2023年國內外汽車鍛造零部件行業市場發展趨勢研究預測及市場競爭規模格局分析預測
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1、汽車鍛造零部件行業概述:作為汽車工業的基礎,汽車零部件種類繁多,從生產工藝區分包括鑄造件、鍛造件、沖壓件、注塑件等,其中采用鍛造工藝制造的汽車鍛件一般用于承受沖擊或交變應力的工作環境,在汽車行駛中發揮著重要作用。
中金企信國際咨詢公布的《全球與中國市場汽車鍛造零部件前景預測及投資可行性分析報告(2023版)》
(1)鍛造基本概念:鍛造是指在加壓設備及工(模)具的作用下,使坯料或鑄錠產生局部或全部的塑性變形,以獲得一定幾何尺寸、形狀的零件(或毛坯)并改善其性能的加工工藝。
鍛造實質是利用金屬的塑性變形使金屬毛坯改變形狀和性能而成為合格鍛件的加工過程,其根本目的是利用外加載荷(沖擊載荷或靜載荷)通過鍛壓設備使金屬毛坯產生塑性變形,從而獲得所需形狀和尺寸的鍛件,同時使鍛件機械性能和內部組織符合一定的技術要求。
金屬材料經過鍛造加工后,形狀、尺寸穩定性好,組織均勻,纖維組織合理,具有突出的綜合力學性能。機械裝備中的主承力結構或次承力結構件一般都是鍛造而成的,鍛件亦廣泛地應用于國民經濟和國防工業的各個領域。
鍛造的主要原材料為金屬棒料、鑄錠等。這些原材料在其冶煉、澆注和結晶過程中,不可避免的會產生氣孔、縮孔和樹枝狀晶等缺陷,因而鑄造工藝很難制造出能勝任需要承受沖擊或交變應力的工作環境的零部件(例如輪轂軸承、傳動主軸、齒圈、連桿、球頭等)。金屬棒料或鑄錠在經過鍛造加工后,其組織、性能均能得到有效的改善和提高。金屬的塑性變形和再結晶,使粗大晶粒細化,得到致密的金屬組織,從而提高鍛件的力學性能。在模具設計時,若正確控制零件的受力方向與纖維組織走向,還可以提高鍛件的抗沖擊性能。
鍛造工藝原理分析
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(2)鍛造工藝分類:根據鍛件的尺寸和形狀、采用的工裝模具結構和鍛造設備的不同,鍛造主要分為自由鍛和模鍛。自由鍛是指用簡單的通用性工具,或在鍛造設備的上、下砧之間直接對坯料施加外力,使坯料產生變形而獲得所需的幾何形狀及內部質量的鍛件的加工方法。自由鍛以生產批量不大的鍛件為主,采用鍛錘、液壓機等鍛造設備對坯料進行成形加工。模鍛是指金屬坯料在具有一定形狀的鍛模膛內受壓變形而獲得鍛件,模鍛一般用于生產重量不大、批量較大的零部件。
按坯料在加工時的溫度可分為熱鍛、溫鍛和冷鍛。熱鍛指在再結晶溫度之上利用外力作用鍛壓,致使材料變形而塑性。溫鍛指在再結晶溫度之下某個合適的溫度下對金屬進行鍛壓。冷鍛指對室溫狀態的金屬材料進行壓力加工。三種成形工藝的應用范圍有所不同,其中熱鍛主要應用于輪轂和齒輪坯、轉向節、球頭拉桿、高壓共軌、曲軸、連桿等。公司采用的鍛造工藝屬于熱模鍛工藝。
(3)鍛造工藝的主要特點:鍛造工藝在加工零部件的過程中,具有生產效率高、鍛件綜合性能強等優勢,因此被廣泛應用于汽車、裝備制造等領域的關鍵及核心零部件中。鍛造加工工藝主要有以下特點:
①加工設備專業:鍛件生產線具有投資大、建設周期長的特征。針對鍛造材料的特點,鍛造加工設備必須具備較高的性能,因此,鍛造企業通常需要投入大量資金購置專業化設計軟件、高精度數控鍛造設備、高均勻性的加熱設備、高性能的熱處理設備、數控機加工設備以及成套理化檢測設備等,以滿足不同生產工藝和下游客戶對生產的要求。
②加工工藝復雜:鍛件的主要功能是在工作中承受外力或傳遞力矩,通常需要特殊的工藝處理以滿足其所需性能。鍛件產品主要生產流程包括下料、加熱、鍛造、熱處理、機加工、理化檢測等多個環節,加工過程涉及冶金、金屬加工、熱處理和機械設計制造技術等多學科、多領域技術,技術集成度較高。此外,鍛件產品具有典型的多品種、多規格、定制化的特點,不同產品的結構差異較大,需要企業具備大量的專業化技術工人,在生產過程中精確控制各種技術參數,以保證產品質量。
