汽車輕量化路徑主要有三個：

（1）結構優(yōu)化設計：使零部件薄壁化、中空化、小型化、復合化以及對車身零部件進行結構和工藝改進等。

（2）輕量化新材料：采用輕量化材料來降低零部件重量。

（3）輕量化工藝：利用輕量化材料成型制造工藝，達到減輕零部件重量的目的。

結構優(yōu)化設計和輕量化成型制造工藝主要側重于車輛前期設計和生產(chǎn)制造過程層面，若需進一步優(yōu)化需大幅提升技術、工藝，在目前技術水平下提升空間不大；新材料應用是目前汽車輕量化的最主要途徑，也是目前整車廠和汽車零部件廠商加大研發(fā)和推廣力度的重要環(huán)節(jié)。

二、我國汽車輕量化目標

我國制定了汽車輕量化三步走計劃，計劃于2020年達到單車用鋁量190kg、單車用鎂量15kg，于2025年達到單車用鋁量250kg、單車用鎂量25kg，于2030年達到單車用鋁量350kg、單車用鎂量45kg。

三、 輕量化材料

汽車輕量化目前使用的材料主要有：高強鋼、鋁合金、鎂合金、以及碳纖維復材。

從減重性來看，高強度鋼-鋁合金-鎂合金-碳纖維呈現(xiàn)減重效果遞增的態(tài)勢，從成本端來看，高強度鋼-鋁合金-鎂合金-碳纖維呈現(xiàn)成本遞增的態(tài)勢。

鋁合金性價比較高，且技術相對成熟，是現(xiàn)階段絕大部分車企減重的優(yōu)選材料。碳纖維材料擁有最理想的減重效果與綜合性能，但造價過高，未來隨著技術解禁，生產(chǎn)規(guī)模擴大，有望帶來新一輪的投資機會。

碳鋼正在被高強度鋼所取代，這是比較成熟的技術。未來汽車輕量化材料里面，高強度鋼、鋁合金、鎂合金與碳纖維都會根據(jù)自身的性價比在汽車上得到應用。

1、高強度鋼

高強度鋼是指冷軋340MPa、熱軋490MPa以上的鋼。鋼的強度越高，減重效果越好。相對于傳統(tǒng)的340MPa的材料,600MPa級的鋼種在理論上的減重潛能大約為20%，800MPa的材料減重潛能會提高至30%以上。

1.1應用范圍

目前高強鋼主要應用在汽車安全件、底盤及車身等方面。

1.2產(chǎn)業(yè)鏈及供應商情況

高強度鋼的產(chǎn)業(yè)鏈包括上游采掘冶煉-中游加工-下游應用三個環(huán)節(jié)。在行業(yè)供應商方面，掌握第三代高強度鋼技術的寶鋼股份、撫順特鋼等鋼企巨頭將占據(jù)市場先機。

1.3目前現(xiàn)狀

高強度鋼板的性能、成本等方面的綜合因素，是中低端乘用車輕量化材料的首選。預計在未來3-5年內，車身高強度鋼板的用量將達到65%-70%。

1.4未來發(fā)展趨勢

預計到2020年全球汽車先進高強度鋼需求量2839萬噸，年均復合增長12%，對應市場規(guī)模4258億元（先進高強度鋼1.5萬元/噸）。

2、鋁合金

鋁合金是僅次于鋼材的汽車用金屬材料，以加工形式分為壓鑄、擠壓和壓延三種形態(tài)，其中壓鑄件在汽車領域的用量占比最高，達到80%左右，擠壓件和壓延件在汽車上的應用占比各約10%左右。

2.1應用范圍

壓鑄件主要用于發(fā)動機、車輪等部位，擠壓件主要用于座架、行李架、門梁等，壓延件主要用于生產(chǎn)車身用鋁板等。

2.2產(chǎn)業(yè)鏈及供應商情況

車用鋁合金的產(chǎn)業(yè)鏈是“鋁土礦-氧化鋁-電解鋁-鋁材-汽車及零部件”。

2.3目前現(xiàn)狀

中國乘用車單車用鋁量距離發(fā)達國家仍有一定距離

我國2015年單車用鋁量為115kg，全球單車用鋁量為168kg，中國單車用鋁量相對較低，未來有較大發(fā)展空間。預計到2020年，我國乘用車平均單車用鋁量將達231kg，年平均復合增速達15%。

2.4未來發(fā)展趨勢

未來鋁合金前蓋用鋁普及率最高，車門、后蓋車頂提升較大

未來鋁合金應用的快速增長主要集中在覆蓋件、白車身等車身結構件上。全鋁車身將從現(xiàn)在的4%提升至18%，年均復合增速16%以上。

未來車用用鋁量預計將持續(xù)增長

2015年我國汽車用鋁量為312萬噸，預計2020年我國汽車用鋁量為510萬噸，按照車用鋁合金4萬元/噸市場價計算，市場空間可達2500億元。2016-2020年CAGR為12%，其中SUV和新能源汽車將是汽車用鋁成長最快的領域。

