壓鑄行業(yè)技術(shù)水平及特征分析

壓鑄行業(yè)技術(shù)水平及特征分析壓鑄行業(yè)技術(shù)水平及特征壓鑄是將液態(tài)或半液態(tài)金屬，在高壓作用下，高速填充壓鑄模的型腔，并在壓力下快速凝固而獲得鑄件的一種方法，是鑄造金屬件技術(shù)中的一種，具有生產(chǎn)速度快、尺寸精度高、切削少、綠色環(huán)保、壓鑄產(chǎn)品力學(xué)性能可靠等優(yōu)點。上世紀(jì)40年代，菲亞特研制了鋁合金氣缸蓋并在部分車型上進行了應(yīng)用；50年代，德國汽車企業(yè)改進了低壓鑄造技術(shù)，發(fā)動機后蓋、空冷缸蓋等零部件使用鋁合金壓鑄件；60年代，高壓壓鑄技術(shù)的發(fā)展使得鋁合金壓鑄件在汽車中的應(yīng)用大幅增加，逐步取代鑄鐵。美國、德國、日本等發(fā)達國家有著深厚的工業(yè)發(fā)展積淀，在壓鑄技術(shù)方面工藝先進、材料數(shù)據(jù)庫較為完善，設(shè)計理論成熟，處于行業(yè)領(lǐng)先地位。壓鑄產(chǎn)品的質(zhì)量優(yōu)劣依賴于模具設(shè)計的合理性、原材料的選擇、壓鑄及精加工工藝技術(shù)的領(lǐng)先、生產(chǎn)設(shè)備的適配性等。我國壓鑄行業(yè)中企業(yè)亦是針對以上提高壓鑄制造質(zhì)量和效率的途徑持續(xù)進行研發(fā)攻關(guān)，近年來我國壓鑄行業(yè)技術(shù)水平已經(jīng)取得了很大發(fā)展。隨著壓鑄工藝、壓鑄設(shè)備的進一步升級，鋁合金壓鑄件在強度、延展度、耐磨性上得到提升，其應(yīng)用逐漸從中小殼體類向更高強度要求的大型結(jié)構(gòu)件拓展。近年來，隨著國家產(chǎn)業(yè)政策的支持、下游行業(yè)的需求以及壓鑄工藝技術(shù)的不斷提高，國內(nèi)壓鑄企業(yè)也在不斷增強自身實力，形成從基礎(chǔ)工藝到生產(chǎn)流程信息化現(xiàn)代化的全方面提升，在汽車、工業(yè)等行業(yè)出現(xiàn)了一批具有較強競爭力的企業(yè)，同時拓展了壓鑄件在汽車零部件中的應(yīng)用。以汽車結(jié)構(gòu)件為例，我國多家壓鑄企業(yè)采用高真空壓鑄等先進技術(shù)，突破了壓鑄件不能熱處理的狀況，實現(xiàn)了汽車壓鑄結(jié)構(gòu)件的量產(chǎn)。未來，我國壓鑄企業(yè)將繼續(xù)深耕集成化能力，提高自動化生產(chǎn)程度，與車企深入合作通過豐富的技術(shù)實力與及時的市場服務(wù)繼續(xù)擴大自身市場規(guī)模。全球壓鑄行業(yè)發(fā)展概況壓鑄是高效率的金屬成形技術(shù)之一，至今約有170余年的歷史，壓鑄技術(shù)經(jīng)歷了不斷的改革、演進與創(chuàng)新，顯現(xiàn)出突飛猛進的勢頭。近年來，隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展，汽車、通信基礎(chǔ)設(shè)備、機電、家用電器、醫(yī)療設(shè)備等眾多領(lǐng)域?qū)軌鸿T件的需求穩(wěn)步增長。從全球范圍而言，壓鑄行業(yè)是充分競爭的行業(yè)。發(fā)達國家的壓鑄企業(yè)經(jīng)營歷史長，專業(yè)化程度較高，單個企業(yè)的規(guī)模較大，市場集中度較高。國際上具有代表性的壓鑄件生產(chǎn)企業(yè)主要有墨西哥的尼瑪克（Nemak）、日本的利優(yōu)比集團（RyobiLtd）和阿雷斯提集團（AhrestyCorporation）、瑞士的喬治費歇爾（GeorgFischer）、德國的皮爾博格（Pierburg）等。上述壓鑄生產(chǎn)企業(yè)在技術(shù)水平、裝備和客戶資源上具備領(lǐng)先優(yōu)勢，一般以生產(chǎn)汽車、通信和航空等領(lǐng)域高質(zhì)量和高附加值的壓鑄件為主，在技術(shù)與生產(chǎn)規(guī)模上領(lǐng)先于國內(nèi)大多數(shù)壓鑄件生產(chǎn)企業(yè)。