東 (*chedongxi).
作者 |明成.
編輯 | juice
近日,特斯拉Cybertruck正式交付,由9000噸壓鑄裝置打造的不鏽鋼車身引來無數關注。 在馬斯克的描述下,一體化壓鑄可以像玩具車一樣製造出新車,車身是由幾個零件“拼湊”而成的。
編輯搜尋影象。
特斯拉Cybertruck
而最先向大眾推廣汽車一體化壓鑄技術的,也是特斯拉。 2024年9月,馬斯克宣布特斯拉Model Y將採用一體式壓鑄後地板總成技術。 現在,特斯拉使用6000至9000噸級的大型壓鑄機,通過一體化壓鑄技術生產Model Y的前後結構,大大降低了生產成本。
汽車整合壓鑄技術的不斷提公升,讓特斯拉能夠更好的控制整車成本,也大大縮短了整車生產時間,這讓特斯拉在日益“碾壓”的中國新能源汽車市場中更具競爭力。
在新能源汽車市場的激烈競爭下,其他車企紛紛進入一體化壓鑄技術領域。 在特斯拉之後,小鵬汽車、理想汽車、希愛力汽車等車企也表示將採用該技術,並陸續推出了一些車型,比如即將推出的AITO M9。
但是,汽車的一體化壓鑄技術顯然不是任何人都可以使用的技術,否則大多數車企早就應該用上了這項技術。 整合壓鑄技術的門檻很高,包括工廠裝置成本、材料成本、技術難度等。
其中,最致命的是汽車一體化壓鑄技術的壓鑄模具設計、材料、加工、檢驗、試模等工序冗長、成本高昂,可謂“開弓難回頭”。 而模具基本可以說是專門的汽車定製,如果這款車型或者一系列車型的後續銷量不好,車企很難通過“體量”來分攤開發成本。
這對於“不愁賣”的特斯拉來說或許沒什麼大不了的,但對於不斷創新、爭奪市場份額的國內車企來說,每一次在汽車一體化壓鑄技術實踐上的投入,都可以說是一場“豪賭”。
目前,在國內車企中,一體化壓鑄技術布局較為突出,率先在AITO M9上使用9000噸一體化壓鑄技術,作為對比,特斯拉也在最新的Cyberturck上採用了9000噸一體化壓鑄技術。
值得一提的是,希愛力使用的9000噸一體化壓鑄機與特斯拉規格相似,但特斯拉尚未在國內實現9000噸一體化壓鑄技術。 同時,賽力斯汽車還將智慧型製造理念融入到汽車工廠建設中,利用智慧型機械人、質量自動化檢測技術和工廠直播“雲監管”,確保車輛高質量交付。
隨著越來越多的車企布局,未來,汽車車身一體化壓鑄技術可能成為主流,汽車行業正在發生一場技術變革。
一體式壓鑄是指採用超大噸位壓鑄機,將多個單獨的、分散的零件高度整合,一次壓鑄成幾個大型鋁鑄件,從而代替多個零件的組合沖壓,然後焊接或鉚接。
2024年9月,馬斯克首次宣布將採用一體化壓鑄技術生產Model Y的後車身面板,並將逐步用2-3個大型壓鑄件替代整個車身地板的370多個結構件,開創了大型汽車零部件鋁合金一體化壓鑄的先河。
特斯拉Model Y壓鑄件。
現在,特斯拉Model Y和最新的Cybertruck使用一體式壓鑄技術。 其中,原本在Model 3上需要70多個零部件的後地板,在採用一體式壓鑄技術的Model Y上只需要兩個零部件。
在 2023 年的特斯拉投資日上,特斯拉發布了其最新版本的車身製造壓鑄技術,被稱為“開箱組裝工藝”。 該技術將車身分為6個模組,包括地板和電池組CTC整合。 每個模組都是單獨生產的,然後連線在一起。 這個過程就像組裝乙個盒子,因此得名“開箱過程”。
雖然這項技術尚未實現,但可以看作是特斯拉在汽車一體化壓鑄技術上最新理念的展示。
