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2017年中國汽車輕量化行業發展趨勢分析
2017/9/11 16:40:54 來源:中國產業發展研究網 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關閉】
核心提示:一、汽車輕量化國外引領,國內加速追趕汽車輕量化始于發達國家,最早由傳統汽車巨頭引領,經過發展已產生一定規模。目前,北美汽車輕量化材料是全球最大的市場。預計該地區的年復合增長率約為 5.6%,在 2021 年達到 362.3 億美元。歐洲一、汽車輕量化國外引領,國內加速追趕
汽車輕量化始于發達國家,最早由傳統汽車巨頭引領,經過發展已產生一定規模。目前,北美汽車輕量化材料是全球最大的市場。預計該地區的年復合增長率約為 5.6%,在 2021 年達到 362.3 億美元。歐洲是全球第二大市場。未來,亞太地區輕量化材料市場將是這個行業中發展最快的地區。2015 年,該地區的產量占全球的 50%。亞太地區的輕量化材料市場正在隨著越來越多的乘用車和輕型車需求而增長。
美國:美國雖然高端豪華品牌車型也較多,但是美國汽車行業對于新型輕量化材料的熱衷主要來源于新能源汽車的發展以及排放和能耗的壓力,代表企業是特斯拉、GM、福特等。特斯拉目前的 Model S 和 Model X 在車身和底盤上基本都采用了鋁合金和其他復合材料,而GM 的高端品牌凱迪拉克在近兩年的新車型中也開始采用鋼鋁復合車身結構,比如凱迪拉克CT6,福特則是將鋁合金車身首先搭載在 F150 這類高端皮卡車型上。
日本:目前日本汽車企業輕量化材料的使用也主要是集中在一些非結構件上,比如鋁合金的發動機罩、塑料的翼子板和尾門等,還有就是底盤和發動機的一些鑄鋁件。其中代表企業是豐田的雷克薩斯和本田阿庫拉。隨著2020年全球的能耗和排放政策的越發嚴格,預計到2020年,日本汽車企業輕量化材料在底盤和車身中的占比會趕上美國,達到 20%左右。
中國:中國汽車輕量化起步不足十年,借助新能源汽車崛起契機,對發達國家呈現趕超之勢。汽車輕量化已經從分散化、高端化、單一化的 1.0 時代走向集約化、普及化、多元化的 2.0時代。輕量化的發展受到智能網聯、節能減排、性能提升等多重需求牽引,通過全產業上下游深度合作,在輕量化材料應用、制造工藝、結構優化、零部件研發領域多面發力,使輕量化應用車型更加普及,其中新能源汽車細分市場將有望率先取得突破。
中國輕量化材料市場廣闊。一方面,對比國外發達國家,中國的輕量化技術起步晚,平均整車質量更大,以國外的輕量化材料占比作為標桿,中國發展的空間還很大;另一方面,受益于政策的驅動,中國新能源汽車行業的快速發展將帶動輕量化的需求,促使車企往輕量化方向前進。
經過測算,中國在未來3年汽車輕量化材料市場規模將逼近 5000億元,其中僅在 新能源汽車領域就將擁有 350億元市場規模。對于先進高強度鋼,《節能與新能源汽車技術路線圖》中給出的規劃是至 2020 年,強度600MPa 以上的 AHSS 鋼應用達到 50%。以 1100kg 的平均車重計算,先進高強度鋼的單車用量約為 550kg。按照 8000 元/噸的單價,在 2020 年傳統汽車和新能源汽車產銷量分別實現 3000 萬輛和 200 萬輛目標的情況下,先進高強度鋼的規模將在傳統汽車市場和新能源汽車市場分別達到 1320 億元和 88 億元。
對于鋁合金和鎂合金,《路線圖》中給出的規劃是至2020年單車用量分別達到190kg和15kg。按照鋁合金 4 萬元/噸、鎂合金 10 萬元/噸的市場價格計算,2020 年金屬合金的市場空間超過 2700 億元,其中新能源汽車領域達到 180 億元。
2020年汽車輕量化材料市場規模測算
數據來源:公開資料整理
