汽车轻量化大势所趋铝合金材料优势突出分析.docx

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1、汽车轻量化大势所趋，铝合金材料优势突出分析一、体验营销的主要策略美国著名学者伯德施密特博士在其所写的体验式营销一书 中主张，体验式营销是“站在消费者的感觉、情感、思考、行动、联 想五个方面，重新定义、设计营销的思考方式。”1、感官式营销策略感官式营销策略的诉求目标是创造知觉体验的感觉，它是通过视 觉、听觉、触觉、味觉与嗅觉等以人们的直接感官建立的感官体验。 感官营销可以突出公司和产品的识别，引发消费者购买动机和增加产 品的附加值等。如在超级市场中购物，经常会闻到超市烘焙面包的香 味，这也是一种嗅觉感官营销方式。2、情感式营销策略情感式营销策略通过诱发触动消费者的内心情感，旨在为消费者 创造情感

2、体验。情感营销诉求情感的影响力、心灵的感召力。体验营 销就是体现这一基本点，寻找消费活动中导致消费者情感变化的因素, 掌握消费态度形成规律，真正了解什么刺激可以引起某种情绪，以及 如何在营销活动中采取有效的心理方法能使消费者自然地受到感染， 激发消费者积极的情感，并融入这种情景中来，促进营销活动顺利进 行。情感对体验营销的所有阶段都是至关重要的，在产品的研发、设 计、制造、营销阶段都是如此，它必须融入每一个营销计划。情感营 销的一个经典例子就是哈根达斯公司。无论在世界的任何地方，哈根 达斯冰激凌的营销总是如同营销浪漫情感一样。3、思考式营销策略思考式营销策略通过启发智力，运用惊奇、计谋和诱惑，

3、创造性 地让消费者获得认知和解决问题的体验，引发消费者产生统一或各异 的想法。思考式营销策略往往被广泛使用在高科技产品宣传中。在其 他许多产业中，思考营销也已经被使用在产品的设计、促销和与顾客 的沟通上。4、行动式营销策略人们生活形态的改变有时是自发的，有时是外界激发的。行动式 营销策略就是一种通过名人、名角来激发消费者，增加他们的身体体 验，指出做事的替代方法、替代的生活形态，丰富他们的生活，使其 生活形态予以改变，从而实现销售的营销策略。5、关联式营销策略关联式营销策略包含感官、情感、思考与行动营销等层面。关联 营销超越私人感情、人格、个性，加上“个人体验”,而且与个人对 理想自我、他人或

4、是文化产生关联。让人和一个较广泛的社会系统产 生关联，从而建立个人对某种品牌的偏好，同时让使用该品牌的人们进而形成一个群体。关联营销已经在化妆品、日用品、私人交通工具 等许多不同的产业中使用。二、汽车轻量化大势所趋，铝合金材料优势突出（一）政策直接推动+电动化要求，汽车轻量化大势所趋1、政策要求推动汽车轻量化政策直接推动汽车轻量化发展，纯电动车减重需求更为迫切。2020年汽车工业协会发布节能与新能源汽车技术路线图，要求燃 油乘用车整车轻量化系数于2025、2030、2035年降低10%. 18%. 25%, 纯电动乘用车整车轻量化系数降低15%、25%. 35%,客车整车轻量化系 数降低5取1

5、0%、15%。由于白车身静态扭转刚度和白车身四轮的正投 影面积难以大幅度降低，因此整车轻量化系数的降低主要取决于白车 身骨架重量的降低，其中政策对纯电动乘用车的要求最高，纯电动乘 用车减重需求最为迫切。政策要求燃油车节能减排，也间接推动汽车轻量化发展。2020年 汽车工业协会发布节能与新能源汽车技术路线图要求货车油耗于 2025、2030、2035 年较 2019 年降低 8%-10虬 10%-15%. 15%-20%,客 车油耗降低10%-15%、15%-20%. 20%-25%;乘用车总体新车平均油耗在 2025、2030、2035 年分别为 4. 6Lkm, 3. 2Lkm. 2. OL

