东 (*chedongxi).
作者 |明成.
编辑 | juice
近日,特斯拉Cybertruck正式交付,由9000吨压铸设备打造的不锈钢车身引来无数关注。 在马斯克的描述下,一体化压铸可以像玩具车一样制造出新车,车身是由几个零件“拼凑”而成的。
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特斯拉Cybertruck
而最先向大众推广汽车一体化压铸技术的,也是特斯拉。 2024年9月,马斯克宣布特斯拉Model Y将采用一体式压铸后地板总成技术。 现在,特斯拉使用6000至9000吨级的大型压铸机,通过一体化压铸技术生产Model Y的前后结构,大大降低了生产成本。
汽车集成压铸技术的不断提升,让特斯拉能够更好的控制整车成本,也大大缩短了整车生产时间,这让特斯拉在日益“碾压”的中国新能源汽车市场中更具竞争力。
在新能源汽车市场的激烈竞争下,其他车企纷纷进入一体化压铸技术领域。 在特斯拉之后,小鹏汽车、理想汽车、希爱力汽车等车企也表示将采用该技术,并陆续推出了一些车型,比如即将推出的AITO M9。
但是,汽车的一体化压铸技术显然不是任何人都可以使用的技术,否则大多数车企早就应该用上了这项技术。 集成压铸技术的门槛很高,包括工厂设备成本、材料成本、技术难度等。
其中,最致命的是汽车一体化压铸技术的压铸模具设计、材料、加工、检验、试模等工序冗长、成本高昂,可谓“开弓难回头”。 而模具基本可以说是专门的汽车定制,如果这款车型或者一系列车型的后续销量不好,车企很难通过“体量”来分摊开发成本。
这对于“不愁卖”的特斯拉来说或许没什么大不了的,但对于不断创新、争夺市场份额的国内车企来说,每一次在汽车一体化压铸技术实践上的投入,都可以说是一场“豪赌”。
目前,在国内车企中,一体化压铸技术布局较为突出,率先在AITO M9上使用9000吨一体化压铸技术,作为对比,特斯拉也在最新的Cyberturck上采用了9000吨一体化压铸技术。
值得一提的是,希爱力使用的9000吨一体化压铸机与特斯拉规格相似,但特斯拉尚未在国内实现9000吨一体化压铸技术。 同时,赛力斯汽车还将智能制造理念融入到汽车工厂建设中,利用智能机器人、质量自动化检测技术和工厂直播“云监管”,确保车辆高质量交付。
随着越来越多的车企布局,未来,汽车车身一体化压铸技术可能成为主流,汽车行业正在发生一场技术变革。
一体式压铸是指采用超大吨位压铸机,将多个单独的、分散的零件高度集成,一次压铸成几个大型铝铸件,从而代替多个零件的组合冲压,然后焊接或铆接。
2024年9月,马斯克首次宣布将采用一体化压铸技术生产Model Y的后车身面板,并将逐步用2-3个大型压铸件替代整个车身地板的370多个结构件,开创了大型汽车零部件铝合金一体化压铸的先河。
特斯拉Model Y压铸件。
现在,特斯拉Model Y和最新的Cybertruck使用一体式压铸技术。 其中,原本在Model 3上需要70多个零部件的后地板,在采用一体式压铸技术的Model Y上只需要两个零部件。
在 2023 年的特斯拉投资日上,特斯拉发布了其最新版本的车身制造压铸技术,被称为“开箱组装工艺”。 该技术将车身分为6个模块,包括地板和电池组CTC集成。 每个模块都是单独生产的,然后连接在一起。 这个过程就像组装一个盒子,因此得名“开箱过程”。
虽然这项技术尚未实现,但可以看作是特斯拉在汽车一体化压铸技术上最新理念的展示。
其他车企也不甘示弱,纷纷跟进汽车一体化压铸技术。 目前,一些车企已经布局了一体化压铸,一些车企也拿出了应用一体化压铸技术的车型。
沃尔沃、大众等传统车企也在跟进这项技术。 沃尔沃预计将在2024年将集成压铸技术应用于新的全电动平台,而大众汽车计划在Trinity项目中引入集成压铸技术。 汽车一体化压铸技术正在成为车企的热门技术。
小鹏、蔚来、极氪、希爱力等国内车企也纷纷布局集成压铸技术,部分车企也有采用集成压铸技术的车型。 例如,即将推出的AITO M9的车身整个后部由三个集成压铸铝合金部件组成,分别是后地板和左右后侧板。
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可以看出,汽车一体化压铸技术正在发展并走向市场,老牌车企和国内有一定实力的车企正在布局这项技术。 可以说,一体式压铸技术是汽车行业的一项新兴热点技术。
集成压铸技术因其在汽车生产中带来的轻量化、降低成本和提高效率等优势,已成为一项新的热点技术。
首先是生产成本,在传统的“冲焊”工艺下,白车身组装需要对数百个零件进行单独加工,这需要大量的冲压机、模具等设备做支撑,相比之下,一体化压铸工艺会大大减少车身零件,整个白车身的制备只能通过3-5台大型压铸机来实现, 少量的辅机和模具,大大降低了生产线建设的成本,也可以减少厂房面积。
在传统汽车零部件生产的冲压过程中,原材料挤压后不可避免地会产生边角料,而一体压铸时注入的液态金属与成品材料的重量基本相同,材料利用率更高。 此外,更好的材料一致性也提高了车身的利用率。 据上海**日报报道,特斯拉的Model Y一体式压铸后地板减轻了车身系统10%以上的重量,此外,后地板的生产成本降低了40%。