3、鎂合金

鎂合金是目前商用的最輕的金屬結構材料。采用鎂合金可在使用鋁合金的基礎上再減輕15%-20%。目前鎂合金制品的62%應用在汽車產(chǎn)業(yè)上，汽車產(chǎn)業(yè)中鎂合金用量較多的國家和地區(qū)主要是北美、歐洲、日本。

3.1應用范圍

現(xiàn)階段鎂合金在汽車上的應用主要集中于車身、發(fā)動機和內飾三大部分。

3.2產(chǎn)業(yè)鏈及供應商情況

鎂合金與鋁合金產(chǎn)業(yè)鏈相似，包括“白云石-粗鎂-鎂合金（鑄材、型材、板材、棒材等）-汽車及零部件”。

3.3目前現(xiàn)狀

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)單車用鎂量已達到3.8kg，使用和研發(fā)中的鎂合金零部件達100多種；日本單車用鎂量高達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；

3.4未來發(fā)展趨勢

未來車用用鎂量預計將持續(xù)增長

預計2020年我國單車用鎂量將達到10kg，平均復合增長率達46%。

預計2020年汽車業(yè)對鎂合金需求將超過40萬噸

2016年國內汽車銷量達到2802萬輛，同比增長13.7%。2017年中國汽車銷量預測為2940萬輛左右，汽車增速為5%。預計2020年國內單車用鎂量目標為10kg，則預測到2020年汽車業(yè)對鎂合金的需求量將達到33.1萬噸。

4、碳纖維

碳纖維是有機纖維經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的，一種含碳量在95%以上的高強度、高模量的新型纖維材料。

4.1應用范圍

碳纖維復合材料（CFRP）在汽車中可應用于車身、底盤、車頂、車門、頭蓋、引擎蓋、尾翼、壓尾翼、中控臺、裝飾條、傳動軸、板簧、構架、剎車片、內飾和外飾配件等系統(tǒng)。

4.2產(chǎn)業(yè)鏈及供應商情況

碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈包括了原絲生產(chǎn)、碳纖維生產(chǎn)、CFRP加工生產(chǎn)和裝備生產(chǎn)。

4.3目前現(xiàn)狀

碳纖維目前主要應用于風電葉片、航空航天領域

以數(shù)據(jù)來看，碳纖維的下游應用主要集中在風電葉片、航空航天、體育休閑和汽車等領域。

4.4未來發(fā)展趨勢

碳纖維復材的總體需求量將不斷上升

預計到2020年，碳纖維復材的需求量可以達到約20萬噸的左右。

未來車用碳纖維使用量將持續(xù)提升

2015年全球汽車用碳纖維產(chǎn)量約為1.3萬噸，預計到2020年，全球汽車用碳纖維產(chǎn)量將達4萬噸。

5、改性塑料

塑料種類繁多，根據(jù)各種塑料不同的使用特性，主要分為通用塑料、五大工程塑料和特種工程塑料。主要品種如下圖所示：

改性塑料，是指在通用塑料和工程塑料的基礎上，經(jīng)過填充、共混、增強等方法加工改性，提高了阻燃性、強度、抗沖擊性、韌性等方面的性能的塑料制品。

5.1應用范圍

目前改性塑料主要應用在外裝飾件、內裝飾件、功能與結構件。

5.2產(chǎn)業(yè)鏈及供應商情況

改性塑料以初級形態(tài)樹脂為原料，通過改善樹脂在力學、流變、燃燒性、電、熱、光、磁等某一方面或某幾個方面性能的添加劑或其他樹脂等為輔助材料。

5.3目前現(xiàn)狀

我國汽車改性塑料用量低于國際水平

與全球42%的改性塑料用于汽車行業(yè)相比，在我國僅為10%左右，預計未來幾年汽車行業(yè)將成為工程塑料消費量增速最快的領域。

目前，我國中、高級轎車塑料用量約為100-130kg/輛，遠低于汽車工業(yè)發(fā)達國家汽車塑料最高用量200-300kg/輛、占整車質量比重20%的技術水平。預計到2020年前后，國外汽車最大塑料用量將達到500kg/輛，占整車質量的比重將達到30%-40%。

國內本土企業(yè)市占率遠低于外資企業(yè)，且核心零部件塑料國產(chǎn)化程度低

目前國內擁有超過3000家改性塑料生產(chǎn)企業(yè)，多數(shù)年產(chǎn)量不足3000噸，規(guī)模以上企業(yè)(產(chǎn)能超過3000噸)只有70余家。從產(chǎn)能上看，國內企業(yè)占73%左右，國外或合資企業(yè)占比約為27%，但從市場占有率情況來看，國內企業(yè)市場占有率僅為30%，而國外企業(yè)市場占有率高達70%。

本土材料供應商的產(chǎn)品主要應用于保險杠、擋泥板、車輪罩等部件，在轉向節(jié)、底盤懸掛等核心件的輕質化材料供應上。

5.4未來發(fā)展趨勢

2016年我國汽車產(chǎn)量達到2811.90萬輛，按照4%的年復合增長率保守計算，到2020年我國汽車年產(chǎn)量將達到3289.53萬輛，我國汽車用改性塑料市場需求量已達到986.86萬噸。2016-2020年復合增長率約22%。