新能源汽车轻量化

迫在眉睫的电动汽车减负之路。

寒冷的冬天来了,电动车电池还是受不了,续航里程被冻掉了30%到50%,这是一种普遍现象。

此外,数据显示,电动汽车在低温环境下的充电时间甚至增加了70%。虽然新能源汽车的渗透率已经接近20%,但对于庞大的电动汽车车主来说,里程焦虑一直是一种挥之不去的心脏病。

根据权威测试,纯电动汽车的重量每减10公斤,续航里程可增加2.5公里。减肥、续航升级、追求轻量化一直是新能源汽车企业必须学习的必修课。

新能源汽车减负

体重一直是我国新能源汽车无法承受的重量。

在汽车电气化过程中,电池.电机.电控三电取代了传统燃油车的动力系统,但整车重量也增加了。比如吉利同类型的帝豪GS,电车增重220kg。

新能源汽车轻量化插图

在智能网络化的趋势下,电动汽车配备了大量的智能设备、芯片、雷达、高清摄像头和数据传输线束,这增加了电动汽车的重量。

国家先进轨道交通设备创新中心认为,我国汽车轻量化严重落后于欧美。

与国外产品相比,我国电动乘用车一般重10%-30%,电动商用车一般重10%-15%。这些负担一直在挤压汽车的范围。

国家政策层面已开始着力。国务院发布的《中国制造2025》指出,轻量化技术是汽车的重点突破方向。

《节能新能源汽车技术路线图》为汽车轻量化制定了明确的路线图。其中,新能源汽车减负任务最重-2025年,整车质量比2015年减重20%,2030年减重35%。因此,轻量化是新能源汽车零部件的主要技术路线之一。

新能源汽车轻量化插图1

更轻的电动汽车具有更强的耐久性缓解里程焦虑,减少碳排放。轻量化技术的应用也有助于减少制动距离、动能和噪音。

根据厦门丰源机械的计算,随着新能源汽车的爆炸式增长,未来三年汽车轻量化材料的市场规模将迅速提升到350亿元。

在节能减排压力和新能源汽车性能提升需求的双重推动下,汽车轻量化正在加速。

轻量化三个方向。

01铝合金,首选材料。

铝合金在汽车轻量化过程中做出了巨大贡献。

考虑到技术成熟度和成本优势,铝合金和高强度钢仍然是汽车轻量化的首选。两者共占85%以上的市场,铝合金占近65%。

新能源汽车轻量化插图2

特斯拉、蔚来和其他汽车公司使用大量铝合金来减轻车身重量。受益于全铝车身,与传统钢车身蔚来ES8相比,车身重量仅为335kg。ES8全车铝率高达95.8%,是世界上最高的。

由于铝合金材料的优点,其在门、引擎盖、尾板渗透率不断提高。电池是电动汽车的核心部件,也是新能源汽车在取代燃料汽车的过程中的纯增量部件。铝电池盒具有优异的性价比,是动力电池的首选。

据机构预测,仅新能源汽车核心部件底盘的轻量化增长率就高达6年6倍,市场规模将从2019年的46亿元上升到2025年的320亿元;铝电池盒和副车架的市场规模将迅速扩大到180亿元。75亿元,CAGR分别为31%和55%。

新能源汽车轻量化插图3

在轻量化过程中,自行车用铝量将从2020年的190kg提升到2025年的259kg,2030年达到350kg。

广阔的前景吸引了许多企业,立中集团是中国最大的中间合金制造商之一,业务涉及新的中间合金材料。铸造铝合金和铝合金车轮是业内唯一一家拥有冶炼设备的公司。再生铸造铝合金。功能中间合金。车轮模具。车轮设计、生产和数字信息应用。

公司在三个细分领域处于行业前列,中间合金产能(7万吨/年)位居世界第一;再生铸造铝合金(120万吨/年)在中国排名第一;铝合金车轮年产量1845万辆,在中国排名第二。

新能源汽车轻量化插图4

作为公司利润大头,2020年新能源汽车轮毂收入增速高达52.32%,销量达到43.72万辆。

开源证券认为,随着铝合金车轮渗透率的提高,未来五年铝合金车轮总需求将从1.66亿增加到2.39亿。考虑到目前立中车轮销量不到4%,受益于下游需求强劲,业绩弹性强。

除了扩大生产,巩固行业地位外,立中集团还将向上游延伸,计划投资14.5万吨锂新材料,包括1.8万吨六氟磷酸锂。中间合金的原料之一是六氟磷酸锂的辅助材料。铝合金+锂材料将形成未来双轮驱动的发展模式。

