治好中国航空业的心脏病为什么这么难？
#航空发动机##中国航空##中国航空工业##发动机事航天航空心脏#
发动机是飞机的心脏。全国人民非常关注的就是两个“心”：一个是芯片；一个是飞机的心脏——发动机。这两个“心”的问题不解决，我们就难以从一个大国成为强国。造不出来不出自己的心脏，总是长期赖于国外，这也不是一个强国，甚至是一个大国的所为。
做发动机为什么这么难？为什么中国长期以来做不出来民用发动机？北京航空航天大学校长、中国工程院院士徐惠彬，主讲《打造中国航空发动机叶片“金钟罩”》，为你揭秘中国航空发动机叶片涂层材料研制的突破过程。
航空发动机难在哪里？
1
发动机需要非常高的安全性和可靠性
现在的一台民用发动机，要求稳定地工作三万小时，不能出任何故障。将来要超过三万小时，其中，有个两个实验是发动机必须要做的。
第一个实验叫抛鸟实验。
在航空飞行中，全球每年因鸟撞事故而造成的损失多达几十亿美元。据中国航空报报道：在2014年10月中国首次成功完成某型飞机发动机整机吞鸟试验。实验首次采用目测三点法、激光对准法，保证了鸟体实际撞击部位与设定点的偏差小于30mm；首次使用高速相机，实现了试验速度测量误差小于0.01%。
航空发动机进行“抛鸟”试验
第二个实验叫吞冰实验。
吞冰片试验目的，主要是为考核某型发动机对吞入一定形状、大小和数量冰片或冰雹的能力,在地面试验台上模拟飞行环境对发动机进行专项考核试验。一分钟一吨的冰要打到发动机里面去，发动机叶片要完好无缺。发动机如果不行的话谁敢坐飞机。在空中肯定有鸡蛋大的冰雹，吞进去的话发动机不能说停下检修，叶片打碎了，发动着火了还能飞吗？这两项实验证明发动机具有高度的安全性和可靠性。
航空发动机进行“吞冰”试验
2
发动机的叶片承载巨大的离心力
发动机的转速要达到10000多转，每分钟15000-16000的转速，发动机如果转动叶片，它承受的离心力相当于叶片本身的10000倍。有人说相当于挂着几台桑塔纳，而且这个时候发动机的叶片是在极高的温度下运转的。这就是它的第二个难点，发动机的叶片承载着巨大的离心力。
3
发动机的温度极高
现在发动机用的材料绝大多数都是金属材料。军用发动机燃烧室的工作温度已经超过了2000K，K（开尔文）和C（摄氏度）相比差了273度。民机发动机燃烧室的温度也要达到1800到1900K。而发动机所用的镍基高温合金它的初熔点大概也就在1300多度，加上273也不到1600K。所以说所有金属材料的叶片，在发动机燃烧室里边，它是处于熔化状态的，而且它还要挂着10000倍的离心力，你想想它是不是做到了极致。
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《航空知识》资深编辑倾力编译
4
极致的加工精度要求
或许大家听说过层流和湍流，当流速很小时，流体分层流动，互不混合，称为层流，或称为片流；当流速增加到很大时，流线不再清楚可辨，流场中有许多小漩涡，称为湍流。发动机飞得很高，然后前面有风扇，压气机把风吹到燃烧室，相当于17级的风速，这个时候要确保火焰在里边稳定地燃烧，这对于搞空气动力学的也是一个极限，设计不好吹偏了把旁边都烧掉了。发动机由上万个零件组成的，加工精度要达到微米级，甚至有些个别的部件要达到纳米级，要确保每个零件都万无一失，所以发动机这个产品有多么精致。
让中国飞机发动机穿上自己做的衣服
1
发动机的核心：“一盘两片”
发动机最核心的核心就是“一盘两片”。“盘”就是涡轮盘，涡轮盘就是把工作叶片插上去以后带动它转动的。“两片”一个是导向叶片一个是工作叶片。导向叶片就是火焰冲出来的时候导流，然后才能吹着工作叶片转动。它是首先接触火焰的，紧接着就是工作片就是转动的，这是里面最难攻克的。
三项技术：冷却、合金的温度、加上涂层
发动机的叶片的工作温度已经远远超出了合金的熔点，怎么能让它不化呢？第一个需要冷却，中间把它做成空心的，冷空气吹进去然后冷却它，在外边形成个保护膜来保护它，因为它有一个温度梯度在里边，表面的温就降很多。第二件事让合金的承温能力继续提高。第三件事给它穿上一层衣服。深色的叶片，就是没有穿衣的叶片，白的叶片就是穿了一层衣服的叶片。
穿了什么衣服呢？一个热障涂层，叫 Thermal Barrier Coating（TBC），是应用于热端部件表面的高温防护陶瓷涂层。通过把合金与其工作附近的超高温热源隔离，来降低工件表面温度，从而提高器件的工作温度和寿命。这个陶瓷衣服涂上去难度大了，因为大家知道陶瓷很脆，金属的热膨胀系数很大，金属膨胀了陶瓷没有热膨胀，或者膨胀很小一下就把它崩掉了。所以要想穿上这层衣服非常难。
