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铸铝行业资料

作者:6up 发布时间:2020-07-11 14:37

  铝合金压铸行业初步资料 研究结论 轻量化是汽车发展的必然 趋势,铝合金深加工成熟, 有望优先推动轻量化。 国内汽车轻量化即将腾飞, 车用铝合金市场潜力巨大 铝合金可使汽车减重 40% , 车 身 是 主 要 轻 量化部件。 国内企业已经具备在汽车 中推广铝合金的能力 铝合金深加工行业迎来春 天,将进一步推动汽车轻 量化步伐 内容提要 汽车轻量化是汽车发展的必然趋势,也是资本市场投资的热点。铝合金、镁合金和碳纤维被认为是最佳的汽车轻质材料,铝合金凭借 其优良的金属特性和成 熟的加工工艺在车身、动力总成等部件将得到推广,是目前最有可能规模化推 广的轻质材料。未来铝合金在汽 车市场中的年复合增长率约 20-25%。 国家燃耗与排放标准不断提高,汽车轻量化势在必行。《中国制造 2025》指出 轻量化技术是汽车的重点突破方向。根据国家工信部 规定,汽车的 CO2 排放标 准将从 2015 年 155g/km 降到 2020 年的 112g/km,降低幅度高达 28%。国家 对于国内乘用车企业燃料消 耗也将从 2015 年的 5.9L/100km 降到 2020 年的 4.5L/100km,降幅高达 24%。单纯依靠设计优化已经无法满足减排要求,轻量 化和 新能源汽车成为主要的减排方式之一。 3 铝 合 金 最 多 可 使 汽 车 减 重 40%, 车 身 是 主 要 轻 量 化 部 件 。 铝 的 密 度为2.70g/cm ,是铁密度的 1/3,轻量化效果非常明 显。铝合金在汽车中最多可使用 540kg,可使汽车整体减重 40%。传统车身质量约占整车质量的 30-40%,已 经成为铝合金轻量化的 主要应用部件。新能源汽车通过使用全铝车身可以使汽 车通过减重增加续航能力,而且减少电池成本,使得整体的制造成本更低,获 得更好的经济效益。 铝合金深加工行业迎来春天,将进一步推动汽车轻量化步伐。一方面,国内当 前氧化铝投资过度,库存增加,氧化铝价格处于历史低 位,短期内难以大幅度 上涨,降低铝合金深加工企业生产成本。另一方面,国外车企的全球铝合金零 部件采购体系逐步把国内企业纳 入体系内,并逐步增加订单量。得益于上游氧 化铝处于低价位和国际订单的增加,铝合金深加工行业迎来快速发展期,推动 国内汽车 轻量化。 国内企业已经具备在汽车中推广铝合金的能力。经过多年的努力,在铝合金车 身制造方面,国内企业在高端铝合金板材、铝合金挤压 技术、精密铝合金铸造 结构件以及焊接等关键技术已经成熟。在动力总成等部件方面,国内企业已经 将发动机、变速箱以及底盘等铝 合金压铸件输送到福特、通用、奔驰、宝马等 国外汽车厂家。 2020 年国内汽车铝合金的需求将达到 2,500 亿人民币。预计 2015 年中国 产量将达到 2,500 万辆,到 2020 年中国传统汽车年产量达 到 3,600 万辆,新 能源汽车年产量达到 200 万辆。如果传统汽车平均单车铝合金使用量达到 160kg,新能源汽车平均单车用铝量达到 250kg,则汽车市场的铝合金需求量 大概为 620 万吨,从 2014 到 2020 年汽车铝合金需求的年复合增长率(CAGR) 大概为 20-25%。 按汽车铝合金 4 万元/吨计算,到 2020 年汽车铝合金的市场 空间约为 2,500 亿元。 