新能源汽车(免热处理铝合金)研究报告-附企业案例

行业背景：一体压铸爆发，带动免热处理铝合金成为刚需

一体压铸已成为新能源车企降本增效的核心技术路线，它用大吨位压铸机将原本数十上百个焊接的车身零件，一次性压铸成型为 1-2 个大型整体件，生产效率、车身性能、制造成本均实现质的飞跃。

据 GGII 公开数据，2024 年国内新能源汽车一体压铸渗透率已达 18%，预计 2025 年将突破 35%，2030 年渗透率超 70%。对应免热处理铝合金市场规模，2024 年国内市场规模达 42 亿元，预计 2025 年将突破 80 亿元，2027 年市场规模有望突破 200 亿元，年复合增长率超 60%。

传统车身结构件用压铸铝合金，需经过 T6/T7 热处理才能达到≥120MPa 屈服强度、≥10% 延伸率的车身结构件性能要求，但热处理会带来三大无法适配一体压铸的痛点：尺寸精度失控、生产效率大幅降低、成本显著上升。

免热处理铝合金通过成分优化，在压铸成型后无需热处理，即可满足车身结构件的强韧性要求，完美适配一体压铸的技术需求，已成为全球车企一体压铸路线的标配材料。

材料配方：核心性能量化与主流技术路线

免热处理铝合金的配方核心逻辑，是通过合金元素配比优化，在铸态下实现 "高强度 + 高延伸率 + 高压铸性能" 的平衡，同时兼顾材料成本与量产稳定性。目前行业主流技术路线分为两大体系，均已实现规模化量产落地。

两大主流配方体系与性能量化参数

核心配方设计的关键细节

Mg 元素是核心强化项，Mg 含量直接决定材料的铸态强度，主流配方中 Mg 含量控制在 3%-6%，超过 6% 会导致材料脆性上升、压铸流动性下降，低于 3% 则无法满足铸态强度要求。

微量元素是 "性能稳定剂"，Ti、Zr、Sr 等微量元素添加量仅 0.05%-0.2%，但能显著细化晶粒，解决大型压铸件局部晶粒粗大、性能不均的问题，这些微量元素是保证大尺寸一体压铸件整体性能稳定的关键。

Fe 元素是 "双刃剑"，微量 Fe 元素能提升材料的抗粘模性能，减少压铸模具损耗，但 Fe 含量超过 0.15% 会导致材料延伸率大幅下降，主流免热处理铝合金均将 Fe 含量严格控制在 0.08%-0.12% 区间。

国内企业自研配方量产案例

立中集团是国内首家实现免热处理铝合金规模化量产的企业，其核心牌号 LDHM-02 是国内应用最广的自研配方，公开可查的核心参数与落地情况：

• 铸态性能：抗拉强度 270MPa，屈服强度 140MPa，延伸率 16%，性能远超《汽车用铝合金压铸结构件》行业标准要求。
• 量产适配：可适配 6000 吨 - 12000 吨大吨位压铸机，最大可成型尺寸超 1.8 米的大型一体压铸件，压铸废品率控制在 2% 以内，远低于行业平均 5% 的水平。
• 认证与落地：已通过比亚迪、理想、小鹏、零跑等多家车企认证，2024 年配套一体压铸件出货量超 12 万吨，国内市场占有率超 30%。

小米在 SU7 系列车型中全栈自研了泰坦免热处理铝合金，是国内车企中为数不多的自研材料牌号，结合其 9100 吨一体化压铸工艺落地，官方披露的核心量化数据：

• 材料性能：屈服强度超 130MPa，延伸率超 10%，同时压铸流动性较传统牌号提升 20%，完美适配小米后底板一体压铸件的复杂结构。
• 工艺适配：配合 9100 吨压铸机，将原本 70 多个车身零件整合为 2 个大件，零件数量减少 97%，车身扭转刚度提升 17%。
• 量产落地：已在北京亦庄工厂实现规模化量产，2024-2025 年累计配套 SU7 系列车型超 20 万台，是国内车企自研免热处理铝合金规模化落地的标杆案例。