不带陶瓷涂层叶片(左)和带热障陶瓷涂层叶片(右)服役后表面状态对比
3
材料的进化史：等轴晶体、定向晶体、单晶体
解剖航空发动机的材料的话，它用了哪些材料呢？如下图，蓝色的是钛合金，红色的是镍基合金，然后黄色的主轴轴承用的是钢，然后还用了少量的铝和复合材料。90%以上都是用的金属材料，金属材料有个特点，它在温高的情况下，它的强度会大幅度地降低。
比强度（Specific Strength），钛合金的比强度在室温下是最高的，镍基合金其次，然后是钢和铝合金差不多。但是钛合金随着温度的增加，它很快强度就衰减了，镍基高温合金的比强度虽然不是最高，但它能够撑的温度比较高，撑得时间也比较长。这就是为什么我们现在做的涡轮叶片的合金，都是用镍基高温合金做出来的，而不能用钛合金。那么科学家们想办法，大家知道最开始做的叶片，是用铸造的方法做出的是等轴晶，放大以后，它由很多晶粒组成。但是在高温下，由于它的晶界原子排列是混乱的，从熵的角度来说它就是不稳定的，温度一高晶界就开始软化，然后这时候再有个巨大的离心力，这个晶界就碎了。第二步科学家们做出了定向，让所有的晶粒往一个方向长，它虽然有个晶界，但是它的晶界都是竖着的，有离心力的时候不要紧，但是横向不行，只要有横向力的话它从晶界就断开了。第三要做成单晶体，想了很多法，现在做的都是单晶。
这还不够，温度还在提高，发动机设计师说不行，温度还得接着提高从而增加推力。怎么办呢？做成空心的，就是师先生做的，当时叫九小孔，现在这孔可达到90个900个。单通道不行做成多通道，就为了让它到处都冷却，不行的话加涂层，热障涂层。做出来这个热障涂层非常不容易，陶瓷里有个概念相变增韧，如果你有一点小的相变的话可以增韧，不会产生很大的裂纹。当时我们解决了材料问题——YSZ，YSZ陶瓷材料因为其卓越的物理、化学性能、良好的热稳定性、极低的热导率，一直是一种被广泛应用的热阻材料。结构上，我们发明了一种新结构，从陶瓷到机体中间有一个过渡层，叫粘结层，这一层总是掉粘不住，怎么回事呢？我们感觉合金的成分与前与后差距太大，所以我们就把粘结层做成了一个梯度, 叫 GBTBC，梯度的粘结层。在结构上有了这个新的发明。
发动机的叶片穿上了中国人自己做的衣服
理论存在了，可真正要让发动机叶片穿上了中国人自己做的衣服可没有那么容易，只有通过不断热循环才能证明叶片能真正可以穿上这层衣服。一个小时拿出来一次冷却，最多做到了多少呢，一万次，或者叫一万个小时的循环，一个小时一次。一万个小时是多长时间？一年多，不休息，炉子不能休息，人得看着三班倒。一天24小时乘以365，是8000多小时。所以做一次实验要做一万小时，一年多的时间。冬天还好，可夏天的时候那真是热。徐校长说：“热我们也高兴，只要它叶片涂层不掉，所以我们觉得很自豪。我们把整个的材料、结构、工艺、表征、测试、寿命预测，把它做完了之后能达到一万个小时，我们特别开心。”由此发动机的叶片不再“赤膊上阵”，而是穿上了中国人自己做的“金钟罩”！
以上文字部分摘录于《打造中国航空发动机叶片“金钟罩”》
风上风云｜云端故事
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1
发动机需要非常高的安全性和可靠性
现在的一台民用发动机，要求稳定地工作三万小时，不能出任何故障。将来要超过三万小时，其中，有个两个实验是发动机必须要做的。
第一个实验叫抛鸟实验。
在航空飞行中，全球每年因鸟撞事故而造成的损失多达几十亿美元。据中国航空报报道：在2014年10月中国首次成功完成某型飞机发动机整机吞鸟试验。实验首次采用目测三点法、激光对准法，保证了鸟体实际撞击部位与设定点的偏差小于30mm；首次使用高速相机，实现了试验速度测量误差小于0.01%。
航空发动机进行“抛鸟”试验
第二个实验叫吞冰实验。
吞冰片试验目的，主要是为考核某型发动机对吞入一定形状、大小和数量冰片或冰雹的能力,在地面试验台上模拟飞行环境对发动机进行专项考核试验。一分钟一吨的冰要打到发动机里面去，发动机叶片要完好无缺。发动机如果不行的话谁敢坐飞机。在空中肯定有鸡蛋大的冰雹，吞进去的话发动机不能说停下检修，叶片打碎了，发动着火了还能飞吗？这两项实验证明发动机具有高度的安全性和可靠性。
航空发动机进行“吞冰”试验
2
发动机的叶片承载巨大的离心力
发动机的转速要达到10000多转，每分钟15000-16000的转速，发动机如果转动叶片，它承受的离心力相当于叶片本身的10000倍。有人说相当于挂着几台桑塔纳，而且这个时候发动机的叶片是在极高的温度下运转的。这就是它的第二个难点，发动机的叶片承载着巨大的离心力。