铝合金铸造技术 铸造铝合金为传统的金属材料,由于其密度小、比强度高等特点,广泛地应用于航空、航天、汽 车、机械等各行业。随着现代工业及铸造新技术的发展,对铸造铝合金需求量越来越大。 铝合金是汽车上应用最快和最广的轻金属,因为铝合金本身的性能已经达到质量轻、强度高、耐 腐蚀的要求。最初,铝合金仅用于一些不受冲击的部件。后来,通过强化合金元素,铝合金的强度大 大提高,由于质轻、散热性好等特性,可以满足发动机活塞、气缸体、气缸盖在恶劣环境下工作的要 求。铝合金气缸体、气缸盖压铸成形核心技术可以提高净化、精炼、细化、变质等材质质量控制,使 得铝铸件质量达到一致性和稳定性。随着我国汽车业的发展,特别是家用轿车的快速增加和汽车零部 件出口量的增大,汽车铝铸件将有很大的增长。丰田汽车希望在近两年将铝制气缸体由现在的35%提 高到50%。日产汽车计划在2010年以前,70%的汽油机轿车的气缸体采用铝制材料,近100%的气缸 盖及变速器壳体采用铝制材料。本田汽车公司早在1994年,将汽油发动机气缸体全部换成铝制气缸体。 铝合金气缸体、气缸盖等有色金属则多采用压铸(包括真空压铸)、低压压铸、高压压铸、金属型重 力铸造以及很有发展前途的半固态压铸成形技术。东风本田发动机公司、东风日产发动机分公司铝压 铸车间采用2500t压铸机生产铝气缸体,并实现了国产化。铝气缸盖成形工艺主要有两种,一是以欧 美为代表的重力铸造成形工艺,上海皮尔博格、南京泰克西等公司选用意大利法塔公司重力铸造机生 产铝气缸盖;二是以日韩为代表的低压铸造成形工艺,东风日产发动机分公司铝压铸车间、广东肇庆 铸造公司、天津丰田铸造公司都选用日本新东等公司的低压铸造机生产铝气缸盖。 轻量化是产业发展的必然趋势 法规政策推动汽车轻量化 为了保护环境和提高生活质量,国内相关法规政策对汽车排放的要求越来越高。 1)国家战略-节能减排:2015 年 CO2 排放 155g/km,2020 年 CO2 排放 112g/km; 2)国家法规-严格油耗:2015 年平均油耗 6.9L/100km,2020 年平均油耗5.0L/100km; 3)国家政策-节能惠民:2015 年节能惠民 5.9L/100km,2020 年节能惠民4.5L/100km; 4)《中国制造 2025》:强调汽车轻量化重点工作领域包含推广应用铝合金、镁 合金、高强度钢、塑料及非金属复合材料等整车轻量化材 料和车身轻量化、底 盘轻量化、动力系统以及核心部件的轻量化设计。 轻量化成为汽车主要的减排方式之一。面对越来越严格的排放标准,单纯依靠 设计优化已经无法满足减排要求,轻量化和新能源汽车成为 主要的减排方式之一。 轻量化可以带来更好的驾驶感和安全性 汽车减重可以给汽车带来更好的加速性能和制动性能。轻量化与油耗、驾驶性 能的关系: 1)实际油耗:整备质量每减重 100kg,油耗降低 0.4L/100km; 2)加速性能:整备质量每减重 100kg,0-100km/h 加速性能提升 8-10%; 3)制动性能:整备质量每减重 100kg,制动距离缩短 2-7m。 根据欧洲铝业协会的研究,汽车整车每减重 100kg,油耗降低 0.4L/100km;同 时,轻量化还可以使消费者获得更快的加速性能,使消费 者的驾驶感更强,而 且轻质后汽车的制动性能有所提升,汽车安全性提高。 新能源汽车对于轻量化的需求更强烈 2015 年累计生产新能源汽车 37.90 万辆,同比增长 4 倍。