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汽车用铝全产业链投资分析

时间:2023-02-09 54:03:54|来源:长江证券|作者:|点击: 188次
 

(报告出品方:长江证券)

引言:专精走向特新,周期迈向成长

经得起涅槃之痛,就配得上重生之美。经历了长年洗牌的制造业细分龙头,纷纷以隐形 冠军的身份脱颖而出,在迈向专精特新的道路上,普遍开始具备两个维度的重估:1、从 周期走向成长:有别于以往跟随宏观波动的强周期性,当前隐形冠军的阿尔法多以自身的降本增效与行业内份额的扩张为主,实现跨越周期的稳健式成长;2、从“专精”走向 “特新”:经过专业走到精细的公司在行业地位巩固的基础上,将逐步自然向特色与新 颖过渡。“专精”代表着公司在过往传统主业赛道上充分证明过自己,且逐步迈入良性轨道,而 “特新”则意味着公司站稳当前主业的同时,在努力探寻产品结构升级或提升高端附加 值的“1+X”之路,因此公司也将在未来的成长中,逐步走向毛利率提升与量不断扩张 的双向加持。龙头公司未来再次迈向成长,除了立足自身的成本和精细化管理优势,亦将布局特色化和新颖化方向,通过产品结构持续升级高端化、下游延伸产业链等,打开 远期广阔成长空间。

轻量化和新能源,共驱汽车用铝材爆发

铝及其合金是当前用途最广泛、最经济适用的材料之一,全球铝产量 1956 年开始超过 铜,此后一直居有色金属之首,当前铝用量仅次于钢铁,成为人类应用的第二大金属。纵观材料发展史,一种材料之所以被广泛应用,性能与成本两大特征,缺一不可。相较 于钢铁,铝合金虽成本高,但密度低、质量轻,因此被广泛应用于轻量化市场。相较于 铜,铝尽管导电、导热性相对较差,但由于成本优势明显,因此,也被用于部分导电、 导热领域。

汽车用铝产业链:铸造+轧制+挤压+锻造

汽车用铝合金主要包括铸造、轧制、挤压和锻造四大类,其中,铸造铝合金主要用于汽车发动机缸体、缸盖、离合器壳、保险杠、车轮、发动机托架等零部件;轧制铝板带箔 主要用于车身面板、车门蒙皮、散热系统、电池壳、电池箔等;挤压型材主要用于防撞 梁、悬挂件、各种支架、电池托盘等;锻造件主要用于车轮、保险杠、曲轴等。从汽车用铝占比来看,2016 年铸造占66%,轧制占 18%,挤压占 11%,锻造占 5%, 相比 2012 年占比变化而言,铸造下降约 7pct,轧制增长 5pct,挤压增长 1pct,锻造增 长 2pct。究其原因,轧制用的高强高韧性铝材,更适合汽车轻量化工艺升级,因此在车 身结构件等重要部件用量比例明显抬升。

轻量化和新能源共驱,汽车用铝需求 CAGR9%

新能源车因车身结构差异,用铝量有显著提升。根据 DuckerFrontier 研究,新能源车 单车铝合金使用量比传统燃油车多 41.6%。其中由于减少了燃油车用发动机、传动系统 以及其他零部件,使燃油车用铝量分别减少了 24.0%、18.9%和 2.2%。而纯电动车因 动力系统和车身结构件铝合金用量更多,动力传动系统、结构件及其他零部件分别使单 车用铝量提高了 10.3%、48.7%、2.3%。从铝材类型来看,传统压铸用铝比例下降,轧 制板带箔和挤压型材占比相对提升。

根据 CM GROUP 分析,2021年传统油车和新能源车的单车用铝量分别为 145kg 和 173kg,随着轻量化战略持续推进,预计 2021-2025 年两者分别实现 CAGR 达 5%和 7% 的稳步提升,至 2025 年的 180kg 和 227kg。结合全球车的销量预估,测算 2021 年全球汽车用铝量约 1177 万吨,2021-2025 年需求 CAGR 达 9%,其中油车用铝和新能源 车用铝分别 CAGR 达 4%和 40%。此外,新能源车用铝占比从 2021 年 9%快速提升至 26%。

从汽车用铝结构来看,根据 DuckerFrontier 分析,北美地区 2022-2026 年轧制铝板带 箔用量增长最为突出,单车用铝 CAGR 达 5%,其次为挤压型材和锻造铝材,CAGR 均 为 3%,最后是压铸件,CAGR 约 1%。

