“双碳”目标下，政策对于汽车百公里油耗提出要求。2020 年 10 月，中国 汽车工程学会牵头组织编制的《节能与新能源汽车技术路线》发布，对各种 类型的汽车每百公里油耗提出了要求，预计在 2030 年，我国新能源汽车占到总销 量 40%，乘用车百公里油耗达 3.2L，响应“双碳”目标。从燃油车角度来看，汽 车的平均油耗与整车质量呈正相关，汽车轻量化对于降低传统车油耗具有积极促 进作用。据研究数据，汽车重量每减轻 10%，最多可实现节油 5-10%；汽车整备 质量每减少 100 千克，百公里油耗可降低 0.3-0.6 升。

　　国内汽车新能源化进程提速，据乘联会数据， 2017-2021 年，中国新能源汽车的市场渗透率从 2.7%大幅增长至 13.4%，渗透 率于 2022 年达到历史新高 27.6%。新能源渗透率持续走高，但“里程焦虑”仍限 制消费者购买新能源汽车。一般来说，传统内燃机车加满油可以行驶 500 公里以 上，而大部分电动车的续航里程在 300-500 公里左右，仍然存在差距。解决里程 焦虑包括：

　　1）提升电池能力密度。《我国制造 2025》明确了动力锂电池的展开 规划：2020 年，电池能量密度抵达 300Wh/kg；2025 年，电池能量密度抵达 400Wh/kg；2030 年，电池能量密度抵达 500Wh/kg。电池能量密度短期内较难 提升

　　2）增加电池组数量并减重。与传统能源汽车相比，新能源汽车由于搭载三 电系统，往往比燃油车重 10%，增加电池组数量可提升续航里程，但是电池组总 重达 900Kg，已占总车质量的 42.7%。综上，提升续航里程应最大化进行新能源汽车减重。

　　新能源汽车新增三电系统（电池、电机与电控），整车整备质量普遍高于传统 燃油车。据 DuckerFrontier 研究，由于减少了燃油车用发动机、传动系统以及其 他零部件，新能源车用铝量分别减少了 49/39/5kg；由于新增电池包、电驱动系 统等，新能源车在动力传动系统、电池包与车身结构件及其他零部件分别使单车用 铝量提高了 30/142/7kg，轻量化势在必行。

　　轻量化大势所趋，轻量化路径主要包括材料、工艺、结构三个方面，可从动力、 车身、底盘、内外饰等多个部位减重。材料方面选用铝合金、碳纤维等质地较轻的 材料进行制造可以实现降重，轻量化材料零部件除减重外还可以提升汽车性能，如 铝合金制造的各种零部件壳体的散热性能更好，镁合金制造汽车方向盘骨架柔韧 性更好，使用碳纤维材料制造刹车片可承受更高的热冲击，耐磨性好等。

　　另外，轻 量化材料相对钢铁而言，整体而言更加美观。为此，整车厂商有动力开发包括轻量 化材料在内的新材料，提升汽车性能、美观度等，实现品牌升级，提高议价能力。 在制造工艺上，使用激光焊接或液压成形技术，可以在工艺上减少零件的使用数量， 在不同部位连接处减少材料使用，从而减轻质量，结构优化则在保证强度的情况下 进行结构设计，从而减少质量。 三电系

　　2）结 构优化：电驱系统集成化（减速器、电机和电控从各自独立的壳体设计，到电机、 减速器壳体一体化和三大件壳体一体化）。随着更多功能集成到电驱动中，壳体也 将叠加更多的功能设计，例如，电机、电控及减速器均需冷却系统，因此，壳体的 设计需要考虑冷却管路的设计和布局，对壳体供应商的产品提出了较高的要求。

　　国内外企业致力于轻量化制造。结合汽车轻量化节能、减重、降本的优势，在 中国新能源汽车快速渗透的背景下，轻量化是汽车行业的大势所趋。车企轻量化方 向包括：

　　3）使用一体化压铸工艺。汽车零部件每个环节都能实现轻 量化制造，国内外主流零部件公司均在致力于轻量化制造。

　　据星源卓镁招股说明书，从应用上来看，钢铁、铝合金和塑料是汽车上使用最 多的三大类材料，按重量计算，2022 年三类材料占整车的比例合计约为 80%， 其中钢铁占 62%，铝合金和塑料占比均为 8%至 10%，镁合金在汽车上的应用比 例仅约为 0.3%。

　　轻量化材料势在必行，轻金属用量持续提升，均衡成本与收益是关键。轻金属 及复合材料价格相对钢铁更加昂贵，大量使用会带来成本的上升，以白车身为例， 钢车身重量在 375kg 左右，假设钢价为 5 元/kg（参考爱采购钢价），白车身材 料价格约为 1875 元；如果使用铝合金代替钢，其重量为 230kg，减重比例接近 40%，以 20 元/kg（参考爱采购铝合金价）的价格计算，白车身材料价格约为 4600 元。因此，厂商需综合考虑使用轻量化材料带来的成本上升，以及由于重量下降带 来的收益。

　　2.1 铝合金材料性能优良，单车用铝量持续提升 铝合金是现阶段较好的轻量化材料之一。铝合金的性能、密度、成本和可加工 性等综合优势突出：

　　1）密度上，高强度钢的密度是 7.87g/cm³，而铝合金的密度 是 2.7g/cm³，传统汽车中车身约占整车重量的 30%-40%，用高强度钢替代普通 钢材能减重约 11%，而如果采用铝合金，减重效果约为高强度钢的 2.25 倍，镁合 金减重效果优于铝，但受限于镁自身化学性质活跃、不如铝合金耐腐蚀，加工生产 成本高昂，目前在汽车行业应用较少

　　2）性能上，铝合金塑性优良，工业生产中 的铸、锻、冲工艺均能适用，适于广泛应用于压力铸造工艺，其余材料如镁合金面 临价格较高及高温抗蠕变问题，碳纤维是脆性材料，具备高昂成本，难以普及，高 强钢凭借其高强度应用于车身关键部位，但减重效果有限

　　3）性价比方面，铝合 金的价格约为高强度钢的 6.7 倍，镁的价格约为高强度钢的 16.7 倍。因此在综合 性能、成本、制造技术和机械性能等方面都表现出色。铝合金加速代替汽车钢材零 部件，例如气缸体、变速器壳、转向机壳、发动机罩等等，绝对减重均可达 70kg。

　　当前众多主流车型均采用全铝车身，前后悬架大部分材料也采用铝合金，用铝化程 度越来越高，最大程度实现轻量化制造。