我國壓鑄行業(yè)發(fā)展概況我國的壓鑄生產(chǎn)始于20世紀(jì)40年代末。進入21世紀(jì)以來，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，我國汽車工業(yè)進入高速增長期，為汽車工業(yè)配套成為壓鑄行業(yè)的主要任務(wù)，多年來，汽車壓鑄件產(chǎn)量占壓鑄件總產(chǎn)量的比例在65％以上。同時，壓鑄市場的空間不斷擴展，尤其是通信、電子計算機的興起帶動相應(yīng)需求不斷擴大，各類產(chǎn)品的壓鑄件出口量也大幅增加，極大地激發(fā)了我國壓鑄行業(yè)的迅速擴展，我國壓鑄行業(yè)在不同的地域形成了壓鑄產(chǎn)業(yè)集群。根據(jù)中國鑄造協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù)，截至2020年末，我國壓鑄企業(yè)數(shù)量約6，000家，主要分布區(qū)域為：①珠三角，產(chǎn)量約占30%，產(chǎn)業(yè)集群地為廣東高要、東莞；②長三角，產(chǎn)量約占40%，產(chǎn)業(yè)集群地為江蘇南通、江蘇蘇州、浙江北侖；③西三角（川陜渝），產(chǎn)量約占15%；④天津、吉林、湖北、遼寧、山東、內(nèi)蒙等地區(qū)，產(chǎn)量約占15%。經(jīng)過70余年的發(fā)展，我國壓鑄業(yè)在企業(yè)素質(zhì)、管理水平、工藝技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量等諸多方面均有長足的進步，已成為世界上壓鑄件的生產(chǎn)和消費大國之一。當(dāng)前及今后一段時期，我國汽車、通信等行業(yè)仍將保持快速發(fā)展，尤其是5G通信技術(shù)、新能源汽車等的迅猛發(fā)展，加之其他工業(yè)領(lǐng)域的壓鑄件用量快速增長，為我國的壓鑄行業(yè)帶來廣闊的市場空間。壓鑄行業(yè)下游情況壓鑄行業(yè)主要為下游行業(yè)生產(chǎn)配套的零部件，其中鋁合金壓鑄件在汽車領(lǐng)域用量達80%，摩托車和通機等設(shè)備的發(fā)動機等核心零部件也主要由鋁合金壓鑄而成。壓鑄行業(yè)與汽車行業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)，隨著新能源汽車滲透率逐漸提高，鋁合金、鎂合金壓鑄件憑借比重較輕的優(yōu)勢，取代鋼鐵在汽車輕量化浪潮中獲得青睞。新能源汽車為增加續(xù)航里程，尤其重視使用輕量化零部件，如鋁合金、鎂合金零部件等。純電動汽車單車鋁合金使用量較非純電汽車增長超過40%，以北美輕型車為例，對比非純電動汽車（包含燃油車和混合動力車），2020年北美純電動汽車單車用鋁量為643磅（291．7Kg），較非純電汽車增加41．6%，在純電動力總成（電機殼、電控、減速器等）、純電結(jié)構(gòu)件（車身結(jié)構(gòu)件和覆蓋件、電池殼等）的用鋁量分別增加14．5%、68．9%。隨著新能源汽車滲透率的提升，汽車整體的單車用鋁量將大幅提高。隨著下游行業(yè)的發(fā)展，特別是新能源汽車的加速普及，壓鑄行業(yè)呈現(xiàn)出產(chǎn)品高端化、集成化和大型一體化的發(fā)展趨勢。下游需求行業(yè)無論是汽車，還是通信設(shè)備制造、航空航天等對于壓鑄件及機加工技術(shù)要求越來越高，壓鑄企業(yè)需進行產(chǎn)品的更新?lián)Q代和研發(fā)以實現(xiàn)產(chǎn)品高端化；對于需要多個零部件組裝的集成零部件，整車廠或主機廠傾向于進行集成化壓鑄，以減少零件之間的沖壓焊接、增強結(jié)構(gòu)強度并節(jié)省裝配時間，隨著新能源車大量采用鋁合金零部件來實現(xiàn)輕量化，大噸位壓鑄單元演變?yōu)閴鸿T島，集成化零部件壓鑄逐漸成為將更多的零部件一體化壓鑄，如特斯拉在其上海超級工廠啟用一體化壓鑄島，將一體化壓鑄工藝迅速應(yīng)用于ModelY車身后底板的制造，將零件從70個減少到1-2個，引發(fā)傳統(tǒng)車身生產(chǎn)模式發(fā)生變革，開創(chuàng)壓鑄件大型一體化趨勢。