鋁合金行業專題報告:汽車熱傳輸用釺焊複合鋁材專題研究

(報告出品方/作者:國信證券,劉孟巒、焦方冉)

行業分析:汽車熱傳輸用鋁材市場空間廣闊

鋁的效能:輕量化、高性價比的導熱材料

鋁-優良的汽車輕量化材料:鋁的密度為2。7g/cm3,僅為鋼密度的34%,銅密度的30%。純鋁硬度較軟,但新增合金元素後強度大幅提高,且塑形優良,可加工成複雜性質,是一種 優良的汽車輕量化材料。鋁-熱的良導體:導熱係數純鋁237W/m。K,純銅398W/m。K,純銀411W/m。K,鐵73W/m。K,鋁的導熱能力不及銀和銅,遠高於鐵,價效比凸顯。 鋁的輕量化優勢使汽車用鋁需求空間廣闊。鋁的密度僅為鋼的1/3左右,汽車用鋁量提升主要是為了實現輕量化。

鋁在汽車熱交換系統的應用

鋁合金按照工藝可以分為鑄造鋁合金和變形鋁合金,變形鋁合金又可以分為鋁擠壓材、鋁壓延材、鋁鍛件。在汽車用鋁當中,不同加工工藝的鋁合金材料效能不同 ,適用於車輛的不同部位,如鑄造鋁合金多用於汽車發動機缸體缸蓋、底盤部件等;鋁板帶多用於車身覆蓋件,如四門兩蓋;鋁擠壓材可以實現斷面複雜的中空薄 壁結構,可用於製造車身結構件和保險槓等。鋁鍛件常用於對強度要求較高的部件。

新能源汽車帶來增量市場

新能源汽車熱管理是一個隨著新能源整車增長而增長的增量市場,隨著新能源汽車的滲透率提升和產品效能升級,熱管理系統行業未來市場空間和價值巨大。新能源汽車發展對 安全性、續駛里程和節能性等效能提出了更高要求。

與傳統燃油車相比,新能源汽車電池熱管理系統較發動機熱管理系統多出制熱需求,新能源空調系統以電動壓縮機替代普通壓縮機制冷以諸如PTC加熱器或熱泵等電熱器替代發 動機餘熱制熱。在新能源汽車新增的電池冷卻、熱泵系統以及其他電氣化升級帶動下,熱管理系統形成增量市場,對熱傳輸用的鋁材也帶來更多需求量和更高質量要求。據有關 機構統計,一輛新能源汽車鋁熱傳輸材料用量可達20-25KG,比傳統燃油車高出10KG/輛。

釺焊複合鋁材行業介紹

鋁釺焊複合材料原理

釺焊被認為是連線複雜精密結構的理想工藝,較適於連線精密、微型、複雜、多釺縫、異類材料的焊件。釺焊是在熔化狀態的釺料利用潤溼和毛細作用,被吸入或保持在待焊 接零件的間隙內,藉助液態釺料和固態母材之間的擴散作用形成冶金結合,從而獲得牢固的接頭。相對於熔化焊和壓力焊,釺焊有如下優點:具有加熱溫度低,焊件應力和變形小,對材料效能影響不大,能夠保證焊件尺寸等獨特的優點。 釺焊還具有可以一次性完成多個零件、多個釺縫之間的焊接,而且連線受工件結構敞開性的影響不大 可以實現異種金屬、金屬與非金屬之間的連線。

釺焊複合鋁材生產工藝

生產釺焊複合鋁材,原材料是鋁錠或大扁錠,使用大扁錠可以省去鋁錠熔鑄環節而直接用於熱軋。生產環節主要有熔鑄、熱軋、冷軋、精整4項工序。其中熔 鑄環節將鋁錠和其他微量金屬進行成分配比、淨化處理,並在熔鑄爐中加熱,使其達到融化溫度並進行相互結合、淨化處理,最終形成鋁合金的過程。產品的最終形態是鋁合金複合板、帶、箔,送去下游客戶再做衝壓、焊接工藝,最終形成各類換熱器。

行業競爭格局:市場集中度較高

該行業我國起步較晚,但發展迅猛。國外在上世紀30年代就開始研究開發鋁熱傳輸複合硬釺焊板、帶、箔,上世紀40年代西歐等國已獲得了應用;行業龍頭格朗吉斯自 1972年開始生產釺焊熱交換器鋁材。上世紀90年代之前我國熱傳輸複合釺焊鋁材完全依賴進口,加工費曾高達50000元/噸以上。90年代國內高校和企業合作研發成功, 得以自主生產鋁熱傳輸硬釺焊板。1996年格朗吉斯開始在中國建設工廠。截至2008年底,國內鋁熱傳輸複合硬釺焊板、帶、箔生產企業就已發展到20餘家,總產能達21 萬噸,佔全球總產量的30。9%,居世界首位。

行業特點:小批次、多品種、產品高度定製化

產品規格繁雜、個性化設計的特點對於鋁軋製材生產企業的生產計劃和庫存管理提出了很高的要求。行業頭部上市公司產品優勢在於規格較為齊全,涵蓋了多個產品系列,涉及多種工藝,擁有不同規格、不同牌號的鋁板帶箔,能夠滿足不同行業、不同客戶的多元化需求。

客戶壁壘高,認證週期長

用於汽車熱交換系統的鋁熱傳輸材料和用於新能源汽車電池系統的電池料具有較高的客戶認證壁壘和嚴格的質量管理體系認證。下游行業發展成熟,例如汽車、 軌道交通、航空等,這些領域承擔著較大的產品質量責任,要求其供應商保證原材料的質量,並制定了一系列較為嚴格的供應商管理體系。

