据产业调研，测算2022年一体化压铸件全球市场空间约为22亿元；到2030年，预计全球主机厂将都跟进这一技术趋势，乘用车一体压铸全球渗透率为30%，在保守情形下，预计一体压铸技术将应用于前后底板、电池盒体、前副车架、电机/电驱外壳等部位，合计单车价值量约1万元，对应行业市场空间2460亿元，8年CAGR达80%；中性情况下，预计电池盒盖板、中控台骨架、副车架等部件也将应用一体压铸技术，合计单车价值量约1.8万元，对应市场空间3739亿元，8年CAGR达90%；乐观情况下，预计A/B/C柱侧围、车顶及座椅骨架也将采用一体压铸技术，合计单车价值量约2.5万元，对应市场空间为4477亿元，8年CAGR达94%
什么是一体化压铸一体化铸造技术又叫一体化锻造，一体铸造技术是采用精密熔模铸造工艺生产，一次浇铸，并在高压下凝固成型，不存在二次加工。这种技术在设计、生产工艺要求都非常高，可制造出更轻、更坚固的部件，所以近年被豪华汽车、航空航天等一些工业所使用，铸造，可以简单的理解为铸造模型。
它的发展历程是怎样的一体压铸工艺是汽车制程中的颠覆性技术，压铸机有望成为汽车制造领域的核心装备。从上世纪初焊接技术逐步成熟以来，汽车车体制造工艺均以钣金冲压 焊接为主。上世纪70年代以前，汽车车体焊接主要由人工作业完成。1970年代数控技术逐步成熟，工业机器人诞生，最早应用于汽车焊接工艺。过去50年间，汽车车身制造工艺始终以钣金冲压 机器人焊接为主。本次特斯拉一体压铸技术有望使汽车车体制造工艺发生重大变革，压铸机有望取代焊接机器人成为造车核心装备。
“一体压铸”简化车身制造工艺流程，整合供应链环节。一体压铸工艺将取代传统车身结构件的组件冲压和焊接环节，特斯拉称其新一代全压铸底盘可减少370个零件，车门和前后两盖结构件也同样可用压铸工艺，零件数量锐减，车体制造流程大幅简化。同时，整车厂内原先复杂的机器人白车身焊接线也被大幅简化，仅需要将若干车身压铸组件和外覆盖件组装焊接即可。车体制造管理流程和所需人力也相应降低
资料来源：中信证券
它有什么样的优势？车身重量减轻，减少电池装机量，电池降本是钢换铝式车身材料增加成本的6.6倍。特斯拉新一代一体压铸底盘有望降低10%车重，对应续航里程增加14%。以普通电动车电池容量80kwh为例，若采用一体压铸车身减重并保持续航里程不变，则电池容量可减少约10kwh。按照磷酸铁锂电池pack成本800元/kwh计算，则可降低成本8000元。
一体压铸工艺可大幅减少涂胶工艺环节。
涂胶是传统焊接白车身重要工艺部分，通常由机器人完成涂胶工艺。因点焊使钢板间存在缝隙，传统白车身涂胶主要起到密封防水、增加车体强度、降低钣金件间的摩擦和震动的作用。改为一体压铸车体后，零件面积大幅增加，不再需要繁琐的涂胶环节弥补焊接钣金件间的缝隙，生产流程再次简化。
二次利用。压铸废品、流道等可再次熔炼，材料利用率超90%，远高于冲压。传统冲压-焊接工艺，通常板材利用率仅为60%~70%，冲压剩余边料只得按废旧金属出售。而改为一体压铸后，因压铸时可反复熔炼，因此废品、压铸流道、边料等废料可返回熔炼炉再次利用。压铸工艺对材料利用率在90%以上，远高于冲压工艺，再次降低生产商成本。
冲压-焊接工艺下产生的大量废金属资 可以反复重新熔炼的铝合金熔炼炉
资料来源：废旧网
车身生产车间占地面积减少30%以上。相较于300多台机器人组成的白车身焊接线，一体压铸工艺采用的压铸岛占地面积更小。特斯拉采用压铸工艺的新工厂占地面积节省35%。同时因生产流程简化，原先由零部件厂供应的组件冲压、组件焊接环节取消，相关场地同时不再需要，更进一步降低全产业链的用地面积。