帅翼驰是国内最早与特斯拉合作的免热处理铝合金企业，其自研 CZ-Al21 牌号已通过特斯拉全球工厂认证，核心量化参数：

• 铸态性能：抗拉强度 260MPa，屈服强度 130MPa，延伸率 14%，同时材料的抗疲劳性能较传统牌号提升 30%；
• 认证与落地：通过特斯拉、蔚来、奇瑞、吉利等车企认证，2024 年配套特斯拉上海工厂 Model Y 后底板一体压铸件，年供货量超 8 万吨，是长三角地区核心的免热处理铝合金供应商。

一体压铸工艺适配：材料与工艺的协同降本增效量化

免热处理铝合金的价值落地，离不开与一体压铸工艺的深度适配，材料配方决定了性能上限，而工艺参数优化则决定了量产稳定性与降本效果。目前行业主流的工艺适配方案，均围绕 "材料特性 - 压铸参数 - 零件性能" 的协同优化展开。

免热处理铝合金带来的一体压铸核心价值量化

对比传统冲压焊接工艺 + 热处理铝合金，免热处理铝合金 + 一体压铸的组合，在生产效率、制造成本、车身性能三大维度实现了全面突破，行业通用量化数据如下：

核心工艺适配要点与车企量产案例

免热处理铝合金对压铸工艺的核心要求，集中在压铸吨位、熔体温度、模具温度、冷却速度四大参数，不同配方体系的工艺适配窗口差异显著，主流车企的量产工艺方案如下：

特斯拉是全球首个将免热处理铝合金 + 一体压铸规模化落地的车企，其上海工厂 Model Y 后底板一体压铸的工艺方案，是行业标杆：

• 材料适配：采用美铝 EZCAST 免热处理铝合金，国内工厂配套帅翼驰同体系国产化材料，适配 6000 吨 - 9000 吨力劲压铸机。
• 核心工艺参数：熔体温度控制在 680±10℃，模具温度控制在 180-220℃，压射速度 4-6m/s，增压比压≥80MPa，配合高压点冷工艺，实现铸件从表到心的均匀冷却，解决大型铸件晶粒不均的问题。
• 量产效果：单台 Model Y 后底板压铸成型时间仅 80 秒，较传统工艺单车制造成本降低约 2000 元，2024 年上海工厂累计生产超 45 万台，压铸良品率稳定在 98% 以上。

小鹏 X9 是国内首款采用前后一体压铸的纯电 MPV，其免热处理铝合金工艺适配方案，针对 MPV 大尺寸车身做了专项优化：

• 材料适配：采用广东鸿图 HT-01 免热处理铝合金，适配 12000 吨压铸机，最大成型零件尺寸超 2.1 米，是目前国内量产的最大尺寸一体压铸车身件。
• 工艺优化：针对大尺寸铸件易变形的问题，通过材料配方微调提升抗热裂性能，同时采用分区温控模具技术，将铸件不同区域的温差控制在 30℃以内，零件平面度误差控制在 0.15mm 以内。
• 量产效果：前后车身零件总数从 159 个减少至 3 个，焊接点减少 1690 个，车身扭转刚度达到 40500N・m/deg，成为国内 MPV 车身刚性标杆，2024 年上市后累计量产超 6 万台，压铸良品率稳定在 97% 以上。

蔚来 ET5 采用了高延伸率的 Al-Mn 系免热处理铝合金，针对后地板碰撞吸能区做了专项材料 - 工艺协同优化：

• 材料适配：采用与德国莱茵菲尔德联合开发的高韧性免热处理铝合金，铸态延伸率超 20%，碰撞吸能性能较传统牌号提升 40%。
• 工艺适配：采用低压铸造 + 高压压铸结合的工艺，压射速度降低至 2-3m/s，减少铸件内部气孔，同时提升材料的抗冲击性能，完美适配后碰撞吸能区的安全要求。
• 量产效果：后地板零件数量从 92 个减少至 1 个，车身后碰变形量减少 30%，后排乘员舱安全性大幅提升，2024 年累计配套量产超 12 万台。

