降本狂魔上線
作者｜楚門
特斯拉一體壓鑄技術(shù)，有了重大突破。
而且這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用，上海超級(jí)工廠生產(chǎn)的 Model Y，就是用的一體壓鑄技術(shù) 2.0。
原本多個(gè)散件集成為一個(gè)零件，生產(chǎn)效大幅爬升，相比傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，車身系統(tǒng)的重量，可以減少超 10%。
最重要的還是降本，得益于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，Model Y 后底板總成系統(tǒng)采用一體壓鑄方式后，成本狂降 40%。
“降本狂魔”馬斯克，終于拿到一件趁手的兵器。這項(xiàng)新的技術(shù)，幾乎可以改變現(xiàn)有的電動(dòng)汽車生產(chǎn)模式，也讓馬斯克加速實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本減半的目標(biāo)。
自此，特斯拉的最大的產(chǎn)品，將不再是汽車，而是工廠。
其它車企也在快速追趕，包括豐田、通用、福特等大批傳統(tǒng)車企，相繼開始研發(fā)一體壓鑄技術(shù)。新一輪價(jià)格戰(zhàn)，將在所難免了。
01 、顛覆傳統(tǒng)，研發(fā)周期最短 18 個(gè)月
傳統(tǒng)的汽車底盤，一般是由成百上千個(gè)零部件進(jìn)行焊接，形成前后結(jié)構(gòu)加上中間的三段式結(jié)構(gòu)。
而特斯拉一體壓鑄技術(shù) 2.0，就是把電動(dòng)汽車幾乎所有復(fù)雜車身底板零部件，壓鑄成一個(gè)整體。
這樣的好處顯而易見，比如車身會(huì)更加穩(wěn)定堅(jiān)固，NVH 性能也得到了提升。 用一個(gè)壓鑄機(jī)，就可以讓產(chǎn)線二三百個(gè)機(jī)器人集體“下線”，單這一項(xiàng)就能省不少成本。
目前在特斯拉上海超級(jí)工廠生產(chǎn)的 Model Y，已經(jīng)應(yīng)用了這些技術(shù)快速鑄型，最大的特點(diǎn)是省錢、省時(shí)又省力。
重量可以節(jié)省超 10%，相關(guān)成本降 40%，生產(chǎn)效率也大大提升。9 月 6 日，特斯拉上海超級(jí)工廠第 200 萬(wàn)輛整車下線。特斯拉有關(guān)人士介紹，第一次完成“100 萬(wàn)輛”目標(biāo)，上海工廠用了 33 個(gè)月，從 100 萬(wàn)到 200 萬(wàn)，只用了 13 個(gè)月。
算下來(lái)，平均每輛車的生產(chǎn)時(shí)間快了 2.5 倍！
反饋到消費(fèi)端，就是車賣的更便宜了。
其實(shí)目前上海工廠應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)，還不是全部。今年 3 月的投資者日活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)，馬斯克介紹了特斯拉對(duì)工廠的改造計(jì)劃 ——“開箱工藝”（Unboxed Assembly Process）。這也是特斯拉計(jì)劃在未來(lái)十年，生產(chǎn)數(shù)千萬(wàn)輛更便宜的電動(dòng)汽車并仍能保持盈利的關(guān)鍵。
這種全新的生產(chǎn)模式，顛覆了傳統(tǒng)造車沖壓、焊裝、涂裝、總裝的四大工藝流程。是把整車的零部件，分成了 6 個(gè)大模塊，每個(gè)模塊單獨(dú)生產(chǎn)。
這些模塊生產(chǎn)完成后，特斯拉再通過(guò)沖壓工序組裝整個(gè)車身，整個(gè)過(guò)程就像組裝箱子一樣。當(dāng)然，特斯拉并不會(huì)把車輛當(dāng)作箱子，而是把箱子展開進(jìn)行組裝，所以稱之為“開箱工藝”。
