2020年汽車輕量化行業(yè)市場需求情況分析及趨勢
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汽車的輕量化，就是在保證汽車的強(qiáng)度和安全性能的前提下，盡可能地降低汽車的整備質(zhì)量，從而提高汽車的動力性，減少燃料消耗，降低排氣污染。實驗證明，汽車質(zhì)量降低一半，燃料消耗也會降低將近一半。由于環(huán)保和節(jié)能的需要，汽車的輕量化已經(jīng)成為世界汽車發(fā)展的潮流。為了提升乘用車節(jié)能水平，緩解能源和環(huán)境壓力，我國出臺了一攬子政策，為我國汽車輕量化水平的提高注入了強(qiáng)勁的動力。
20?世紀(jì)?70?年代的石油危機(jī)推動了國外汽車輕量化技術(shù)的發(fā)展。經(jīng)過?40?多年的發(fā)展，形成了從車身結(jié)構(gòu)優(yōu)化、新材料的開發(fā)、先進(jìn)制造工藝到材料回收再利用等技術(shù)。汽車輕量化主要有以下三種方法：（1）結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計；（2）輕量化新材料；（3）輕量化成形制造工藝。其中又以新材料和新工藝的效果最為顯著，因此本報告只闡述汽車輕量化材料。目前在汽車中應(yīng)用較多輕量化材料包括鋁合金，鎂合金，碳纖維和先進(jìn)高強(qiáng)度鋼。其中碳纖維復(fù)合材料減重效果最佳，最高可減重?70%。無論在傳統(tǒng)燃油汽車或者節(jié)能與新能源汽車領(lǐng)域，都有足夠的驅(qū)動力為汽車“減肥”。鋁合金是最成熟的輕合金材料，主要輕量化汽車的車輪、動力系和懸架系零部件。汽車車身用鋁合金零件主要有鑄造（鑄鋁）連接件、覆蓋件（板材沖壓）、擠壓型材骨架結(jié)構(gòu)件、液壓成形板材覆蓋件和管材結(jié)構(gòu)件等。?鋁的密度只有鋼鐵的1/3，導(dǎo)熱性比鐵高?3?倍，機(jī)械加工性能比鐵高?5?倍。用鋁合金取代鋼鐵，可以使整車重量減輕?30％到?40％左右，制造發(fā)動機(jī)的話可減輕?30％的重量，鋁制散熱器比相同的銅制品輕?20％到?40％左右。汽車鋁車輪可減重?30％左右，由于車身重量減輕，可使剎車效能增長?5％，而且吸收沖擊的能力是鋼鐵的?2?倍，從而在發(fā)生碰撞事故時避免對行人的二次傷害。汽車輕量化是緩解新能源汽車?yán)m(xù)航里程痛點的重要途徑。國家補(bǔ)貼對續(xù)航里程的要求將逐步升高，輕量化將減重并提高續(xù)航，幫助車企獲取政府補(bǔ)貼，同時可以滿足市場對汽車操控、NVH的更高要求。然而此前較低程度的汽車輕量化已經(jīng)陸續(xù)實施了多年，但當(dāng)前輕量化水平不滿足國家“雙積分”政策對2020年油耗的要求。2017?年全球汽車銷量首次超過?9000?萬輛，我國汽車產(chǎn)銷量分別達(dá)到?2991.5?萬輛和?2887.9萬輛。美國、歐美對平均燃油經(jīng)濟(jì)性不達(dá)標(biāo)的企業(yè)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)處罰。到?2025?年，美國輕型車（包括轎車、SUV、MPV?及皮卡）的平均燃油經(jīng)濟(jì)性必須達(dá)到每加侖?54.5?英里（mpg），約合百公里油耗?4.18?升。從?2016?年開始，未達(dá)到?CAFE（企業(yè)平均燃料經(jīng)濟(jì)性）標(biāo)準(zhǔn)的罰款額從?5.5?美元上漲到了?14?美元，因為如果離標(biāo)準(zhǔn)?0.1mpg，車企就需要付?8.5美元乘以車型年份所售出車型數(shù)量的總額。如果超過標(biāo)準(zhǔn)?0.5mpg，罰款金額還要乘以?5。2010?年歐洲平均每輛車的二氧化碳排放為?140g/km；至?2020?年，排放標(biāo)準(zhǔn)為?95g/km，每超出?1g?每輛車罰款?5?歐元，2g?罰款?15?歐元，3g?罰款?25?歐元，4g?以及以上罰款?95?歐元；至?2025年，排放標(biāo)準(zhǔn)為?75g/km，每超出?1g?罰款?190?歐元。若按照?2010?年汽車排放量?140g/km?來算，到?2020?年每輛車的罰款最高可達(dá)到?4035?歐元；到?2025?年，每輛車的平均罰款最高可達(dá)到?12350歐元。這樣高昂的罰款措施，對于整車制造商來說，是難以接受的。因此，盡量減少車輛的平均排放是唯一的選擇。