國產特斯拉Model Y用上一體壓鑄2.0 但這不是萬能藥
特斯拉一體化壓鑄技術,有了重大突破。而這項技術已經開始應用,上海超級工廠生產的Model Y,就是用的一體壓鑄技術2.0。原本多個散件集成為一個零件,生產效大幅爬升,相較於傳統的生產方式,車身系統的重量,可以減少超10%。 最重要的還是降本,得益於結構設計的優化,Model Y後底板總成系統採用一體壓鑄方式後,成本狂降40%。「降本狂魔」馬斯克,終於拿到趁手的兵器。這項新的技術,幾乎可以改變現有的電動車生產模式,也讓馬斯克加速實現生產成本減半的目標。自此,特斯拉的最大的產品,將不再是汽車,而是工廠。其它車企也快速追趕,包括豐田、通用、福特等大批傳統車企,相繼開始研發一體壓鑄技術。新一輪價格戰,將在所難免了。01 、顛覆傳統,研發週期最短18個月傳統的汽車底盤,一般是由數百上千個零件進行焊接,形成前後結構加上中間的三段式結構。而特斯拉一體壓鑄技術2.0,就是把電動車幾乎所有複雜車身底板零件,壓鑄成一個整體。這樣的好處顯而易見,例如車身會更穩定堅固,NVH性能也提升了。用一個壓鑄機,就可以讓產線二三百個機器人集體“下線”,單這一項就能省不少成本。來源:特斯拉目前在特斯拉上海超級工廠生產的Model Y,已經應用了這些技術快速鑄型,最大的特點是省錢、省時又省力。重量可節省超10%,相關成本降40%,生產效率也大幅提升。9月6日,特斯拉上海超級工廠第200萬輛整車下線。特斯拉有關人士介紹,第一次完成「100萬輛」目標,上海工廠花了33個月,從100萬到200萬,只花了13個月。來源:特斯拉 算下來,平均每輛車的生產時間快了2.5倍!回饋到消費端,就是車賣的更便宜了。其實目前上海工廠應用這項技術,還不是全部。今年3月的投資者日活動現場,馬斯克介紹了特斯拉對工廠的改造計畫-「開箱製程」(Unboxed Assembly Process)。這也是特斯拉計劃在未來十年,生產數千萬輛更便宜的電動車並仍能保持獲利的關鍵。這種全新的生產模式,顛覆了傳統造車沖壓、焊接、塗裝、組裝的四大製程。是把整車的零件,分成了6個大模組,每個模組單獨生產。這些模組生產完成後,特斯拉再透過沖壓工序組裝整個車身,整個過程就像組裝箱子一樣。當然,特斯拉並不會把車輛當作箱子,而是把箱子展開進行組裝,所以稱之為「開箱工藝」。特斯拉表示,透過這個全新的流程,將讓工廠製造人員減少40%,製造所需的空間和時間也將減少30%。同時也可以將組裝費用,降低到目前Model 3或Model Y的一半。來源:特斯拉路透社前不久報道稱,車底零件壓鑄成型,就是「開箱製程」的關鍵一步。依靠這項技術,特斯拉對於新車的研發週期也將大大縮短,有消息人士稱,特斯拉能夠在18-24個月內,從頭開始完成一款汽車的開發,而在此之前,車企對於一輛新車的研發,多則七、八年,少則要三、四年才能完成。對於這個技術,不少大佬都開始聲援,例如德國多特蒙德自由大學研究員讓?菲利普?維克勒評價說,特斯拉的新流程革命性地超過了模組化生產,去掉標準流程,並創建了全新的工作模式。德國管理顧問公司Berylls總監馬丁·弗倫奇也稱,豐田開拓並應用了幾十年的生產系統被擊倒了,特斯拉的Unbox流程將改變汽車生產方式。02、成本太高,用戶短時間受益有限一體化壓鑄技術的好處不言而喻,既能提高生產效率,又能降低成本,但也不是完全沒有缺點。最大的問題就是太貴。其研發成本相當高,有鑄造專家稱,一旦製造出大型金屬試模,在設計過程中的一次加工調整,就可能會花費10萬美元,而重新製造模具,更是可能需要150萬美元。