20161009-华泰证券-汽车轻量化专题深度研究：轻车孰路：新材料时代的自我革命_44页_4mb

汽车轻量化专题深度研究报告总结

核心内容概述

本报告聚焦于汽车轻量化的发展趋势、技术路径及投资机会，分析了轻量化对节能减排、安全性提升、新能源汽车续航能力增强的重要作用。报告指出，汽车轻量化2.0时代已经来临，轻量化不再局限于跑车和豪华车型，SUV和新能源汽车成为减重需求迫切的领域，轻量化进程提速主要由政策驱动、性能提升和新能源市场需求三方面推动。

主要观点

• 轻量化是汽车工业的自我革命：轻量化通过材料革新、制造工艺创新和结构设计优化实现，是提高燃油经济性、环保性和安全性的关键路径。
• 轻量化进程加速：汽车平均重量已呈现下降趋势，轻量化技术在设计、材料和制造技术方面不断成熟，推动了汽车轻量化的发展。
• 多种轻量化材料并行发展：铝合金、镁合金、碳纤维复合材料和高强度钢是当前汽车轻量化的主要材料，其中铝合金已进入快速成长期，镁合金和碳纤维复合材料则处于导入期或成长期。
• 新能源汽车是轻量化的重要推动力：新能源汽车因电池重量较大，对轻量化技术依赖更强，轻量化可有效提升续航能力和降低能耗。
• 中国汽车轻量化处于追赶阶段：中国汽车轻量化起步较晚，但借助新能源汽车的发展，正加速追赶发达国家。

关键信息

1. 轻量化材料及应用

• 铝合金：具有密度小、易加工、耐腐蚀、可回收等优点，是目前最成熟的轻合金材料。预计未来5年我国车用铝材市场空间可达2500亿元，国产铝铸件零部件商有望切入全球供货体系，打造世界级龙头企业。
• 镁合金：相比铝合金减重40%，储量丰富，性能优越。我国作为产镁第一大国，单车用镁量明显落后世界平均水平，未来提升空间可观。重点关注技术领先、市占率高的镁合金零部件制造商。
• 碳纤维复合材料（CFRP）：性能卓越，是理想的轻量化材料。但成本高昂、工艺复杂，预计2020年可实现批量应用，新能源汽车是其切入的最佳领域。
• 高强度钢：技术成熟，应用广泛，是目前应用比例最高的汽车材料。未来5-10年，高强钢需求将显著增长，尤其是超高强钢和先进高强钢。

2. 投资机会与推荐标的

• 推荐顺序：铝合金 > 镁合金 > 碳纤维复合材料 > 高强度钢。
• 重点推荐公司：
  • 广东鸿图：国内压铸铝汽车零部件龙头，受益于全球汽车零部件供应体系的扩张。
  • 万丰奥威：全球镁合金轻量化领导者，受益于镁合金应用的快速增长。

3. 轻量化对汽车性能的影响

• 燃油经济性：实验研究表明约75%的油耗与整车质量有关，汽车质量每下降10%，油耗下降8%，排放减少4%。
• 安全性：轻量化汽车通过合理的材料选择和结构设计，可以实现更高的碰撞安全性和更好的驾驶体验。
• 操控性：轻量化有助于提升加速性能和制动距离，增强驾驶体验。

4. 政策与市场趋势

• 政策驱动：各国政府对汽车节能减排和污染排放的限制日益严格，推动轻量化进程。
• 市场增长：中国原油对外依存度超过60%，未来石油供给可持续性面临考验，轻量化成为缓解能源压力的关键。
• 新能源汽车趋势：中国新能源汽车发展迅速，成为轻量化技术应用的先锋，推动轻量化材料和工艺的创新。

5. 产业链与技术发展

• 产业链分析：轻量化涉及材料、制造工艺、结构设计等多个环节，各环节协同推进轻量化进程。
• 技术进步：高强度钢技术已发展到第三代，铝合金和镁合金加工工艺不断成熟，碳纤维复合材料成本逐步下降。

