汽车一体化压铸技术有什么优点

中汽协最新数据显示，2021年，我国汽车产销分别达到2608.2万辆和2627.5万辆，同比分别增长3.4%和3.8%，结束了下滑趋势。汽车销量强劲反弹，意味着中国汽车保有量已突破3亿辆。同时，全球变暖对人类和地球生态构成重大威胁，对人类的可持续性提出重大考验。世界各国对全球变暖的严重性逐渐达成共识，许多国家将“二氧化碳峰值排放，碳中和”上升为国家战略。双碳目标也迫使主机厂和供应商探索新的技术路径来实现节能减排。

业内发现，整车重量降低10%，油耗可降低6%-8%，汽车排放可降低10%。此外，轮胎的使用寿命可提高7%，加速时间和制动距离可缩短。轻量化不仅给节能减排带来了福音，还提高了驾驶舒适性。因此，在需求的推动下，汽车轻量化压铸技术的渗透率将继续提高。

材料、工艺和结构寻求最优解。

为满足汽车轻量化压铸的技术要求，目前，行业在材料、工艺和结构设计三个方面有所突破:

在材料方面，用于汽车轻量化的材料主要有:高强度钢、铝合金、镁合金、碳纤维复合材料。从减重效果来看，高强度钢、铝合金、镁合金、碳纤维复合材料之间的减重效果在增强；从成本来看，四者之间有增加的趋势。

综合四种材料，可以发现铝零件重量更轻，具有更好的可挤压性、耐腐蚀性和可回收性。在减重的同时，铝合金可以实现更好的制动性，更好的操控性，更好的驾驶舒适性，更出众的动力。目前，铸造铝合金约占汽车铝的77%，因此铝合金材料将在相当长的一段时间内得到广泛应用。

在技术上，几乎所有知名的汽车制造商都采用了激光拼焊技术，采用不同厚度的轧制板材，通过计算机实时控制调整轧辊之间的距离，从而获得按照预设厚度沿轧制方向连续变化的板材。特斯拉的集成压铸技术引领着制造工艺和材料的创新。

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此外，汽车技术中还有内部高压成形(液压成形)制造技术；超高强度钢的热冲压成形技术:滚压成形技术:高压铸造技术；低(差)压铸成型技术和汽车轻量化连接技术。

在车身结构轻量化方面，即通过采用先进的优化设计方法和技术手段，在不影响车身基本状态的情况下，通过优化车身结构参数，提高材料利用率，去除多余零件，同时使零件薄、中空、小、复杂以减轻重量，实现轻量化。根据设计变量和优化问题的类型，轻量化结构可以分为拓扑优化、尺寸优化、形状优化和形状优化四种类型。

中国汽车轻量化的起点是从高强度钢、铝、复合材料等新材料的应用开发入手，通过材料、设计、技术的共同作用，实现减重三步走的目标。近年来，我国铝合金压铸件产量逐年增加，发展迅速。在汽车轻量化趋势的推动下，全球铝合金压铸市场需求巨大。近年来，汽车工业在不断优化升级，逐渐用铝铸件取代灰铸铁铸件，从而刺激了对铝合金压铸件日益增长的需求。

固鼎鑫催化压铸优质履带

2018年，中国汽车工业将消耗384万吨铝，其中乘用车消耗72%。预计到2030年，铝的消费总量将以8.9%的年复合增长率增长，达到1073万吨。结合市场可以发现，广东宏图、文灿等铝合金压铸履带龙头企业表现抢眼，市场信心十足。随着政策驱动和汽车行业对轻量化的迫切需求，铝合金压铸市场容量有望扩大，材料准备和设计能力强、技术先进的铝合金压铸企业发展潜力巨大。

根据Duckerfrontier发布的欧洲乘用车铝消耗量报告，乘用车各部位的发动机、车轮、变速器、底盘和热传递对铝的需求量较大，分别为70.2、64.2、32.3、31.4和31万吨，发动机和车轮的铝消耗量占汽车总铝消耗量的45%。为了满足汽车轻量化的需求，目前铝合金压铸产品主要用于汽车底盘、三电系统和白车身。