预计到 2020 年产量有望达 200 万辆,年复合增长率约为 40%。 轻量化可以帮助新能源汽车增程和降低成本。根据欧洲铝业协会调查,如果在 新能源汽车上使用轻量化技术,车身减重 10%,电耗下降 5.5%,续航里程可 增加 5.5%。在相同续航里程情况下,尽管全铝车身成本较高,但由于节约电池 成本,使全铝电动车更具有价格优势。 例如,大众 Golf 电动车通过采用全铝车 身不仅可以减重 187kg,同时总成本降低 635 欧元,直接给车企和消费者带来 经济效益。因 此,通过轻量化来提高能量使用效率对电动汽车来讲尤为重要。 铝合金引领汽车轻量化 铝的密度大约是钢的 1/3,是应用最为广泛的轻质材料。铝合金和钢铁材料相比,具有热导 率高、耐腐蚀好、 加工性能优良等优点,虽然强度不如高强钢,但是通过技术改进,完全可 以使其满足汽车轻量化对强度的 要求,因此铝合金是现阶段汽车轻量化最现实的路径。而相 比之下镁合金、钛合金甚至碳素纤维不具备大 规模运用在汽车上的基础,供给量较少、价格 较高、耐热和耐腐蚀性较差是它们广泛运用在汽车上的制约 因素。 汽车每使用 1kg 铝可减轻自重 2.25 kg,减重效应高达 125%,在汽车整个使用寿命周期内 可减少废气排放 20kg。以铝代钢引起的设计优化具有二次减重效果,二次减重可以达到直 接减重的 50%至 100%。 铝合金具有十分优良的金属性能 铝合金引领汽车轻量化 铝材代替铸铁和钢材零件的质量对比 铝合金引领汽车轻量化 2014 年中国汽车平均每辆用铝不到 110kg,远低于北美的 158kg/辆和欧洲的 145kg/辆。预 计到 2020 年可 以达到 170kg/辆,单车使用量提升 50%左右。 预测未来五年汽车产销量维持低速增长、新能源汽车快速扩张,到 2020 年传统汽车产 量大约 3000 万辆,新 能源汽车产量可达 150 万辆。假设传统汽车单车用铝量提升至 170kg, 新能源汽车达到 250kg,则需要消耗 铝材 550 万吨。按照车用铝合金(假设含铝 90%)4 万元/吨计算,市场空间可达 2500 亿元。 铸造件与变形件是铝合金在汽车中的主要存在形式 铸造、挤压和压延是铝合金零件的三种基本加工方式。汽车铝合金约 80%为铸 造铝合金,主要应用于发 动机总成、底盘和全铝车身中的连接件。变形铝合金 又分为挤压件与压延件,其中挤压件用于车身框架 等结构件,压延件主要是车 身覆盖件。 汽车铝合金零件分类 汽车铝合金 铸造件 变形件 以压铸件为主 挤压件 压延件 主要用于发动机 总成、车轮等部 位 主要用于座架、 行李架、门梁等 车身用铝板 铸造件与变形件是铝合金在汽车中的主要存在形式 汽车类铝压铸产品 铸造件与变形件是铝合金在汽车中的主要存在形式 汽车类铝压铸产品 原铝低价将带动铝合金深加工发展 推动汽车轻量化 铝产业链的基本生产流程为:铝土矿——电解铝(原铝)——铝加工。全铝车 身可简单分为:棒材通过挤 压成型形成车身框架(大概占车身重量的 25%)、板材通过冲压成型形成覆盖件(大概占车身重量的 45%)、原铝直接通过高精 度铸造形成车身连接件(大概占车身重量的 30%)。动力总成、底盘、轮毂等 部件大都是由原铝直接通过铸造而成的。 铝合金基本生产流程 铝土矿 氧化铝 原铝 挤压 铸造 压延 棒材 车身框架 动力总成、 底板、轮毂 车身连接件 板材 车身覆盖件 国内氧化铝产量处于高位 价格持续下跌 国内氧化铝 2015 年产量大增,达到 5,865 万吨,占全球氧化铝产量的 48.53%。 