(4)汽車鍛造零部件發展概況:汽車產業作為多國的支柱型產業,其零部件產業規模大,是鍛造工藝特別是熱模鍛工藝的重點應用領域。模鍛工藝生產的鍛件中主要為汽車鍛件,各年汽車鍛件產量占模鍛件產量比例均在60%以上,近幾年汽車鍛件產量保持穩定發展的態勢。
2015-2020年中國模鍛件、汽車鍛件產量現狀分析
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?????????數據整理:中金企信國際咨詢
經過多年的發展,我國建立了較為完整的汽車鍛造零部件產業鏈配套體系,技術水平與鍛造業強國的差距逐漸縮小。隨著我國國民經濟各產業向高質量發展階段轉變,主要呈現以下發展趨勢:
①鍛造原材料從普通鋼材向有色金屬發展:汽車輕量化以及新能源汽車的深入發展,進一步擴大了新材料鍛件的應用,特別是輕合金鍛造技術,促進有色金屬鍛造的開發和使用力度,例如鋁合金、鎂合金等有色金屬鍛造零部件。
②關鍵鍛件國產化趨勢加速:我國汽車鍛件零部件在規模與發展速度上取得了很大進步,同時在關鍵零部件領域取得了重要進展,國產化趨勢加速。我國開發了高壓共軌系統的核心零部件,如高壓共軌管、柱塞套、噴油嘴、汽油高壓共軌系統不銹鋼油軌系列精鍛件等零部件,成功實現國產化。
③逐步采用自動化、數字化、智能化生產:根據中國鍛壓協會統計,鍛造企業人工成本占銷售額的比例從2015年的11.87%降低到2020年的10.64%,降幅超過了10%,隨著自動化設備的采用,一線操作人員的整體素質大幅提高。自動生產線使鍛造企業產線布局更加合理,貼近實際生產需求,勞動環境和生產條件已有大幅改善。
基于自身轉型升級需求,在相關部委及地方政府支持下,我國企業已紛紛對原有工廠、車間進行自動化、數字化、網絡化升級改造,或者建立新型數字化車間、智能工廠。當前全球制造業格局正在進行新一輪洗牌,對于我國制造業來說,必將會推進企業的數字化轉型,以提升企業風險抵抗能力。
④新能源汽車蓬勃發展促進鍛造技術創新:新能源汽車快速發展,呈現加速普及的態勢。新能源汽車雖然在動力系統方面與內燃機汽車截然不同,但車輛行駛要求仍需符合汽車的一般要求,對安全、性能等方面并未放松要求。因此,新能源汽車對性能優良的鍛造汽車零部件依然有著旺盛的需求,且新能源汽車為平衡汽車安全、性能與續航里程,對輕量化金屬鍛件、空心鋼材鍛件等既具備良好的綜合力學性能,重量又相對較輕的鍛件產生新的需求,促進了空心鋼材鍛件以及鋁合金、鎂合金等有色金屬鍛件的技術創新。
(4)汽車鍛造零部件行業技術現狀:隨著下游汽車整車行業創新驅動發展,我國汽車零部件行業技術水平總體有明顯提高,但與國際汽車零部件企業仍存在一定的差距。一方面體現在總成水平,國際知名汽車零部件集團總成水平較高,在一定程度上推動著汽車工業技術的進步;另一方面,國際知名汽車零部件集團掌握著關鍵零部件技術和工藝,形成在特定領域的專業競爭優勢。國內汽車零部件企業自主開發體系尚未完全成熟,產品獨立開發能力較弱,產品更新換代發展較慢,產品以配套為主,多數產品較為低端。
在汽車鍛造零部件細分領域,我國的鍛造類汽車零部件企業總體技術水平與國外鍛造企業也存在一定的差距,主要體現在材料技術、裝備技術和自動化水平方面。鍛造材料作為鍛造零部件上游行業,特殊的材料構成和加工工藝往往決定了鍛造零部件的性能,材料技術水平高低往往能夠影響下游鍛造零部件企業的技術水平。鍛造零部件生產工藝對鍛壓、熱處理、機加工、檢測等裝備要求較高,裝備水平高低是下游一級零部件供應商或整車廠審核的重要內容,國內鍛造零部件企業相對國外廠商,裝備從性能到自動化水平等方面存在一定的差距。
目前高端零部件產品市場仍主要被外資或合資企業占據,但隨著我國鍛造零部件企業自主創新能力不斷加強,部分企業進入國際知名汽車零部件集團供應鏈體系,高端產品市場占比份額也有所提升,如高壓共軌等部分核心零部件已占據主導地位。隨著國家政策支持,企業不斷加大科技創新資金投入,綜合技術水平將進一步向國際領先技術水平靠攏。
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