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2021年，中国新能源电动汽车销量突破300万辆，呈现超预期增长。随着电动汽车产量的不断加快，电池盒和电机外壳的平均用铝量将快速增加。2021-2025年，电气化部件将是铝合金压铸产品的主要增长领域，电池箱和车身将是铝消费量平均增长的最大受益者。其中，电池箱的铝消耗量占未来铝消耗量平均增量的近三分之二。

底盘承载了车身70%的重量。轻量化的底盘有助于减轻簧下重量，从而提高汽车的加速性能、操控性能和舒适性。目前底盘轻量化的主要方式是以铝合金代替钢材。中国工业信息网数据显示，2020年中国汽车市场铝合金转向节、副车架、制动钳、控制臂渗透率分别为15%、8%、40%、5%，推广范围广空。国内很多铝合金精密压铸企业都在底盘轻量化领域布局。随着汽车轻量化需求的不断增加，预计铝合金零部件将加速在底盘领域的渗透，相关零部件公司有望继续受益于底盘轻量化趋势。

不愿这样做，BIW有一个很大的轻量化前景。

汽车车身是整车重量占比最高的部分，也是轻量化潜力最大的领域。在传统汽车中，用高强度钢代替普通钢可以减重11%左右，而使用铝合金可以减重40%左右。轻质材料减重效果显著。鉴于汽车车身的强度要求、轻量化材料的价格和加工工艺水平，钢材作为汽车车身主材的地位短时间内难以撼动。

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目前，一些先锋汽车制造商如迈锐森、宗申动力、艾克迪等正在通过布局一体化压铸技术解决车身轻量化问题。在制造工艺端，该技术可以使车身一次成型，大大简化了制造工艺，避免了大量零件连接带来的累积误差，提高了制造精度，节省了大量调试时间和金钱成本。在材料方面，传统汽车制造工艺广泛使用易于冲压焊接的钢材作为车身材料，而在一体化压铸技术中，易于压铸的铝合金将成为主体材料，这将带动铝合金部件在整车中的应用增加，解决铝合金材料屈服强度、抗拉强度和延伸率低导致的冲压-焊接-涂装-总装困难的问题，进一步提高汽车的轻量化程度。目前，精工压铸已签约采购一套8000T超大型压铸岛，并部署了整体式车身结构的RD和生产，旨在利用整体式压铸减轻重量、简化生产工艺、减少劳动力。

然而，除了材料特性，铝合金车身最大的性能挑战是NVH和碰撞性能的提高。铝合金的密度只有钢的三分之一。如何在不增加铝合金材料的情况下，提高汽车的隔音效果和碰撞安全性，成为行业难题。

产品+技术车身制造什么时候才能轻量化？

根据中国汽车工程学会发布的节能与新能源汽车技术路线图，到2025年，汽车需要减重30%，要扩大铝、镁合金、碳纤维增强复合材料在汽车车身上的应用。结合汽车车身领域，使用铝合金材料已成为未来汽车车身发展的趋势。同时，我国氧化铝和电解铝产量均为世界第一，这也为我国铝合金压铸行业的发展提供了良好的发展基础。技术上，集成压铸还处于导入期，未来如何发展还没有决定。蔚来等新势力正在积极尝试这方面。

白车身是汽车最重要的基础部件。随着汽车工业技术水平的提高，白车身领域的相关技术也在不断完善，新材料、新工艺、新设计理念不断涌现。无论是在传统能源汽车领域，还是新能源汽车和未来智能网联汽车领域，车身技术始终是汽车性能的核心部分。

如何打破BIW在技术、材料、结构设计等方面的壁垒？，真正实现轻量化，急需业内不断讨论。为了全面把握趋势，在挑战中寻找突破口，盖世汽车特别举办了2022年第二届汽车车身大会，诚邀业内有识之士共同研判发展，共谋未来。