3
发动机的温度极高
现在发动机用的材料绝大多数都是金属材料。军用发动机燃烧室的工作温度已经超过了2000K，K（开尔文）和C（摄氏度）相比差了273度。民机发动机燃烧室的温度也要达到1800到1900K。而发动机所用的镍基高温合金它的初熔点大概也就在1300多度，加上273也不到1600K。所以说所有金属材料的叶片，在发动机燃烧室里边，它是处于熔化状态的，而且它还要挂着10000倍的离心力，你想想它是不是做到了极致。
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4
极致的加工精度要求
或许大家听说过层流和湍流，当流速很小时，流体分层流动，互不混合，称为层流，或称为片流；当流速增加到很大时，流线不再清楚可辨，流场中有许多小漩涡，称为湍流。发动机飞得很高，然后前面有风扇，压气机把风吹到燃烧室，相当于17级的风速，这个时候要确保火焰在里边稳定地燃烧，这对于搞空气动力学的也是一个极限，设计不好吹偏了把旁边都烧掉了。发动机由上万个零件组成的，加工精度要达到微米级，甚至有些个别的部件要达到纳米级，要确保每个零件都万无一失，所以发动机这个产品有多么精致。
让中国飞机发动机穿上自己做的衣服
1
发动机的核心：“一盘两片”
发动机最核心的核心就是“一盘两片”。“盘”就是涡轮盘，涡轮盘就是把工作叶片插上去以后带动它转动的。“两片”一个是导向叶片一个是工作叶片。导向叶片就是火焰冲出来的时候导流，然后才能吹着工作叶片转动。它是首先接触火焰的，紧接着就是工作片就是转动的，这是里面最难攻克的。
三项技术：冷却、合金的温度、加上涂层
发动机的叶片的工作温度已经远远超出了合金的熔点，怎么能让它不化呢？第一个需要冷却，中间把它做成空心的，冷空气吹进去然后冷却它，在外边形成个保护膜来保护它，因为它有一个温度梯度在里边，表面的温就降很多。第二件事让合金的承温能力继续提高。第三件事给它穿上一层衣服。深色的叶片，就是没有穿衣的叶片，白的叶片就是穿了一层衣服的叶片。
穿了什么衣服呢？一个热障涂层，叫 Thermal Barrier Coating（TBC），是应用于热端部件表面的高温防护陶瓷涂层。通过把合金与其工作附近的超高温热源隔离，来降低工件表面温度，从而提高器件的工作温度和寿命。这个陶瓷衣服涂上去难度大了，因为大家知道陶瓷很脆，金属的热膨胀系数很大，金属膨胀了陶瓷没有热膨胀，或者膨胀很小一下就把它崩掉了。所以要想穿上这层衣服非常难。
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3
材料的进化史：等轴晶体、定向晶体、单晶体
解剖航空发动机的材料的话，它用了哪些材料呢？如下图，蓝色的是钛合金，红色的是镍基合金，然后黄色的主轴轴承用的是钢，然后还用了少量的铝和复合材料。90%以上都是用的金属材料，金属材料有个特点，它在温高的情况下，它的强度会大幅度地降低。
比强度（Specific Strength），钛合金的比强度在室温下是最高的，镍基合金其次，然后是钢和铝合金差不多。但是钛合金随着温度的增加，它很快强度就衰减了，镍基高温合金的比强度虽然不是最高，但它能够撑的温度比较高，撑得时间也比较长。这就是为什么我们现在做的涡轮叶片的合金，都是用镍基高温合金做出来的，而不能用钛合金。那么科学家们想办法，大家知道最开始做的叶片，是用铸造的方法做出的是等轴晶，放大以后，它由很多晶粒组成。但是在高温下，由于它的晶界原子排列是混乱的，从熵的角度来说它就是不稳定的，温度一高晶界就开始软化，然后这时候再有个巨大的离心力，这个晶界就碎了。第二步科学家们做出了定向，让所有的晶粒往一个方向长，它虽然有个晶界，但是它的晶界都是竖着的，有离心力的时候不要紧，但是横向不行，只要有横向力的话它从晶界就断开了。第三要做成单晶体，想了很多法，现在做的都是单晶。
这还不够，温度还在提高，发动机设计师说不行，温度还得接着提高从而增加推力。怎么办呢？做成空心的，就是师先生做的，当时叫九小孔，现在这孔可达到90个900个。单通道不行做成多通道，就为了让它到处都冷却，不行的话加涂层，热障涂层。做出来这个热障涂层非常不容易，陶瓷里有个概念相变增韧，如果你有一点小的相变的话可以增韧，不会产生很大的裂纹。当时我们解决了材料问题——YSZ，YSZ陶瓷材料因为其卓越的物理、化学性能、良好的热稳定性、极低的热导率，一直是一种被广泛应用的热阻材料。结构上，我们发明了一种新结构，从陶瓷到机体中间有一个过渡层，叫粘结层，这一层总是掉粘不住，怎么回事呢？我们感觉合金的成分与前与后差距太大，所以我们就把粘结层做成了一个梯度, 叫 GBTBC，梯度的粘结层。在结构上有了这个新的发明。
