一體式壓鑄的優點是:減重(weight reduction)、降低成本和提高生產效率。 因此,它已成為目前新能源汽車企業正在採用的一項技術。
自2024年特斯拉首次應用於Model Y以來,國內外車企如:蔚來汽車、小鵬汽車、理想汽車、極氪汽車、高河汽車、賽利斯汽車(文傑)、1. 特斯拉model y特斯拉是汽車領域一體化壓鑄的開拓者和引領者,自2024年起與義大利壓鑄裝置製造商Idra合作,率先在Model Y上採用後地板一體化鑄造方案,使用6000噸壓鑄裝置隨後,前機艙+後地板全部採用一體化壓鑄技術,零件數量從171個減少到2個,焊點數量減少1600多個採用4680的CTB整合方案,整車重量減輕10%,零部件減少370件,成本降低7%。
特斯拉 Model Y 整合壓鑄件與傳統 Model 3 解決方案的比較。
cybertruckCybertruck沿用了Model Y的前艙+後車身地板的一體化設計。
Cybertruck的一體式後地板壓鑄件未來方案近日有報道稱,特斯拉在一體化壓鑄技術上有了新的突破,即從目前的三段式結構到整個地板的進一步一體化。 2. 氪汽車極氪 009極氪在2024年量產交付其旗艦MPV ZEEKR 009,該車型大膽採用一體式壓鑄後端鋁製車身,這也是迄今為止量產規模最大的一體式後車身,該零件直接壓鑄成尾部有大零件的後端鋁製車身,在此過程中減少了80個零件和近800個焊接點, 生產效率提高60%,重量減輕16%,變形減少16%,彎曲剛度降低11%,扭轉剛度降低9%5%,其扭轉剛度可達36450N·m度。
除了將整個後車身合二為一(與特斯拉的後車身骨架不同,其後車身地板沒有一體式)之外,極氪還增加了這種一體式後車身的可維護性。
極氪009採用四級碰撞區策略,這四個碰撞區加上兩個額外的可修復更換結構,使得極氪009的壓鑄後車身也能降低碰撞後的維護成本。 氪 001 fr目前,整合壓鑄件按位置不同可分為前、中、後三段,前段和後段的一體壓鑄已得到很大程度的應用,但車身中段的一體壓鑄件很少批量生產。 極氪001的FR版採用中段一體化方案,稱為“一體化壓鑄蜻蜓結構”。
ZEEKR 001FR一體式蜻蜓結構 根據極氪的描述,蜻蜓結構可以帶來重量減輕7%,座椅安裝點剛度平均提高18%,生產效率提高20%的優點,此外還有一定的延展性,即不為單一型號做準備, 自適應車型軸距頻寬達到206mm。 3. 小鵬汽車小鵬汽車在整合壓鑄領域的量產應用主要體現在小鵬G6和X9 MPV車型上。 小鵬G6其中,小鵬G6採用前後一體式鋁壓鑄機身,採用12000噸壓鑄機,前後一體壓鑄件數量為161件,零部件一體化減輕了機身重量,比傳統鋼製機身輕17%左右車輛的扭轉剛度大幅提高至41,600 N·m度。
小鵬G6前後一體化鑄件小鵬X9X9採用全球最大壓鑄機,量產能力達12000噸,整合167個零件,比傳統車身結構減少19%。 碰撞變形降低20%,彎曲剛度提高40%,車輛後部整體強度比傳統設計強度提高30%以上,車輛扭轉剛度可達46000N·m度。 截至目前,已使用3臺不同噸位的壓鑄機生產不同的產品,具體為:7000噸壓鑄機用於X9前艙壓鑄,12000噸壓鑄機用於壓鑄X9後地板件和G6前後車身部件,正在安裝16000噸壓鑄單元,將用於生產電池組元件。
小鵬X9前後一體化壓鑄件4.希愛力:M9M9搭載大型一體式壓鑄後車身等壓鑄件,M9將車身222個零部件整合為10個一體壓鑄件,零部件數量減少95%。連線點數量減少了1,440個,減少了70%,並且沒有給出關於M9車輛扭轉剛度的具體資料。
M9一體壓鑄件5. 理想汽車mega理想汽車今年發布了其首款純電動車型MEGA MPV,該車型也採用了一體化壓鑄技術,但理想汽車沒有使用一體化地板,而是只整合了後地板骨架(即分體式),因此整合度較弱(零部件較少,連線點較少),而理想汽車並未透露這方面的對比資料, 使其成本降低和輕量化在這個方向上也比較薄弱。
Mega 一體式壓鑄後地板骨架的扭轉剛度非常高,達到 44,000 Nm/deg。6. 蔚來汽車et52024年12月,蔚來在ET5發布會上宣布,ET5車型將採用一體化壓鑄工藝,這是蔚來首款一體化壓鑄車型。 ET5 上整合壓鑄的結果如下:
蔚來ET5一體化壓鑄後,車身零部件數量從54個整體化為1個,一體化壓鑄所需時間較傳統製造工藝減少高達60%由此產生的結構變化使整體容積更小,為後備箱增加了 11L 的儲存空間;一體式後地板輕約13公斤;車輛的扭轉剛度提高了10%,達到34,000 Nm/deg。與極氪類似,為了應對售後維修問題,ET5後縱樑後半部分的吸能結構,以及輪拱等易損件,仍保留單獨的零件設計。 7. 哪吒汽車昊智滑板底盤哪吒在今年8月21日的科技日上發布了最新的浩志戰略,其中滑板底盤的一項非常重要的技術就是一體化壓鑄,這也是前艙一體化+後車底板一體化。
哪吒浩志滑板底板 哪吒未來的一體化規劃是整個下半身+側壁內板是一體化鑄造方案。
哪吒一體化壓鑄技術規劃路徑哪吒的技術規劃路徑還是比較激進和大膽的,壓鑄裝置也直接來到了20000+噸位的壓鑄件。 8. 高河汽車Hiphi y高合Y的一體化壓鑄件是7200噸裝置,其一體化後車身底板壓鑄件由高合Hiphi與上海交通大學輕合金工程中心聯合研發,稱為TechcastTM大型鑄件。
高河汽車TechcastTM大型鑄件9. 其他此外,長安公司於今年8月選用7000噸壓鑄裝置進行前機艙+後地板一體化壓鑄工作,一汽選用9000噸壓鑄裝置,今年6月推出一體化壓鑄件小公尺汽車還在北京工廠的壓鑄車間安裝了一台海天8800t超級壓鑄機。 據報道,2024年5月,大眾汽車的一體式鋁壓鑄車身樣品在卡塞爾工廠下線,該樣品在4400噸壓鑄機上生產,整合了約30個零件,減輕了約10公斤的重量。 沃爾沃宣布投資200億瑞典克朗,對托斯蘭達工廠進行現代化改造,包括整合壓鑄技術豐田汽車還透露了其一體化壓鑄技術,該技術計畫於2024年投放市場,並將未來的車身製造分為前、中、後三部分,前後將採用一體化壓鑄。 10. 總結與比較
這個技術市場的總體狀態是,在特斯拉率先提出和應用後,國內企業迅速跟進,迅速衍生出自己的解決方案,同時,在技術發展方向上也能夠與特斯拉保持一致,引領其量產。 缺點是絕大多數車企只在單一的技術領域跟進,沒有形成系統的技術面,所以能不能達到既定的效果,我們會在產品端觀察。