在汽車行業,為獲得汽車零部件供應商的初步認可,汽車零部件原材料供應商必須透過16949質量管理體系認證,該體系要求受稽核方必須具備有至少12個月 的生產和質量管理記錄;為進入汽車零部件供應商的白名單範圍,汽車零部件原材料供應商必須進行資格認證,審定過程中將對供應商的產品品質、生產流程、 質量管理甚至經營狀況等多方面提出嚴格的要求,一般審定時間長達半年以上。只有供應商透過資質認定,雙方才會形成長期的合作關係。因此,質量管理體 系認證以及嚴格的供應商資格認證,在很大程度上限制了潛在競爭者的進入。(報告來源:未來智庫)

重點公司分析

格朗吉斯(原薩帕)

格朗吉斯是一家瑞典企業,起源於1896年,自1972年開始生產釺焊熱交換器鋁材,是全球汽車領域鋁釺焊複合材料龍頭,市場佔有率在20%左右。2013年11月 薩帕更名為格朗吉斯,這是母公司Orkla集團全球業務整合的一部分,Orkla已將薩帕的鋁擠壓型材和建築系統的業務與挪威的德魯公司合併,成立合資公司並 沿用薩帕品牌。而熱傳輸業務將不隸屬於合資後的薩帕公司,Gr nges成為熱傳輸業務的新品牌。

格朗吉斯上海工廠於1996年開始籌建與建設,1999年6月建成投產,投資總額超過3000萬美元,是當時中國唯一家生產汽車熱交換器熱傳輸鋁材的工廠,最初 設計產能1。2萬噸/年。目前格朗吉斯上海工廠的產能超過12萬噸。

截至2021年末,格朗吉斯在全球擁有產能57萬噸,2021年產品銷量48。9萬噸。按銷量劃分,2021年公司產品有40%用於汽車行業,22%用於暖通空調領域,17% 用於包裝材料,其餘分佈在變壓器、鋁粉等行業。

華峰鋁業-發展歷程

公司設立:華峰鋁業主要從事鋁板帶箔的研發、生產和銷售,生產的鋁板帶箔按用途主要分為鋁熱傳輸材料和新能源汽車用電池料。公司成立於2008年,是控股股東華峰集團遵 循“做強主業,適度多元,產融結合”的發展戰略,在業務佈局上,除以化工新材料板塊為主之外,適時、適度地發展其他板塊業務。其次是看到了鋁熱傳輸材料這個細分產業 的市場商機和巨大發展前景。公司股東華峰集團實力強勁,深耕聚氨酯行業多年,目前氨綸產能與產量均位居全球第二、中國第一,聚氨酯原液和己二酸產量均為全國第一。

產能佈局:公司成立至今快速發展,成立之初上海工廠產能8萬噸,後擴產至13萬噸,目前上海工廠實際產能14-15萬噸。2017年公司開始佈局重慶生產基地,目前重慶基地具備20 萬噸產能。截至目前,公司擁有上海、重慶兩大生產基地,鋁板帶箔產能約35萬噸。

擴產規劃:2022年2月公司公告在重慶建設“年產15萬噸新能源汽車用高階鋁板帶箔專案”,預計總投資19。8億元,專案建設期3年。專案產品主要用於新能源汽車的鋁板帶箔材 料,將大幅增加水冷板鋁材、條形電池用鋁帶材等新能源汽車用鋁板帶箔產能,提高產品質量,增強規模效應,提升未來市場佔有率和競爭力。

銀邦股份

銀邦股份是國內領先的鋁合金複合材料、鋁基多屬複合材料生產企業,公司的主要產品為鋁板帶箔,按產品用途主要分為鋁熱傳輸材料、多金屬複合材料、鋁鋼複合材料及鋁 合金複合防護材料等。產品主要用於製造各種釺焊式鋁熱交換器,廣泛應用於汽車、電力、工程機械、家用電器等領域。公司成立於1998年,於2012年7月在深交所掛牌上市。 公司生產的鋁鋼複合材料打破了火電站空冷機組核心材料長期被外國企業壟斷的局面,在國內電站空冷行業市場佔有率達到50%以上,成為該材料全球最優秀的生產企業之一。

公司現有產能20萬噸,為2012年上市募資擴建的年產20萬噸層壓式金屬複合材料專案。2015年,由於公司募投專案陸續轉固,計提折舊增加;同時新舊產能交接,工藝不穩定, 增加了營業成本,使2015年業績出現虧損。

公司抓住2017-2018年新能源汽車市場爆發契機,進一步切入新能源汽車產業鏈,經過近幾年的努力,公司已成為法國Valeo thermal systems(法雷奧集團)、日本DENSO電裝 株式會社(電裝集團)、德國MAHLE Group(馬勒集團)、美國Modine Manufacturing Company(摩丁集團)、韓國ONEGENE、韓國Hanon Systems Corp。(翰昂集團)等世界知 名汽車系統零部件企業的供應商。公司自主研發了新能源汽車冷卻動力電池熱管理鋁熱傳輸材料等產品,已向比亞迪、長城汽車、大眾、上汽集團、吉利、寧德時代等知名企 業直接或間接批次供貨。據公司初步統計,2022年一季度公司新能源汽車領域銷售額佔比已經達到23%。

報告節選:

鋁合金行業專題報告:汽車熱傳輸用釺焊複合鋁材專題研究

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(本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。如需使用相關資訊,請參閱報告原文。)

精選報告來源:【未來智庫】。