1、汽車業(yè)蓬勃發(fā)展，輕量化趨勢(shì)明朗

　　1.1、汽車業(yè)飛速發(fā)展，節(jié)能減排成重中之重

　　近幾年汽車行業(yè)發(fā)展迅速。2011年全球汽車產(chǎn)量為僅8000萬輛，2016年達(dá)到近9500萬輛，年均復(fù)合增長率約3.5%。2011年全球汽車銷量為7793萬輛，2016年達(dá)到9386萬輛，年均復(fù)合增長率達(dá)到3.8%。其中我國產(chǎn)銷量一直位于世界前列且增速明顯，根據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)，2016年我國的汽車產(chǎn)量為2812萬輛，同比增長14.46%，汽車銷量為2803萬輛，同比增長13.65%，成為推動(dòng)全球汽車產(chǎn)銷量增長的中堅(jiān)力量。同時(shí)，美國、日本、印度、德國等國家汽車銷量也居世界前列且銷量表現(xiàn)不俗。

　　汽車行業(yè)發(fā)展迅速，使得燃油消耗和CO2排放量不斷增加。工信部2016年數(shù)據(jù)中，95家國內(nèi)乘用車企業(yè)中有42家企業(yè)的平均油耗實(shí)際值大于油耗限值6.9規(guī)定，27家進(jìn)口乘用車企業(yè)中有23家企業(yè)的平均燃油消耗實(shí)際值大于6.9L/km。現(xiàn)行汽油車的CO2排放量接近200g/km，混合動(dòng)力車的CO2排放量達(dá)130g/km。隨著汽車銷量的增加，總的燃油消耗持續(xù)加大，CO2排放量也隨之不斷增加，已經(jīng)占到CO2排放總量的20%以上。我國CO2排放量已經(jīng)居世界首位，且遠(yuǎn)高于其他國家。

　　各國紛紛制定節(jié)能減排目標(biāo)，以減輕碳排放對(duì)環(huán)境的影響。我國、歐盟、日本均制訂了2020年油耗限值目標(biāo)，分別為5L/100Km、4L/100Km、

　　4.93L/100Km，美國制訂了2025年油耗限值降到4.3L/100Km的目標(biāo)。

　　2014年12月，我國國家質(zhì)檢總局正式公布新版GB19578-2014《乘用車燃料消耗量限值》和GB27999-2014《乘用車燃料消耗量評(píng)價(jià)方法及指標(biāo)》，整體上對(duì)車型燃料消耗量限值和企業(yè)平均燃料消耗量目標(biāo)加嚴(yán)了20%。2016年，《節(jié)能與新能源汽車發(fā)展技術(shù)路線圖》發(fā)布，提出至2030年，乘用車新車油耗3.2升/百公里，商用車油耗同步國際先進(jìn)水平，新能源汽車銷量占汽車總體銷量的比例達(dá)到40%以上，完全自動(dòng)駕駛車輛市場(chǎng)占有率接近10%。

　　在CO2排放方面，歐洲2014年設(shè)定的法案要求，從2020年起，歐盟范圍內(nèi)銷售的95%的新車的CO2排放平均水平必須達(dá)每公里不超過95克，到2021年，這一標(biāo)準(zhǔn)要覆蓋所有新車。油耗限值和CO2排放目標(biāo)彰顯了各國對(duì)節(jié)能減排的迫切需求。

　　我國“碳配額”&“雙積分”制度出臺(tái)，加速汽車業(yè)向低油耗低碳排放發(fā)展。2016年8-9月，《新能源汽車碳配額管理辦法》和《企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理暫行辦法》征求意見稿相繼發(fā)布，分別被稱為“碳配額”和“雙積分”制度?！疤寂漕~”制度為企業(yè)制定了一年的碳配額指標(biāo)，而企業(yè)則可以通過生產(chǎn)和銷售新能源汽車的方式生成碳配額，也可通過交易市場(chǎng)進(jìn)行買賣，通過獎(jiǎng)懲分明的方式鼓勵(lì)企業(yè)由高油耗高碳排放的傳統(tǒng)燃油汽車更多地向低油耗低碳排放轉(zhuǎn)型。“雙積分”制度提出了平均燃料消耗量+新能源汽車生產(chǎn)比例兩種積分，使得企業(yè)不得不向低油耗車型抓緊布局。