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风上风云｜云端故事
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近日，大连三明重型车配件有限公司顺利导入AnyCasting铸造模拟软件。大连三明重型车配件制造有限公司是生产各种高性能金属材料的车桥铸钢件和等温淬火球铁（ADI）配件的专业铸造公司。董事长孙总感谢上海睿铸科技的专业实施和培训，表示AnyCasting软件的引入，是大连三明实施两化融合的关键部署，切实为铸造企业降低试错成本，提高铸件产品研发和生产质量！
文灿股份会议纪要20210623
董秘：
1）发展历程：18年上市，做铝合金压铸；20年收购法国百炼，完善压铸工艺路线，从低压铸造/高压铸造/重力铸造都有对应的技术能力
2）产品：传统压铸小件，底盘系统，车身结构件（前减震、扭力盒、A柱/B柱，承力部件），副车架，三电系统（电机壳体、电控相关产品）
3）客户：传统tier 1客户如采埃孚、麦格纳、博世；传统主机厂如奔驰、大众、比亚迪、吉利、长城；新能源客户如特斯拉、蔚来、小鹏、理想、广汽新能源
4）竞争优势：
a. 车身结构件，11年开始布局，进行大模具和设备的研发。在车身结构件领域，竞争对手只有4家外资企业，国内做车身结构件的很少，体量在1/2千万，公司做到3.7亿
b. 完整的工艺布局，收购法国百炼，高压/低压/重力铸造都有了供应能力。高压效率最高，壁厚薄，做车身结构件；低压做前后副车架，电机壳，结构是异性/中空的
c. 重力铸造是法国百炼的优势工艺，铝制刹车卡钳市盈率冠军，市场份额40-50%，欧洲供应宝马副车架，涡轮增压涡壳
d. 通过百炼进行全球工厂的布局，国外买地建厂，招人风险大，收购百炼以后布局全球，百炼在全球有10个工厂，可以布高压产线，提供高压铸造海外产能，同时在国内布局重力产能
Q&A：
Q：未来2-3年capex计划？
1）目前国内4个工厂，佛山、宜兴、天津、南通；宜兴做低压/重力铸造，其他三个工厂做高压。百炼在国内3个工厂
2）工厂投的差不多了，接下来就是投设备；接下来会在安徽合肥建厂，在认证过程中，除此以外，大的建厂投资已经没有了。
3）18年上市以后报表不太好，17-19年是capex投入的一个过程；19年天津工厂匹配大众国五转国六，停产半年，对公司盈利影响大，匹配大众；20年已经有一些业绩释放，但是一次性的并购费用影响20年公司业绩，还做了股权激励，对于公司的业绩也有一些影响；去除股权激励和收购费用，净利率10%
4）百炼20年H1受疫情影响比较严重，H2恢复的不错，20年全年微利；21年Q1表现不错，欧洲企业净利率偏低，20%的毛利率，4%净利率，产能利用率达到80%
Q：产能利用率？
1）全工厂在60%+，近年已经完成了产能的布局，未来就是产能释放和爬坡的过程
2）佛山工厂75%出口，过年和疫情的影响导致利用率低
3）南通工厂主要负责车身结构件和新势力客户，车身结构件产能利用率在80-90%，小轻量化压铸件在60%
4）天津工厂是全自动化工厂，主要供大众和长城，大众受芯片影响大，产能利用率较低，在开发宝马的产品
5）宜兴工厂去年新建成，下半年开始量产
Q：车身机构件运输费用对业绩影响？
1）运输半径在6个小时内影响不大，运输费用的提升大概就是1-2%；和客户协商共同承担
2）以南通为中心，6个小时内已经可以覆盖大部分的新能源汽车客户
3）公司在天津/宜兴/佛山都有工厂，可以有效地覆盖从南到北的关键客户集群区域
Q：非热处理材料的认证情况？是否和材料供应商签独供协议？协议效力有多久？
1）在开发两款材料，一款通过认证问题不大
2）第二款流动性更好，还在开发，接下来会向主机厂推
3）从11年开始做车身结构件的研发，一直有和材料供应商合作，他们只供我们，我们也只能买他们的产品
4）一体化压铸，材料是一方面，压铸的模具和压铸工艺/过程的管理也很重要
Q：和蔚来/宁德一体化电池盒的研发进程？如何兼容换电和电池盒一体化？
1）电池盒是两个趋势，一个是铝型材焊接，受力性能会更差一些，不能作为承力部件
2）第二个是将电池盒作为车身结构件的一部分，需要承力；铝型材的力学性能不差，但是焊接点部分的力学性能会比正常部分低70%
3）公司在推的电池盒是两种方式：a. 用低压做，是一个铝合金pack，包含上下，公司只是做中间的一个框架；b. 突破亿纬锂能的项目，用高压做，形状比较小，用4500吨压铸机来做