6、km,其中传 统乘用车新车为5. 6Lkm. 4. 8Lkm. 4. OLkm,混动乘用车新车为 5. 3Lkm. 4. 5L/km、4. 0Lkmo这一方面是要求节能与新能源汽车 的占比提高，汽车工业协会的目标是节能汽车与新能源汽车在2035年 各占50%；另一方面也是要求汽车本身节能减排，由于汽车轻量化能够 显著降低汽车油耗，因此间接推动了汽车轻量化的发展。2、轻量化帮助燃油车节能减排，助力电动车提升续航里程燃油车减重能够降低油耗，电动车减重则可以增加续航里程。汽 车行驶过程中会受到加速+爬坡阻力、滚动阻力和空气阻力，分别占汽 车受到阻力的35取40%和25%,其中加速+爬坡阻力、滚动阻力

7、与车身 重量成正相关。对于燃油车来说，整车减重10%可以降低6%-8%的燃油 消耗、降低4%的排放、减少5%的制动距离、减少6%的转向力、提升8% 的百公里加速度；对于电动车来说，根据电动汽车一能量消耗率和 续驶里程一试验方法和汽车功率平衡方程式，可知其消耗的功率P 与汽车重量m正相关，而续航里程S则与汽车重量m负相关，数据表 明电动车减少2kg可以提升L 5%的续航里程，减重150kg则可以提升 12%的续航里程。3、电动车的里程焦虑加速了轻量化进程电动车电池系统更重，里程焦虑推动汽车轻量化。传统的燃油车 发动机的重量较轻，最常用的4缸发动机的重量在90T60kg, 6缸发 动机的重量在14

8、0-200kg, 8缸发动机的重量在180-320kg。以宝马3 系为例，其采用四缸发动机，整备质量为1587kg,发动机系统的重量 占比约为5.7%-10. l%o根据最新的2022年第8批新能源汽车推广 应用推荐车型目录的数据，电动车电池的重量在209-669kg,电池重 量占比在15. 1228. 3%之间，并且随着电动车续航里程的提高，电池 重量和整备重量有提高的趋势。在里程焦虑背景下，电动车对轻量化 的需求更为迫切，减重也是提高电动车续航里程、降低电池成本的重 要途经。（二）铝合金是汽车轻量化的关键材料材料轻量化的效果最显著，是汽车轻量化的主要方法。汽车轻量 化的方法分为结构轻量化、

9、工艺轻量化和材料轻量化。结构轻量化是 指通过符合要求强度的最优结构实现材料使用的最小化；工艺轻量化 是指使用比现有材料更精细的加工来减少材料的使用量；材料轻量化 是指用轻量化材质来代替现有钢材，或者使用部分结合的方式实现轻 量化。一般汽车中各材料的使用比例为：钢铁占64%,高分子及复合材 料占9队 铝占8%,弹性材料占4%,玻璃占3%,铜占2%,其他材料占 10%o分结构来看，以钢材为主材的动力总成、车身、底盘以及悬挂部 分重量占比超过整车的70虬因此，材料轻量化是效率最高、效果最显 著的轻量化方式。汽车常用的材料有钢、铝合金、镁合金和碳纤维，其中钢是汽车 的主要材料，但是其密度高、重量大，需

10、要使用轻量化材料替代。铝 的密度大约为钢的三分之一，具有导热率高、耐腐蚀好、加工性能优 良等优点，并且铝合金比钢更能吸收碰撞能，大约是钢的2倍，能够 有效提高汽车的碰撞安全性；镁的密度为铝的三分之二，钢的四分之 一，是实际应用中质量最轻的有色金属材料，具有很高的比强度和比 刚度，还具有阻尼减震、散热性好和容易回收等优点；碳纤维材料的 密度较铝更低，具有耐腐蚀、比强度和比刚度高等优点。铝合金密度小，价格较低，适合作为汽车轻量化的替代材料。传 统汽车使用普通钢，轻量化的替代材料主要有高强度钢、铝合金、镁 合金、金属+碳纤维和碳纤维，其中碳纤维价格过高，使用量较少。价 格上，2022年10月10日我

11、国镁锭、铸造铝合金、螺纹钢的价格分别 为27000、20300、4090元/吨，铝的价格约为生铁的50倍，镁的价 格约为生铁的6.7倍。结合大众、奥迪等欧洲品牌的轻量化技术路线 来看，使用铝合金能够降低车身40%的重量，镁合金能够降低车身49% 的重量。铝、镁均适合作为汽车轻量化的替代材料，其中铝的价格较 低，轻量化比率完全符合汽车工业协会2035年的要求，是一种性价比 较高的选择。参考飞机轻量化过程，飞机轻量化经历了钢一铝一复合材料的过 程。在第一阶段，飞机的结构较为简单，主要用到的材料有木材、蒙 布、金属丝、钢索等，早期飞机用木三夹板、木条等来做飞机大梁和 飞机骨架，采用亚麻布做机翼的翼面