　　1.2、輕量化已經(jīng)成為全球汽車業(yè)發(fā)展的共識(shí)

　　整車輕量化是實(shí)現(xiàn)汽車節(jié)能減排的最優(yōu)措施。汽車輕量化是在保證汽車功能的前提下，汽車自制重量的下降。分析比較不同的整車優(yōu)化方案的節(jié)油率，汽車質(zhì)量每降低10%，能夠降低油耗6-8%，相較于其他優(yōu)化措施，對(duì)降低油耗、減少CO2排放的優(yōu)勢(shì)更加明顯。此外，汽車減重10%，能夠使加速時(shí)間減少8%，制動(dòng)距離減少5%，輪胎壽命提高7%，電池能量密度提升9%，疲勞壽命明顯提升，轉(zhuǎn)向力明顯降低，對(duì)汽車的環(huán)保性、燃油經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、制動(dòng)性、耐久性、安全性等均有十分明顯的提升作用。因此，汽車輕量化也成為目前整車優(yōu)化的最主要趨勢(shì)。

　　在汽車輕量化趨勢(shì)推動(dòng)下，國外汽車輕量化發(fā)展如火如荼。1993-2013年，歐洲、日本等的汽車平均重量已降低了25%，未來10-15年，將追求平均車重再降20%-25%。美國計(jì)劃到2020年，汽車整備質(zhì)量相較于2010年實(shí)現(xiàn)25%的下降。很多國外知名企業(yè)均制訂了輕量化階段性目標(biāo)，其中福特的輕量化目標(biāo)是到2020年大幅推進(jìn)車輛輕量化，新款轎車及卡車將采用輕質(zhì)材料，減重幅度將在110-340Kg。

　　我國已將汽車輕量化提上日程，并制訂了汽車輕量化三步走計(jì)劃。我國計(jì)劃于2020年達(dá)到單車用鋁量190kg、單車用鎂量15kg，于2025年達(dá)到單車用鋁量250kg、單車用鎂量25kg，于2030年達(dá)到單車用鋁量350kg、單車用鎂量45kg。從汽車輕量化目標(biāo)可以看出，我國對(duì)汽車輕量化的重視，這有望帶動(dòng)汽車輕量化進(jìn)入新的階段。

　　材料是實(shí)現(xiàn)汽車輕量化的重要方式之一，主要汽車輕量化材料包括：高強(qiáng)度鋼；鎂合金、鋁合金等輕金屬；碳纖維、陶瓷、塑料等非金屬。常用的輕量化材料與汽車用材的構(gòu)成密切相關(guān)，通常家庭乘用車用材構(gòu)成為：鋼為54%，鑄鐵為10%，塑料為8%，鋁合金為8%鎂合金為1%橡膠玻璃為7%，其他為12%。

　　1.3、新能源汽車產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，對(duì)輕量化提出新需求

　　新能源汽車相較于普通汽油車，碳排放量更低，清潔環(huán)保性更高。純電動(dòng)客車只在發(fā)電階段有CO2排放，柴油車和插電式客車的CO2排放則主要集中在車輛行駛階段。比較現(xiàn)行汽油車、混合動(dòng)力車、氫燃料電池車、電動(dòng)汽車每運(yùn)行1公里時(shí)的CO2排放量，新能源汽車要顯著的少于現(xiàn)行的汽油車，特別是電動(dòng)汽車，每運(yùn)行1公里的CO2排放量要較汽油車低70%，清潔環(huán)保優(yōu)勢(shì)明顯。

　　近兩年新能源汽車產(chǎn)銷兩旺，未來仍有望保持高增長。根據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)，2016年新能源汽車產(chǎn)量51.7萬輛，同比上漲52%，銷量達(dá)到50.7萬輛，同比上漲53%，產(chǎn)銷量上漲幅度均超過50%。其中純電動(dòng)汽車銷量為40.9萬輛，同比上漲65.3%，插電式混動(dòng)汽車銷量為9.8萬輛，同比上漲17.2%。在節(jié)能減排、綠色環(huán)保的倡導(dǎo)下，未來的10年，預(yù)計(jì)新能源汽車的產(chǎn)銷量仍將保持高速的增長，到2020年，新能源車銷量有望達(dá)到140萬輛。