Q：主机厂做电池CTC会用一体式压铸的工艺？
1）可能是未来的一个趋势。电池盒很大，之前没有人想到用压铸来做，所以用铝型材的焊接来做，但是成本更高，效率更低
2）高压2-3分钟一个，低压5-6分钟一个，压铸出来就是一个整体；铝型材做出来还需要切割再分块焊接起来，压铸在成本和效率方面都会有优势
Q：特斯拉一体化压铸材料是火箭研发团队来做，壁垒很高？
1）壁垒是有一些的，材料主要分为铝硅系/铝镁系/铝锰系，基础的材料都是铝，只是有不同的元素配比，之前类似的材料都有，只是在现有的材料上不断地做优化和应用
2）大家都是取试出来的，公司从去年年底到今年上半年来试，主要试的是铝硅7镁系/铝硅9镁系，自己试出来的效果流动性比特斯拉大，就是一个微量元素的配比然后不断地尝试，不是无法逾越的壁垒
Q：国内其他压铸厂是否掌握非热处理材料？
1）公司有积累，很早就开始积累车身结构件的工艺，可以很快地切入一体化压铸，公司的材料不比特斯拉做的差
2）车身结构件竞争对手一直说要做，但是能够做起来体量的只有文灿，鸿图目前只有广汽的单子，体量在1/2千万
Q：一体化压铸的模具比传统压铸大，公司在一体化压铸的模具研发布局？
1）模具的精细化/研究/布局是关系到产品成型的关键因素，公司95%的模具都是自产的
2）公司在改造自己的模具制造工艺来适应一体化压铸的工艺
Q：公司6000吨设备试产的良率情况？
1）设备8月份到，10月份安装完毕，目前主要是做前期的准备，设备非常大，厂房的地基/龙门吊都需要加固
2）公司的材料/模具已经开始在做模拟分析
3）已经有主机厂客户开始和公司共同进行产品的持续开发，需要公司帮助厂家的产品设计进行优化
Q：公司在零部件自主设计的投入？
1）目前主要是帮主机厂进行一个设计的优化和参数的匹配
2）蔚来先把设计思路提交给公司，公司来做一个设计的优化，蔚来的ES8/ES6/EC6车身结构件都是公司做的；最初的时候蔚来在车身设计的积累很少，蔚来把图纸给到公司，公司帮蔚来的扭力盒减重三分之一，后纵梁减重一半
3）主机厂的图纸没法直接应用
Q：模具成本？
1）还没有具体产品，模具都会向客户收费
2）车身结构件的模具价格都在百万以上
Q：车身结构件市场份额？
1）21年公司车身结构件收入6.5-7亿，外资在3-4亿，国内竞争对手在1/千万
2）之前车身结构件都在B级车以上大规模应用，B级车以下没有用
3）特斯拉车身结构件只有Model S/X有，Model Y的后底板是用了一体化压铸后底板，Model 3车身结构件用的少
Q：和海外竞争对手成本优势？报价差距？
1）成本有一些优势，但是差距不大，竞争对手也在国内建厂
2）公司产品质量不比外资厂差
3）公司服务更快/更好
4）有些比较难的产品不会比外资报价便宜，其他的便宜可能10%左右
Q：车身结构件的国产替代趋势？
1）特斯拉、蔚来、理想、小鹏、恒大，基本上新势力客户车身结构件都在文灿
2）奔驰车身结构件就是5家供应商（文灿+4家外资），每家分一些
3）大众meb没有车身结构件
4）宝马主要是用两家供应商，没有降本压力，供应链相对封闭
Q：原材料/订单受芯片紧缺影响？Q2是否有恢复？
1）原材料涨价是短期影响，客户端有季度调价，少量客户半年一调整，后面都会传导给客户，Q2的价格是基于Q1的原材料价格，6月份原材料价格稳定下来，传导会持续到Q3
2）大众缺芯，国内第一大客户，Q1影响较大，4月份大众比Q1还差，5月份第3/4周回升一些，主要看Q3/4情况，Q2压力很大；Q2营收不会降，毛利会有较大影响，大众的量下来以后毛利会降下来。
3）毛利较一季度会有下滑
Q：订单能见度？
1）5-6年，除非车型换代，供应商不会换
Q：一体压铸领先步伐能够领先多久？竞争对手买设备也能做？
1）公司看好一体压铸，一些供应商还在观望，公司最先订购大吨位压铸设备，一体压铸设备的生产周期在6-8月，IDRA唯一一台现货6000吨被公司定走
2）竞争对手不是买了设备就能做，公司11年开始研发车身结构件，经历10年200+项目的研发走到今天，车身结构件目前国内也只有公司做出来，一体化压铸更难，公司的领先优势会更大；如果车身结构件是买设备就能做的，公司在国内车身结构件的领先就不会这么大，因为现在4400吨以下的设备是很容易买到的
3）模具/材料/压铸管理是主要的壁垒，并不是说主机厂给我一套模具，供应商把产品一压就能做出来。案例：给特斯拉供前减震的时候，公司先让公司生产半年，后续公司把模具封装好给特斯拉，特斯拉自己生产，但是特斯拉用同样的模具和设备生产了几个月以后良品率都没有超过50%，又把模具寄回给公司让公司来做