它的核心壁垒又是什么工艺：高压铸造
核心设备：压铸机和压铸模具
核心材料：铝合金，免热处理合金
（1）高压压铸
高压铸造是铝合金材料最高效的成型方法高压铸造（压铸）是将熔化状态金属在模具内加压冷却成型的精密铸造方法。金属制品主要采用机床铣削、钣金成型焊接、铸造三种工艺生产。其中铸造主要生产内部结构复杂，难以用钣金成型或机床铣削不具有经济性的零件。铸造主要分为砂型铸造和特种铸造两类，压铸属于特种铸造范畴。压铸全称高压铸造，是一种将金属熔液压入钢制模具内施以高压并冷却成型的一种精密铸造法。压铸适合铸造结构复杂、薄壁、精度要求较高、熔点比钢低的金属零件（铝、锌、铜等）。作为一种几乎无切削的近净成形金属热加工成型技术，其产品具有精密、质轻、美观等诸多优点，广泛应用于汽车、家电、航空、机械等诸多行业
铸造的流程图
资料来源：文灿股份招股书
(2)压铸机和模具
压铸机和压铸模具是压铸生产的核心设备，结合周边配套设备即为压铸岛单元。压铸机就是用于压铸零件生产的机器。压铸机相对标准化，通过安装不同的压铸模具可实现多种形状压铸零件的生产。当压铸生产时，现将熔融的液态铝合金倒入压铸机的压射机构内，压射机构将铝液推入模具内并加压成型，通过模具内的冷却系统将铝合金零件快速冷却至固态，最后模具打开由机器人取出零件、清理喷涂脱模剂再进行下一个循环生产。压铸生产温度高、烟气多、噪声大，业内通常采用自动化生产。压铸机周边需要配套熔炼炉、机边炉、取件和清理喷雾机器人、切边设备、机加工机床、检测设备、冷却系统、排气系统等，上述周边设备与压铸机、压铸模具组合在一起的压铸生产单元即为压铸岛。
冷室压铸机结构原理及工作流程
资料来源：中信证券研究部绘制
（3）铝合金
铝合金铸件的最高效生产方式。与采用石英砂做铸造模具的重力铸造相比，高压铸造具有以下优势：1、模具可以反复利用；2、通过模具内的冷却系统可以实现快速成型并实现连续生产；3、冷却中对熔融金属施加压力保证零件具备更好的应力强度；4、金属模具内部尺寸精确，可做到精密铸造。压铸虽然高效，但因模具材料均为钢制，因此只能制造熔点比钢低的金属。目前高压铸造行业所使用的基材主要是铝/镁/锌/铜等合金材料，其中铝合金的应用最为广泛。在产品适合采用高压铸造且需要大规模批量生产情况下，高压铸造是铝/镁合金等铸件的最高效生产方式。
资料来源：中信证券研究部
免热合金
免热合金技术与专利壁垒高，强者恒强的可能性大免热处理合金材料成分、工艺复杂，具备较高的技术壁垒，其中合金材料成分设计是免热处理合金开发的核心技术壁垒。免热合金是一体铸造的刚需，性能要求更上一层楼汽车轻量化潮流促进“以铝代钢”，铝合金材料应用比例持续增加。普通B级车钢制白车身重量通常在300-400kg，“以铝代钢”可使白车身种类降低30%-40%。世界铝业协会报告指出，NEDC工况下汽车自重每减少10%，能减少6%-8%的能耗。由于“以铝代钢”减重及节能效益明显，汽车传统非承载件（例如壳体、支架类）已广泛使用铝合金材料；近年来，随着高致密度压铸成型技术发展，部分大型、复杂、薄壁汽车关键承载件（如汽车减震塔、副车架、座椅骨架、压铸底盘等）开始采用压铸铝合金进行生产。2021年6月，特斯拉宣布下一步计划采用2-3个大型压铸结构件组装车体总成。
