁占比從 2021 年 9%快速提升至 26%。
從汽車用鋁結(jié)構(gòu)來(lái)看，根據(jù) DuckerFrontier 分析，北美地區(qū) 2022-2026 年軋制鋁板帶 箔用量增長(zhǎng)最為突出，單車用鋁 CAGR 達(dá) 5%，其次為擠壓型材和鍛造鋁材，CAGR 均 為 3%，最后是壓鑄件，CAGR 約 1%。
賽道排序：鋁熱>免熱合金>汽車板>電池箔>擠壓>電極箔
基于鋁具有優(yōu)異的輕量化結(jié)構(gòu)性能，同時(shí)還有突出的導(dǎo)電導(dǎo)熱性，因此在輕量化和新能 源導(dǎo)電導(dǎo)熱領(lǐng)域獲得重要產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，比如汽車結(jié)構(gòu)件四門兩蓋、電池箔、鋁熱傳輸材 料、壓鑄一體化免熱合金、擠壓電池托盤等，紛紛有望在未來(lái)打開(kāi)廣闊成長(zhǎng)空間。從具體賽道來(lái)看，輕量化和新能源加持之下的需求彈性，是支撐賽道景氣的前提；不過(guò)，中 長(zhǎng)期的競(jìng)爭(zhēng)壁壘和格局，才是夯實(shí)盈利持續(xù)性的關(guān)鍵所在。
需求彈性：免熱合金>電池箔>汽車板>擠壓>鋁熱>電極 箔
從需求彈性來(lái)看，隨著工業(yè)優(yōu)化升級(jí)而二次加速爆發(fā)的賽道亦值得重視，新能源或者輕 量化比例越高的賽道更勝一籌。綜合而言， （1） 首先，橫空出世的壓鑄一體化的需求爆發(fā)性脫穎而出，一體壓鑄有望成為改變 行業(yè)生態(tài)的重要?jiǎng)?chuàng)新。通過(guò)材料技術(shù)突破和壓鑄機(jī)噸位的提升，產(chǎn)品從后地板 到全車身，乃至副車架等均可一體鑄造，油車和新能源車都有望釋放巨大潛力 空間；（2） 其次，汽車板、電池箔在輕量化或新能源比例占比較高，因此需求彈性亦相對(duì) 豐厚；（3） 最后，擠壓汽車型材、鋁熱傳輸材料和電極箔，由于面對(duì)存量龐大油車市場(chǎng)或 消費(fèi)電子基數(shù)，因此新能源加持對(duì)整體需求拉動(dòng)彈性相對(duì)有限，細(xì)分新能源景 氣賽道更為靚麗。
壓鑄一體化：橫空出世，爆發(fā)彈性豐厚
壓鑄一體化產(chǎn)業(yè)鏈屬于汽車輕量化和新能源發(fā)展進(jìn)程中的二次加速產(chǎn)業(yè)，特斯拉提出車 身一體壓鑄概念，其后底板一體壓鑄降低 40%的成本，并提高生產(chǎn)效率、節(jié)約 35%產(chǎn) 線生產(chǎn)空間，大幅解決了全鋁車身的成本與技術(shù)問(wèn)題。當(dāng)下除特斯拉外，蔚來(lái)、小鵬等 車企均開(kāi)始投入一體壓鑄的研發(fā)，一體壓鑄有望成為改變行業(yè)生態(tài)的重要?jiǎng)?chuàng)新。預(yù)計(jì) 2025 年國(guó)內(nèi)新能源車和傳統(tǒng)燃油車一體壓鑄件市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到 107.8 億元、20.8 億 元，其中新能源乘用車對(duì)應(yīng)的 2021-2025 年 CAGR 約為 109.1%。
1）單車鋁合金一體壓鑄件使用量和鋁合金價(jià)格
參考目前研發(fā)進(jìn)展，未來(lái)一體壓鑄工藝除應(yīng)用于后車底外，還將應(yīng)用于電池盒、副車架、 電機(jī)殼體等部件，根據(jù)前述部分重量計(jì)算，預(yù)計(jì) 2025 年新能源車一體壓鑄工藝部件重 量可達(dá) 100KG。根據(jù) DuckerFrontier 研究，純電動(dòng)車因動(dòng)力系統(tǒng)和車身結(jié)構(gòu)件鋁合金用量更多，新能源 車單車鋁合金使用量比傳統(tǒng)燃油車多 41.6%，且無(wú)電機(jī)、電池盒等部件需要，假設(shè) 2025 年傳統(tǒng)燃油車一體壓鑄工藝部件重量約為 70kg。目前鋁合金價(jià)格為鋼材的 2-5 倍，一方面未來(lái)隨著技術(shù)成熟鋁合金材料價(jià)格有望下降， 另一方面隨著汽車輕量化的發(fā)展對(duì)車用鋁合金的性能要求會(huì)更高。參考文燦股份、旭升 股份、愛(ài)柯迪三家公司招股說(shuō)明書(shū)披露的原材料成本占比及毛利率，合理推算假設(shè)未來(lái) 車用鋁合金價(jià)格保持在 50 元/kg。
2）使用一體壓鑄工藝的乘用車銷量