4）压铸是将铝熔融为流体再进行固化成型，冷却水的布局、周边机的设置、采用的压力参数等是公司通过200+项目的经验积累下来的know-how
5）主机厂在推第一代/二代车型打开市场的时候很关注车身的品质，不会给没有经验的供应商去试，新势力客户现在更新的速度非常快，对交期的要求很紧，订单都在文灿
6）车身结构件的壁厚都在2-3mm，主机厂客户拿到结构件产品回去装配，如果产品质量不好，在装配过程中裂了，这一批产品都需要更换，试错成本很高
Q：车身结构件毛利率？
1）毛利率还可以，难度高
Q：外资厂商在一体化压铸的进展情况？
1）国内看好趋势，在没有客户的时候愿意去投资；外资厂商流程很严，很难在没有客户的情况下去花钱去采购设备
2）新势力客户需要看到你先有设备/模具/生产能力再下订单
3）公司最开始在国内做车身结构件所以拿到奔驰订单，然后拿到特斯拉订单，新势力再跟随找到文灿
Q：未来capex占营收比重？
1）短期主要是就是这7台机器，还在考察9000吨机器，如果9000吨机器合适还会订9000吨机器，到22年底之前没有大规模订机器的预期，看明年的具体情况再定后续的投资情况
2）9000吨机器主要包括后底板和电池盒，电池盒现在主要是低压在做，切换到高压的话用9000吨机器
Q：目前的大吨位压铸机能否满足下游新势力客户的需求？
1）和客户的合作已经聊得很深，谈的一年需求大概是12万件，一体化压铸产品的研发周期在1-2年，所以2台6000吨压铸机能够满足短期的需求，22年下半年会根据订单的情况来投资新的机器
2）最快的产品放量大概在22年底，所以目前的设备可以满足短期的需求
Q：海外百炼工场一体化高压压铸的布局？
1）不排除未来在海外布局高压压铸，目前主要是在国内布局
2）会率先在墨西哥工厂去匹配一些高压的产线，压铸在美国能做的厂商不多，压铸工业都转移国内，叠加北美疫情的恢复，美国北美对于压铸厂的需求缺口是非常大的
Q：21年业绩预期？
1）预期是国内1.5亿利润，百炼1.5亿利润，目前百炼的问题不大，国内需要看大众的情况
Q：主机厂未来会和压铸厂合作做一体化压铸？
1）不排除和主机厂合作
2）特斯拉自己做做的也不太好，良率不高，公司有信心做的更好
Q：主机厂对一体化压铸的接受情况？
1）新势力走的很前面
2）有传统主机厂在和公司谈，会把一体化压铸用在下一代产品上
Q：为什么有信心能把一体化压铸做的比特斯拉好？
1）在车身结构件的压铸有积累
2）力劲和公司签了合作协议，公司能够更有效地去向力劲反馈设备工艺的改造方向
3）特斯拉用三板机，公司用两板机，公司认为两板机更适合做车身结构件。#股票##价值投资日志[超话]#
董秘：
1）发展历程：18年上市，做铝合金压铸；20年收购法国百炼，完善压铸工艺路线，从低压铸造/高压铸造/重力铸造都有对应的技术能力
2）产品：传统压铸小件，底盘系统，车身结构件（前减震、扭力盒、A柱/B柱，承力部件），副车架，三电系统（电机壳体、电控相关产品）
3）客户：传统tier 1客户如采埃孚、麦格纳、博世；传统主机厂如奔驰、大众、比亚迪、吉利、长城；新能源客户如特斯拉、蔚来、小鹏、理想、广汽新能源
4）竞争优势：
a. 车身结构件，11年开始布局，进行大模具和设备的研发。在车身结构件领域，竞争对手只有4家外资企业，国内做车身结构件的很少，体量在1/2千万，公司做到3.7亿
b. 完整的工艺布局，收购法国百炼，高压/低压/重力铸造都有了供应能力。高压效率最高，壁厚薄，做车身结构件；低压做前后副车架，电机壳，结构是异性/中空的
c. 重力铸造是法国百炼的优势工艺，铝制刹车卡钳市盈率冠军，市场份额40-50%，欧洲供应宝马副车架，涡轮增压涡壳
d. 通过百炼进行全球工厂的布局，国外买地建厂，招人风险大，收购百炼以后布局全球，百炼在全球有10个工厂，可以布高压产线，提供高压铸造海外产能，同时在国内布局重力产能
Q&A：
Q：未来2-3年capex计划？
1）目前国内4个工厂，佛山、宜兴、天津、南通；宜兴做低压/重力铸造，其他三个工厂做高压。百炼在国内3个工厂
2）工厂投的差不多了，接下来就是投设备；接下来会在安徽合肥建厂，在认证过程中，除此以外，大的建厂投资已经没有了。
3）18年上市以后报表不太好，17-19年是capex投入的一个过程；19年天津工厂匹配大众国五转国六，停产半年，对公司盈利影响大，匹配大众；20年已经有一些业绩释放，但是一次性的并购费用影响20年公司业绩，还做了股权激励，对于公司的业绩也有一些影响；去除股权激励和收购费用，净利率10%