發(fā)展趨勢：新能源汽車產(chǎn)銷量增長迅速，一體化壓鑄市場規(guī)模廣闊（一）一體化壓鑄技術(shù)發(fā)展迅速，行業(yè)滲透率逐步提高隨著一體化壓鑄技術(shù)的發(fā)展和成熟，一體化壓鑄技術(shù)在新能源乘用車的使用范圍將逐步擴張。目前，國內(nèi)已經(jīng)有多家企業(yè)購買購入多臺大噸位壓鑄機進行調(diào)試使用，企業(yè)也在積極推進一體化壓鑄項目的研發(fā)和布局。根據(jù)乘聯(lián)會和中金公司的研究，預(yù)計2025年，我國新能源乘用車一體化壓鑄技術(shù)在前底板、后底板、電池盒的滲透率分別為15%、31%和35%。后續(xù)，一體化壓鑄技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴張，將逐步推動行業(yè)滲透率的提高。（二）新能源汽車產(chǎn)銷量增長迅速，一體化壓鑄市場規(guī)模廣闊近年來，我國的新能源汽車發(fā)展迅速，產(chǎn)銷量高速提升，據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2022年我國新能源汽車的產(chǎn)量為705．8萬輛，同比增長96．9%；銷量為688．7萬輛，同比增長93．4%。新能源汽車由于低碳化、輕量化發(fā)展需要，已經(jīng)成為一體化壓鑄技術(shù)的主流客戶，其產(chǎn)銷量的增長將拉動一體化壓鑄市場需求。因此，在政策和市場的雙輪驅(qū)動下，一體化壓鑄行業(yè)的市場規(guī)模前景十分廣闊。壓鑄行業(yè)概況壓鑄是壓力鑄造的簡稱，是指將熔融金屬在高壓、高速條件下填充模具型腔，并在高壓下冷卻成型的鑄造方法，是鑄造工藝中應(yīng)用最廣、發(fā)展速度最快的金屬熱加工成形工藝方法之一。壓鑄是一種具有切削較少、接近無切削的凝固成型的金屬熱加工技術(shù)，壓鑄適應(yīng)了現(xiàn)代制造業(yè)中產(chǎn)品復(fù)雜化、精密化、輕量化、節(jié)能化、綠色化的要求，高效率的生產(chǎn)特點使壓鑄技術(shù)尤其適用于企業(yè)大批量生產(chǎn)零部件。隨著壓鑄技術(shù)的不斷發(fā)展，精密壓鑄產(chǎn)品以其壁薄、形狀復(fù)雜、尺寸精細(xì)、表面光滑等特點受到眾多制造企業(yè)的青睞，壓鑄件廣泛應(yīng)用于汽車、摩托車、通機、家電、航空、機械等國民經(jīng)濟多個行業(yè)。壓鑄件廣泛應(yīng)用于汽車摩托車零部件、園林機械、家用電器、電子器材、玩具禮品、IT、電動工具、家飾配件、鐘表業(yè)、建筑五金等行業(yè)，占比最大的是鋁合金壓鑄件，在環(huán)保和節(jié)能的要求下，汽車、通機、摩托車等制造不斷走向輕量化，推動了密度低、比強度高的鋁、鎂合金等在零部件上的廣泛應(yīng)用。我國壓鑄行業(yè)經(jīng)歷了大約4個階段，19世紀(jì)50年代是萌芽時期，主要依靠引進少量壓鑄設(shè)備進行生產(chǎn)；20世紀(jì)70、80年代，我國壓鑄行業(yè)進入基礎(chǔ)發(fā)展時期，大型企業(yè)開始建立具備一定規(guī)模的壓鑄車間和專業(yè)壓鑄廠；20世紀(jì)90年代，行業(yè)進入快速發(fā)展時期，壓鑄行業(yè)滲透進入各個工業(yè)領(lǐng)域；21世紀(jì)以來，我國汽車工業(yè)高速增長，我國壓鑄行業(yè)也進入高速發(fā)展時期。壓鑄行業(yè)簡介壓鑄，全稱壓力鑄造，是將液態(tài)或半固態(tài)金屬根據(jù)不同需求以特定的速度充填至壓鑄模具型腔內(nèi)，并在高壓下成型的鑄造工藝，是目前生產(chǎn)效率最高的鑄造工藝之一，也是有色合金鑄造最主要的生產(chǎn)工藝之一。與其他液態(tài)成型方式相比，壓鑄技術(shù)因具有鑄件尺寸精度高、生產(chǎn)率高、少或無切削加工和能成形形狀復(fù)雜結(jié)構(gòu)等優(yōu)點而廣受青睞。目前壓鑄件廣泛應(yīng)用于汽