對于塑料及復合材料,對比各個國家的情況來看,德國已經達到了單車 300-365kg,占到整個汽車的 22.5%;美國、法國是220-249kg,占比 16.5%;日本是 126-150kg,占比 10%左右;中國大約是 90-110kg,占8%。按照至 2020 年,我國新能源汽車產量 200 萬輛、平均整備質量 1100kg、增強塑料用量占比 15%估計,需求量將達到 33 萬噸。以 2 萬/噸的單價測算,僅在新能源市場中的空間就高達 66 億元,相比 2016 年全年增加近 55 億。按照 2020年 3000 萬輛的汽車總規劃量,在整個汽車市場的規模達到 990 億元,逼近千億。
2020年汽車塑料及復合材料市場規模測算
數據來源:公開資料整理
二、汽車輕量化加速,帶動鋁壓鑄產業增長
排放、油耗標準提高,汽車行業輕量化加速。隨著西方發達國家全面步入歐Ⅴ、歐Ⅵ時代,我國也將在 2018 年全面實行國Ⅴ排放標準,汽車行業的節能減排標準在各國政策的推動下不斷提高。此外,根據 2016 年 6 月工信部的《征求意見稿》,我國汽車排放國Ⅵ標準也已在制定之中,預計將在 2020 年實行;同時,2020 年我國乘用車還將實行根據《乘用車燃料消耗量評價方法及指標》和《節能與新能源汽車技術路線圖》所規定的 5.0L/KM 油耗標準,在目前發動機技術尚難實現本質性突破,減排空間有限的情況下,采取汽車零部件輕量化的措施可以有效地降低車輛排放及油耗。
世界各國油耗限值標準
數據來源:公開資料整理
根據相關研究結果顯示汽車重量每減少 100 千克,每百公里可節省燃油 0.3 升,每公里二氧化碳排放也將相應減少 7.5 克-12.5 克;汽車整車質量降低 10%,可提高燃油效率 6%-8%,由此可見,輕量化將是整車廠商為滿足各類節能減排指標需要的必由之路。
2005-2014年世界主要國家汽車尾氣排放標準推進情況
數據來源:公開資料整理
車輕量化帶動鋁壓鑄市場的發展。汽車輕量化主要有三種實現途徑,其中材料應用輕量化是見效最快也是效果最好的選擇。在材料應用輕量化領域中,鋁合金因其較低的密度、優質的性能以及巨大的存量,已經成為實現汽車輕量化發展的主要方式,目前鋁合金材料在歐美、日本等發達國家已經廣泛應用。
實現汽車輕量化的三種途徑
數據來源:公開資料整理
壓鑄作為一種高效的金屬成型工藝,具有尺寸精度高、可鑄造復雜零部件以及生產效率高等優勢,是目前最為成熟、應用也最為廣泛的鋁合金汽車零部件制造工藝。在我國汽車產業高速發展的帶動下,鋁壓鑄件產業蓬勃發展,預計 2020 年將實現 470 萬噸的產量,近 5 年年復合增長率約 11%。
我國汽車銷量
數據來源:公開資料整理
我國鋁壓鑄件產量
數據來源:公開資料整理
三、續航要求提升,新能源汽車輕量化迫在眉睫
新能源車輕量化已成為行業發展的重要路徑。2016 年中國汽車工程學年會發布了節能與新能源汽車技術路線圖,根據該路線圖對 2020-2030 年新能源車能耗、續航里程以及制造材料等因素的規劃,輕量化將是未來新能源汽車發展的重點方向。
純電動與插電式混合動力汽車發展目標及路徑
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輕量化技術是總路線圖的七大專題之一
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輕量化提高續航里程,解決新能源乘用車“里程焦慮”。新能源乘用車作為目前新能源汽車的銷售主力,近年來銷量增長明顯。2016 年我國新能源乘用車共銷售 32.5 萬輛,同比增長84%;而根據積分制與《汽車產業中長期規劃》的要求,預計到 2025 年我國新能源乘用車銷量將超過 600 萬輛,年復合增速超過 38%。
2016-2025 年我國新能源各車型銷量及同比
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