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2017年中国汽车轻量化行业发展趋势分析【图】

2017年09月08日 15:2010000人浏览字号:T|T

    一、汽车轻量化国外引领,国内加速追赶

    汽车轻量化始于发达国家,最早由传统汽车巨头引领,经过发展已产生一定规模。目前,北美汽车轻量化材料是全球最大的市场。预计该地区的年复合增长率约为 5.6%,在 2021 年达到 362.3 亿美元。欧洲是全球第二大市场。未来,亚太地区轻量化材料市场将是这个行业中发展最快的地区。2015 年,该地区的产量占全球的 50%。亚太地区的轻量化材料市场正在随着越来越多的乘用车和轻型车需求而增长。

全球汽车轻量化材料市场规模(亿美元)

数据来源:公开资料整理

    相关报告:智研咨询发布的《2017-2022年中国汽车轻量化市场运行态势及投资战略研究报告

全球汽车轻量化材料需求量(百万吨)

数据来源:公开资料整理

    德国是当前汽车轻量化材料占比最高的国家,其次是美国和日本。德国汽车工业十分发达,在新材料工业和机械制造领域聚集了世界上最优秀的几个生产企业,具有推动汽车轻量化得天独厚的优势;其次,美国豪华品牌车型也较多,且电动汽车发展很快;日本是在碳纤维方面属全球首位,以东丽公司为代表,目前该公司全球遥遥领先;中国轻量化起步较晚,技术和应用程度都落后于德美日等发达国家。但是随着新能源汽车的发展,材料轻量化正在加速进行中。

    德国:一方面由于欧洲在能耗和排放的政策上越发严格,另一方面德国是目前豪华品牌车型最多的国家,新材料、新技术对于高端车型也会有着科技豪华感的加持作用,所以德国以 ABB为代表的车企对于新材料的使用显得更为热衷,尤其是奥迪在铝合金车身、宝马在碳纤维车身方面都处于行业领先地位。2015 年德国新生产汽车铝合金和其他新材料在车身和底盘中的占比高达 25%,是目前全球汽车轻量化材料使用比例最高的国家,到 2020 年新材料的使用趋势会继续上涨,将达到 34%左右。

2015年德国车用材料占比

数据来源:公开资料、智研咨询整理

2020年德国车用材料占比预测

数据来源:公开资料、智研咨询整理

    美国:美国虽然高端豪华品牌车型也较多,但是美国汽车行业对于新型轻量化材料的热衷主要来源于新能源汽车的发展以及排放和能耗的压力,代表企业是特斯拉、GM、福特等。特斯拉目前的 Model S 和 Model X 在车身和底盘上基本都采用了铝合金和其他复合材料,而GM 的高端品牌凯迪拉克在近两年的新车型中也开始采用钢铝复合车身结构,比如凯迪拉克CT6,福特则是将铝合金车身首先搭载在 F150 这类高端皮卡车型上。

2015年美国车用材料占比

数据来源:公开资料、智研咨询整理

2020年美国车用材料占比预测

数据来源:公开资料、智研咨询整理

    日本:目前日本汽车企业轻量化材料的使用也主要是集中在一些非结构件上,比如铝合金的发动机罩、塑料的翼子板和尾门等,还有就是底盘和发动机的一些铸铝件。其中代表企业是丰田的雷克萨斯和本田阿库拉。随着2020年全球的能耗和排放政策的越发严格,预计到2020年,日本汽车企业轻量化材料在底盘和车身中的占比会赶上美国,达到 20%左右。

2015年日本车用材料占比

数据来源:公开资料、智研咨询整理

2020年日本车用材料占比预测

数据来源:公开资料、智研咨询整理

    中国:中国汽车轻量化起步不足十年,借助新能源汽车崛起契机,对发达国家呈现赶超之势。汽车轻量化已经从分散化、高端化、单一化的 1.0 时代走向集约化、普及化、多元化的 2.0时代。轻量化的发展受到智能网联、节能减排、性能提升等多重需求牵引,通过全产业上下游深度合作,在轻量化材料应用、制造工艺、结构优化、零部件研发领域多面发力,使轻量化应用车型更加普及,其中新能源汽车细分市场将有望率先取得突破。

    中国轻量化材料市场广阔。一方面,对比国外发达国家,中国的轻量化技术起步晚,平均整车质量更大,以国外的轻量化材料占比作为标杆,中国发展的空间还很大;另一方面,受益于政策的驱动,中国新能源汽车行业的快速发展将带动轻量化的需求,促使车企往轻量化方向前进。