2021年前三季度,立中集团实现营收131.04亿元,归母净利润3.37亿元,同比增长44.77%和15.90%。

在2021年铝价.硅等原材料大幅上涨的背景下,立中集团业绩仍在快速增长,显示出较强的成本和管理控制。

2022年,上游材料价格触顶,公司利润将继续回升。产业链协调多元化布局有望重建新立中。

02镁合金弹性最大。

在轻质材料中,镁合金的用量不如铝合金,但增量弹性最大。

根据《节能与新能源汽车技术路线图》,新能源汽车自行车镁量将从2020年的15公斤增加到2030年的45公斤,增2倍,显示镁合金的增量价值。

镁合金不仅密度最低,而且更有利于压铸成型,稳定性更强,在汽车轻量化中起着不可替代的作用。

中国工业信息网预测,2020年2025年2030年车用镁合金需求将呈现跃进式增长趋势,分别达到45.82.3.171.8万吨,未来十年增长近3倍。

云海金属是中国最大的镁合金制造商,市场份额超过35%。同时,公司还推出了铝合金产品,挤压铝产品已向特斯拉和宁德时代供应。

预计2020年净利润为5亿-5.8亿元,增长率为1.05-1.38倍,远远超过机构预测的73.59%。

与竞争对手相比,云海金属镁合金拥有从开采、冶炼、加工、铸造到金属回收的完整产业链;宝钢金属是公司第二大股东,宝钢金属高级副总裁李长春是云海金属总经理。

公司镁合金的生产成本比朋友低12%,与宝钢的资源互动和整个产业链的布局。

云海金属在原有10万吨原镁和18万吨镁合金年产能的基础上,不断扩大生产,不断提高市场份额。一方面,与宝钢成立合资企业,启动30万吨高性能镁基轻合金。15万吨镁合金深加工项目;另一方面,通过收购天津六合镁产品,建设新的汽车轻质零部件基地。

巨大的规模优势。云海金属在镁合金领域的领先地位将进一步提升。

03碳纤维是最理想的材料。

与传统的汽车金属相比,碳纤维复合材料具有低密度、高强度、设计性和耐腐蚀性,堪称汽车轻量化的最理想材料。

蔚来与德国西格里碳公司合作开发碳纤维增强塑料(CFRP)电池外壳,比传统铝或钢电池外壳轻40%。它不仅刚性高,而且导热系数比铝低200倍。车辆在减轻一定重量的同时,也方便换电。

根据路线图,2020年碳纤维应在新能源汽车上使用一定比例,到2030年,占汽车重量的5%。

但碳纤维的问题是成本过高,技术壁垒和资本门槛高,目前仅用于豪华轿车。原材料价格高达120-200元/kg,再加上极其复杂的制造工艺,在轻量化汽车的过程中遇到了障碍。

目前,在全球碳纤维下游应用中,汽车的比例不到9%。中国只有2%的碳纤维用于汽车工业。碳纤维航空航天和风电叶片仍然是主要使用场景。

汽车碳纤维仍处于探索阶段,正处于爆发前夕。因此,降低制造成本是大规模推广的关键起点。根据国家规划,2020年2025年2030年汽车碳纤维的成本比上一阶段低50%。据估计,2025年的成本为60-100元/KG,2030年将降至30-50元/KG,接近前铝合金成本。

随着成本的降低,碳纤维汽车的用量将逐渐增加。预计2025年全球和中国汽车碳纤维需求将达到19.81万吨和11.2万吨,汽车碳纤维占5%,用量将达到5600吨。

高门槛和资金壁垒,导致碳纤维龙头企业优势明显,值得长期关注。

目前,国内领先的碳纤维具有自身的特点。吉林化纤集团拥有吉林碳谷(836077,北京证券交易所)和吉林化纤(000420.SZ,其核心子公司为吉林宝景),分别掌握原丝生产和碳化技术,具有行业协同优势。

陕西化工集团旗下的恒神股份(新三板上市)被称为中国唯一一家覆盖原丝.碳纤维.上浆剂.织物.液体树脂.粘合剂.预浸料.碳纤维复合材料零部件.航空复合材料的企业。

此外,在央企序列中,中复神鹰已申请科技创新板上市;中石化旗下的上海石化(60068.SH).中国化工旗下的蓝星集团,得到上游原材料资源的支持,实力不容低估。

光威复材(300699.SZ)和中简科技(300777.SZ)已进入航空航天等军工系统,光威复材也是风电巨头维斯塔斯碳梁的主要供应商。

虽然汽车碳纤维仍在爆发前夕,但随着技术的进步,预计将复制其在风电和军工领域的发展路径。

与智能汽车相比,人们对提高电动汽车耐久性的需求更加强烈,因此汽车轻量化势在必行。铝、镁、碳纤维等轻质材料的爆发值得期待,下游需求强劲,顶层政策的帮助,产业化进程的加快。

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