免热合金后续格局演绎有望呈现强者恒强趋势。认为具备先发优势的免热合金厂家有望强者恒强，主要原因将从以下三个维度阐述：
1、后发者面临多重困难。后发厂家需要长周期经验积累与高研发投入才可能绕过现有专利配方实现免热合金技术突破，新材料技术突破非一蹴而就，以行业基本规律来看，一项新材料技术的开发至少需要5-10 年，甚至更长的时间。
合作商应用材料一旦定型转换成本较高。前期一体化产品设计流程中主机厂需求、材料性能与对应压铸模具、压铸工艺参数等需相互针对性优化，各个节点紧密配合才能促成最终压铸件稳定生产。一旦先发者材料在车企广泛推广应用，较大可能成为这套体系里的早期标准制定者，定型之后如果出现新的材料想要进行应用替换，这需要重新更改后续流程的模具、改冲压工艺等等，过程复杂，代价较大。即使后发者材料性能更优，大多数车企也不愿意做出调整和改变。所以早期抢占市场者后续有望获得最为陡峭成长曲线。
先发者产品持续迭代升级与降本强者恒强。在此期间先发厂家基于产品应用经验积累与持续研发投入进行产品迭代升级，同时可通过推进应用再生料于免热材料的研发和生产过程中的技改提效等方式，助力未来成本进一步下探，强化产品量产性价比优势，构筑强大客户粘性壁垒，引领技术先进性与市场份额。
哪些企业有参与特斯拉2019年提出“一体铸造”技术，计划在Model Y上应用。2019年7月，特斯拉发布新专利“汽车车架的多向车身一体成型铸造机和相关铸造方法”，提出了一种车架一体铸造技术和相关的铸造机器设计。该技术将通过多向压铸机、车辆覆盖件模具和几个可以相对于覆盖件模具平移的凸压模具，实现对汽车白车身的铸造成型。此类凸压模具会分别移动至铸造机中央的铸造区，负责不同部件的铸造，在一台机器上完成绝大部分车架的铸造工作。特斯拉的ModelY车型白车身将转向铝铸件设计。“当引入大型铸造机之后，就可将70个部件变成1个，机器人无需将这么多部件组装在一起，从而大大减少成本。”
特斯拉车架多向铸造机示意图
数据来源：electrek.co
2020年，一体铸造技术在ModelY上开始应用。2020年，特斯拉开始与压铸设备商意大利意德拉合作，采用一体成型压铸的方式生产Model Y白车身后地板总成。汽车行业一体压铸深度跟踪报告｜2022.6.10请务必阅读正文之后的免责条款部分2通过应用一体压铸技术，将原先通过冲压等工艺生产的80个零件集成为1个铸造零件，制造成本能够降低40%。同时，特斯拉公布了下一代白车身设计方案，整车地板总成将由2~3个大型压铸件组装而成，使得整个白车身具有更高的强度和刚度。
在2022年一季度财报中，特斯拉汽车业务毛利率32.9%，整体毛利率19.2%，均创下历史新高，其中就有一体铸造技术带来的贡献
特斯拉Model Y一体铸造下车体总成示意图
特斯拉毛利率逐渐提高，其中，一体化铸造技术起到了控制成本，节约时间的作用。
资料来源：特斯拉公告
自主新势力奋起直追，头部玩家纷纷布局
1、蔚来
国内新势力中，蔚来ET5率先应用一体铸造技术，轻量化、安全性领先。2021年10月，蔚来汽车宣布成功验证开发了可用于制造大型压铸件的免热处理材料，将会应用在蔚来第二代平台车型上。新材料避免了传统压铸件在热处理过程中引起的尺寸变形及表面缺陷。2021年12月，蔚来在ET5发布会上正式宣布将开始采用一体铸造工艺，ET5将使用超高强度钢铝混合车身，使车身后地板重量降低30%，后备箱空间增加7L，整车抗扭刚度高达34000N·m/deg。
ET5超高强度钢铝混合车身
资料来源：蔚来汽车
