2）从材料性能上来看，虽然铝合金价格高于高强钢，但其密度仅为高强钢的 1/3，材料强 度及延展性均不亚于高强钢。据《轻量化铝合金连接技术及其在车身制造中的应用》，电动 汽车使用铝合金车身车重每降低 10％，电耗降低 5.5％，续航里程也相应增加 5.5％，而 增加相同里程需增加的电池成本远高于材料替换成本，如大众 e-Golf，通过使用全铝车身 成功减重 187 kg，在优化电池配置后成本降低 635 欧元。在长续航降本需求驱动下，铝合 金轻质特性将更加凸显。
伴随铝合金轻量化优势逐渐凸显，其在汽车中单车用量不断提高，据 IAI数据，燃油车单车 用铝量将由 2021 年 145kg/辆增长至 2025 年 230kg/辆，复合增长率 9.6%；新能源汽车单 车用铝量将由 2021 年 173kg/辆，增长至 2025 年 250kg/辆，复合增长率 7.6%，预计在新 能源及燃油车汽车轻量化的需求驱动下，单车用铝量将进一步提高。
铝合金材料虽质优，但焊装费用较高
目前车用铝合金以铸造铝合金为主，占比约 70%，主要用于轮毂、散热器，新能源汽车后 底板以及燃油汽车发动机外壳。铝合金与传统钢材在晶体结构以及物理属性上存在的差异 （如钢的熔点为 1536℃，铝合金仅为 660℃熔点远低于钢；铝合金热导率、电导率远远高 于钢等）使其难以通过传统焊接工艺实现可靠连接。目前，汽车车身铝合金焊接与连接技 术以机械连接、焊接以及复合连接三种大类工艺为主，共涉及以铝点焊、SPR、压力连接 等近十项工艺，连接工艺复杂多样，并需与相应车型及连接材料进行配套。
铝的冲压、焊接等工艺技术难度大且对设备与工艺的精度要求更高，直接拉高了车用铝合 金的制造成本。据 IAI 数据，车用钢材加工成本约为 4000 元/吨，而车用铝材加工成本约为 20000 元/吨，为车用钢材加工成本 5 倍，其中纯材料加工成本约为钢材 2 倍，材料组装成 本高于钢材组装成本的 20%~30%。
除材料外，铝制车身制造繁琐复杂的工艺流程，也增添了车企控制整车质量的时间及金钱 成本。目前汽车制造的流程包括冲压、焊装、涂装、总装等 4 大环节，主要路线是将合金 板材冲压成不同的零部件单件后，通过焊接、铆接、涂胶等方式组装成白车身，再进行防 腐、喷漆等涂装处理，最后将内外饰、动力总成、底盘总成等零部件装配至车身上完成整 车总装。汽车白车身由上百个形状、材料各异的零件组装而成，每个零件的误差波动都会 影响整车的精度，因此为了保证整车质量，整车厂需对白车身每个零件的设计工艺路线、 供应商的生产工艺路线、设备情况、零件材料、零件精度、包装物流以及到厂验收整改等 全过程进行严格检测和管控，汽车组装时也需要大量的调试和匹配工作，而铝制车身工艺 及焊接技术更为复杂，其对零部件精度以及整车质量的管控成本也会更高。
综合上述分析，受益于汽车轻量化大趋势下，铝合金无论是从材料密度、强度还是价格角 度，均为汽车轻量化的首选材料，但其材料特性所带来额外的材料加工费以及整车组装费 也提高了下游整车厂的组装费用。
一体压铸成型工艺加速爆发特斯拉一体压铸工艺引领汽车轻量化
在汽车轻量化的大趋势下，汽车用铝量逐步提高，且部分主流汽车厂提高了高端车型用铝 量（奥迪 A8 早在 2005 年便推出全铝车身，捷豹 XFL 车身铝合金用量占比约为 75%）；由 于新能源汽车对减重需求更为迫切，铝合金在新能源汽车中渗透率更高（据 IAI 数据，预计 2020 年车用铝合金渗透率约为 40%，高于燃油车 26%的渗透率），而蔚来等新势力铝合金 用量则更高（蔚来 ES8 铝合金用量占比约为 96.4%）。但材料特性造成的额外加工费以及 多点组装带来的额外整车组装费使铝制车身仍有进一步的降本空间。
2020 年 9 月，马斯克在特斯拉“电池日”上介绍 Model Y 将采用一体压铸成型工艺对其后底 板进行压铸，该技术替换了传统车身制造冲压 焊接的方式。以 Model 3 和 Model Y 为例， Model 3 后车身底板采用了传统工艺，由 70 个零部件组装而成；Model Y 采用了一体化压 铸技术，后车身底板整体由 2 个大型铸件组成，连接点由 700-800 个减少至约 50 个。
一体化压铸成型工艺即为车身部件的铸铝化及集成化，通过大吨位压铸机制造大型铝制零 部件，将原本设计中多个单独、分散的小件经过重新设计高度集成，再利用压铸机进行一 次成型压铸成完整大零件（省略焊接及组装流程）的工艺。一体压铸成型工艺不仅通过精 简铝合金中间制造环节达到减重效果（Model Y 一体化压铸后车身重 66 公斤，比尺寸更小 的 Model 3 同样部位轻了 10-20 公斤），粘合、焊接环节的精简同样使组装环节原材料采购 以及人工成本明显下降（据特斯拉，车身后底板通过采用一体压铸工艺可节省成本 40%）。
另外特斯拉通过使用 6000T 的大型压铸机将整个后底板约 70 个零部件精简为 1~2 个大型铸 件（后续计划将整个车身底板约 370 个零部件压铸成 2-3 个大型压铸件），制造流程的精简 使铸件制造时间大幅缩短（厚底板制造时间从 1 -2 小时减少至 3-5 分钟）；整车厂组装效率 大幅提高的同时也通过简化焊接、拼装等车间环节降低资本投入及车间面积（据特斯拉， 通过实现汽车地板一体化压铸成型，可实现单位投资降低 55%，车间面积缩减 35%）。
特斯拉一体化压铸成型工艺使汽车轻量化由材料轻量化逐渐向工艺轻量化转变，而压铸环 节的简化、铸件的精简以及由此带来的汽车轻量化效果的提升、流程环节效率的提升以及 组装成本的大幅下降有望使特斯拉继续引领汽车行业进行更为深刻的变革。（报告来源：未来智库）