其他車企也不甘示弱,紛紛跟進汽車一體化壓鑄技術。 目前,一些車企已經布局了一體化壓鑄,一些車企也拿出了應用一體化壓鑄技術的車型。
沃爾沃、大眾等傳統車企也在跟進這項技術。 沃爾沃預計將在2024年將整合壓鑄技術應用於新的全電動平台,而大眾汽車計畫在Trinity專案中引入整合壓鑄技術。 汽車一體化壓鑄技術正在成為車企的熱門技術。
小鵬、蔚來、極氪、希愛力等國內車企也紛紛布局整合壓鑄技術,部分車企也有採用整合壓鑄技術的車型。 例如,即將推出的AITO M9的車身整個後部由三個整合壓鑄鋁合金部件組成,分別是後地板和左右後側板。
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可以看出,汽車一體化壓鑄技術正在發展並走向市場,老牌車企和國內有一定實力的車企正在布局這項技術。 可以說,一體式壓鑄技術是汽車行業的一項新興熱點技術。
整合壓鑄技術因其在汽車生產中帶來的輕量化、降低成本和提高效率等優勢,已成為一項新的熱點技術。
首先是生產成本,在傳統的“衝焊”工藝下,白車身組裝需要對數百個零件進行單獨加工,這需要大量的沖壓機、模具等裝置做支撐,相比之下,一體化壓鑄工藝會大大減少車身零件,整個白車身的製備只能通過3-5臺大型壓鑄機來實現, 少量的輔機和模具,大大降低了生產線建設的成本,也可以減少廠房面積。
在傳統汽車零部件生產的沖壓過程中,原材料擠壓後不可避免地會產生邊角料,而一體壓鑄時注入的液態金屬與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車身的利用率。 據上海**日報報道,特斯拉的Model Y一體式壓鑄後地板減輕了車身系統10%以上的重量,此外,後地板的生產成本降低了40%。
在生產效率方面,一體化壓鑄技術減少了沖壓、焊接、塗膠等工序,大大縮短了車身的生產時間。 同時,零件數量的減少可以將車身在綜合匹配過程中所需的週期縮短到1-2輪,節省3-4個月的匹配時間。
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特斯拉的多合一壓鑄工廠。
此外,一體式壓鑄技術也為汽車車身帶來了發展進步。
一體化壓鑄技術以壓鑄成型代替焊接工藝,避免了鋁合金焊接中出現的熱影響區強度下降問題,提高了連線強度。 此外,整合壓鑄件的設計不考慮安裝孔的尺寸和位置,更容易實現最佳的工程結構,從而賦予車身更大的抗衝擊性。
同時,根據建嶽汽車的評測資料,傳統鋼製車身的重量分別為350kg和450kg,而一體式壓鑄車身的原材料為鋁合金,車身重量約為200 250kg,具有更多的輕量化優勢。
AITO M9搭載大型一體式壓鑄後車身零部件等222個零部件,零部件數量減少95%。連線點數量減少了1,440個,減少了70%,從而實現了更高的整合度、更高的可靠性(剛度)和更輕量化。
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M9壓鑄件。
此外,一體式壓鑄體的精度可以達到微公尺級。 這將對自動駕駛汽車的發展有很大幫助。 自動駕駛汽車需要通過雷射雷達、公釐波雷達、高畫質攝像頭等感測器對路況進行檢測和感知,為了保證測量的準確性,需要嚴格控制測量儀器的偏航角、俯仰角、側傾角等。 一體化壓鑄技術的高精度優勢,可以最大限度地減少車身對測量儀器安裝的影響,有利於自動駕駛技術的發展。