赛道排序:铝热>免热合金>汽车板>电池箔>挤压>电极箔

基于铝具有优异的轻量化结构性能,同时还有突出的导电导热性,因此在轻量化和新能 源导电导热领域获得重要产业化应用,比如汽车结构件四门两盖、电池箔、铝热传输材料、压铸一体化免热合金、挤压电池托盘等,纷纷有望在未来打开广阔成长空间。从具体赛道来看,轻量化和新能源加持之下的需求弹性,是支撑赛道景气的前提;不过,中 长期的竞争壁垒和格局,才是夯实盈利持续性的关键所在。

需求弹性:免热合金>电池箔>汽车板>挤压>铝热>电极 箔

从需求弹性来看,随着工业优化升级而二次加速爆发的赛道亦值得重视,新能源或者轻 量化比例越高的赛道更胜一筹。综合而言, (1) 首先,横空出世的压铸一体化的需求爆发性脱颖而出,一体压铸有望成为改变 行业生态的重要创新。通过材料技术突破和压铸机吨位的提升,产品从后地板 到全车身,乃至副车架等均可一体铸造,油车和新能源车都有望释放巨大潜力 空间;(2) 其次,汽车板、电池箔在轻量化或新能源比例占比较高,因此需求弹性亦相对 丰厚;(3) 最后,挤压汽车型材、铝热传输材料和电极箔,由于面对存量庞大油车市场或 消费电子基数,因此新能源加持对整体需求拉动弹性相对有限,细分新能源景 气赛道更为靓丽。

压铸一体化:横空出世,爆发弹性丰厚

压铸一体化产业链属于汽车轻量化和新能源发展进程中的二次加速产业,特斯拉提出车 身一体压铸概念,其后底板一体压铸降低 40%的成本,并提高生产效率、节约 35%产 线生产空间,大幅解决了全铝车身的成本与技术问题。当下除特斯拉外,蔚来、小鹏等 车企均开始投入一体压铸的研发,一体压铸有望成为改变行业生态的重要创新。预计 2025 年国内新能源车和传统燃油车一体压铸件市场规模有望达到 107.8 亿元、20.8 亿 元,其中新能源乘用车对应的 2021-2025 年 CAGR 约为 109.1%。

1)单车铝合金一体压铸件使用量和铝合金价格

参考目前研发进展,未来一体压铸工艺除应用于后车底外,还将应用于电池盒、副车架、 电机壳体等部件,根据前述部分重量计算,预计 2025 年新能源车一体压铸工艺部件重 量可达 100KG。根据 DuckerFrontier 研究,纯电动车因动力系统和车身结构件铝合金用量更多,新能源 车单车铝合金使用量比传统燃油车多 41.6%,且无电机、电池盒等部件需要,假设 2025 年传统燃油车一体压铸工艺部件重量约为 70kg。目前铝合金价格为钢材的 2-5 倍,一方面未来随着技术成熟铝合金材料价格有望下降, 另一方面随着汽车轻量化的发展对车用铝合金的性能要求会更高。参考文灿股份、旭升 股份、爱柯迪三家公司招股说明书披露的原材料成本占比及毛利率,合理推算假设未来 车用铝合金价格保持在 50 元/kg。

2)使用一体压铸工艺的乘用车销量

国内新能源乘用车和传统燃油车销量和轻量化部分预测保持一致。根据目前有公布采用一体压铸工艺的国内整车厂(特斯拉、蔚来、小鹏、高合、小康汽 车(仅考虑赛力斯))2021 年销量约占国内新能源乘用车销量的 22%,假设上述整车厂2025 年所有车型标配一体压铸工艺,加之可能有其他整车厂后续也采用一体压铸工艺, 假设 2025 年使用一体压铸工艺的纯电动车占比达 30%。因目前国内尚无传统燃油车品牌宣布入局一体压铸,考虑到车型设计时间,假设 2025 年有 5%的传统燃油车采用一体压铸工艺。

电池箔:新能源驱动,需求空间广阔

新能源汽车动力电池是锂电池主要应用领域。全球汽车产业的电动化浪潮已然来临,新 能源、新材料、5G 基站建设、医疗设备等领域相关产业的国内市场迎来了蓬勃发展。动力电池作为新能源汽车的核心部件,未来仍有数倍的增长空间。

铝箔因其优良的特性,被广泛运用各个行业中,近几年,受益于全球新能源汽车的快速 发展,动力电池进入快速成长期,上游材料电池铝箔市场的需求也随之快速增长。电池 铝箔主要应用于动力、储能电池的正极集流体材料,相比普通的电池箔, 作为电池集流 体铝箔要求较高,厚度要求控制在 10-50 微米,部分电池厂甚至使用 8 微米的铝箔。

