今年五月底，比亚迪第五代DM技术发布。当人们还在为“2.9L油耗的工业奇迹”是真是假而争辩时，一家常年徘徊在聚光灯外的公司喜提两天涨停。
这家公司是福达股份，主营发动机曲轴。这是一种将发动机活塞的往复运动转化为输出轴旋转运动的精密轴体。由于曲轴生产难度大，可靠性要求高，国内能生产乘用车曲轴的公司非常有限，比亚迪有超过一半的曲轴要从福达采购。
去年福达位于桂林的工厂生产了160多万根曲轴，其中70%以上配套乘用车，超过70万根供给了比亚迪，剩余被装进了宝马、东风等车企生产的燃油与混动车型。福达还向奔驰与沃尔沃供应了100多万根曲轴毛坯。
除去传统主机厂自产的量，福达在第三方曲轴供应商中市占率第一。如果只看“插混+增程”市场，福达在混动曲轴市场的市占率甚至超过了1/3。
今年上半年，福达在营收同比较大增长的情况下，扣非净利润同比增长超过了60%，二季度单季扣非净利润增长更是达到130%以上，其中乘用车发动机曲轴业务贡献了主要的利润增长。
这是一家鲜少被市场关注的重要供应商。因为从市场逻辑来看，在过去很长一段时间里，国内新能源汽车坚持以纯电动车为主的产业路线，发动机曲轴被归类为即将淘汰的“落后产品”，是不再值得扩产和投资的品类。
但从产业逻辑来看，国内传统汽车行业向新能源转型的15年，恰恰是国产发动机进步最快的15年，在曲轴行业，精密设备、产品工艺、市场客户等等都在不断迈向成熟。
当政策光环褪去，产业在2022年猛然回归市场需求，消费者发现他们买新能源车时不仅想要绿牌，还想要油箱，混动车型增速一夜之间占据上风。
也是到这一步，整车厂们才醒悟，很多时候造好一辆新能源车其实离不开一台好的发动机，而造好一台发动机也离不开一根好的曲轴。
01
追求比头发丝更精细的高技术工艺
关于曲轴的重要性，有这样一种说法：发动机是汽车的心脏，曲轴是发动机的脊椎。
但其实曲轴的应用远不止汽车发动机，小到摩托车，大到农业机械、核电站发电机组、远洋船舶动力源，但凡使用内燃机的装备，都需要曲轴作为动力输出的转化机构。
应用场景的多样性使曲轴长度跨度极大，乘用车发动机曲轴通常在0.4-0.5米，中速船用曲轴的长度通常在1.6-8米之间，低速大型船舶的拼接曲轴长度甚至超过了20米。
由于曲轴的结构复杂，需要在高爆压、高转速、弯扭复合应力等恶劣环境长时间工作，因此对于强度和精度的要求都极高。
按照“轴机同寿”的设计需求，一根曲轴的生命周期通常在10年以上（F1发动机等特种发动机除外），在整个生命周期中，视应用场景，一根曲轴通常每分钟旋转几百次至几千次。
曲轴的每次旋转由活塞、连杆驱动，一台乘用车发动机火花塞点火的瞬间能产生8-12MPa的燃烧压力，作用在直径72-87mm的活塞上，相当于一头成年非洲象在活塞上跳芭蕾，这些力通过连杆和轴瓦传递到曲轴轴颈上。
确保曲轴不会因为长时间高速旋转的惯性离心力、周期变化的爆发压力和活塞连杆施加的往复惯性力导致变形甚至断裂，是曲轴生产中最关键的目标。
图注：曲轴工作概念图
乘用车发动机曲轴的强度首先来自毛坯锻造环节，来自钢厂的钢棒经过裁切后会被加热到1200°C进入奥氏体状态，去氧化皮后被送到轻则4000吨，重则6300吨的巨锤下分两次锻打成型。
用车间工人的话说，这道工序就像“压月饼”，核心是控制钢材的温度与冷却速度。温度过低会使钢材可塑性变差，月饼压出来缺边少角；温度高了则会破坏钢材内部结构，晶粒过分长大，容易产生裂纹，月饼馅松散难成形。
影响锻造结果的还有钢材的冷却速度，快速冷却有利于形成高强度低韧性的材质，缓慢冷却则会形成高韧性低强度的组织，控制冷却速度实际上是在金属强度与韧性之间寻找平衡点。
在热后加工环节，主轴颈、连杆轴颈与曲柄连接处的圆角滚压强化是所有工序中最关键的。滚压产生的塑性变形使曲轴圆角表层晶体位错密度增加，平整圆角表面刀痕、坑洞等缺陷，相当于在特定位置继续压实“月饼馅”，并提升表面光滑度。