國(guó)內(nèi)新能源乘用車和傳統(tǒng)燃油車銷量和輕量化部分預(yù)測(cè)保持一致。根據(jù)目前有公布采用一體壓鑄工藝的國(guó)內(nèi)整車廠（特斯拉、蔚來(lái)、小鵬、高合、小康汽 車（僅考慮賽力斯））2021 年銷量約占國(guó)內(nèi)新能源乘用車銷量的 22%，假設(shè)上述整車廠2025 年所有車型標(biāo)配一體壓鑄工藝，加之可能有其他整車廠后續(xù)也采用一體壓鑄工藝， 假設(shè) 2025 年使用一體壓鑄工藝的純電動(dòng)車占比達(dá) 30%。因目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)傳統(tǒng)燃油車品牌宣布入局一體壓鑄，考慮到車型設(shè)計(jì)時(shí)間，假設(shè) 2025 年有 5%的傳統(tǒng)燃油車采用一體壓鑄工藝。
電池箔：新能源驅(qū)動(dòng)，需求空間廣闊
新能源汽車動(dòng)力電池是鋰電池主要應(yīng)用領(lǐng)域。全球汽車產(chǎn)業(yè)的電動(dòng)化浪潮已然來(lái)臨，新 能源、新材料、5G 基站建設(shè)、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域相關(guān)產(chǎn)業(yè)的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)迎來(lái)了蓬勃發(fā)展。動(dòng)力電池作為新能源汽車的核心部件，未來(lái)仍有數(shù)倍的增長(zhǎng)空間。
鋁箔因其優(yōu)良的特性，被廣泛運(yùn)用各個(gè)行業(yè)中，近幾年，受益于全球新能源汽車的快速 發(fā)展，動(dòng)力電池進(jìn)入快速成長(zhǎng)期，上游材料電池鋁箔市場(chǎng)的需求也隨之快速增長(zhǎng)。電池 鋁箔主要應(yīng)用于動(dòng)力、儲(chǔ)能電池的正極集流體材料，相比普通的電池箔， 作為電池集流 體鋁箔要求較高，厚度要求控制在 10-50 微米，部分電池廠甚至使用 8 微米的鋁箔。
受益全球新能源汽車的快速發(fā)展，動(dòng)力電池將進(jìn)入快速成長(zhǎng)期。隨著各主要國(guó)家紛紛制 定燃油車禁售計(jì)劃，全球新能源汽車與動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入成長(zhǎng)期。根據(jù)長(zhǎng)江電新測(cè)算， 未來(lái) 5 年全球動(dòng)力電池行業(yè)將持續(xù)高速增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到 2025 年全球動(dòng)力電池裝機(jī)量將達(dá) 到 1390GWh。根據(jù) CNKI 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，1GWh 鋰電池的鋁箔用量在 600-800 噸左右，動(dòng) 力電池行業(yè)高增長(zhǎng)也將帶動(dòng)電池鋁箔步入快車道。
汽車板：?jiǎn)诬囉昧吭黾?，新能源景氣加?/span>
汽車板主要指 ABS 鋁合金板，廣泛用于車身覆蓋件，包括四門兩蓋（前后車門、引擎 蓋、后備箱蓋）、頂棚、翼子板等。車身輕量化作為節(jié)能減排的手段，逐漸成為新能源汽 車的重要發(fā)展方向。1）根據(jù)南山鋁業(yè)板帶事業(yè)部預(yù)測(cè)，平均來(lái)看，純電動(dòng)車的整備重量比內(nèi)燃機(jī)車重大概 100~250kg，因此具有更強(qiáng)的輕量化需求。從車型來(lái)看，A、A0、SUV（C）三個(gè)級(jí)別 的車，純電動(dòng)車和內(nèi)燃機(jī)車的平均整備重量相差較大。2）根據(jù)《汽車輕量化——汽車鋁板在白車身和覆蓋件減重中的應(yīng)用》（世界有色金屬）， 在整車中，白車身重量占比 28%，而汽車鋁板基于優(yōu)越的材料屬性，能夠在其上產(chǎn)生有 效的減重效果。對(duì)于白車身重量為 375kg 的中量級(jí)轎車，在保證車身剛度和強(qiáng)度且不降低碰撞安全要求的情況下，進(jìn)行材料替換處理后的高強(qiáng)度鋼制白車身重量約為 340kg， 減重 9%；使用鋁合金汽車板重量?jī)H為約 230kg，減重 32%。
鋁材的廣泛應(yīng)用同樣催生鋁金屬回收的重要性，在回收鋁金屬時(shí)，我們需要更好的辨別不同的合金材料，防止它們混淆，易諾科技推薦大家一款可以輕松辨析鋁金屬的儀器，便是奧林巴斯手持式合金分析儀。