小鹏汽车
小鹏汽车一体压铸技术已在规划当中，计划自建产能。在小鹏2021年业绩发布会上，董事长何小鹏宣布将于2023 年发布两个新平台及其首款车型，并将使用超大一体化压铸新工艺。根据武汉当地媒体沌口之声，2021年7月小鹏正式启动武汉项目，将建设一系列工艺车间，年总产能约10万辆。根据武汉经济技术开发区（汉南区）自然资源和规划局，2021年10月，小鹏已正式申报“小鹏汽车武汉产业基地项目”规划建筑方案，预计今年10月投产，其中包括一体化压铸工艺车间。小鹏汽车武汉工厂还将引进一套以上超大型压铸岛及自动化生产线。
大众汽车
2022年5月，大众汽车一体式铝压铸后车身样件在卡塞尔工厂下线。该样件采用4400吨压铸机生产，是为大众SSP车型平台所开发的，集成了约30多个零部件，减重效果可达10kg。大众现有的大部分电动车型均是基于MEB平台打造，而新一代电动汽车平台SSP无论从软件还是硬件架构上都将提供更好的可拓展性。
沃尔沃
2021年10月29日，沃尔沃宣布在纳斯达克斯德哥尔摩交易所挂牌上市，募集约200亿瑞典克朗（约合22亿美元），并将其中70%的资金用于电动化转型，包括引入大型铝制车身部件铸造工艺等。沃尔沃宣布投资100亿瑞典克朗对旗下托斯兰达工厂进行现代化改造，其中包括一体压铸技术。沃尔沃将在托斯兰达建立一个铝铸造厂，年产能可达5.5万，最终计划在所有旗下工厂引入一体压铸技术。沃尔沃将在新电动汽车平台的后座部分引入一体铸造技术，该技术能有效改善生产流程，降低物流成本和排放。全新电动汽车平台将会在2025年推出，届时沃尔沃将实现一体压铸汽车的量产
奔驰
奔驰发布一体化压铸成果，性能提升显著。2022年1月，奔驰发布全新概念车VISION EQXX。车身的后部及前部减震塔顶应用了和特斯拉同样的仿生工程结构部件，整个车身由3块组成：前后分别有一块一体压铸铝合金铸件，中间有一套结构电池组。这样的设计有望减轻车身15-20%的重量。
数据来源：奔驰官网
大A的核心企业多家供应商相继采购大型设备，进军一体化压铸行业。国内多家汽车铝合金精密压铸件公司布局一体化压铸项目，加快引入大型压铸设备和免热处理材料研制的步伐。上市公司中，文灿股份2021年5月向力劲集团采购包括2台6000T在内的7台中大型压铸单元，2021 年8月再签署战略协议购买2台9000T 压铸机（全球最大智能化压铸设备），2022年计划再采购包括2台7000T在内的9台大型压铸机。广东鸿图2022年1月向力劲集团签订包括2套12000T在内的8套大型及超大型智能压铸单元。泉峰汽车以马鞍山生产。爱柯迪建设宁波江北高新技术产业园区，拟购包括2台6100T和2台8400T在内的35台1000T以上压铸机，目前已拥有4400T 等规格型号压铸机。旭升股份将在未来三年内向海天金属引进型号1300T-4500T、6600T和8800T的多套冷室压铸岛。
国内铝合金精密压铸件领先供应商压住单元合同签署情况
布局进度领先，文灿股份走在行业前列。文灿股份在大型一体压铸设备落地进度、项目定点、产品开发试制等方面均走在行业前列。设备落地进度方面，7台中大型压铸单元已全部到位并完成安装调试；1台9000T 压铸机已在天津工厂完成安装，处于产品试制阶段；今年5 月已有1台9000T压铸机在南通工厂完成安装调试，6月试模。模具设计方面，子公司文灿模具积累了大量车身结构件的项目经验，掌握真空高压压铸模具，能够满足铝合金车身结构件对于壁厚的要求。