滚压形成的残余压应力可以抵消工作载荷产生的拉应力，从而改善曲轴圆角区域的应力分布，减少裂纹的产生和发展，从而提高曲轴的疲劳强度。
除此之外，乘用车曲轴强化另一道关键工序是中频淬火（为避免在工厂嘈杂的环境中和退火混淆，一般会读成“蘸火”），这道工序主要通过交流电对轴颈表面进行感应加热，在轴颈表面形成高强度的硬化层，承载来自连杆的数吨的压力。
中频淬火的难点在于控制淬火温度、时长和冷却液的喷淋。由于热胀冷缩，自然环境中昼夜交替的温差足以使石块表面崩裂，而淬火瞬间850度的高温和随后到来的喷淋冷却也会使轴颈面临严峻的考验。
经过滚压强化和淬火处理的曲轴能形成表面坚硬，芯部强韧的特性，足以长时间承受旋转质量的离心力、周期变化的气体惯性力和往复惯性力的共同作用。
曲轴生产的另一个难点在于加工精度。
由于曲轴是高速旋转部件，质量不平衡所产生的震动与转速的平方成正比，曲轴各部位需做到质量平衡；又由于曲轴在旋转过程中需要尽可能减少与其他部件的摩擦，因此对加工过程中的各类精度参数都有较高要求。
这种精细主要体现在热后加工。在曲轴精加工的四十多道工序中，超过半数是为了在毛坯表面加工出与其他部件接触的曲面，为了尽可能减少摩擦，这些曲面要求的Ra值（表面粗糙度）≤0.1微米，最终会呈现不亚于镜面的效果。
除了粗糙度，曲面的直线度、圆度乃至微观层面的波纹度也都会影响曲轴的性能和寿命。
图注：曲轴对强度和精度的极高要求，需要配备高精尖的检测设备。
完成加工的曲轴表面精度会被控制在10微米以内，比最细的头发丝还要细4/5以上。
而在福达股份与德国阿尔芬合资的工厂内，8米长能输出上万匹马力的船用曲轴，也要做到相同的精度，其难度不亚于让一片足球场每棵草生长的方向和长度都一模一样。
由于曲轴对强度和精度的极高要求，大多整车厂为了保证曲轴的强度和精度均选择自产曲轴，部分会选择德国蒂森克虏伯、印度巴勒特等历史悠久的曲轴加工公司进行代工。
国内制造业虽然发展迅速，但如曲轴这样精度要求极高的加工其实也是近十年才在国内逐渐取得发展的门类。
国内除了福达、天润等少数从商用车曲轴起步，逐渐渗透到乘用车曲轴的厂商掌握相关技术，整个市场能稳定生产高精度曲轴的厂商少之又少。
但近五年市场的风向逐渐发生了变化，随着国外头部车企不断传出停止发动机研发的声音，类似曲轴这样的零部件需求从主机厂流出，进入到了上游的供应链中，形成了第三方需求的增长。
不断增长的需求，和相对有限的供应使得曲轴这一核心零部件陷入了结构性的稀缺，而提前做好准备的福达以及其他供应商，则成为了这个过程中的受益者。
02
从三十年前开始的市场卡位
如果国内曲轴行业要论资排辈，福达股份应该是资历最深的那批。
福达股份创始人兼董事长黎福超是玉林人，玉林除了“狗肉节”，最出名的当属玉柴的发动机，但上世纪八九十年代玉柴发动机刚起步时，面临的却是难以寻找到合格供应商的局面。
尤其发动机的核心零部件曲轴，国内无人供应，国外供应商漫天要价。玉柴当时只能从德国克虏伯和印度巴勒特进口曲轴，一根曲轴的均价在5000-8000元，玉柴还需提前半年下定并支付货款。
即使是当时已经配套了玉柴大量零部件需求的福达，想要生产曲轴这种精密件依然非常艰难，最关键的问题在于缺少能做精加工的机床。
当时福达选择躬身入局，和国内供应商共同突破技术难点。
90年代末，一家英国的机床厂兰迪斯找到国内某机床厂合作想打开中国市场，但那家国内机床厂实力不尽人意，试产的几台设备因质量不过关销路不畅。
黎福超自掏腰包100万买下了这批设备，送到湖北的一家老机床厂修理调试到了勉强能用的状态。
1998年广州标致破产，又留下了一批法国的中频淬火设备，被黎福超以相同手段接盘，请到了某大型汽车工艺试验所工程师修调和仿制。
