一体铸造技术有望颠覆汽车的制造方式，压铸机有望成为汽车制造领域核心装备

一体压铸工艺是汽车制程中的颠覆性技术，压铸机有望成为汽车制造领域的核心装备。从上世纪初焊接技术逐步成熟以来，汽车车体制造工艺均以钣金冲压+焊接为主。上世纪70年代以前，汽车车体焊接主要由人工作业完成。上世纪70年代数控技术逐步成熟，工业机器人诞生，最早应用于汽车焊接工艺。过去50年间，汽车车身制造工艺始终以钣金冲压+机器人焊接为主。本次特斯拉一体压铸技术有望使汽车车体制造工艺发生重大变革，压铸机有望取代焊接机器人成为造车核心装备。

汽车白车身制造工艺及核心装备演变趋势

资料来源：公开资料

“一体压铸”简化车身制造工艺流程，整合供应链环节。一体压铸工艺将取代传统车身结构件的组件冲压和焊接环节，特斯拉称其新一代全压铸底盘可减少370个零件，车门和前后两盖结构件也同样可用压铸工艺，零件数量锐减，车体制造流程大幅简化。同时，整车厂内原先复杂的机器人白车身焊接线也被大幅简化，仅需要将若干车身压铸组件和外覆盖件组装焊接即可。车体制造管理流程和所需人力也相应降低。

一体压铸工艺可以大幅简化车身生产流程

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车身重量减轻，减少电池装机量，电池降本是钢换铝式车身材料成本增加的6.6倍。特斯拉新一代一体压铸底盘有望降低10%车重，对应续航里程增加14%。以普通电动车电池容量80kwh为例，若采用一体压铸车身减重并保持续航里程不变，则电池容量可减少约10kwh。按照磷酸铁锂电池pack成本800元/kwh计算，则可降低成本8000元。

一体压铸工艺可大幅减少涂胶工艺环节。涂胶是传统焊接白车身重要工艺部分，通常由机器人完成涂胶工艺。因点焊使钢板间存在缝隙，传统白车身涂胶主要起到密封防水、增加车体强度、降低钣金件间的摩擦和震动的作用。改为一体压铸车体后，零件面积大幅增加，不再需要繁琐的涂胶环节弥补焊接钣金件间的缝隙，生产流程再次简化。

奔驰E级白车身的涂胶示意

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压铸废品、流道等可再次熔炼，材料利用率超90%，远高于冲压。传统冲压-焊接工艺，通常板材利用率仅为60%~70%，冲压剩余边料只得按废旧金属出售。而改为一体压铸后，因压铸时可反复熔炼，因此废品、压铸流道、边料等废料可返回熔炼炉再次利用。压铸工艺对材料利用率在90%以上，远高于冲压工艺，再次降低生产商成本。

可以反复重新熔炼的铝合金熔炼炉

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车身生产车间占地面积减少30%以上。相较于300多台机器人组成的白车身焊接线，一体压铸工艺采用的压铸岛占地面积更小。特斯拉采用压铸工艺的新工厂占地面积节省35%。同时因生产流程简化，原先由零部件厂供应的组件冲压、组件焊接环节取消，相关场地不再需要，更进一步降低全产业链的用地面积。

特斯拉新造车工艺减少 35%占地面积

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——铝高压铸造工艺已较多应用于车身结构件。铝合金铸造性能好，被广泛用于结构复杂的零件和壳体，如发动机机体、副车架、白车身和转向节等。铝压铸件相比铸钢和铸铁件具有密度低、比强度高等诸多优点。在同等排量的发动机中，全铝发动机相比普通发动机能够减轻20公斤。在汽车白车身系统上，一个整体铸造的车身结构件，如铝制减震塔（shocktower）或后纵梁（rearrail）等零部件，能够替代5-10个冲压零部件，重量更轻，且节省了焊接成本。

铝压铸结构件成本较高，主要应用于豪华品牌车型。铝压铸结构件虽然比强度高、生产效率高、集成优势强，但是由于铝合金成本远高于钢，且高压压铸设备价格昂贵，因此小尺寸的铝压铸结构件成本显著高于钢冲压焊接结构件。当前应用铝压铸结构件的多为35万元以上的豪华品牌车型，平均单车价值不到3000元。以凯迪拉克CT6为例，车身上前减震他、前翼子板支架、扭转盒等零件均采用铝合金高压铸造工艺生产，单车价值约为2750元。

压铸车身结构件行业多由乔治费歇尔、麦格纳等外资主导，国内文灿、鸿图等也有配套。海外高压铸造供应商起步早，因此产品、技术和客户覆盖上普遍领先于国内企业。从全球来看，高压铸造行业规模较大的供应商有瑞士乔治费歇尔（Georg Fischer）、加拿大卡斯马（Cosma，麦格纳旗下车身事业部）、德国德志（DGS）、日本利优比等。在压铸车身结构件上，乔治费歇尔、卡斯马和德志等企业具有先发优势，如乔治费歇尔在铝车身结构件真空高压压铸工艺上有超过二十年历史。麦格纳深耕铝压铸多年，铝压铸相关技术持续领先，2022 年 4 月凭借 Aural 5R 铝合金（即铝压铸金）入围素有汽车界奥斯卡奖之称的 PACE Pilot 创新前瞻奖决赛。国内压铸车身结构件参与者主要有文灿股份、广东鸿图和拓普集团等。

铸铝车身结构件单车价值测算

资料来源：中信证券研究测算