受益全球新能源汽车的快速发展,动力电池将进入快速成长期。随着各主要国家纷纷制 定燃油车禁售计划,全球新能源汽车与动力电池产业将进入成长期。根据长江电新测算, 未来 5 年全球动力电池行业将持续高速增长,预计到 2025 年全球动力电池装机量将达 到 1390GWh。根据 CNKI 数据统计,1GWh 锂电池的铝箔用量在 600-800 吨左右,动 力电池行业高增长也将带动电池铝箔步入快车道。

汽车板:单车用量增加,新能源景气加持

汽车板主要指 ABS 铝合金板,广泛用于车身覆盖件,包括四门两盖(前后车门、引擎 盖、后备箱盖)、顶棚、翼子板等。车身轻量化作为节能减排的手段,逐渐成为新能源汽 车的重要发展方向。1)根据南山铝业板带事业部预测,平均来看,纯电动车的整备重量比内燃机车重大概 100~250kg,因此具有更强的轻量化需求。从车型来看,A、A0、SUV(C)三个级别 的车,纯电动车和内燃机车的平均整备重量相差较大。2)根据《汽车轻量化——汽车铝板在白车身和覆盖件减重中的应用》(世界有色金属), 在整车中,白车身重量占比 28%,而汽车铝板基于优越的材料属性,能够在其上产生有 效的减重效果。对于白车身重量为 375kg 的中量级轿车,在保证车身刚度和强度且不降低碰撞安全要求的情况下,进行材料替换处理后的高强度钢制白车身重量约为 340kg, 减重 9%;使用铝合金汽车板重量仅为约 230kg,减重 32%。

新车市场汽车板用量国内年均增长率约 37%,全球年均增长率 30%,主要是以下因素 拉动:2021-2025 年,1)新能源车销量国内增长率 37%,全球增长率 32%;2)根据 CM Group 假设,油车、新能源车,铝制汽车板渗透率的年均增长率分别为 18%、13%;3)根据 CM Group 假设,油车汽车板单车用铝年均增速 18%;4)结合现有汽车板供 货经验,假设新能源车单车铝制汽车板用量维持约 250 公斤。

挤压型材:轻量化加速汽车用铝挤压渗透

在铝加工方式中,挤压是最重要的加工方法之一。铝型材是通过对铝合金铸锭进行加热、 挤压、表面处理等工序,生产得到的具有不同截面与表面的铝合金型材,这一材料被广 泛用于建筑、汽车轻量化、交通运输、自动化设备、消费电子、电信通讯等下游领域。

根据铝型材生产的方向,我国对铝型材类别的区分主要为工业铝型材和建 筑工业铝型材。当前,铝型材的第一消费领域仍是建筑领域,建筑铝型材 2021 年产量占铝材总产量的 63%,是工业铝型材的两倍。而工业铝型材消 费量较大的领域是光伏、3C 设备、建筑模板及新能源汽车。

铝型材行业生产企业众多,行业竞争激烈,尤其是中低端市场上竞争已 趋于白热化阶段,从现有的产品结构来看,建筑铝型材产能已然过剩。在此 背景下,铝型材企业纷纷向附加值更高的产品市场进军,工业铝型材和汽车 轻量化铝型材成为铝型材企业转型的首选。

根据 DuckerFrontier 分析,2021 年传统油车和新能源车的铝挤压件单车用量分别约为 14.8kg 和 40.7kg,占整体用铝量的 10.2%和 23.5%左右。在轻量化的浪潮下,预计 2021- 2025 年两者分别实现 CAGR 达 7%和 9%的稳步提升,至 2025 年 10.6%和 25%的占 比,单车铝挤压件用量达到 19.1kg 和 56.7kg。结合新车销量测算,至 2025 年新车市 场中铝挤压件用量约为 236 万吨,2021-2025 年 CAGR 达 15%,其中油车用量和新能 源车用量分别为 130 万吨和 106 万吨,CAGR 分别达到 5%和 42%。

铝热材料:新能源单车用量逾倍,夯实需求稳增

铝热传输材料一大应用领域为交通运输行业,以华峰铝业为例,其下游需求结构中,2019 年交通运输占比高达 87%。从成效来看,铝热传输复合材料制造热交换器可使汽车热交换系统减重约 40%,且大幅提高热交换效率。新能源汽车本身的热交换系统对铝热传输 材料的用量相比较于传统油车,几乎增加了一倍,再算上新能源电池、电控系统散热等 需求,铝热材料需求用量将明显提升。此外,中国的汽车零部件售后市场已经成为世界性的工厂,承接了绝大部分的全球汽车 零部件维修业务;随着人们物质生活水平的提高,汽车的舒适性也有着升级换代的需求, 分区温控、电控系统得到越来越多的应用,与此相应的热交换系统需求将愈加增加,由 此推动传统汽车领域的热交换系统需求提升。

