汽車輕量化是指在保證汽車強(qiáng)度和安全性能的前提下，盡可能地降低汽車整備重量。在碳中和等的政策推動(dòng)下，我國(guó)汽車電動(dòng)化和輕量化進(jìn)程加快，通過輕量化解決續(xù)航里程焦慮是當(dāng)前新能源汽車行業(yè)發(fā)展方向之一。研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)純電動(dòng)汽車而言，整車重量降低10kg，續(xù)駛里程可以增加2.5km。因此，越來越多的整車、零部件廠商都開始重視輕量化，汽車輕量化正在加速。

一、汽車輕量化概況

《中國(guó)制造2025》中在汽車發(fā)展的整體規(guī)劃上強(qiáng)調(diào)了“輕量化仍然是重中之重”；2016年，中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)指出汽車輕量化技術(shù)將成為汽車行業(yè)未來重點(diǎn)發(fā)展目標(biāo)之一，提出要在2025年，力爭(zhēng)整車質(zhì)量平均減輕20%，汽車鋼鐵比例占汽車總重的30%，單車用鋁合金達(dá)到250kg，單車用鎂量達(dá)到25kg，碳纖維使用量占車輛比重的2%，對(duì)汽車輕量化提出了具體目標(biāo)。

目前，實(shí)現(xiàn)輕量化可以通過三種途徑。第一，輕量化材料，如使用結(jié)構(gòu)更輕的高強(qiáng)度鋼、鋁合金、鎂合金、碳纖維復(fù)合材料對(duì)傳統(tǒng)普通鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行代替。第二，結(jié)構(gòu)輕量化，如汽車架構(gòu)輕量化、優(yōu)化車身零部件數(shù)量、減少零部件尺寸等。第三，輕量化工藝。如熱成型，激光拼焊板等工藝。實(shí)務(wù)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(shí)現(xiàn)減重效果。

資料來源：中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)、搜狐汽車、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

二、新能源汽車輕量化發(fā)展現(xiàn)狀

1.汽車零部件市場(chǎng)規(guī)模

隨著我國(guó)工業(yè)、制造業(yè)的持續(xù)快速發(fā)展，汽車零部件制造水平不斷提升。2021年我國(guó)汽車零部件行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，約為4.1萬億元，同比增長(zhǎng)13.9%。在頂層目標(biāo)規(guī)劃、市場(chǎng)終端需求與供給側(cè)變革升級(jí)的三重支撐下，汽車產(chǎn)業(yè)鏈的長(zhǎng)期趨勢(shì)將疊加短期動(dòng)態(tài)持續(xù)重塑行業(yè)新格局，中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)將整體復(fù)蘇，汽車零部件行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大，預(yù)計(jì)2022年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)4.6萬億元。

數(shù)據(jù)來源：Wind、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

2.汽車單車用鋁量

由于鋁合金材料具有低密度、易成型、高強(qiáng)度、耐腐蝕等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于車身各系統(tǒng)，在降低車身重量的同時(shí)兼具突出的安全性能，已成為當(dāng)前汽車輕量化技術(shù)發(fā)展中的首選材料。工信部《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》提出我國(guó)汽車輕量化單車用鋁目標(biāo)：2020年實(shí)現(xiàn)190kg/輛，2025年和2030年分別實(shí)現(xiàn)250kg/輛和350kg/輛。根據(jù)國(guó)際鋁協(xié)數(shù)據(jù)，2020年國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)乘用車用鋁量?jī)H約138.6kg/輛，純電動(dòng)和混動(dòng)新能源乘用車單車用鋁分別為157.9kg和198.1kg；此外，根據(jù)DuckerFrontier的數(shù)據(jù)，2020年北美非純電動(dòng)汽車的單車用鋁量為206kg，純電動(dòng)汽車的單車用鋁量為292kg，國(guó)內(nèi)汽車鋁滲透率還有很大的提升空間。

數(shù)據(jù)來源：工信部《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》、DuckerFrontier

3.汽車車身輕量化主要企業(yè)布局

汽車車身是整車重量占比最高的部分，也是輕量化潛力最大的領(lǐng)域，傳統(tǒng)汽車中以高強(qiáng)度鋼代替普通鋼材能減重約11%，采用鋁合金能減重約40%，減重效果顯著。鑒于車身強(qiáng)度要求、輕量化材料價(jià)格及加工技術(shù)水平等問題，鋼材目前仍作為汽車車身主要材料。鋁合金材料性能有較大優(yōu)勢(shì)，但在車身的應(yīng)用面臨著許多困難，加工工藝復(fù)雜，單價(jià)比鋼材貴3倍，維修成本高。

目前，車身輕量化主要使用熱成型鋼等超高強(qiáng)度鋼材及輕量化制造工藝來完成。熱成型鋼材具有極高的材料強(qiáng)度，目前白車身主要由普鋼、高強(qiáng)度鋼、熱成型鋼等不同強(qiáng)度鋼材復(fù)合連接而成。熱成型鋼通常應(yīng)用于車身前后保險(xiǎn)杠、AB柱、中通道等重要安全結(jié)構(gòu)件，能夠以更低的厚度實(shí)現(xiàn)相同的安全性能，國(guó)內(nèi)零部件公司已具備成熟的熱成型技術(shù)能力，提供這些安全結(jié)構(gòu)件，助力車身輕量化。

數(shù)據(jù)來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

4.汽車底盤輕量化主要企業(yè)布局

汽車底盤作為汽車的核心部件之一，在整車重量中占比達(dá)27%，僅次于白車身和動(dòng)力總成，是整車輕量化的重要領(lǐng)域。與車身相比，底盤輕量化技術(shù)和工藝更成熟，成本更低；同時(shí)，底盤承載大部分車體重量，底盤輕量化有助于降低簧下重量，從而提升汽車的性能。汽車底盤鋁合金部件包括轉(zhuǎn)向節(jié)、副車架、制動(dòng)卡鉗、控制臂、輪轂、各種殼體等。