工艺管理方面，子公司雄邦压铸（南通）拥有配套奔驰、特斯拉、蔚来、小鹏、广汽AION等客户的丰富经验，在车身结构件生产技术上领先国内同行。产品开发试制方面，2021年11月18日，南通雄邦工厂6000T超大型压铸岛成功试模，采用一体化压铸成型的汽车零部件成功下线；2022年4月，天津雄邦压铸工厂9000T超大型一体化铝合金后地板产品试制成功。项目定点方面，文灿股份与蔚来建立了密切的合作关系，已为蔚来三款量产车型供应车身铝合金结构件。截至目前，公司还与5-6家国内外客户进行大型一体化车身结构件产品的研发，预计在2023年-2025年开始量产。
文灿股份车身结构件产品及其主要配套客户
广东鸿图完成产品试制，免热处理材料研发领先。公司于2022年1月成功试6800T 新能源汽车超大型一体化铝合金后地板压铸结构件产品，标志该大型压铸单元正式投产。同时，广东鸿图与力劲集团、广州市型腔模具制造有限公司及广东鸿劲金属铝业有限公司共同就12000T（吨）超级智能压铸单元开发项目开展合作，目前12000T设备正处于设计开发阶段，预计将于今年8月投入使用并进行动力电池托盘产品试制。此外，公司在免热处理材料研发方面也已取得一定的成效，目前免热处理铝合金材料已获得国家授权发明专利，性能和使用成本处于领先水平，并已应用于一体化产品开发试制。
广东鸿图试制6800T新能源汽车超大型一体化铝合金后地板压铸结构件
据产业调研，测算2022年一体化压铸件全球市场空间约为22亿元；到2030年，预计全球主机厂将都跟进这一技术趋势（这是夸张手法：宝马奔驰评估后已经放弃了一体化压铸路线，日本工厂目前基本没有跟进，比亚迪也非常谨慎，美国传统三大汽车厂还没有一家做出零件。不会超过一半公司会跟进该技术。）乘用车一体压铸全球渗透率为30%，在保守情形下，预计一体压铸技术将应用于前后底板、电池盒体、前副车架、电机/电驱外壳等部位，合计单车价值量约1万元，对应行业市场空间2460亿元，8年CAGR达80%（首先一体化压铸就不该包括前副车架、电机/电驱外壳。这些是普通压铸零件，已经开发了很多，不是增量市场。三电系统几乎已经普及，更不是增量市场。一体化开发的增量压铸市场，只有前后底板，而且主要时后底板，前底板几乎目前还没有批量制造，并且后底板是替代了原来的纵梁，减震塔等压铸件，都不能算作压铸的纯粹增量。纯电EV的电池盒体压铸目前还停留在概念，难度极大，两年内不可能量产，后底板的价值是2500元，扣除纵梁和减震塔实际增加量只有1500元左右。即使渗透率30%，实际增量只有369亿元，加上其他可能的一些突破带来的少量应用，增加50%，增量不会超过553亿元。而目前全球的压铸件市场超过5000亿元，这不过是11%的增量）；中性情况下，预计电池盒盖板、中控台骨架、副车架等部件也将应用一体压铸技术（纯电电池盒不用，盖板更不可能用，盖板造型简单，其他技术更容易制造。中控台骨架已经采用压铸制造，不是增量）。合计单车价值量约1.8万元，对应市场空间3739亿元，8年CAGR达90%；乐观情况下，预计A/B/C柱侧围、车顶及座椅骨架也将采用一体压铸技术（A、C柱单件已经大量采用压铸，B柱碰撞不过关，很少用，不是增量。车顶件造型简单，不需要压铸。座椅骨架已经采用镁合金压铸，不是增量零件）合计单车价值量约2.5万元，对应市场空间为4477亿元，8年CAGR达94%
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