12、；在第二阶段，许多国家逐渐用 钢管代替木材做机身骨架，用铝板做蒙皮，制造出全金属结构飞机； 在第三阶段，美国道格拉斯公司出产的DC-T机发动机的防火壁和短舱 上首次使用了钛材，后期钛合金开始被应用于飞机上，主要是发展航 空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金；在第四阶段，机体 主要是铝、钛、钢、复合材料结构。以铝为主；在第五阶段，机体主 要是复合材料、铝、钛、钢结构，以复合材料为主。对比飞机轻量化 的发展历程，当前阶段汽车轻量化的核心材料为铝。纯电动车铝材渗透率快速提高，未来十年间单车用铝量翻倍增长。 根据国际铝业协会的数据，纯电动车整体单车铝用量、渗透率均高于 燃油车，具体而言，2018

13、年纯电动车单车铝用量为128. 4kg,整体渗 透率为31%,预计2025年单车铝用量为226. 8kg,整体渗透率达到 50%, 2030年单车铝用量进一步提升至283. 5kg,渗透率为56%,细分 来看，2018-2030年底盘和悬架、车轮和制动器、车身封闭件绝对铝用 量提升较大；2018年燃油车单车铝用量为118. 7kg,渗透率为24%, 预计2025年单车铝用量为179. 8kg,渗透率达到38%, 2030年进一步 提升至222. 8kg,渗透率为44%,细分来看，2018-2030年车身结构、 底盘和悬架绝对用铝量提升较大。汽车铝材市场广阔，2030年有望达到3292亿元。市场

14、规模的测算 基于以下假设：1） 2021年我国新能源汽车的销量为352万辆，预计 2030年达到1909万辆，年复合增速为21%,其中混动约为纯电动汽车 销量的四分之一，燃油车销量随新能源汽车的渗透率提高而下滑， 2030年销量为748万辆；2）根据国际铝业协会的统计数据，2021年 纯电动、混动、燃油车的单车铝用量分别为173、207、145千克，预 计2030年分别达到284、265、223千克；3）预计2022年汽车铝材价 格为44元/千克，整体呈波动上行的态势。波动上行是因为铝一般由 电解制成，电解是高耗能工艺，能耗双控大背景下铝产能受限，需求 不断提升，因此未来铝价中枢有望提升。综上

15、所述可得2021年纯电动、 混动、燃油车汽车铝材的市场规模为232、69、1569亿元，2030年分 别为2033、476、783亿元，年复合增速分别为27%、23%, -7%,汽车 铝材总规模从2021年的1870亿元增长至2030年的3292亿元，年复 合增速为6%。汽车铝材市场处于蓝海市场，整个市场空间有望达到 3000多亿元，在汽车电动化的大背景下，纯电动车、混动车的铝材的 成长性更好，2021-2030年年复合增速有望超20虬三、一体化压铸新趋势，汽车车身制造迎来大变革（一）传统车身制造工艺难以适应铝合金用量提高的趋势传统汽车主要使用钢材，车身制造主要由冲压、焊装、涂装以及 总装四大

16、工艺构成。冲压：利用压机对钢板施加压力，使其模具中成 型。主机厂的冲压车间主要负责生产高质量要求的大型外覆盖件（侧 围、发动机盖、翼子板、门外板等）；内部的结构件由各零部件供应 商负责制造，主机厂采购。焊装：冲压好的车身板件局部加热或同时 加热、加压而接合在一起形成车身总成。涂装：对焊接完成后的车身 总成进行防腐和喷漆处理，起到保护和装饰作用。总装：将车身、发 动机、变速器、仪表板、车灯、车门等构成整辆车的各零件装配起来 生产出整车。传统车身制造工艺有车身重、灵活度低、成本高、效率低、零件 强度低等痛点，难以适应铝合金用量提高的趋势。车身结构件较多， 传统车身制造工序较为复杂，具体包括了发动机盖、翼子板、车门、 侧围等大型外覆盖件的冲压，并将覆盖件与结构件焊接形成白车身总 成，共计由300-500个零部件构成，焊接点位高达4000-6000个。传 统车身制造工艺存在以下痛点：1）车身重：传统工艺加工铝合金难度 高