4）百炼20年H1受疫情影响比较严重，H2恢复的不错，20年全年微利；21年Q1表现不错，欧洲企业净利率偏低，20%的毛利率，4%净利率，产能利用率达到80%
Q：产能利用率？
1）全工厂在60%+，近年已经完成了产能的布局，未来就是产能释放和爬坡的过程
2）佛山工厂75%出口，过年和疫情的影响导致利用率低
3）南通工厂主要负责车身结构件和新势力客户，车身结构件产能利用率在80-90%，小轻量化压铸件在60%
4）天津工厂是全自动化工厂，主要供大众和长城，大众受芯片影响大，产能利用率较低，在开发宝马的产品
5）宜兴工厂去年新建成，下半年开始量产
Q：车身机构件运输费用对业绩影响？
1）运输半径在6个小时内影响不大，运输费用的提升大概就是1-2%；和客户协商共同承担
2）以南通为中心，6个小时内已经可以覆盖大部分的新能源汽车客户
3）公司在天津/宜兴/佛山都有工厂，可以有效地覆盖从南到北的关键客户集群区域
Q：非热处理材料的认证情况？是否和材料供应商签独供协议？协议效力有多久？
1）在开发两款材料，一款通过认证问题不大
2）第二款流动性更好，还在开发，接下来会向主机厂推
3）从11年开始做车身结构件的研发，一直有和材料供应商合作，他们只供我们，我们也只能买他们的产品
4）一体化压铸，材料是一方面，压铸的模具和压铸工艺/过程的管理也很重要
Q：和蔚来/宁德一体化电池盒的研发进程？如何兼容换电和电池盒一体化？
1）电池盒是两个趋势，一个是铝型材焊接，受力性能会更差一些，不能作为承力部件
2）第二个是将电池盒作为车身结构件的一部分，需要承力；铝型材的力学性能不差，但是焊接点部分的力学性能会比正常部分低70%
3）公司在推的电池盒是两种方式：a. 用低压做，是一个铝合金pack，包含上下，公司只是做中间的一个框架；b. 突破亿纬锂能的项目，用高压做，形状比较小，用4500吨压铸机来做
Q：主机厂做电池CTC会用一体式压铸的工艺？
1）可能是未来的一个趋势。电池盒很大，之前没有人想到用压铸来做，所以用铝型材的焊接来做，但是成本更高，效率更低
2）高压2-3分钟一个，低压5-6分钟一个，压铸出来就是一个整体；铝型材做出来还需要切割再分块焊接起来，压铸在成本和效率方面都会有优势
Q：特斯拉一体化压铸材料是火箭研发团队来做，壁垒很高？
1）壁垒是有一些的，材料主要分为铝硅系/铝镁系/铝锰系，基础的材料都是铝，只是有不同的元素配比，之前类似的材料都有，只是在现有的材料上不断地做优化和应用
2）大家都是取试出来的，公司从去年年底到今年上半年来试，主要试的是铝硅7镁系/铝硅9镁系，自己试出来的效果流动性比特斯拉大，就是一个微量元素的配比然后不断地尝试，不是无法逾越的壁垒
Q：国内其他压铸厂是否掌握非热处理材料？
1）公司有积累，很早就开始积累车身结构件的工艺，可以很快地切入一体化压铸，公司的材料不比特斯拉做的差
2）车身结构件竞争对手一直说要做，但是能够做起来体量的只有文灿，鸿图目前只有广汽的单子，体量在1/2千万
Q：一体化压铸的模具比传统压铸大，公司在一体化压铸的模具研发布局？
1）模具的精细化/研究/布局是关系到产品成型的关键因素，公司95%的模具都是自产的
2）公司在改造自己的模具制造工艺来适应一体化压铸的工艺
Q：公司6000吨设备试产的良率情况？
1）设备8月份到，10月份安装完毕，目前主要是做前期的准备，设备非常大，厂房的地基/龙门吊都需要加固
2）公司的材料/模具已经开始在做模拟分析
3）已经有主机厂客户开始和公司共同进行产品的持续开发，需要公司帮助厂家的产品设计进行优化
Q：公司在零部件自主设计的投入？
1）目前主要是帮主机厂进行一个设计的优化和参数的匹配
2）蔚来先把设计思路提交给公司，公司来做一个设计的优化，蔚来的ES8/ES6/EC6车身结构件都是公司做的；最初的时候蔚来在车身设计的积累很少，蔚来把图纸给到公司，公司帮蔚来的扭力盒减重三分之一，后纵梁减重一半
3）主机厂的图纸没法直接应用
Q：模具成本？
1）还没有具体产品，模具都会向客户收费
2）车身结构件的模具价格都在百万以上
Q：车身结构件市场份额？
1）21年公司车身结构件收入6.5-7亿，外资在3-4亿，国内竞争对手在1/千万
2）之前车身结构件都在B级车以上大规模应用，B级车以下没有用
3）特斯拉车身结构件只有Model S/X有，Model Y的后底板是用了一体化压铸后底板，Model 3车身结构件用的少
Q：和海外竞争对手成本优势？报价差距？
1）成本有一些优势，但是差距不大，竞争对手也在国内建厂
2）公司产品质量不比外资厂差
3）公司服务更快/更好
4）有些比较难的产品不会比外资报价便宜，其他的便宜可能10%左右
