汽車輕量化行業發展趨勢研究預測及投資建議可行性評估咨詢
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目前實現汽車輕量化可以通過三種途徑:
(1)輕量化材料,如使用結構更輕的鋁合金、鎂合金、高強度鋼、碳纖維復合材料對傳統普通鋼結構進行代替;
(2)輕量化設計,如通過開發全新的汽車架構實現輕量化,包括優化車身零部件數量、減少零部件尺寸等;
(3)輕量化工藝,如熱成型、激光拼焊板等工藝。實務中輕量化主要通過采用輕量化材料搭配特定的輕量化工藝來實現減重效果。目前最主流的輕量化材料為鋁合金和高強度鋼。
①鋁合金的性價比卓越,系輕量化市場的主流材料:當前市場上最主流的輕量化材料為鋁合金材料和高強度鋼,鋁合金良好的減重性能和成本效益,因此實現了大規模商業化應用。根據中金企信統計數據,2021?年鋁合金和高強度鋼占據汽車輕量化市場的?85%以上,其中鋁合金的比例接近?65%。
中金企信國際咨詢公布的《2023-2029年全球及中國汽車輕量化市場監測調查及投資戰略評估預測報告》
(1)從性能角度,鋁的密度約為鋼的三分之一,汽車使用?1?kg?鋁可替代自重2.25?kg?的鋼材,且鋁合金結構設計優化可以實現二次減重,整體減重效果大于50%,此外鋁合金具有強度高、可循環、耐腐蝕、密度低等優點。
(2)從成本角度,鋁合金價格僅為鋼的?2.5?倍,遠低于碳纖維復合材料。鎂合金的價格和鋁合金相近,但鎂合金的易腐蝕問題限制了其在汽車行業的大規模應用,因此鋁合金是現階段最佳的輕量化材料之一。
根據長城汽車發動機內、外板的輕量化數據,鋁制發動機內外板較鋼制發動機內外板分別輕?6/4.5kg,輕量化率(減重質量/原件質量)達到?57%/54%,但價格同比增幅僅為?43%/53%,價格增幅要低于輕量化效率。隨著鋁制零部件制作工藝提升,逐步形成?量產型?生產線,制造成本下降,未來汽車各部件鋁制化將加速滲透,市場規模持續擴大。
②鋁合金在汽車輕量化中的具體應用分析:鋁合金的密度低、質量輕、可加工性強,能夠根據特定需求加工成不同的形狀尺寸,疊加其擁有的價格優勢,是目前實現整車輕量化的首選材料,主要運用于汽車前后防撞梁、水箱框架、機器蓋、翼子板、前后懸掛的擺臂、副車架等。
鋁合金大規模化應用于汽車行業始于20世紀70年代,目前鋁合金已成為用量僅次于鋼材和鑄鐵的汽車材料。全球鋁材消費的?12%-15%以上用于汽車工業,部分發達國家已超過?25%。隨著技術工藝的提升,以鋁代鋼正在成為全球范圍內汽車輕量化的潮流。
根據中金企信統計數據:2021年全球汽車鋁合金(OE)市場銷售額達到了46億美元,預計2028年將達到97億美元,由于輕量化的需要以及鋁合金使用量的上升,預測?2030?年中國汽車行業用鋁量將達?1080?萬噸,中國新能源汽車行業用鋁比例將從目前占鋁消費總量的?3.8%升至?29.5%。
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