新能源汽车专题研究：一体化压铸降本利器，模具与铸件开创变革
（报告出品方/作者：广发证券，陈子坤、纪成炜、李靖）
一、一体化压铸变革制造工艺，终端加速布局
新能源汽车对减重和提效的诉求加速结构件集成度提升，一体化压铸趋势不断 验证，终端布局进展超预期。从主要车企来看，特斯拉最早提出一体化压铸概念， 2022年3月以来相关生产布局快速落地，4月柏林工厂开始配备超级压铸机，7月上 海超级工厂中Model Y二期产线完成改装工作，一周时间实现日产量稳定2000辆以 上；小鹏与广东鸿图合作持续深化；蔚来首款采用一体化压铸结构件车型ET5迎来 量产，相关技术快速推广至多款SUV新车型，并引入新供应商不断迭代；长安年中 启动一体化压铸项目招标，随后与尹之密开展合作；高合HiPhi Z首个白车身于今年 4月正式下线，8月正式发布采用一体化超大车身后舱结构件的新车型。汽车产业变迁倒逼压铸业革新升级，一体化压铸完成从0到1的突破充分体现技 术变革趋势。从产业应用层面看，超大型压铸是未来企业建立护城河的关键迭代方 向，而压铸模具则是重中之重，当前国内外对超大模具设计均无足够经验可循，未 来模具与铸件市场将大有可为。
（一）一体化压铸颠覆传统造车工艺，实现降本增效
1. 一体化压铸颠覆传统汽车制造方式
传统车身结构件繁多，制造工序复杂，包括冲压、焊接、涂装、总装四大环节。传统白车身由300-500个零部件构成，焊接点位高达4000-6000个。主车场通过向零 部件供应商采购冲压、压铸结构件，并将其组装连接（包括焊接、铆接、涂胶等）， 再与自身冲压制造的外覆盖件焊装，形成白车身总成。
压铸工艺具有生产效率高、产品壁薄的特点，更适合于铝合金车身结构件的生 产。钢材结构件大都采用冲压件，而铝合金材在冲压工艺下成形性差、起皱严重， 因此铝合金加工多采用压铸方式。压力铸造主要分为高压铸造（即压铸）、低压铸 造、差压铸造等，其中低压铸造与差压铸造多用于发动机、底盘区域，而高压铸造 由于生产效率高，产品壁厚较薄，因此是铝合金车身结构件的主流生产工艺。
一体化压铸将代替传统车身结构件冲压、焊接环节，简化生产流程。压铸技术 是将液态金属在高速高压作用下射入紧缩的模具型腔内，并在保压条件下结晶凝固， 形成半成品或成
品的精密成型技术。而一体化压铸是通过大吨位压铸机，将多个单 独、分散的铝合金零部件高度集成，再一次压铸成型为1-2个大型铝铸件的方式，省 去冲压、焊接环节。
2. 轻量化、集成化程度提高，生产效率大幅跃进
集成化简化流程，生产效率显著提升。一体化压铸高度集成，省去冲焊环节， 简化生产流程，并且应用新型免热处理合金材料，省去热处理环节，车身结构件制造时间由传统冲焊工艺的1-2小时缩短至2-3分钟。轻量化提高续航里程。根据2020 年特斯拉电池日公开数据，ModelY一体化压铸后地板总成零部件相对于Model3减少 79个，仅用1-2个大型压铸件，机器人焊点由700-800个减少到50个，减重30%，未 来将采用2-3个大型压铸件替换下车体总成370个零部件，进一步减重10%，续航里 程提高14%。减负车企自身资产负债表。一套大型自动压铸单元占地约400平米，相 比冲压 焊接，工厂占地面积可减少35%。
3. 一体化压铸显著降低车身成本
用一体化压铸铝合金后地板，单车制造成本下降约31%。传统冲焊产线主要 设备为冲压机、模具以及焊接机器人，一体化压铸主要设备为压铸机及压铸模具。综合材料成本以及
制造成本，钢制冲焊后地板总成成本约为2023元/套，一体化压铸 铝合金后地板总成成本约为2100元/套，总成本相近，但一体化压铸制造成本下降约 31%。年产50万套后地板总成成本测算核心假设如下：1．假设钢制后地板总成重量80kg；一体化压铸全铝后地板总成重量60kg；2．假设冲压机平均冲次15SPM，压铸机生产节拍为120s；3．假设冲压机和压铸机寿命为7年，冲压模具寿命为10万件，压铸模具寿命为 5万件，模具每年更换。
（二）产业化落地提速，一体化压铸大势所趋