测算来看,在新能源高景气加持和存量维修市场共同助力下,保守预计,十四五期间全球汽车铝热传输材料需求复合增速达约 4%。值得说明的是,储能、5G、轨道交通、民 用空调微通道领域等其他热交换领域,亦蕴藏较大潜力空间,有望增厚铝热传输材料需求弹性空间。测算说明和假设:1、 根据银邦股份公司公告,传统乘用车和新能源汽车的单车用铝热传输材料分别约 10 Kg 和 20-25Kg,后者取均值 22.5 Kg;2、 根据银邦股份公司公告,汽车热交换系统中的水箱和冷凝器属于汽车易损件,一般 水箱寿命为 5 年,冷凝器位于汽车前端,容易受到冲击而损坏,水箱散热器和冷凝器的铝合金复合材料用量分别为 2.77Kg 和 2.5Kg,假设冷凝器每 5 年更换一半, 因此,维修市场单车用量为 4.02Kg。

电极箔:传统与新能源叠加,铝电解电容器需求平稳

电极箔为生产铝电解电容器的主要材料,电子铝箔与电解液的生产成本占铝电解电容器 总成本的 30%至 70%(随电容器大小不同而有差异)。铝电解电容器作为最基本的电子 元件之一,被广泛用于电子信息行业以及家电等各类电子产品之中,具有体积小、电容 量大及成本低的特性,尤其是单位电容量价格在所有电容器中最为便宜,符合信息产品 低价化发展趋势,市场需求量较大。

下游终端领域中,铝电解电容器最主要应用领域是消费电子,占比达到 45%,其次电脑 及周边产品占比 24%,节能照明占比 14%。新能源行业普遍需要变频以将电力输送至 电网,因此风电、光伏中也广泛应用铝电解电容器。

根据中国电子元件行业协会信息中心的数据,预计 2025年全球铝电解电容器需求量约为 1730 亿只,2021-2025 年平均增长率约为 3.5%。

竞争壁垒:铝热>汽车板>电池箔>电极箔>压铸一体化> 挤压

竞争壁垒和行业格局主导中长期景气的节奏和持续性,制造业大部分包括三重主要壁垒:技术、成本或者精细化管理。优选多重壁垒兼具的细分赛道,行业紧平衡缺口韧性更为 优质。综合对比来看, (1) 首先,铝热传输材料兼具成本、技术和精细化管理多重壁垒,多层复合料轧制 的技术难度处于铝板带箔加工前列,面对非标定制化多元化生产模式,成本和 管理壁垒极高,叠加产能扩张周期长达逾 3 年,因此长期壁垒和格局最为优质;(2) 然后,汽车板、电池箔和电极箔的轧制技术难度较大,需要长时间工艺优化积 累,相比之下,产品多元化和差异化并非突出,因此精细化管理壁垒要求相对 较低,龙头综合壁垒较高;(3) 再者,压铸一体化免热铝合金,行业爆发初期,合金配方和专利保护性较强, 不过随着压铸一体化后期步入大规模产业化,免热合金的格局和壁垒或逐步趋 于宽松;(4) 最后,汽车挤压型材在新能源和轻量化加持下景气高增,不过基于型材供给庞 大,不少建筑型材企业纷纷成功转型进入此类赛道,预计后期将进入成本比拼 时代,格局相对弱势,需更侧重于细分高壁垒景气赛道。

