1、未来材料巡礼之新能源汽车新材料10:热成型高强钢应用跃升,或激活300亿潜在增量报告要点以钢代铝的趋势明显加速。我们在报告马氏体高强钢:汽车轻量化的成本优势何在?中提出,随着汽车行业内卷带来的降本压力持续增加,用高强钢替代部分铝合金零件已经成为车企降本的可选项,目前这种趋势趋于成熟。目前热成型高强钢在电池包壳体和各类防撞梁领域应用逐步成熟。国内各大车企将热成型高强钢用于这两类零件已经从研发进入实际使用阶段。热成型钢在新领域的应用拓展。除以上应用之外,热成型高强钢在门槛梁上的应用也在渗透中,协助提升车身整体安全性。市场规模可能达到300亿元。目前可以预见的热成形高强钢单车用量可能达到130mat
2、hsfkg,按照2025年国内乘用车销量3440万辆测算,热成型高强钢的整体潜在用量可能达到263万吨/年,对应的市场规模有望达到303亿元/年。涉及热成型加工相关企业:高强钢原材料生产企业大多为大型钢铁企业,单纯高强钢原材料的增量对其业绩拉动效应有限,而对下游高强钢零部件加工企业影响较大,涉及热成型加工相关企业有凌云股份,华域汽车以及华达科技等。2、如遇铝合金价格下行可能影响其替代进度。1.以钢代铝高强钢的降本优势明显我们在报告马氏体高强钢:汽车轻量化的成本优势何在?中提出,随着汽车行业内卷带来的降本压力持续增加,用高强钢替代部分铝合金零件已经成为车企降本的可选项,其中部分零件如电池包壳体在
3、使用高强钢方案后其材料部分的降本幅度大约是50%。而高强钢的强度值较大的优势同时也能带来一定的轻量化优势。综合两方面因素,高强钢替代部分铝合金逐渐成为一个行业趋势。2.热成型高强钢已经在替代铝合金的零件进展:防撞梁和电池包壳体新能源汽车对零件轻量化有较高要求,以往在电池包壳体和防撞梁这类零件上大多使用轻量化的铝合金进行制造。而随着高强钢材料及相关加工工艺的技术进步,目前在这两种零件上已经出现以钢代铝的实际进展。2.1高强钢在电池包壳体领域的应用突破电池包壳体是新能源车电池包的关键部分,可以起到承载内部电芯及相关附件的作用,对于尺寸精度和密封性均有较高要求。以往为了达到轻量化效果,大都采用铝型材
4、为主框架的材料方案。近几年随着高强钢技术的不断突破,行业中出现了使用高强钢制造电池包壳体的方案。(divcenter)图表1:高强钢电池壳体方案和铝合金电池包壳体方案对比(/divcenter)奇瑞汽车:河钢集团与奇瑞汽车合作开发了2400MPa成型钢,用于新能源汽车电池包防护框架。五菱汽车:五菱缤果S纯电的电池仓用上1500Mpa热成型钢。比亚迪汽车:河钢集团邯钢公司定制生产的1000MPa级热镀锌双相钢HC550/980DPD+Z交付比亚迪汽车,用于制造新能源汽车电池包。东风汽车:东风猛士采用1300MPa一体冲压热成型钢板用于电池包防护。以上车企均在其电池包壳体上的不同零件尝试使用了高强
5、钢方案,使用高强钢替代部分铝合金用于电池包壳体逐渐成为趋势。2.2高强钢在防撞梁领域应用增加高强钢在车门防撞梁上应用提升。随着消费者对车身安全性的提升,车企在车身防撞梁的选材上也在不断升级。很多车企在车门防撞梁上逐步开始升级成热成型高强钢以提升车身安全。育材堂与小米汽车共同开发的2200MPa高强钢用于车门防撞梁。目前此零件已经实现批量化生产,对比1500MPa高强钢,其前门防撞梁承载能力提升52%。在冲击时能够更好地吸收能量,防止突发脆性断裂。一汽集团与首钢联合研发2400MPa高强度热成形钢可能应用于红旗车型。与2000MPa高强钢对比,采用该材料的车门防撞梁强度提升15%,碰撞吸能效果提
6、高10%以上,并可实现零部件减重5%至10%。高强钢用于前后防撞梁。以往车企在设计车身前后防撞梁时,往往使用铝型材制造。而随着高强钢的性能和加工技术进步,已经可以用于前后防撞梁。吉利银河A7的“目字型”超高强度钢前防撞梁使用辊压技术制造,做了两级溃缩结构设计,既能减少中低速碰撞中前纵梁及发动机舱零部件损坏,又能减少高速碰撞中对乘员舱的冲击。奇瑞风云T8后防撞梁采用高强钢制造。使用1500MPa高强钢结合热成型工艺制造后防撞梁,其防护效果远超“薄钢防撞梁”车型,防撞性能能够与铝合金防撞梁对标。3.热成型高强钢在新领域的应用拓展:门槛梁和外覆盖件高强钢在新领