1. 特斯拉引领一体化压铸，各主机厂跟进布局
特斯拉modely将发布（1）特斯拉引领车身制造的集成变革
特斯拉后地板一体化压铸率先量产，车身前舱一体化压铸总成开始试验。2020 年电池日上，特斯拉首次发布Model Y一体化压铸后地板方案，用1-2个大型压铸件 取代79个零部件；2022Q1财报交流会上表示特斯拉德州奥斯汀工厂在后地板的基础 上，增加前地板（前纵梁）的一体化压铸，前后地板的零部件数量从171个减少至2 个，焊点数量减少了超过1600个。
未来向下车体总成发展，将结合CTC电池方案。2021年特斯拉在柏林工厂开放 日上展示了特斯拉一体化压铸下车体，计划用2-3个大型压铸件取代原有的370个单 体零件。除前地板、后地板以外，中间部分则由CTC电池上箱体承担起中部车身底 板作用。该上盖集成体的设计集成了原电池包上盖 原车身中地板。
（2）新势力携手第三方压铸厂快速跟进
蔚来携手文灿股份，ET5将采用一体化压铸后地板，ES7将采用一体化压铸后 副车架。根据蔚来NIO DAY公开信息，一体化压铸技术能有效降低后地板重量、增 加后备箱空间、整车抗扭刚度达到34000N·m/deg。同时根据文灿股份公告显示， 6000T压铸设备已于2021年11月完成首次半片式后地板试制，一体化压铸后地板产 品已在整车厂中完成白车身安装下线。小鹏与广东鸿图合作，加速布局一体化压铸。2022年1月广东鸿图6800T底盘一 体化结构件下线，6月获得小鹏某车型底盘一体化结构件产品定点。小鹏广东肇庆工 厂主要由广东鸿图供应，武汉工厂自建一体化压铸工艺车间，将引进一套（条）以 上超大型压铸岛及自动化生产线。
根据拓普集团，高合汽车与拓普集团合作的一体化压铸车身后舱于2022年 2月正式下
线。该产品是国内首个基于7200吨巨型压铸机正向开发的一体化超大压铸车身后舱，采用的是与上海交通大学合作的TechCastTM超大铸件用低碳铝合金材 料，未来该技术将在高合后续车型中大批量应用。小康汽车宣布计划于2022年底到2023年上半年实现一体化压铸车身，现在已经 进入全面研发阶段。
（3）传统OEM加快布局一体化压铸
梅赛德斯-奔驰2022年年初发布概念车VISION EQXX。其中，车身方面最大的 创新在于车身的后部以及前部塔顶应用了仿生工程结构部件，其本质正是大型一体 化压铸铝合金部件，奔驰称之为BIONEQXX，由于少了焊点整体成型，车身后部的 刚性得以大幅度地提高。沃尔沃汽车2022年2月8日宣布将投资100亿瑞典克朗在瑞典Torslanda建造新 工厂，以准备生产的下一代全电动汽车。沃尔沃计划在新工厂使用8000T锁模力的 巨型压铸机生产汽车后地板，预计将在2025年应用于全新的全电动平台。
2. 三方入局滑板底盘，推动一体化压铸技术应用
大型一体化压铸技术是滑板底盘高度集成化的工艺基础。滑板底盘上下车体解 耦，采用平
台模式，把安装在底盘里面的转向模块、制动模块、悬架模块、三电模 块等进行模块化布置，并通过车架来链接，从而可以根据不同车型的要求变更相应 模块，进而缩短开发周期。整个底盘采用全线控技术，使得行驶系统、转向系统、 传动系统、制动系统高度集成，机械结构大幅简化，可大大节省车内空间。
目前主机厂、电池厂、滑板底盘公司等均在向底盘集成化程度更高的方向发展。三方积极布局滑板底盘争抢行业话语权，电池厂以及滑板底盘公司的加入将加速行 业发展进程。一方面滑板底盘各模块集成化受益于一体化压铸技术的突破，另一方 面滑板底盘快速发展将推动一体化压铸技术的应用。
（1）主机厂底盘模块化与集成化程度不断提高
2012年特斯拉Model S就已经将电池包、线控制动、悬架、电机等硬件以高度 集成化的设计嵌入到底盘之上。目前比亚迪的E3.0平台、大众MEB平台等都是底盘 不断集成化的产物，通过将传统分立部件集成为三合一、五合一甚至八合一等更加 集成化的平台，实现线束、接插件等结构的优化简化。平台上多种车型，只需配备 一套动力电子系统，提高车型可延展性，缩短开发周期，降低成本。