产业观察27期：【新能源车产业跟踪】特斯拉突破底盘一体化压铸技术，催化超大压铸逐步落地

产业观察 产业研究中心 2023.09.16，27期 【数字经济周报】中国汽车品牌强势亮相 2023慕尼黑车展 2023.09.13 【氢周一见】厚普股份募集2.2亿元用于氢能项目开发 2023.09.11 【新能源车产业跟踪】半固态电池主用氧化物电解质，固态电解质加速产业化进程 2023.09.11 【新能源周报】锂电池回收企业顺华锂业完成Pre-B轮融资 2023.09.11 【机器人周报】8月机器人领域融资9~11 亿 2023.09.10 往期回顾 作者：�浩 电话：0755-23976068 邮箱：wanghao013539@gtjas.com 资格证书编号：S0880513090004 【新能源车产业跟踪】特斯拉突破底盘一体化压铸技术，催化超大压铸逐步落地 摘要：产业链价格与最新趋势跟踪，点评产业最新风向 产业链跟踪 据上海钢联数据，电池级碳酸锂价格止跌企稳，9月15日均价报18.55万元/吨。 特斯拉一体化压铸重大突破，底盘可全部压铸，将继续有效降低车型生产周期及生产成本。9月15日，特斯拉在一体化压铸上取得技术突破，特斯拉可以将电动汽车的几近所有复杂车身底部零件压铸成一 个整体，而非仅压铸约400个零部件。其将用于支持生产低价车型，预计可以将电动汽车的生产成本降低50%，并将工厂空间减少40%。新技术将有效降低车型开发周期至18-24个月内，目前其大多数竞争对手可能需要3-4年时间。 底盘的一体化压铸技术主要涉及3D打印、工业用砂与定制合金。铸件非常难做，尤其是越大越复杂的铸件。一体化压铸更大的部件的过程十分艰难，花费昂贵。大型金属模具的整个设计过程通常需要花 费约400万美元。设计过程中每调整一次机械加工，花费10万美元，完全重做模具或花费150万美元。从噪音及震动、装配及表面处理、人体工学及耐撞性等方面来看，至少需要六次调整。 3D打印与工业用沙技术大大降低了大型金属模具的制造成本。特斯拉使用3D打印及工业用砂制作测试模具的公司，通过数字设计文件，用粘合剂喷射机将液体粘合剂沉积到薄薄的砂层上，逐层构建可 以压铸熔融合金的模具。砂型铸造的设计验证过程成本极低。即使有多个版本，其成本仅为金属原型的3%，特斯拉可以根据需要多次调整原型，并在几个小时内重新打印出一个新原型。此外，使用砂型铸造后，设计验证周期仅需2-3个月，而金属模具原型则需要6-12个月。 定制合金提高了车身机械强度。汽车底盘的副车架是空心的，减轻重量并提高耐撞性。为了铸造空心副车架，特斯拉计划将由粘合剂喷射机打印的实心砂芯放置在整个模具内，待零件压铸完成后，将砂 芯去除、留下空隙。原用于生产的铝合金无法达到特斯拉的耐撞性等标准，定制合金克服了这一问题。 特斯拉新车型或应用新技术，一体压铸技术有望从后底板逐步拓展至前机舱、中底板、电池托盘等。行业信息 两项电动汽车充电装置国标发布，满足大功率充电需要。 8月新能源重卡销近3000辆，同比增幅达到57%。大力推动地热能发展为可再生能源重要方向。 风险提示 新能源车销售不及预期，排产计划变动，产品研发不及预期等。 目录 1.特斯拉突破底盘一体化压铸技术，催化超大压铸逐步落地3 2.产业信息5 2.1.行业信息5 2.2.热点事件6 3.科技动态7 4.风险提示9 1.特斯拉突破底盘一体化压铸技术，催化超大压铸逐步落地 据上海钢联数据显示，近期电芯、模组、PACK价格平衡震荡，电池级碳酸锂价格止跌企稳，9月15日均价报18.55万元/吨。 特斯拉一体化压铸重大突破，底盘可全部压铸。9月15日，据金融界，特斯拉已在一体化压铸上取得技术突破，这将是特斯拉在未 来十年生产数千万辆平价电动汽车、实现盈利计划的关键所在。通过这项突破，特斯拉可以将电动汽车的几近所有复杂车身底部零件压铸成一个整体，而非仅压铸约400个零部件。 一体化压铸技术将继续有效降低车型生产周期及生产成本。