汽車工業(yè)正在朝著輕量化的方向發(fā)展，這是一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。實(shí)現(xiàn)汽車輕量化的路徑主要從三個(gè)方面入手：材料的選擇、工藝的優(yōu)化和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。這些措施可以廣泛應(yīng)用于汽車的各個(gè)部位，例如動(dòng)力、車身、底盤和內(nèi)外飾等，通過(guò)減輕這些部件的重量來(lái)實(shí)現(xiàn)整車的輕量化。
根據(jù)《中國(guó)汽車輕量化行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析與投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告（2023-2030年）》的最新數(shù)據(jù)顯示，汽車制造商正在采取以下三種主要的輕量化策略：
1）在汽車底盤、動(dòng)力、車身、電池盒等部件上用鋁合金代替鋼。鋁合金具有更高的強(qiáng)度和硬度，同時(shí)重量更輕，因此使用鋁合金可以有效地降低車輛的整體重量。2）替換內(nèi)外飾件的材料，使用塑料代替鋼。塑料材質(zhì)具有更高的輕量化優(yōu)勢(shì)和易加工性，能夠更好地滿足汽車內(nèi)外飾件的設(shè)計(jì)需求。
3）采用一體化壓鑄工藝。一體化壓鑄技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)零部件的集成制造，減少傳統(tǒng)制造工藝中的繁瑣環(huán)節(jié)，提高生產(chǎn)效率的同時(shí)實(shí)現(xiàn)輕量化。
一、汽車輕量化的可實(shí)現(xiàn)零部件方向
二、鋁合金、鎂合金等是汽車輕量化的關(guān)鍵材料
鋁合金是現(xiàn)階段較好的輕量化材料之一。當(dāng)前眾多主流車型均采用全鋁車身，前后懸架大部分材料也采用鋁合金，用鋁化程度越來(lái)越高，最大程度實(shí)現(xiàn)輕量化制造。
目前底盤、車身、剎車系統(tǒng)等用鋁轉(zhuǎn)化比率較低，未來(lái)十年內(nèi)汽車的多個(gè)主要部件用鋁滲透率都將明顯提高。工信部《節(jié)能與新能源技術(shù)路線圖》提出我國(guó) 2025/2030 年單車用鋁量目標(biāo)為250kg/輛和 350kg/輛，2030 年單車鋁合金用量相較于 2021 年有望翻倍增長(zhǎng)。
汽車各部位用鋁量（kg）
鎂合金有著減震等獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：1）密度較低但強(qiáng)度高，在主要金屬中，鎂的密度相較于鋁降低 35%，是目前商用最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料；2）韌性好、阻尼衰減能力強(qiáng)，可以有效減少振動(dòng)和噪聲；3）熱容量低、凝固速度快，壓鑄性能好；4）具有優(yōu)異的切削加工性能；5）資源豐富且易于回收再生。綜上，鎂合金可滿足軍民多領(lǐng)域?qū)p質(zhì)、高強(qiáng)、抗沖擊、防輻射等要求，目前鎂合金壓鑄工藝處于高速成長(zhǎng)階段。
鎂合金壓鑄處于高速成長(zhǎng)期
據(jù)《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖 2.0》規(guī)劃，未來(lái) 10 年汽車輕量化發(fā)展趨勢(shì)不變，鋁、鎂等輕量化材料在車身的應(yīng)用比例有望不斷上升。2020 年、2025 年、2030 年，單車用鎂量計(jì)劃達(dá)到15kg、25kg、45kg，鎂合金整車占比分別為 1.2%、2%、4%，發(fā)展空間廣闊。
三、一體化壓鑄是輕量化的前沿技術(shù)，先發(fā)企業(yè)將構(gòu)筑高壁壘
一體化壓鑄有兩種業(yè)務(wù)模式，一種是自研模式：主機(jī)廠直接采購(gòu)壓鑄機(jī)、材料和模具等物料，自建工廠生產(chǎn)壓鑄件，代表車企有特斯拉、小鵬和沃爾沃。另一種為采購(gòu)模式：主機(jī)廠直接向壓鑄廠商采購(gòu)壓鑄件，由壓鑄廠商采購(gòu)相關(guān)的物料，生產(chǎn)壓鑄件后交付給主機(jī)廠，代表車企有蔚來(lái)、理想。長(zhǎng)期來(lái)看，由于主機(jī)廠自建廠房與產(chǎn)線成本較高，并且汽車銷量可能會(huì)成為產(chǎn)能利用率的壓制因素，因此采購(gòu)模式有望成為長(zhǎng)期主流。
從產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看，一體化壓鑄產(chǎn)業(yè)鏈的上游為壓鑄機(jī)、材料與模具廠商，中游為鋁合金壓鑄廠和自研主機(jī)廠，下游為采購(gòu)主機(jī)廠。
綜上，中國(guó)汽車輕量化的發(fā)展，借助鋁合金零部件、塑料材料以及一體化壓鑄工藝的協(xié)同作用，展現(xiàn)出強(qiáng)大的發(fā)展?jié)摿ΑｄX合金和塑料材料的應(yīng)用，從重量和性能上提供解決方案，同時(shí)降低成本。一體化壓鑄工藝的實(shí)現(xiàn)，將多個(gè)零部件集成制造，提高了生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)更高效的生產(chǎn)模式。三者相互配合，為汽車輕量化描繪出光明的未來(lái)，推動(dòng)了中國(guó)汽車工業(yè)的進(jìn)步。這種協(xié)同作用，將為汽車行業(yè)帶來(lái)更多機(jī)遇和發(fā)展空間。