　　新能源車的發(fā)展對(duì)輕量化提出了新的要求。新能源汽車銷量增加，帶動(dòng)動(dòng)力電池需求，但是電池的重量也使得電動(dòng)車比同級(jí)汽油車更笨重一些，所以，十分有必要進(jìn)行車體的輕量化，以及電池和容器的輕量化，才能實(shí)現(xiàn)整車性能的提升。此外，輕量化還能夠有效解決新能源車的續(xù)航能力不足的問題。

　　2、鋁：“鋁代鋼”步伐不停，汽車用鋁空間廣闊

　　2.1、鋁合金量輕質(zhì)優(yōu)，掀起“鋁代鋼”新革命

　　鋁合金量輕質(zhì)優(yōu)，是汽車應(yīng)用的理想材料。鋁合金比重只有2.68g/cm3，僅為鋼的30%，較鋼質(zhì)量更輕，且在抗腐蝕性、硬度、韌度等方面特點(diǎn)更為突出，因此，已經(jīng)成為汽車工業(yè)的理想材料。

　　第一，鋁合金能夠促進(jìn)輕量化和節(jié)能減排的實(shí)現(xiàn)。據(jù)美國鋁業(yè)公司數(shù)據(jù)，汽車中典型的鋁質(zhì)零件的一次減重效果可達(dá)30——40％，二次減重可進(jìn)一步提高到50％。汽車使用期內(nèi)，多用1kg鋁，轎車、載重汽車、公交客車分別減少CO2排放20kg、28kg和45kg，且鋁合金回收率高達(dá)85%以上，90%的汽車用鋁合金均來資源回收的廢料，在資源回收再利用方面優(yōu)勢(shì)大。

　　第二，鋁合金抗腐蝕性能優(yōu)異。鋁及鋁合金在空氣中，其表面能夠生成一層致密的氧化膜，耐腐蝕性和耐氧化性能均優(yōu)于鋼鐵材料。且鋁合金具有卓越的成型性。

　　第三，鋁合金的使用有助提升車輛駕駛的平衡及安全性能。一方面，鋁合金對(duì)整車的減重是在不減小汽車容積的前提下實(shí)現(xiàn)的，汽車因此將更加穩(wěn)定，受到?jīng)_擊時(shí)，鋁合金還能夠?qū)崿F(xiàn)能量吸收和分散，使得駕駛更加安全。

　　以加工形式分，汽車用鋁主要分為壓鑄、擠壓和壓延三種形態(tài)，其中壓鑄件在汽車領(lǐng)域的用量占比最高，達(dá)到80%左右，擠壓件和壓延件在汽車上的應(yīng)用占比各約10%左右。壓鑄件主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)、車輪等部位，擠壓件主要用于座架、行李架、門梁等，而壓延件主要是生產(chǎn)車身用鋁板等。

　　2.2、全鋁車身備受寵愛，“四門兩蓋”有望成最大增長點(diǎn)

　　目前鋁合金鑄件、型材在汽車上的應(yīng)用也較多，但最受關(guān)注的是板材。汽車板在覆蓋件方面，主要的應(yīng)用是4門（車門）2蓋（引擎蓋、貨艙蓋）1頂（頂棚），此外，一些結(jié)構(gòu)件也用到板材。

　　全鋁車身在汽車的減重及減排方面表現(xiàn)十分出色。鋁車身可使汽車整體減重10%——15%，特別是對(duì)于商用車而言，全鋁車身的骨架可減重30%——45%，蒙皮可減重50%——60%，減重效果將更加明顯。根據(jù)研究顯示，使用1kg鋁，能夠使汽車減重2.25kg，使汽車生命周期內(nèi)減少廢氣排放20kg。奧迪A8LHybird的電機(jī)等組件給整車增加了額外130kg的負(fù)重，其全鋁車身框架結(jié)構(gòu)（ASF）的使用使得整備質(zhì)量僅2035kg；而東風(fēng)全鋁車身混合動(dòng)力公交車，車身相較于同類鋼制車身減重40%，整車質(zhì)量較鋼制車減少15.2%，燃油經(jīng)濟(jì)性更加出色；近年來大熱的特斯拉ModelS為了較長的續(xù)航能力，搭載了500kg電池組，其車身95%以上均采用鋁材，以減輕整車重量。