新技术是特斯拉的“开箱工艺（UnboxedAssemblyProcess）”组装系统， 特斯拉3月公布该组装系统时曾表示，其将用于支持生产低价车型，预计可以将电动汽车的生产成本降低50%，并将工厂空间减少40%。新技术将有效降低车型开发周期至18-24个月内，目前其大多数竞争对手可能需要3-4年时间。 底盘的一体化压铸技术主要涉及3D打印、工业用砂与定制合金。铸件非常难做，尤其是越大越复杂的铸件。本次突破主要在于两个 方面：设计和测试用于大规模生产的巨型模具；以及铸件结合内部肋的空心副车架，以减轻重量并提高耐撞性。这两项创新由多国设计铸造专家联合开发，涉及使用3D打印、工业用砂及定制合金。一体化压铸更大的部件的过程十分艰难，花费昂贵。大型金属模具的整个设计过程通常需要花费约400万美元。设计过程中每调整一 次机械加工，便可能会花费10万美元，而完全重做模具或花费150万美元。从噪音及震动、装配及表面处理、人体工学及耐撞性等方面来看，可能至少需要六次调整，才能设计出完美模具。 3D打印与工业用沙技术大大降低了大型金属模具的制造成本。特斯拉求助于那些使用3D打印及工业用砂制作测试模具的公司，通 过数字设计文件，用粘合剂喷射机将液体粘合剂沉积到薄薄的砂层上，逐层构建可以压铸熔融合金的模具。砂型铸造的设计验证过程成本极低。即使有多个版本，其成本仅为金属原型的3%，特斯拉可以根据需要多次调整原型，并在几个小时内重新打印出一个新原型。此外，使用砂型铸造后，设计验证周期仅需2-3个月，而金属模具原型则需要6-12个月。 定制合金提高了车身机械强度。汽车底盘的副车架通常是空心的，以减轻重量并提高耐撞性。为了铸造空心副车架，特斯拉计划将由粘合剂喷射机打印的实心砂芯放置在整个模具内，待零件压铸完成 后，将砂芯去除、留下空隙。原用于生产后底板及前机舱的铸件的铝合金在砂模和金属模中的表现不同，无法达到特斯拉的耐撞性等标准。因此，铸造专家们通过制作定制合金克服了这一问题。 特斯拉新车型或应用新技术，一体压铸技术有望从后底板逐步拓展至前机舱、中底板、电池托盘等。目前特斯拉正在开发两种小型汽车：一种供个人使用，另一种为Robotaxi。它们的车身底部构造都 较为简单，为特斯拉新技术提供了绝佳的使用机会。预计新技术需要的超大压铸机锁模力需要达到或超过16000吨，其价格更为高昂，且可能需要更大的厂房空间。高锁模力却无法容纳制造空心副框架所需的3D打印砂芯，或可通过使用不同类型的压铸机来解决。这将熔融合金缓慢注入，在容纳砂芯的同时，还往往会生产出更高质量的铸件，但其过程需要耗费更多时间。一体压铸技术有望逐步落地，依据后底板、前机舱、前地板、下车身、白车身总成顺序，从后底板逐步拓展至前机舱、中底板、电池托盘等。 表1：近一周电池产业链价格跟踪 产品名称9.159.8涨跌幅涨跌正极材料（万元/吨） 三元5系 16.30 16.80 -2.98% (0.50) 三元6系（单晶型） 19.20 19.85 -3.27% (0.65) 三元6系（动力性） 18.85 19.40 -2.84% (0.55) 三元8系 21.65 22.30 -2.91% (0.65) 磷酸铁锂 6.85 6.95 -1.44% (0.10) 前驱体材料（万元/吨） 碳酸锂 18.55 19.75 -6.08% (1.20) 氢氧化锂 17.20 18.20 -5.49% (1.00) 电解钴 25.40 25.70 -1.17% (0.30) 电解镍 16.49 16.81 -1.90% (0.32) 硫酸钴 37.00 36.75 0.68% 0.25 硫酸镍 3.15 3.15 0.00% 0.00 硫酸锰 0.59 0.59 0.00% 0.00 三元前驱体111 7.75 7.75 0.00% 0.00 三元前驱体523 7.95 7.95 0.00% 0.00 三元前驱体622 8.95 8.95 0.00% 