图表与数据

• 图1：美国轿车重量已呈现下降趋势。
• 图2：普通汽车的重量分布情况。
• 图3：汽车保有量超过200万辆的城市。
• 图4：中国私家车保有量迅速攀升。
• 图5：汽车排放物最近数十年指数式增长。
• 图6：机动车排放成为北京市PM2.5首要来源。
• 图7：中国原油消耗形势严峻。
• 图8：交通运输行业占原油消费四成以上。
• 图9：欧美日中制定的汽车氮氧化物排放标准日益严苛。
• 图10：全球各国汽车节能减排门槛不断提高。
• 图11：各品牌汽车内燃机效率提升空间不大。
• 图12：实验证明油耗与车重成正相关关系。
• 图13：汽车安全分为主动安全和被动安全。
• 图14：伤亡严重的高速碰撞大多属于单车事故。
• 图15：城区以威胁较小的中、低速擦碰事故为主。
• 图16：C-NCAP近十年A类车评级整体水平提升。
• 图17：实验证明汽车减重可以明显提升加速性能。
• 图18：新能源动力汽车普遍比同级别传统汽车更重。
• 图19：轻量化的宝马i3单位里程能耗仅为比亚迪E6的2/3。
• 图20：特斯拉凭借先进的轻量化技术在新能源领域一枝独秀。
• 图21：我国早期汽车轻量化研究缺乏体系。
• 图22：联盟下辖北汽轻量化国家重点实验室整合全国产学研资源。
• 图23：中国汽车轻量化进步显著，国际化合作是未来趋势。
• 图24：汽车轻量化的三种技术路径。
• 图25：多材料一体化设计是未来轻量化的发展趋势。
• 图26：轻量化材料路径选择多样。
• 图27：普通汽车各种材料应用占比。
• 图28：轻量化材料在Audi A6各部位的应用。
• 图29：高强度钢的分类标准。
• 图30：菲亚特车身高强钢应用比例不断提升。
• 图31：速腾汽车采用高强钢提升安全防护性。
• 图32：高强钢技术已经发展到第三代。
• 图33：汽车制造商使用钢、铝、镁材料成本对比。
• 图34：镁铝价格比走向历史地位水平。
• 图35：碳纤维车身具有明显的轻量化优势。
• 图36：碳纤维复合材料能量吸收率最高。
• 图37：碳纤维复合材料应用在汽车上的优势。
• 图38：碳纤维复合材料的综合性能大幅优于钢和铝合金。
• 图39：宝马采用碳纤维复合材料的量产车型。
• 图40：宝马公司碳纤维复合材料零部件生产流程。
• 图41：PAN基碳纤维复合材料价值链。
• 图42：碳纤维材料生产成本拆解。
• 图43：高强度钢产业链。
• 图44：中国汽车用钢七年翻倍。
• 图45：汽车用钢专利申请排名。
• 图46：车用铝合金产业链与相关标的。
• 图47：压铸铝行业集中度较低。
• 图48：镁合金产业链。
• 图49：2014年全球碳纤维消费结构。
• 图50：2020年碳纤维消费结构预测。
• 图51：国内碳纤维产能分散。
• 图52：中国碳纤维消费结构以低端体育休闲为主。
• 图53：全球碳纤维市场被美日主导。
• 图54：小丝束纤维生产由日美厂商垄断。
• 图55：中国实现碳纤维自主生产技术突破。
• 图56：碳纤维汽车产业链与相关标的。
• 图57：各种材料生命周期对比。
• 表格1：轻量化汽车的节油优势。
• 表格2：《中国制造2025》提出明确的轻量化发展目标。
• 表格3：近几年国外汽车轻量化最新技术进展。
• 表格4：2015年全球最新轻量化汽车产品。
• 表格5：各种汽车材料性能与应用。
• 表格6：不同类型的高强钢应用功能不同。
• 表格7：各国发展高强钢轻量化计划。
• 表格8：2020年汽车用高强钢市场空间测算。
• 表格9：铝材代替铸铁和钢材零件的质量对比。
• 表格10：车用铝材的安全优势。
• 表格11：铝制车经典车型。
• 表格12：镁合金性能多样。
• 表格13：各品牌汽车使用镁合金零部件情况。
• 表格14：规模化生产大幅降低碳纤维制造成本。
• 表格15：2020年碳纤维市场预测。
• 表格16：铝铸件公司积极拓展海外业务。
• 表格17：碳纤维汽车产业链深度合作案例。
• 表格18：轻量化材料应用前景对比。

风险提示

• 汽车销量低于预期：若销量不及预期，轻量化需求可能受限。
• 新技术迭代风险：轻量化材料和技术的更新可能带来不确定性。

投资策略

• 关注材料革新：铝合金、镁合金、碳纤维复合材料和高强度钢是轻量化领域的重点材料。
• 重视产业链协同：轻量化涉及材料、制造工艺、结构设计等多个环节，需关注产业链上下游的协同效应。
• 关注技术领先企业：如广东鸿图和万丰奥威等，这些企业在轻量化领域具有较强的技术实力和市场竞争力。

总结

本报告全面分析了汽车轻量化的发展趋势、技术路径及投资机会，强调了轻量化在节能减排、安全性提升和新能源汽车应用中的重要性。铝合金、镁合金、碳纤维复合材料和高强度钢是当前和未来轻量化的主要材料，其中铝合金和镁合金正处于快速成长期，而碳纤维复合材料仍需突破成本和工艺瓶颈。中国汽车轻量化正处于追赶阶段，但随着新能源汽车的崛起，有望实现技术突破和市场领先。投资者应关注具备技术优势、成本控制能力和市场前景的龙头企业，如广东鸿图和万丰奥威。