目前，國(guó)內(nèi)眾多鋁合金精密壓鑄公司在汽車底盤輕量化領(lǐng)域布局。如文燦股份、拓普集團(tuán)、華域汽車等提供副車架等產(chǎn)品，其他企業(yè)還有布局底盤支架、轉(zhuǎn)向節(jié)、控制臂、各種殼體等。隨著汽車輕量化需求提高，預(yù)計(jì)鋁合金部件將在底盤領(lǐng)域加速滲透。

5.汽車輕量化壓鑄相關(guān)企業(yè)布局

我國(guó)輕量化壓鑄行業(yè)集中低，參與企業(yè)眾多，競(jìng)爭(zhēng)較為激烈。國(guó)內(nèi)外資或合資品牌的壓鑄件供應(yīng)商數(shù)量少，規(guī)模大，成熟程度大于國(guó)內(nèi)大部分供應(yīng)商，NEMAK、RYOBI、阿雷斯提、皮爾博格、喬治費(fèi)歇爾、DGS等。

國(guó)產(chǎn)輕量化壓鑄供應(yīng)商主要分為兩類，一類從屬于下游的整車集團(tuán)，依附于整車廠為相關(guān)車企提供壓鑄件產(chǎn)品配套，如長(zhǎng)城汽車成立的壓鑄事業(yè)部、比亞迪旗下的弗迪精工等；另一類是獨(dú)立的輕量化壓鑄件供應(yīng)商，如文燦股份、泉峰汽車、愛柯迪、拓普集團(tuán)、旭升股份等。國(guó)內(nèi)自主供應(yīng)商配套客戶眾多，客戶范圍涉及美系、日系、歐系、自主車企等。

一體化壓鑄技術(shù)是壓鑄技術(shù)的變革，是指將多個(gè)單獨(dú)、分散的零部件高度集成，通過大噸位壓鑄機(jī)一次成型為一個(gè)完整的零部件，可實(shí)現(xiàn)車身輕量化，降本并提高生產(chǎn)效率。一體化壓鑄由特斯拉開始推行，未來主要產(chǎn)品將集中在大型車身結(jié)構(gòu)件和電池盒，目前蔚來、理想、小鵬和沃爾沃等多家知名主機(jī)廠已經(jīng)明確表示會(huì)使用該項(xiàng)新技術(shù)。以在ModelY上大規(guī)模量產(chǎn)的后地板為例，制造時(shí)間由傳統(tǒng)工藝的1-2小時(shí)縮減至3-5分鐘。目前，由于該技術(shù)在設(shè)備端、模具端、材料端均具有較高的壁壘，大部分廠商仍處于研發(fā)試制階段。

三、汽車輕量化發(fā)展前景

1.政策、電動(dòng)化驅(qū)動(dòng)汽車輕量化加速

輕量化是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要目標(biāo)之一，根據(jù)測(cè)算，傳統(tǒng)汽車整車重量每降低10%，油耗降低6%-8%。我國(guó)在2025年燃料消耗目標(biāo)值為4L/100km，政策要求下使得主機(jī)廠加速輕量化布局。同時(shí)，純電動(dòng)汽車整車重量每降低10kg，續(xù)航里程可增2.5km；減重10%與20%的情況下，能效分別提升6.3%與9.5%。目前，已有多家車企在輕量化布局。在節(jié)能減排壓力和新能源汽車性能提升需求的雙重推動(dòng)下，汽車輕量化正在加速。

2.新能源汽車滲透率提升，推動(dòng)鋁輕量化發(fā)展

2021年中國(guó)新能源汽車銷量占同期中國(guó)汽車市場(chǎng)13.4%，較2020年高約8％。目前，消費(fèi)者對(duì)于新能源汽車接受度越來越高，新能源汽車市場(chǎng)已經(jīng)由政策驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向市場(chǎng)拉動(dòng)。新能源汽車催生鋁合金壓鑄新賽道。新能源汽車雖然取消了發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，但其電池包、電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等殼體仍采用鋁合金壓材質(zhì)。與燃油車相比，電動(dòng)車在車身、底盤結(jié)構(gòu)件上更加積極采用鋁合金壓鑄件。隨著高真空壓鑄工藝、大噸位壓鑄機(jī)的發(fā)展，鋁合金壓鑄的結(jié)構(gòu)件可以滿足性能上的要求，使得該類產(chǎn)品在新能源車得以普及。

3.一體化壓鑄技術(shù)成為汽車創(chuàng)新變革的重要驅(qū)動(dòng)力

一體化壓鑄是汽車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化的大趨勢(shì)，汽車輕量化趨勢(shì)催生一體化壓鑄需求。特斯拉在多車型中通過采用一體化壓鑄后底板、前艙，實(shí)現(xiàn)了車身生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)化、下車體總成重量減輕、制造時(shí)間縮短、降低制造成本。底盤部分隨著CTC電池包的高度集成化和滑板底盤的推進(jìn)，有望實(shí)現(xiàn)車身與底盤的分離，而滑板底盤的核心制造工藝則是通過一體化壓鑄實(shí)現(xiàn)底盤的平臺(tái)化模塊化生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)新勢(shì)力造車企業(yè)蔚來、小鵬，傳統(tǒng)車企如沃爾沃、大眾、奧迪、奔馳等也開始布局車身及底盤的一體化壓鑄工藝。隨著應(yīng)用推廣的加快，一體化壓鑄作為基礎(chǔ)與核心技術(shù)，將進(jìn)一步推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。