0.00 三元前驱体811:国产 10.10 10.10 0.00% 0.00 锂电池（元/瓦时） 磷酸铁锂 0.53 0.53 0.00% 0.00 三元 0.63 0.63 0.00% 0.00 上游金属 锂矿指数 4548.00 4572.85 -0.54% (24.85) 铝 4662.07 4600.67 1.33% 61.41 SHFE铝（元/吨） 19335.00 18965.00 1.95% 370.00 LME铝（美元/吨） 2220.00 2181.00 1.79% 39.00 SHFE铜（元/吨） 69780.00 68750.00 1.50% 1030.00 LME铜（美元/吨） 8438.00 8230.00 2.53% 208.00 数据来源：Wind，国泰君安证券研究 3,500,000 3,000,000 2,500,000 2,000,000 1,500,000 1,000,000 500,000 0 600,000 500,000 400,000 300,000 200,000 100,000 0 碳酸锂99.5% 氢氧化锂56.5% 图1：金属锂价格近期反弹（万元/吨）图2：碳酸锂、氢氧化锂价格近期反弹暂缓（万元/吨） 数据来源：Wind，国泰君安证券研究数据来源：Wind，国泰君安证券研究 50 40 30 20 10 0 三元5系 三元6系（单晶） 三元6系（动力） 三元8系 20 15 10 5 0 磷酸铁锂 图3：三元材料价格近期回升（万元/吨）图4：磷酸铁锂价格止跌回升（万元/吨） 数据来源：Wind，国泰君安证券研究数据来源：Wind，国泰君安证券研究 70 60 50 40 30 20 10 0 电解钴:电池级 电解镍 1.00.90.80.70.6 21-05 21-08 21-11 22-0222-05 22-0822-11 23-02 23-05 铁锂电芯 三元电芯 图5：电解钴价格下跌、电解镍价格抬升（万元/吨）图6：三元电芯与磷酸铁锂价差扩大（元/Wh） 数据来源：Wind，国泰君安证券研究数据来源：Wind，国泰君安证券研究 2.产业信息 2.1.行业信息 两项电动汽车充电装置国标发布，满足大功率充电需要。9月12日，据金融界，由工业和信息化部提出、全国汽车标准化技术委员会归口的GB/T20234.1-2023《电动汽车传导充电用连接装置第1部分：通用要 求》和GB/T20234.3-2023《电动汽车传导充电用连接装置第3部分：直流充电接口》两项推荐性国家标准正式发布。有利于进一步提升传导充电连接装置的环境适应性、安全性和可靠性，并同时满足直流小功率、大功率充电等实际需要。（金融界，09/12） 8月新能源重卡销近3000辆，同比增幅达到57%。财联社9月14日电， 2023年8月份，国内新能源重卡市场共计销售2907辆，环比7月份增 长23%，同比也继续增长，增幅达到57%，增速较上月小幅缩窄。从月销量看，8月份新能源重卡市场2907辆的销量较上月增长明显，创造 了2023年前8个月新能源重卡市场的最高单月销量。综合来看，2023 年1-8月新能源重卡市场平均月销量接近2100辆（2096辆），意味着已 略高于2022年全年平均水平。（财联社，09/14） 大力推动地热能发展为可再生能源重要方向。9月15日，据金融界，2023年世界地热大会将于9月15日至17日在北京举办。这是中国首次承办世界地热大会。中国石化宣布，公司的地热供暖能力将于2023年底前 迎来重大进展，预计突破1亿平方米，服务区域将增至十余个省份的60余座城市，对我国调整能源结构、节能减排、改善环境具有重要意义。地热能是一种清洁可再生能源。我国地热资源丰富，资源量约占全球地热资源的六分之一，开发利用潜力巨大。我国地热能供热制冷面积近5年年均增长约23%，意味着地热已成为我国可再生能源家族中的重要一员。（金融界，09/15） 2.2.热点