与国内供应商共同成长的路径虽然艰难，但后来被证明无比正确。
上述设备供应商后来都成了福达股份供应链中的关键环节，靠着这些设备，福达克服困难，用一年时间为玉柴生产出了合格的曲轴产品，也完成了当时不少主机厂花费十年也未能实现的国产替代。
随着玉柴辐射到越来越多整车企业，福达也进入其他知名大型商用车企的供应链，成了国内为数不多能规模化生产曲轴的企业。早期的创业经历，让这家公司开始相信“坚持做难而正确的事”所带来的回报。
借助在商用车曲轴上获得的成功与生产经验，2007年，福达杀入乘用车市场。尽管当时合资乘用车企占了国内乘用车市场绝大部分份额，但吉利、比亚迪、长城等一批自主品牌车企渐露头角，并在发动机核心技术上加大力度探索。
福达看好自主乘用车的发展趋势，布局乘用车曲轴业务，与吉利在豪情项目上达成合作，赚下了乘用车的第一桶金。
2008年，搭载比亚迪自研发动机的F3车型上市，同样选定了福达作为曲轴供应商，并开启了福达与比亚迪长达10多年的独供合作。从比亚迪开始研发混合动力发动机，福达就参与其中。
可以说，从比亚迪第一代自研发动机开始，到如今的比亚迪DM混动技术，福达一直伴随着比亚迪发动机技术的成长。
在聊及为什么与行业其他对手选择了不同的路线时，黎福超坦言，作为汽车零部件生产企业，福达不可能决定任何技术路径的变化，但可以观察、思考技术的变化趋势，并根据自身能力，调整产品结构，找到与新技术、新趋势契合的新结合点。
黎福超作为创始人的认知与迫近的新能源浪潮形成了共振。
2018年前后，特斯拉Model 3的问世敲响了全球车企的转型警钟，全球车企的动作或快或慢，但已经按下的转型按钮不可逆地改变了曲轴行业的逻辑。
过去曲轴是整车厂in house的生产项目，德国蒂森克虏伯年产460万套曲轴，对应全球每年近亿辆新车占比不过5%，却已经是全球最大的第三方曲轴供应商。
然而进入新能源时代后，整车厂不约而同地减少了对发动机的投资，核心零部件的曲轴项目被逐渐外包。
2017年，宝马找到福达，希望培养福达成为最新一代发动机B48的曲轴供应商。整个培养过程耗时6年，总投资接近三亿元。大约在同一时间，奔驰与沃尔沃也找上了福达。
主机厂的曲轴外包为第三方曲轴市场创造了相当大的增量，但能承接这种增量的精密加工企业却相当有限：
一是如上文所述，曲轴的生产制造存在相当高的工艺技术门槛；二是没有多少新兴企业能说服投资方重金投资发动机这种“夕阳行业”。
这意味着曲轴行业很难像国内大部分制造业一样，短时间内被卷成一片红海。而且，全球范围内正在兴起的混动浪潮又保障了曲轴市场的持续成长。
在这一过程中成长起来的新造车公司，要想获得足够有竞争力的发动机，大概率绕不过福达等成熟的曲轴企业。2022年理想为其L系列增程车型寻找曲轴供应商时，福达也成功拿到了定点。
不过即便面临确定的市场预期，福达对产能的扩张也保持了理性。黎福超告诉我们：“曲轴生产线的投资成本回收周期差不多要十年，今天投资的生产线能不能赚钱，要基于对未来十年市场认真的研究和可靠的预测。”
“高筑墙、广积粮、缓称王”是福达的竞争策略。
近五年福达大批引入智能化设备来增强竞争力，目前共计15条乘用车生产线中已经有8条改造成了智能化生产线，工作流、设备管理、刀具损耗完全由机器监控，包括规划和在建的年产180万根曲轴新生产线也将完全接入智能化控制。
在目前国外汽车市场增长乏力，国内汽车市场深陷价格战的下行周期中，福达依然在按照自己的节奏扩建产能，以期在未来的景气周期中巩固与扩大优势。
预计到今年12月，福达将有100万-120万根新的曲轴产能投产，明年7月再增加60万根，其中新增6条智能化产线是专为比亚迪准备的。