對於車企來說,汽車一體化壓鑄技術雖然具有諸多優勢,但技術並非遙不可及。 目前,國內只有少數車企在部分車型上使用整合壓鑄技術,因為整合壓鑄技術的技術門檻很高。
從初期投資的角度來看,壓鑄冷卻水的布置和使用的壓力引數都需要除錯和經驗,因此要想保證較高的產品成品率,就需要積累多年的壓鑄引數經驗。 特斯拉花了將近一年的時間,將一體化壓鑄地板的良品率從30%提高到70%-85%。
從產品的角度來看,汽車零部件越大,壓鑄機的鎖模力要求就越高,壓鑄機的成本也就越高。 同時,一體式壓鑄件設計複雜,開發周期長,資金投入大,一旦投入生產就很難返工,試錯成本高。 此外,這些鉅額投資要求車企採用後續“量”法攤銷成本,如果車型後續銷量不好,公司可能會蒙受損失。
對於使用者來說,一體式壓鑄模型在機身損壞時的維護成本很高。 此前,網路有報道稱,一輛特斯拉Model Y的車尾撞牆,車輛從右後門到右後擋板右側大面積受損,車主對接客戶經理的聊天記錄顯示,客戶經理給出的估計維修費用為20萬。
整合壓鑄技術對車企來說既是機遇也是挑戰。 在國內汽車市場,一體化壓鑄技術帶來的車身強度革命和邊際成本降低的優勢,可以讓車企更加脫穎而出。
在賽利斯汽車生產的AITO M9上,我們可以看到國內車企在這項技術上的布局和實踐。
目前,AITO M9新車已預訂近4萬輛,一體化壓鑄技術和智慧型製造實力的投入將在很大程度上保證AITO M9的產能和質量。
作為賽利斯汽車智慧型製造的核心技術之一,9000噸一體化壓鑄工藝可有效實現整車高效生產,同時實現輕量化、高安全性、降低生產成本。 通過9000噸壓鑄機,生產出的後車身可減少近80個零件,使汽車在市場上的整合壓鑄件中實現了高度整合,有效減輕了車身總重量,降低了製造複雜性,大大提高了生產效率,有效提高了車輛的續航和節能效率。
同時,賽力斯汽車的智慧型工廠充分應用智慧型化技術,實現生產過程中裝置與資料的互聯互通。 其中一家擁有3000多台智慧型協作機械人,三家工廠共計5000多台,為行業首創,有效提高了企業的生產效率和產品質量。 大量機械人智慧型裝備的應用和大量機械人智慧型裝備的應用,使得希愛力汽車智慧型工廠焊接車間、噴塗車間自動化率高達100%,車間自動化率為行業內最高。
新能源汽車企業工廠機械人數量排名。
而且,賽力斯汽車智慧型工廠採用行業首創的質量自動化檢測技術,從首商端、製造環節、線下環節對零部件、系統、整車質量進行全過程實檢,實現車輛100%全檢、全身“CT掃瞄”、雲端自動化雲端測試資料、 以及10000+訊號雲大資料對比生成報告,形成“一車一檔”,只有100%合格方可出廠,賦能愛拓文傑系列產品的高質量交付。
此外,早在今年5月,希愛力汽車就開通了工廠直播,讓廣大消費者“雲監管”,智慧型製造品質視覺化,讓生產過程更加透明,也解決了部分使用者的配送顧慮,每次直播同時直播人數高達上千人, 粉絲數量也超過了20萬。
同時,可以說,賽利斯汽車等國產車企正在將特斯拉的一體化壓鑄技術轉化為趨勢,推動著汽車車身工程的革命。
特斯拉帶來的一體化壓鑄技術勢頭,在國內車企的努力下,正在成為汽車行業的新趨勢。 在AITO M9的實踐中,賽力汽車做了國內車企應用一體化壓鑄技術的典範。
隨著壓鑄技術的不斷進步,未來一體式壓鑄件的成本可能會越來越低,製造精度控制會越來越好,這對於車企降本增效將更加有意義。 也許這項技術將成為汽車行業的發展趨勢。