　　乘用車：捷豹XFL——全鋁車身打造捷豹獨(dú)特標(biāo)簽。捷豹XFL是于去年上市的國產(chǎn)車型，以“全鋁車身”為宣傳點(diǎn)，整備質(zhì)量僅1705kg，作為同級(jí)別的最輕車型，掀起了一股全鋁車身熱潮。輕量化帶動(dòng)了改車型燃油效率的提升，CO2排放量降低至104g/km。XFL在質(zhì)量大大減輕的同時(shí)，韌性和強(qiáng)度也均有提高。此外，鋁合金在車身兩側(cè)、前后懸架、發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋和前翼部分得到完美應(yīng)用，整車的操控性、舒適性、瞬時(shí)響應(yīng)能力均得到大大提升。

　　商用車：福特F150——全鋁車身的首次嘗試。福特的F150車型，首次采用了全鋁車身的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了約400公斤的減重，整車動(dòng)力性能和燃油經(jīng)濟(jì)型均得到了大大提升。F150在實(shí)現(xiàn)輕量化的同時(shí)，全鋁的車身為其剛性指數(shù)的提高也貢獻(xiàn)了極大力量，在北美等市場(chǎng)的銷售成績也是十分亮眼。

　　2.3、汽車用鋁需求有望加速增長

　　縱觀全球，乘用車當(dāng)中使用全鋁車身的比例仍很低，全鋁客車的發(fā)展更是處于萌芽階段。目前僅有不足5%的汽車采用全鋁車身。除了全鋁的車身以外，鋁合金在發(fā)動(dòng)機(jī)、車輪、座駕等方面代替鋼制構(gòu)件的趨勢(shì)也逐漸明朗。未來鋁合金在汽車工業(yè)的應(yīng)用有望迎來黃金發(fā)展期。

　　我國汽車用鋁市場(chǎng)提升空間很大。根據(jù)2014年的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，北美的單車用鋁量已達(dá)到約158kg，約占9%。2015年有望達(dá)到10.4%，約179kg。2014年北美汽車中使用鋁合金引擎蓋的比例從2008年的8%提升到了30%，歐洲汽車中使用鋁合金引擎蓋的比例從2008年的18%迅速提升至了40%。海外市場(chǎng)鋁合金在汽車工業(yè)的應(yīng)用近幾年已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了高速的發(fā)展。而目前我國每輛汽車平均用鋁僅約為115kg，與汽車工業(yè)發(fā)達(dá)的北美、歐洲等地區(qū)的單車用鋁量差距較大。

　　特別是商用車方面，從全球的鋁合金貨車分布來看，日本、歐洲和北美的鋁合金半掛車保有量占比分別高達(dá)80%、54%和54%，均達(dá)到了半數(shù)以上，鋁合金貨車市場(chǎng)發(fā)展已經(jīng)較為成熟，而我國的鋁合金商用車保有量占比甚至不足千分之二，因此，我國在汽車用鋁市場(chǎng)上還有非常大的提升空間。

　　2020年乘用車用鋁合金板需求有望超過26萬噸。隨著汽車的產(chǎn)量的逐年增長，以及鋁材在汽車工業(yè)滲透率的加速抬升，根據(jù)測(cè)算，到2020年，我國僅乘用汽車用鋁合金板的需求量就有望超過26萬噸，加上鋁板在其他結(jié)構(gòu)件方面的應(yīng)用，以及更為龐大和具備極高的成長性的商用車市場(chǎng)，到2020年，我國的汽車用鋁合金板需求量有望達(dá)到100萬噸。