在生产效率方面,一体化压铸技术减少了冲压、焊接、涂胶等工序,大大缩短了车身的生产时间。 同时,零件数量的减少可以将车身在综合匹配过程中所需的周期缩短到1-2轮,节省3-4个月的匹配时间。
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特斯拉的多合一压铸工厂。
此外,一体式压铸技术也为汽车车身带来了发展进步。
一体化压铸技术以压铸成型代替焊接工艺,避免了铝合金焊接中出现的热影响区强度下降问题,提高了连接强度。 此外,集成压铸件的设计不考虑安装孔的尺寸和位置,更容易实现最佳的工程结构,从而赋予车身更大的抗冲击性。
同时,根据建岳汽车的评测数据,传统钢制车身的重量分别为350kg和450kg,而一体式压铸车身的原材料为铝合金,车身重量约为200 250kg,具有更多的轻量化优势。
AITO M9搭载大型一体式压铸后车身零部件等222个零部件,零部件数量减少95%。连接点数量减少了1,440个,减少了70%,从而实现了更高的集成度、更高的可靠性(刚度)和更轻量化。
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M9压铸件。
此外,一体式压铸体的精度可以达到微米级。 这将对自动驾驶汽车的发展有很大帮助。 自动驾驶汽车需要通过激光雷达、毫米波雷达、高清摄像头等传感器对路况进行检测和感知,为了保证测量的准确性,需要严格控制测量仪器的偏航角、俯仰角、侧倾角等。 一体化压铸技术的高精度优势,可以最大限度地减少车身对测量仪器安装的影响,有利于自动驾驶技术的发展。
对于车企来说,汽车一体化压铸技术虽然具有诸多优势,但技术并非遥不可及。 目前,国内只有少数车企在部分车型上使用集成压铸技术,因为集成压铸技术的技术门槛很高。
从初期投资的角度来看,压铸冷却水的布置和使用的压力参数都需要调试和经验,因此要想保证较高的产品成品率,就需要积累多年的压铸参数经验。 特斯拉花了将近一年的时间,将一体化压铸地板的良品率从30%提高到70%-85%。
从产品的角度来看,汽车零部件越大,压铸机的锁模力要求就越高,压铸机的成本也就越高。 同时,一体式压铸件设计复杂,开发周期长,资金投入大,一旦投入生产就很难返工,试错成本高。 此外,这些巨额投资要求车企采用后续“量”法摊销成本,如果车型后续销量不好,公司可能会蒙受损失。
对于用户来说,一体式压铸模型在机身损坏时的维护成本很高。 此前,网路有报道称,一辆特斯拉Model Y的车尾撞墙,车辆从右后门到右后挡板右侧大面积受损,车主对接客户经理的聊天记录显示,客户经理给出的估计维修费用为20万。
集成压铸技术对车企来说既是机遇也是挑战。 在国内汽车市场,一体化压铸技术带来的车身强度革命和边际成本降低的优势,可以让车企更加脱颖而出。
在赛利斯汽车生产的AITO M9上,我们可以看到国内车企在这项技术上的布局和实践。
目前,AITO M9新车已预订近4万辆,一体化压铸技术和智能制造实力的投入将在很大程度上保证AITO M9的产能和质量。
作为赛利斯汽车智能制造的核心技术之一,9000吨一体化压铸工艺可有效实现整车高效生产,同时实现轻量化、高安全性、降低生产成本。 通过9000吨压铸机,生产出的后车身可减少近80个零件,使汽车在市场上的集成压铸件中实现了高度集成,有效减轻了车身总重量,降低了制造复杂性,大大提高了生产效率,有效提高了车辆的续航和节能效率。
同时,赛力斯汽车的智能工厂充分应用智能化技术,实现生产过程中设备与数据的互联互通。 其中一家拥有3000多台智能协作机器人,三家工厂共计5000多台,为行业首创,有效提高了企业的生产效率和产品质量。 大量机器人智能装备的应用和大量机器人智能装备的应用,使得希爱力汽车智能工厂焊接车间、喷涂车间自动化率高达100%,车间自动化率为行业内最高。
新能源汽车企业工厂机器人数量排名。
而且,赛力斯汽车智能工厂采用行业首创的质量自动化检测技术,从首商端、制造环节、线下环节对零部件、系统、整车质量进行全过程实检,实现车辆100%全检、全身“CT扫描”、云端自动化云端测试数据、 以及10000+信号云大数据对比生成报告,形成“一车一档”,只有100%合格方可出厂,赋能爱拓文杰系列产品的高质量交付。
此外,早在今年5月,希爱力汽车就开通了工厂直播,让广大消费者“云监管”,智能制造品质可视化,让生产过程更加透明,也解决了部分用户的配送顾虑,每次直播同时直播人数高达上千人, 粉丝数量也超过了20万。
同时,可以说,赛利斯汽车等国产车企正在将特斯拉的一体化压铸技术转化为趋势,推动着汽车车身工程的革命。
特斯拉带来的一体化压铸技术势头,在国内车企的努力下,正在成为汽车行业的新趋势。 在AITO M9的实践中,赛力汽车做了国内车企应用一体化压铸技术的典范。
随着压铸技术的不断进步,未来一体式压铸件的成本可能会越来越低,制造精度控制会越来越好,这对于车企降本增效将更加有意义。 也许这项技术将成为汽车行业的发展趋势。