據(jù)中金企信國際咨詢公布的《2020-2026年中國汽車輕量化市場競爭策略及投資可行性研究報告》統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示：2000?年我國汽車全年銷售量僅有?208.6?萬輛，2000-2017?年間，中國汽車銷量增長?13.8?倍，復(fù)合增長率達(dá)到?22.7%。從?2006?年到?2013?年，全球汽車保有量平均以?4%的速度增長，而中國的增長速度更高達(dá)?20%以上。2014?年全球汽車保有量超過?10?億輛，預(yù)計至?2020?年全球汽車保有量將超過?14?億輛，截至?17?年?6?月份，我國汽車保有量已達(dá)?2.05?億輛。千人汽車保有量達(dá)到146?輛，但距離歐美、日本等發(fā)達(dá)國家的?550-800?輛/千人有較大差距，仍有較大提升空間。隨著我國汽車產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，其造成的環(huán)境污染問題不容小視。2016?年?1?月，環(huán)保部發(fā)布《2015?年中國機(jī)動車污染防治年報》：2014?全國機(jī)動車排放污染物?4547.3?萬噸，汽車尾氣是大氣污染物的主要貢獻(xiàn)者，其排放的?NOx?和?PM?超過?90%，HC?和?CO?超過?80%。機(jī)動車排放的污染物是造成灰霾、光化學(xué)煙霧污染的重要原因，其防治的緊迫性日益凸顯。基于環(huán)境壓力和緩解原油對外依賴，中國汽車工程學(xué)會發(fā)布《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》提出標(biāo)準(zhǔn)：至?2020?年，乘用車新車平均油耗?5.0?升/百公里，2025?年?4.0?升/百公里，2030年?3.2?升/百公里。同時，國務(wù)院印發(fā)的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》也指出到?2020?年，乘用車平均燃料消耗量降至?5.0?升/百公里。目前各國政府針對汽車能源消耗和污染排放制定高壓限制政策。以氮氧化物排放為例，歐盟、美國和日本自?1990?年代以來排放標(biāo)準(zhǔn)不斷趨嚴(yán)，2020?年歐盟、日本汽車百公里油耗目標(biāo)降到?3.8L、4.9L，而美國?2025?年將達(dá)到?4.84L。2016?年歐盟、美國、日本、中國汽車銷量占全球銷量的?67%，這些國家和地區(qū)的政策，影響著全球的汽車發(fā)展趨勢，同時這些國家和地區(qū)汽車發(fā)展的方向也代表了全球汽車的發(fā)展方向。我國新能源汽車則從?2012?年的?2.8?萬輛增加至?2017?年?77.7?萬輛，復(fù)合增長率高達(dá)?112%。2020?年將達(dá)到?200?萬輛。由于新能源汽車對輕量化的需求更加迫切，所以中國新能源汽車市場快速增長將會快速拉動汽車輕量化行業(yè)。2017?年我國乘用車產(chǎn)量約?2472?萬輛，按照每年?4%的增長率估算，2020?年我國乘用車產(chǎn)量可達(dá)?2780?萬輛，乘用車的輕量化市場規(guī)模將達(dá)到?3807.5?億元，2015-2020?年的復(fù)合增長率為25.9%。對于先進(jìn)高強(qiáng)度鋼，《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》中給出的規(guī)劃是至?2020?年，強(qiáng)度?600MPa?以上的?AHSS?鋼應(yīng)用達(dá)到?50%。屆時高強(qiáng)度鋼的單車用量約為?550kg。按照?9000?元/噸的單價，先進(jìn)高強(qiáng)度鋼的市場空間將超過?917.4?億元。對于鋁合金和鎂合金，“路線圖”中給出的規(guī)劃是至?2020?年單車用量分別達(dá)到?190kg?和?15kg。按照鋁合金零汽車零部件?4?萬元/噸的市場價格計算，其市場空間將達(dá)到?2112?億元；鎂合金汽車零部件按?10?萬元/噸來計算，2020?年的市場空間達(dá)到?417?億元。
輕量化的發(fā)展受到汽車電動化、節(jié)能減排、性能提升等多重需求牽引，其中新能源汽車細(xì)分市場將有望率先取得突破。中國輕量化材料市場廣闊。一方面，對比國外發(fā)達(dá)國家，中國的輕量化技術(shù)起步晚，平均整車質(zhì)量更大，以國外的輕量化材料占比作為標(biāo)桿，中國發(fā)展的空間還很大；另一方面，受益于政策的驅(qū)動，中國新能源汽車行業(yè)的快速發(fā)展將帶動輕量化的需求，促使車企往輕量化方向前進(jìn)。