　　3、鎂：資源得天獨(dú)厚，汽車“鎂化”前景可期

　　3.1、鎂資源豐富，原材料易取

　　我國探明的鎂總儲(chǔ)量占世界總產(chǎn)量的2/3，鎂資源豐富。目前我國的鎂金屬主要來自于菱鎂礦、白云石、蛇紋石、鹽湖鹵水和沿海鹽場(chǎng)鹵水幾大類。其中菱鎂礦已探明的儲(chǔ)量有29.7億噸，白云石探明的儲(chǔ)量大于40億噸，蛇紋石已探明的儲(chǔ)量達(dá)30億噸，鹽湖鹵水已探明儲(chǔ)量達(dá)48億噸。豐富的鎂資源是我國進(jìn)行汽車輕量化的一大優(yōu)勢(shì)。

　　3.2、鎂合金輕量化效果優(yōu)異，汽車工業(yè)應(yīng)用廣泛

　　鎂合金作為綠色環(huán)保材料，是極具前景的汽車輕量化材料。鎂合金具有阻尼減震性能高，比強(qiáng)度、比剛度高，回收率高，回收無污染，易于加工等優(yōu)點(diǎn)，在汽車上應(yīng)用時(shí)，能夠有效減輕汽車質(zhì)量，提高載荷及有效承載能力，降低廢氣排放以及燃油成本，提高燃油經(jīng)濟(jì)性綜合指標(biāo)，降低汽車噪音及震動(dòng)，對(duì)整車性能的提升效果明顯。

　　鎂合金在汽車上應(yīng)用的輕量化效果顯著。在汽車不同的系統(tǒng)中，鎂合金潛在取代重量不同。其中最為顯著的取代效果體現(xiàn)在殼體和懸掛件上，可減輕取代之前重量的58%，其次是剎車和框架，分別可以減輕重量的54%和50%.。合計(jì)所有可取代配件，鎂合金大體可以減輕原配件45%的重量，輕量化效果非常顯著。

　　現(xiàn)階段鎂合金在汽車上的應(yīng)用主要集中于車身、發(fā)動(dòng)機(jī)和內(nèi)飾三大部分。具體的，包括底盤（如剎車支架和支架總成、剎車踏板支架、安全氣囊機(jī)架、離合器踏板支架和總成）；動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)（如交流發(fā)電機(jī)支架、閥蓋、凸輪蓋和變速箱）；內(nèi)部設(shè)施（如座椅基座、IP支撐柱和支架、方向盤骨架、轉(zhuǎn)向柱支架和輪轂）；外部設(shè)施（如天窗蓋總成、外后視鏡骨架和頂棚框架）；車輪、底盤前端框架、坐墊和靠背，以及動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的齒輪箱等等。

　　3.3、我國單車用鎂尚低，汽車用鎂合金市場(chǎng)前景可期

　　北美、歐洲、日本等地汽車用鎂持續(xù)增長，我國成長空間大。目前北美地區(qū)單車用鎂量已經(jīng)達(dá)到3.8kg，使用和研發(fā)中的鎂合金零部件達(dá)100多種；日本單車用鎂量高達(dá)9.3kg，越來越多的在汽車的變速桿、座椅架等部位采用鎂合金材料；歐洲車用鎂合金鑄件的使用量以年均25%的速度增長，PASSAT和AudiA4的單車用鎂量甚至已經(jīng)達(dá)到14kg。奔馳、通用、寶馬的部分車型，鎂合金用量已經(jīng)超過了20kg。而與此同時(shí)，我國單車用鎂量約為1.5kg，因此我國汽車用鎂合金需求成長空間很大。

　　預(yù)計(jì)2020年汽車業(yè)對(duì)鎂合金需求將超過40萬噸。2015年國內(nèi)汽車產(chǎn)量達(dá)到2450萬輛，同比小幅增長了3.3%，若未來國內(nèi)汽車銷售按照3%的復(fù)合增長率計(jì)算，到2020年，2025年，2030年汽車產(chǎn)量將分別達(dá)到2840萬輛，3293萬輛，3817萬輛。根據(jù)最新發(fā)布的節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖，2020年、2025年和2030年國內(nèi)單車用鎂量目標(biāo)分別15kg、25kg和45kg，則預(yù)計(jì)到2020年，2025年，2030年該領(lǐng)域?qū)︽V合金的需求量達(dá)到42.6萬噸，82.3萬噸和171.8萬噸。與此同時(shí)，2015年我國鎂合金產(chǎn)量僅24.16萬噸，同比縮減6.17%。