铝压铸件气孔率是多少,铝压铸件产生气孔的五大因素

2.2 铝合金产业链：上游受大宗商品价格影响，下游交通运输行业用量最多

产业链上游为铝合金冶炼生产、下游深加工制造应用空间广阔。产业链上游为将电解铝、再生铝等原材料 与中间合金熔炼加工为铝合金，下游为汽车、建筑等厂商。上游纯铝等原材料价格和下游汽车建筑等行业需求 对铝合金加工公司的生产经营产生影响。

上游受大宗商品价格影响，中游具备一定议价能力。铝合金产业链上游为铝合金冶炼，铝料从来源上分为 电解铝与再生铝。上游材料供应商受大宗商品价格影响大，中游制造厂商一般采取成本加成定价，定期根据铝 价的变动进行调整，具备技术壁垒的铝压铸制造商有一定议价能力，可以通过与下游客户谈判提高产品价格转 嫁成本，具有一定抗风险能力。但由于中游制造商在结算上对上下游存在时间差，若短时间内铝价发生剧烈波 动，产品价格未能及时调整，会在一定时间内对公司经营业绩造成不利影响。2021 年受宏观经济调控 疫情持 续影响供给等因素扰动，铝价波动较为剧烈，Q2、Q3 持续上涨，一度突破 20000 元/吨，铝压铸供应商受铝价 波动影响，毛利相对承压。

“双碳”调控下再生铝产量持续提升，有望带动行业整体成本下降。原材料方面，目前电解铝与再生铝的市 场占比约为 4：1。电解铝又称原铝，由铝土矿中的氧化铝与用烧碱冶炼而成的预焙阳极一起电解而成；再生铝 是将工业生产与社会消费中的可回收废铝材重新熔炼成型。生产电解铝消耗的电力资源较大，在“双碳”背景下 面临限产调控的趋势。而每利用一吨的再生铝合金比电解铝可降低二氧化碳、二氧化硫排放 11 吨，节约用电 1.3 万度，能源消耗小且环境友好；此外，再生铝价格低于电解铝 800-1000 元/吨，具有成本优势，再生铝市场 迎来机遇。一般而言，原铝相对比再生铝，强度、硬度、韧性、抗氧化性能更强，使用寿命更长，因此对于硬 度、抗撞击能力有要求的部件（如车身结构件）只能用原铝，不能用回收铝；但随着技术的不断进步，再生铝 的质量已经越来越接近于原生铝。未来预计再生铝对电解铝的替代趋势将会愈发显著，助力上游原材料降本。

下游深加工应用广泛，交通部门（含汽车）用量最多。铝合金深加工的下游产业覆盖广泛，包括建筑建材、 交通运输（航空、汽车等）、电线电缆与食品医药包装等。交 通和建筑部门占比最高，分别为 29%、26%。其中，交通板块对铝的需求占比将会持续保持，且总量不断增加， 因而车用铝合金制造厂商的订单量受下游整车厂影响较大。此外，新能源单车用铝量普遍高于传统燃油车近 42%， 随着新能源汽车渗透率的提高，车用铝合金的市场规模将会不断扩大。

2.3 应用：汽车铝合金应用广泛，汽车铝铸件占比超 70%

2.3.1 车用铝合金覆盖范围广泛，单车用铝量持续提升

车用铝合金目前主要应用于白车身、动力总成、底盘和内饰，且继续向其余部件渗透。铝合金在整车上的 应用广泛，主要包括汽车的白车身、动力系统、底盘等部分。从汽车各部件质量分布来看，车身、动力与传动 系统、底盘、内饰等占比较大，分别为 27.2%、22.5%、20.4%、20.4%，合计超过整车质量 90%，为轻量化的主 要突破方向。北美轻型车的单车用铝量 2020 年总计 208.2Kg；其中，单车发动 机、变速和传动系统、车轮、覆盖件用铝量分别为 47.2Kg、38.6kg、32.7Kg 和 26.8Kg，合计占比约 70%。预计 至 2026 年，车身结构件和覆盖件铝合金渗透率将快速增长；悬架部件的份额也会增加至 7%；三电部件（如电 池盒、电机外壳、转换器外壳、BMS 外壳等）将成为用铝增量最大的部位；整车单车用铝量将会增加至 233.2Kg。

2.3.2 铝合金加工分为铸造和形变，压铸工艺最为成熟与高效

车用铝合金加工工艺分为铸造和形变，铝铸件在汽车用铝中占比最高。（1）铸造铝合金：将铝合金加热至 熔融状态，流入模具中冷却成型后加工成汽车零部件。铸造铝合金具有良好的导热性和抗腐蚀性，兼顾提高汽 车在纵向和横向震动中的性能。铸造铝合金被车企广泛使用在发动机气缸、汽车摇臂、轮毂、变速箱壳体等耐 久性要求高、结构更为复杂的位置。（2）形变铝合金：变形铝合金是指通过冲压、弯曲、轧制、挤压等工艺使 其组织、形状发生变化的铝合金。应用上，铸造铝合金一般用于结构更加复杂的部件，形变铝合金则适用于结 构较为简单、对机械性能要求更高的汽车部位。根据中国船舶重工集团数据显示目前汽车各类铝合金实际占比 为铸铝 77%，轧制材、挤压材各占 10%，锻造材最低，仅占 3%。