铝热材料:非标定制化,精细化管理苛刻

铝热传输材料特点在于:小批量、多批次、多规格、持续供货,不同行业和不同客户的 需求多元差异化,行业合金品种有 400 余类,可定制客户所需的产品规格达一万余种, 如同精细化工或者特钢模式,对企业经营周转管理的要求极其苛刻。此外,倘若产能利 用率或周转率无法满负荷生产,则摊销的单吨折旧和费用成本更为高企,由此显著压制 盈利弹性空间。因此,严苛精细化管理和高周转能力,成为铝热传输企业的关键竞争力, 且多层复合料的轧制技术难度较高。与整个铝板带箔加工行业类似,铝热传输材料格局亦充分出清,放眼至全球,测算格朗 吉斯、华峰铝业和银邦股份三大龙头 2021 年合计市占率高达约 56%,且龙头集中度逐 步提升,CR3 同比提升 8pct,充分印证全球铝热传输材料竞争格局优化,形成强者恒强 格局。展望来看,重资产属性和环保能评管控之下,高成本和低周转的中小型企业有望逐步退 出,未来产能扩张增量以龙头为主。不过,即便是龙头企业扩张,投产周期亦长达 3 年 时间,导致未来 2-3 年行业供给相对刚性。究其原因,基于工序流程相对复杂,热轧和 冷轧设备投资较大且采购安装周期较长,铝热传输材料的产能吨投资额基本处于铝板带 箔加工行业高位,设备购置和安装费占总产能投资比重高达 58.92%,其中热轧和冷轧 设备投资额占比高达 66%。

汽车板:技术壁垒高筑,南山龙头地位稳固

汽车板分为内板和外板,其中外板生产难度与技术门槛更高。除了技术门槛,汽车板还 具有产品认证及车厂认证流程时间长,生产线投资大等壁垒。目前,南山铝业是国内可以批量生产乘用车四门两盖铝板的厂商,也是能稳定批量生产 5 系、6 系 ABS 外板的铝企。南山铝业现有汽车铝板产能 20 万吨,其中一期 10 万吨 已达产,二期 2021Q1 投产。除此之外,国内部分铝加工企业相关产线虽已建成但受制 于技术、工艺、成本、认证等,开工率不高。

电池箔:爬坡周期缓慢,高盈利催生纷纷扩张

当前国内可批量生产供应电池铝箔的企业有数十家,主要包括鼎胜新材、万顺新材、华 北铝业、常铝股份、东阳光等。尽管锂电池铝箔需求量庞大,但是该行业技术门槛较高, 存在着较多难题。锂电池铝箔投产周期较长,从开始建厂到投入设备,再到稳定量产, 一般需要 3 年的周期。因此,锂电池铝箔项目建设周期长,投产和产能爬坡慢特点尤为 突出。

电极箔:行业集中度较高,龙头优势突出

电极箔分为腐蚀箔与化成箔,二者上游产品均为由高纯铝进行一系列压延、清洗及切割 工序等加工而成的电子铝箔,电子铝箔经表面腐蚀处理形成腐蚀箔,腐蚀箔经再氧化处 理后形成化成箔。1 吨电子铝箔大约可以生产 3400 平方米左右的化成箔。从铝电子新材料产业链上看,高纯铝、电子铝箔、电极箔的行业集中度基本呈现依次降 低的现象。高纯铝、电子铝箔需规模化生产才能具有生产效益,且技术壁垒、资本壁垒 较高,行业集中度高。全球化成箔行业的生产企业众多,除十几家规模较大的企业外, 其余均为中小企业,市场竞争较为激烈,其中日本 JCC 公司技术相对领先。

据《有色金属加工》期刊文章《铝电解电容器用电极箔发展现状及市场预测》,我国近年 来电极箔产量均呈逐年增长态势,其中 2017 年增长较快。由于环保整治力度加强,30% 污水处理不合格的电极箔企业被关停,2018 年我国电极箔产量有所下降,电极箔产量 约为 5.5 万吨,2019 年约为 5.9 万吨。随着电极箔技术壁垒的突破,预计 2025 年我国 电极箔产量将达到 7 万吨以上。

压铸一体化:海外先发,国产替代加速崛起

美国铝业、莱茵费尔德、特斯拉、立中集团、交大、广东鸿图等纷纷布局免热处理合金。随着国产研发技术和工艺成本优化,未来免热处理合金的国产替代大势所趋。

挤压型材:供给相对充足,格局存优化空间

我国工业铝型材的开发较晚,大多数的企业都是在建筑铝型材的基础上进行开发的,专 门生产工业铝型材的企业并不多。而进入工业铝型材领域,除了直接建造生产线外,其 他重要方式还包括购置设备引入生产线或在原有的设备基础上进行改造。

由于我国的铝挤压材加工企业较多,行业比较分散,市场竞争激烈,目前尚无一家铝加 工企业在工业铝挤压材的市场占有率上有绝对的优势。随着行业的发展,大型企业特别 是上市公司将逐步展示市场竞争力,行业内规模小、设备落后、产品质量低劣的企业将逐步被淘汰。从长远来看,市场份额将向具有规模经济效益、工艺水平先进、掌握标准 制定权、产品研发能力较强的企业集中。

产业链:细分龙头,攻守兼备

关键词: 产业链
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