Q：车身结构件的国产替代趋势？
1）特斯拉、蔚来、理想、小鹏、恒大，基本上新势力客户车身结构件都在文灿
2）奔驰车身结构件就是5家供应商（文灿+4家外资），每家分一些
3）大众meb没有车身结构件
4）宝马主要是用两家供应商，没有降本压力，供应链相对封闭
Q：原材料/订单受芯片紧缺影响？Q2是否有恢复？
1）原材料涨价是短期影响，客户端有季度调价，少量客户半年一调整，后面都会传导给客户，Q2的价格是基于Q1的原材料价格，6月份原材料价格稳定下来，传导会持续到Q3
2）大众缺芯，国内第一大客户，Q1影响较大，4月份大众比Q1还差，5月份第3/4周回升一些，主要看Q3/4情况，Q2压力很大；Q2营收不会降，毛利会有较大影响，大众的量下来以后毛利会降下来。
3）毛利较一季度会有下滑
Q：订单能见度？
1）5-6年，除非车型换代，供应商不会换
Q：一体压铸领先步伐能够领先多久？竞争对手买设备也能做？
1）公司看好一体压铸，一些供应商还在观望，公司最先订购大吨位压铸设备，一体压铸设备的生产周期在6-8月，IDRA唯一一台现货6000吨被公司定走
2）竞争对手不是买了设备就能做，公司11年开始研发车身结构件，经历10年200+项目的研发走到今天，车身结构件目前国内也只有公司做出来，一体化压铸更难，公司的领先优势会更大；如果车身结构件是买设备就能做的，公司在国内车身结构件的领先就不会这么大，因为现在4400吨以下的设备是很容易买到的
3）模具/材料/压铸管理是主要的壁垒，并不是说主机厂给我一套模具，供应商把产品一压就能做出来。案例：给特斯拉供前减震的时候，公司先让公司生产半年，后续公司把模具封装好给特斯拉，特斯拉自己生产，但是特斯拉用同样的模具和设备生产了几个月以后良品率都没有超过50%，又把模具寄回给公司让公司来做
4）压铸是将铝熔融为流体再进行固化成型，冷却水的布局、周边机的设置、采用的压力参数等是公司通过200+项目的经验积累下来的know-how
5）主机厂在推第一代/二代车型打开市场的时候很关注车身的品质，不会给没有经验的供应商去试，新势力客户现在更新的速度非常快，对交期的要求很紧，订单都在文灿
6）车身结构件的壁厚都在2-3mm，主机厂客户拿到结构件产品回去装配，如果产品质量不好，在装配过程中裂了，这一批产品都需要更换，试错成本很高
Q：车身结构件毛利率？
1）毛利率还可以，难度高
Q：外资厂商在一体化压铸的进展情况？
1）国内看好趋势，在没有客户的时候愿意去投资；外资厂商流程很严，很难在没有客户的情况下去花钱去采购设备
2）新势力客户需要看到你先有设备/模具/生产能力再下订单
3）公司最开始在国内做车身结构件所以拿到奔驰订单，然后拿到特斯拉订单，新势力再跟随找到文灿
Q：未来capex占营收比重？
1）短期主要是就是这7台机器，还在考察9000吨机器，如果9000吨机器合适还会订9000吨机器，到22年底之前没有大规模订机器的预期，看明年的具体情况再定后续的投资情况
2）9000吨机器主要包括后底板和电池盒，电池盒现在主要是低压在做，切换到高压的话用9000吨机器
Q：目前的大吨位压铸机能否满足下游新势力客户的需求？
1）和客户的合作已经聊得很深，谈的一年需求大概是12万件，一体化压铸产品的研发周期在1-2年，所以2台6000吨压铸机能够满足短期的需求，22年下半年会根据订单的情况来投资新的机器
2）最快的产品放量大概在22年底，所以目前的设备可以满足短期的需求
Q：海外百炼工场一体化高压压铸的布局？
1）不排除未来在海外布局高压压铸，目前主要是在国内布局
2）会率先在墨西哥工厂去匹配一些高压的产线，压铸在美国能做的厂商不多，压铸工业都转移国内，叠加北美疫情的恢复，美国北美对于压铸厂的需求缺口是非常大的
Q：21年业绩预期？
1）预期是国内1.5亿利润，百炼1.5亿利润，目前百炼的问题不大，国内需要看大众的情况
Q：主机厂未来会和压铸厂合作做一体化压铸？
1）不排除和主机厂合作
2）特斯拉自己做做的也不太好，良率不高，公司有信心做的更好
Q：主机厂对一体化压铸的接受情况？
1）新势力走的很前面
2）有传统主机厂在和公司谈，会把一体化压铸用在下一代产品上
Q：为什么有信心能把一体化压铸做的比特斯拉好？
1）在车身结构件的压铸有积累
2）力劲和公司签了合作协议，公司能够更有效地去向力劲反馈设备工艺的改造方向
3）特斯拉用三板机，公司用两板机，公司认为两板机更适合做车身结构件。#股票##价值投资日志[超话]#
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