目前福达已经是国内乘用车混动曲轴产量最大的曲轴供应商，与比亚迪合作产生的示范效应也开始发挥作用，今年上半年奇瑞、赛力斯（问界）等在混动上发力的车企也开始与福达接触，下半年已经达成深度合作并批量供货。
随着客户需求的增加，福达有望在明年成为中国最大的曲轴供应商，并可能在三五年后成为全球最大的曲轴供应商。
在如今视增长如命，被地方产业基金和投资人裹挟的国内制造业，能有余裕按照自身节奏成长的企业并不多见。
03
用体系化能力追求第二曲线
站在2024年的节点，福达也在迎来新的增长阶段。去年福达成立了新能源事业部，并在桂林本部单独开辟了一片厂区，专门生产新能源汽车电驱动系统高精密齿轮。
福达最新的半年报显示，目前的两项新业务中，福达的电驱动减速齿轮已经开始批量出货，而机器人减速器的研发也已有所进展，将在下半年开始拓展定点项目。
毫无疑问，福达正在为进入新能源汽车减速齿轮和机器人减速器两项未来业务蓄力。
在谈及为何会做出这样的选择时，黎福超给出了福达业务扩展的两个原则：
一是新业务必须与曲轴一样拥有足够高的行业技术壁垒。
新能源汽车中齿轮等机械传动部件虽然被大幅压缩，但由于电机远高于发动机的转速，和电机瞬时功率大的特性，对电驱齿轮的载荷能力要求比燃油车更高。
同时由于发动机取消，传动齿轮成为振动和噪音的主要来源，对齿轮的加工精度要求也更严格。
这些因素推高了电驱齿轮的加工壁垒，对齿轮精度的要求从传统变速箱的6-7级上升至4-5级，而过去4-5级精度的齿轮通常只用于超精密机床与航天航空发动机等高速高平稳性工况。
与此同时，由于精度提升，过去传统车企为燃油车变速箱建造的齿轮生产线不再适用；新势力短期内难以摸透精密加工的诀窍，在向新能源与智能化转型的节点上，整车厂也缺乏大力投资齿轮业务的动力，通常会选择外包。
在这一点上，机器人行业也有相似的趋势，主机厂如今将更多精力放在控制算法层面，而对占机器人成本高达35%的减速器零部件，新兴的企业要么选择采购国外的成熟方案，要么选择与国内精密加工企业联合研发。
而要承接高精度要求的新能源电驱齿轮与机器人减速器业务，第三方加工企业势必要具备与之匹配的业务和技术能力。
而这也与黎福超提到的第二个原则相吻合，即新业务要能延续和继承福达几十年成熟的“制造经验”。
这里所说的“制造经验”不光包含齿轮与曲轴在加工工艺上的相似性：
两种零部件都需要经历粗加工、热处理、精加工三个大的环节，对磨削精度、加工件强度和稳定生产的要求都很高，同样需要大批熟练的高技术工人、先进的技术工艺装备和相应的设备维护和调试能力。
同时也包含了福达在精密加工行业长期稳定生产的口碑，和以此与上下游企业形成的互信程度。
以上游设备采购为例，黎福超告诉我们，2022年他们决定投资新能源电驱齿轮业务的时候，一口气向欧美多个国家的十几家世界一流装备公司订购了100多台设备。
原本这些公司并没有这么多产能，但出于对福达的信任，都想尽办法挤出产能供给了福达。这才让福达在齿轮项目投建仅15个月后就初步形成了生产能力。
而在下游，原本有整车企业已经准备投资减速齿轮业务，但得知福达已经在建设产能后，又停掉了in house的投资计划，决定直接向福达采购。
也是在这种情况下，福达的新能源车减速齿轮业务迅速走完了从建厂，到定点，再到批量生产供货的全过程，客户包括了吉利、比亚迪、上汽通用、上海联合电子、德国舍弗勒等头部整车厂与Tier 1。
基于目前良好的态势，福达的新能源业务已经在考虑二期产能的布局。
福达新能源电驱齿轮智能化生产线
透过对福达的观察，与其说这家企业的看家本领体现在其看家的曲轴产品上，不如说福达具备的是精益制造的体系化能力，毕竟产品容易被同行模仿，而体系力却很难被他人复制，得益于这种能力，福达既能从容进入新能源电驱齿轮领域，也有望在未来机器人减速器的业务上打开新的增长空间。
对于福达这样的供应商来说，这才是跳出内卷陷阱，实现自我迭代的关键。