形变铝合金机械性能好但应用范围有限，无法完成汽车精密结构件。车用形变铝合金主要包括锻造、挤压 和轧制铝合金，三种形变铝合金受力方法不同，成形与性能也各不相同。（1）锻造铝合金质量良好，冲击力承 受能力强，应用于大型轧钢机的轧辊、汽轮发电机组的转子、汽车和拖拉机的曲轴、连杆等。（2）挤压铝合金 工艺灵活度高，挤压铝型材作车身骨架除了可以减轻重量，还可以通过局部零部件特殊结构增加零部件强度， 但存在废料损失大、工具损耗导致成本高等问题。（3）轧制是铝型材、铝板的主要成型工艺，主要用在金属材 料型材、板、管材。形变铝合金具有塑性高、机械性能好的优点，但无法完成汽车精密结构件，产品应用范围 有限。

铸造铝合金工艺分为砂型铸造和特种铸造两大类，特种铸造更适用于汽车铝合金加工。砂铸是最为传统的 在砂型中生产铸件的铸造方法，但产品精度不高且生产率较低；在其基础上进一步发展的重力铸造虽然可以进 一步改善问题，但也存在限制铸件体积、需严格控制模具温度否则会影响铸件质量的问题。因此，砂型铸造在 汽车零部件的应用并不广泛。砂铸之外的铸造工艺统称为特种铸造，包括压力铸造、挤压铸造、离心铸造、连 续铸造等。其中，压力铸造工艺最为成熟且高效；挤压铸造产品机械性能较好于一般压铸工艺，具有液态金属 利用率高、工序简化和质量稳定等优点，但难以生产结构复杂的部件，影响产品应用范围；而离心、连续铸造 的产品生产较为固定，离心铸造一般用于生产管状类器具，连续铸造则用于生产断面形状不变的长铸件。

压铸是铸造工艺中最成熟、效率最高的制造技术之一，目前在汽车铸件中占比超 70%。压铸是利用高压将 金属熔液压入模具内，并在压力下冷却成型的制造工艺。根据中国有色金属加工工业协会数据分析显示，汽车 用铝中压铸件占铸件的比重超 70%。工艺优点：（1）压铸时金属液体承受压力高，流速快；（2）产品质量好， 尺寸稳定，互换性好；（3）生产效率高，压铸模使用次数多；（4）适合大批量生产，经济效益好。工艺缺点： （1）铸件容易产生细小的气孔和缩松，导致压铸件塑性低，不宜在冲击载荷及有震动的情况下工作；（2）高 熔点合金压铸时，寿命低，影响压铸生产的扩大。为了解决上述气泡等缺点，压铸工艺如差压压铸、真空压铸 等也在不断发展迭代。此前压铸工艺主要用于发动机缸盖和缸体、悬臂架、变速器、发电机支架、离合器壳、 汽车空调压缩机等，目前随着一体化、大型化压铸技术的进步，逐步向大型三电、车身结构件等方向延伸。

2.4 市场测算：新能源助力全球铝铸件需求加速，预计 2025 年市场规模将超 6600 亿元

2021年全球汽车铝合金市场规模超 4500 亿元，预计 2025 年将增长至 6695 亿元。我们用单车用铝量乘以 铝合金单价和汽车销量得到汽车铝合金市场容量。2021 年中国 燃油车单车用铝量预计为 150kg/辆，新能源车单车用铝量预计为 220kg/辆，新能源乘用车渗透率达 14.2%，可 算得整体单车用铝 160kg/辆；2025 年单车用铝量将达到 240kg/辆。假设汽车各地区汽车销量和铝合金件单价（40 元/kg），可算得 2021年北美、欧洲、中国铝合金市场分别为 1517 亿元、1297 亿元、1759 亿元，全球市场容量共计 4573 亿元，预计 2025年全球铝合金将市场容量达到 6695 亿元。

铝铸件占汽车用铝比例约 77%，2021 年中国汽车铝铸件市场规模约 1355亿元，全球市场规模约 3521亿元。 根据中国有色金属加工工业协会相关文献显示，汽车铸造铝合金在汽车各类铝合金中实际占比约 77%。我们用 汽车铝合金市场容量乘以汽车铝铸件占比得到汽车铝铸件市场容量。其余假设与前文保持不变，可算得 2021 年 北美、欧洲、中国铝合金市场分别为 1168 亿元、999 亿元、1355 亿元，全球市场容量共计 3521 亿元，预计 2025 年全球铝合金将市场容量达到 5155 亿元。（报告来源：未来智库）

3.1 一体化压铸：汽车制造的颠覆性技术革命