2015 年国内氧化铝产能 达到 6,965 万吨,新增产能 160 万吨,贵州、山东和 山西是新扩建产能主要集中地区。 国内氧化铝产能与产量(单位:万吨/ 年) 2012 -2015 年国内氧化铝现货价格(单位:元/ 吨) 氧化铝短期去库存为主,长期价格降回到合理区间。目前国内氧化铝的减产规模已与需求下降幅度基 本相匹配,并且减产规模还将继续扩大, 短期内国内氧化铝市场仍将以消化库存为主,随着供应下降, 需求稳定,市场整体预期向好,氧化铝价格将回到合理的运行区间。 氧化铝低价 铝合金深加工受益 受益于上游氧化铝低价,铝合金深加工行业迎来春天。上游原材料价格处于低 位,降低了铝合金加工行业 的成本,也降低汽车用铝成本,进而刺激汽车对铝合金的需求。 汽车铝铸件行业?多国演义?,国内企业已将产能输送到北美 国内汽车铝铸件行业多强格局。国内汽车铝铸件每年的需求量大概在 150 万吨 左右,铝压铸件国内基本实 现了自主生产。广东鸿图是压铸铝行业中仅次于重 庆渝江的行业领导者,汽车用铝产能在 6 万吨/年,但市 场占有率不及 5%,汽 车铝铸件市场竞争格局具有多强的特征。国内能够配套整车用铝的企业有 1015 家,主要竞争对手是重庆渝江(铝产能 7 万吨/年)、东莞宏图(铝产能 4 万 吨/年)、鸿特精密(铝产 能 3 万吨/年)。 汽车压铸铝合金主要生产企业 铝合金铸造技术 美国铝铸业产业转移,国外汽车将国内汽车铝铸件企业纳入全球采购体系内。 对铝铸件来讲,一方面,铝 铸件企业具有资金密集的特性,2008 年金融危机以 来产业资本在该领域的投资意愿已经非常低迷,这就造 成了美国铝铸件行业不 断收缩。根据 NADCA 统计,美地区从 2000 年的 600 家逐步收缩到目前的 400 家 左右,其出货量也从 2000 年左右的巅峰,逐步下滑最多至 50%的出货 量;另一方面由于国内铝压铸件企 业实现了技术突破,尤其是对发动机、变速 箱方面的大型、精密、复杂的部件技术突破。国际汽车企业的 全球零部件采购 体系逐步把国内企业纳入到体系内,并逐步增加订单量。 国外订单不断,国内需求加大。目前广东鸿图、重庆渝江、鸿特精密等行业领 头羊在汽车发动机、变速箱 以及底盘等铝铸件已经成熟,并且已经给国内外大 部分的汽车商供货。重庆渝江先后与本田、长城汽车、 马自达、通用、福特、 吉利等汽车制造商达成供货协议。广东鸿图 2015 年上半年国外营收占比达到 43.4%,主要客户有通用、克莱斯勒等。鸿特精密 2014 年国外营收占比达到51.9%,主要客户有美国福特、 美国康明斯等。 铝合金铸造技术 铝合金铸造技术 铝合金铸造技术 铝合金铸造技术 铝合金铸造技术 铝合金铸造技术 铝合金铸造技术 铝合金铸造技术 铝合金铸造技术 铝合金铸造技术 铝合金铸造技术 铝合金铸造技术 铝合金铸造技术 铝合金铸造技术 铝合金铸造技术 铝合金铸造技术 铝合金铸造技术 铝合金铸造技术 铝合金铸造技术 铝合金铸造技术 铝合金铸造技术 铝合金铸造技术 铝合金铸造技术 铝合金铸造技术 铝合金铸造技术 铝合金铸造技术 铝合金铸造技术 铝合金铸造技术 铝合金铸造技术 铝合金铸造技术 铝合金铸造技术 铝合金铸造技术 铝合金铸造技术 铝合金铸造技术 铝合金铸造技术 谢谢


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