除非模具能一次滿足設計需求,否則後製調整變更,甚至報廢都是一筆很大的費用。換句話說,用一體機壓鑄的車型,必須得是爆款。來源:特斯拉一般情況下,大型金屬模具的整個設計過程需要花費約400萬美元,而這個過程往往需要重複五到六次甚至更多才能達到完美狀態。這也是為什麼一體化壓鑄技術雖好,但遲遲沒有在車企中被廣泛使用的重要原因。不過特斯拉一開始就想到怎麼解決這個問題了——用3D 列印。路透社報道稱,馬斯克為了將車身底部鑄造成一個整體,求助了使用3D 列印機用工業砂製作測試模具的公司。簡單來說,就是利用3D列印機將液體黏合劑沉積在薄薄的砂層上,然後一層一層地製造出可以壓鑄熔融合金的模具。消息人士稱,砂型鑄造的設計驗證過程成本,是目前所有方案中最低的一個,僅為金屬原型的3%。同時3D列印的另一個好處是可以節省開發時間,根據路透社報道,使用3D列印等公司的設備,在幾小時內就能重新列印出一個新原型,因此特斯拉可以根據設計需求多次反复進行調整。在時間方面,使用砂性鑄造的設計驗證週期只需要2到3個月,而金屬模具原型則需要半年到一年的時間。前期成本和時間的問題解決之後,就要考慮實際操作的事了。想要實現壓鑄大型的車身零件,特斯拉就需要更大的壓鑄機。有鑄造業工程師表示,壓鑄面積越大,對鎖模力的要求就越高,而要實現整個車身底部一體式壓鑄,鎖模力需要達到16000噸的級別,而且機器的體型巨大,這也意味著需要更大的廠房空間,以及花更多的錢。特斯拉現在用於Model Y的一體式壓鑄機,鎖模力為6000噸,其擁有鎖模力最大的壓鑄機則是專為生產Cybertruck打造的9000噸級壓鑄機。來源:IDRA當然,以上是生產端面臨的問題,在售後方面,就非常明顯了──維修成本也很高。尤其在撞擊或剮蹭後,維修需要更換整塊零件,最終導致修車成本和保險費率增加。所以更像是「一錘子買賣」的零件,一旦剮蹭,就會有「換車」的風險。03、不是萬能藥即便成本和售後有較大問題,但對車商來說,一旦規模化生產,其優點遠大於缺點。一體化壓鑄技術,基本原理就是將金屬加熱熔化成液態,再擠壓澆入模具中,待冷卻後成型,就得到了符合要求的零件。在此之前,福特F150的製造就採用了一體化壓鑄技術。不過把這個技術真正帶入市場並發揚光大的,還是特斯拉。而且特斯拉也對其進行了大量創新,這也是它對汽車產業的貢獻,為新能源汽車製造提供了一個演進的方向。不久前,就連固執的豐田也公開了其開發的車身一體壓鑄成型技術,只需三分鐘,便可完成三分之一車身的成型製造。豐田表示,該技術旨在進一步降低生產工序和成本,從而提高其在電動車領域的利潤,並追趕特斯拉,預計在2026年投放市場的純電動車將採用該技術。豐田稱,在應用一體壓鑄工藝後,車身後部只需一個單一的零件和一個簡單的工序,而此前大約需要86個不同的零件,經過33個獨立的工序組裝,這一系列複雜的過程還得花好幾個小時完成。來源:Toyota比起傳統的製造流程,豐田的一體化壓鑄工藝已經有了明顯改進,但仍落後於特斯拉。此外,隨著特斯拉將一體化壓鑄技術帶到國內,無論是理想、小鵬等新勢力,或是長城、賓士這些傳統品牌也開始跟進這項技術。根據中銀證券測算,2025年,一體化壓鑄市場規模將達220億元,4年複合成長率高達133%。可以說一體化壓鑄技術的優點和缺點都很明顯,在利用上也有好有壞,例如既可以在降低成本的同時還能提升車輛在碰撞事故中的安全性。但這也增加了後期的維修成本,先前特斯拉Model Y的「天價維修費」事件,就是因一體化壓鑄件損壞。可以預見,為了降本,車企用一體化壓鑄技術將是不可逆的趨勢。但在實際應用中,一體化壓鑄也不是萬靈藥,畢竟只有適合自己才是最好的。