    经过测算,中国在未来3年汽车轻量化材料市场规模将逼近 5000亿元,其中仅在 新能源汽车领域就将拥有 350亿元市场规模。对于先进高强度钢,《节能与新能源汽车技术路线图》中给出的规划是至 2020 年,强度600MPa 以上的 AHSS 钢应用达到 50%。以 1100kg 的平均车重计算,先进高强度钢的单车用量约为 550kg。按照 8000 元/吨的单价,在 2020 年传统汽车和新能源汽车产销量分别实现 3000 万辆和 200 万辆目标的情况下,先进高强度钢的规模将在传统汽车市场和新能源汽车市场分别达到 1320 亿元和 88 亿元。

    对于铝合金和镁合金,《路线图》中给出的规划是至2020年单车用量分别达到190kg和15kg。按照铝合金 4 万元/吨、镁合金 10 万元/吨的市场价格计算,2020 年金属合金的市场空间超过 2700 亿元,其中新能源汽车领域达到 180 亿元。

2020年汽车轻量化材料市场规模测算

数据来源:公开资料整理

    对于塑料及复合材料,对比各个国家的情况来看,德国已经达到了单车 300-365kg,占到整个汽车的 22.5%;美国、法国是220-249kg,占比 16.5%;日本是 126-150kg,占比 10%左右;中国大约是 90-110kg,占8%。按照至 2020 年,我国新能源汽车产量 200 万辆、平均整备质量 1100kg、增强塑料用量占比 15%估计,需求量将达到 33 万吨。以 2 万/吨的单价测算,仅在新能源市场中的空间就高达 66 亿元,相比 2016 年全年增加近 55 亿。按照 2020年 3000 万辆的汽车总规划量,在整个汽车市场的规模达到 990 亿元,逼近千亿。

2020年汽车塑料及复合材料市场规模测算

数据来源:公开资料整理

    二、汽车轻量化加速,带动铝压铸产业增长

    排放、油耗标准提高,汽车行业轻量化加速。随着西方发达国家全面步入欧Ⅴ、欧Ⅵ时代,我国也将在 2018 年全面实行国Ⅴ排放标准,汽车行业的节能减排标准在各国政策的推动下不断提高。此外,根据 2016 年 6 月工信部的《征求意见稿》,我国汽车排放国Ⅵ标准也已在制定之中,预计将在 2020 年实行;同时,2020 年我国乘用车还将实行根据《乘用车燃料消耗量评价方法及指标》和《节能与新能源汽车技术路线图》所规定的 5.0L/KM 油耗标准,在目前发动机技术尚难实现本质性突破,减排空间有限的情况下,采取汽车零部件轻量化的措施可以有效地降低车辆排放及油耗。

世界各国油耗限值标准

数据来源:公开资料整理

    根据相关研究结果显示汽车重量每减少 100 千克,每百公里可节省燃油 0.3 升,每公里二氧化碳排放也将相应减少 7.5 克-12.5 克;汽车整车质量降低 10%,可提高燃油效率 6%-8%,由此可见,轻量化将是整车厂商为满足各类节能减排指标需要的必由之路。

2005-2014年世界主要国家汽车尾气排放标准推进情况

数据来源:公开资料整理

    车轻量化带动铝压铸市场的发展。汽车轻量化主要有三种实现途径,其中材料应用轻量化是见效最快也是效果最好的选择。在材料应用轻量化领域中,铝合金因其较低的密度、优质的性能以及巨大的存量,已经成为实现汽车轻量化发展的主要方式,目前铝合金材料在欧美、日本等发达国家已经广泛应用。

实现汽车轻量化的三种途径

数据来源:公开资料整理

    压铸作为一种高效的金属成型工艺,具有尺寸精度高、可铸造复杂零部件以及生产效率高等优势,是目前最为成熟、应用也最为广泛的铝合金汽车零部件制造工艺。在我国汽车产业高速发展的带动下,铝压铸件产业蓬勃发展,预计 2020 年将实现 470 万吨的产量,近 5 年年复合增长率约 11%。

我国汽车销量

数据来源:公开资料整理

我国铝压铸件产量

数据来源:公开资料整理

    三、续航要求提升,新能源汽车轻量化迫在眉睫

    新能源车轻量化已成为行业发展的重要路径。2016 年中国汽车工程学年会发布了节能与新能源汽车技术路线图,根据该路线图对 2020-2030 年新能源车能耗、续航里程以及制造材料等因素的规划,轻量化将是未来新能源汽车发展的重点方向。

纯电动与插电式混合动力汽车发展目标及路径

数据来源:公开资料整理

轻量化技术是总路线图的七大专题之一

数据来源:公开资料整理

    轻量化提高续航里程,解决新能源乘用车“里程焦虑”。新能源乘用车作为目前新能源汽车的销售主力,近年来销量增长明显。2016 年我国新能源乘用车共销售 32.5 万辆,同比增长84%;而根据积分制与《汽车产业中长期规划》的要求,预计到 2025 年我国新能源乘用车销量将超过 600 万辆,年复合增速超过 38%。

2016-2025 年我国新能源各车型销量及同比

数据来源:公开资料整理

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