车企认证：准入门槛与量产落地核心流程

车企认证核心流程与周期

免热处理铝合金的车企认证，分为 5 个核心阶段，全流程周期通常在 12-24 个月，只有完成全流程认证，才能进入车企的正式供应链体系：

国内主流车企认证与量产落地现状

目前国内免热处理铝合金的车企认证，呈现出 "头部材料企业率先完成多车企认证，新进入者聚焦细分车企突破" 的格局，核心落地情况如下：

1. 已完成多车企规模化认证的企业：立中集团、帅翼驰、广东鸿图三家企业，是国内免热处理铝合金的第一梯队，均已完成比亚迪、特斯拉、蔚来、小鹏、理想等头部车企的认证，2024 年三家企业合计占据国内免热处理铝合金市场 75% 以上的份额。
2. 车企自研自用认证：小米汽车、特斯拉、蔚来等头部车企，均自研了专属免热处理铝合金牌号，完成了内部车企认证，仅配套自有车型量产，不对外供应。
3. 细分赛道突破企业：上海交通大学、江苏大学等高校与企业联合开发的牌号，已完成哪吒、零跑、奇瑞等二线车企认证，在细分车型上实现了规模化配套，2024 年市场份额快速提升至 15% 左右。

认证核心壁垒：不是 "性能达标" 就可以通过

从行业实际落地情况来看，免热处理铝合金的车企认证，核心壁垒并非实验室性能达标，而是量产稳定性与成本控制能力，两大核心考核维度：

1. 批次稳定性：车企要求材料企业连续 10 批次以上供货，化学成分偏差≤0.05%，力学性能偏差≤5%，压铸良品率波动≤1%，这对材料企业的熔炼工艺、成分管控能力提出了极高要求，也是多数中小材料企业无法通过认证的核心原因。
2. 成本与产能匹配：头部车企年需求量通常在 5 万吨 / 年以上，要求材料企业具备 10 万吨 / 年以上的稳定产能，同时材料报价需较进口牌号低 10%-20%，才能进入供应链体系。

市场格局与产业发展趋势

市场格局：国产替代已基本完成

免热处理铝合金赛道，早期由美国美铝、德国莱茵菲尔德等海外企业垄断，国内车企一体压铸发展初期，核心材料高度依赖进口。但随着国内企业技术快速突破，目前国产替代已基本完成：

• 2020 年，进口免热处理铝合金国内市场占有率超 80%。
• 2024 年，国产免热处理铝合金国内市场占有率已超 90%，进口牌号仅在少数合资车企高端车型上小批量应用。
• 核心原因：国产牌号在性能上已与进口牌号持平，同时价格较进口牌号低 15%-25%，且能配合车企完成材料 - 工艺协同定制化开发，响应速度远快于海外企业。

核心产业发展趋势

1. 材料体系向 "高性能 + 低成本" 双方向发展：一方面，高延伸率、高抗疲劳性能的免热处理铝合金，将向碰撞吸能区、电池包壳体等更多车身部位拓展；另一方面，通过配方优化降低稀土、贵金属元素添加量，进一步降低材料成本，是行业核心研发方向。
2. 材料 - 压铸 - 车企一体化绑定加深：头部车企与材料企业、压铸厂的联合开发模式，将成为行业主流。比如小米与立中集团、小鹏与广东鸿图、特斯拉与帅翼驰，均采用了 "联合开发材料 - 定制化工艺适配 - 独家配套量产" 的模式，大幅缩短认证与量产周期，形成供应链壁垒。
3. 再生铝应用比例持续提升：免热处理铝合金对原材料杂质敏感度低，可适配高比例再生铝原料。目前行业主流配方再生铝添加比例已达 30%-50%，未来有望提升至 80% 以上，既能进一步降低材料成本，又能满足车企碳中和要求，是行业确定性发展趋势。