特斯拉表示，通過(guò)這個(gè)全新的流程，會(huì)讓工廠制造人員將減少 40%，制造所需的空間和時(shí)間也將減少 30%。同時(shí)也可以將組裝費(fèi)用，降低到目前 Model 3 或 Model Y 的一半。
路透社前不久報(bào)道稱，車底零部件壓鑄成型，就是“開箱工藝”的關(guān)鍵一步。
依靠這項(xiàng)技術(shù)，特斯拉對(duì)于新車的研發(fā)周期也將大大縮短，有消息人士稱，特斯拉能夠在 18-24 個(gè)月內(nèi)，從頭開始完成一款汽車的開發(fā)，而在此之前，車企對(duì)于一款新車的研發(fā)，多則七八年，少則需要三四年才能完成。
對(duì)于這個(gè)技術(shù)，不少大佬都開始聲援，比如德國(guó)多特蒙德自由大學(xué)研究員讓?菲利普?維克勒評(píng)價(jià)說(shuō)，特斯拉的新流程革命性地超過(guò)了模塊化生產(chǎn)，去掉標(biāo)準(zhǔn)流程，并創(chuàng)建了全新的工作模式。
德國(guó)管理咨詢公司 Berylls 總監(jiān)馬丁?弗倫奇也稱，豐田開拓并應(yīng)用了幾十年的生產(chǎn)系統(tǒng)被擊倒了，特斯拉的 Unbox 流程將改變汽車生產(chǎn)方式。
02、成本太高，用戶短時(shí)間受益有限
一體化壓鑄技術(shù)的好處不言而喻，既能提高生產(chǎn)效率，又能降低成本，但也不是完全沒有缺點(diǎn)。
最大的問(wèn)題就是太貴。
其研發(fā)成本相當(dāng)高，有鑄造專家稱，一旦制造出大型金屬試模，在設(shè)計(jì)過(guò)程中的一次加工調(diào)整，就可能會(huì)花費(fèi) 10 萬(wàn)美元，而重新制造模具，更是可能需要 150 萬(wàn)美元。除非模具能一次滿足設(shè)計(jì)需求，否則后期調(diào)整變更，甚至報(bào)廢都是一筆很大的費(fèi)用。
換句話說(shuō)，用一體機(jī)壓鑄的車型，必須得是爆款。
一般情況下，大型金屬模具的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程需要花費(fèi)約 400 萬(wàn)美元，而這一過(guò)程往往需要重復(fù)五六次甚至更多才能達(dá)到完美狀態(tài)。
這也是為什么一體化壓鑄技術(shù)雖好，但遲遲沒有在車企中被廣泛使用的重要原因。
不過(guò)特斯拉一開始就想到了怎么解決這個(gè)問(wèn)題 —— 用 3D 打印。
路透社報(bào)道稱，馬斯克為了將車身底部鑄造成一個(gè)整體，求助了使用 3D 打印機(jī)用工業(yè)砂制作測(cè)試模具的公司。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是利用 3D 打印機(jī)將液體粘合劑沉積在薄薄的砂層上，然后一層一層地制造出可以壓鑄熔融合金的模具。
消息人士稱，砂型鑄造的設(shè)計(jì)驗(yàn)證過(guò)程成本，是目前所有方案中最低的一個(gè)，僅為金屬原型的 3%。
同時(shí) 3D 打印的另一個(gè)好處是可以節(jié)約開發(fā)時(shí)間，據(jù)路透社報(bào)道，使用 3D 打印等公司的設(shè)備，在幾小時(shí)內(nèi)就能重新打印出一個(gè)新原型，因此特斯拉可以根據(jù)設(shè)計(jì)需求多次反復(fù)進(jìn)行調(diào)整。
在時(shí)間方面，使用砂性鑄造的設(shè)計(jì)驗(yàn)證周期只需要 2 到 3 個(gè)月，而金屬模具原型則需要半年到一年的時(shí)間。
前期成本和時(shí)間的問(wèn)題解決之后，就要考慮實(shí)際操作的事了。
想要實(shí)現(xiàn)壓鑄大型的車身部件，特斯拉就需要更大的壓鑄機(jī)。有鑄造業(yè)工程師表示，壓鑄面積越大，對(duì)鎖模力的要求就越高，而要實(shí)現(xiàn)整個(gè)車身底部一體式壓鑄，鎖模力需要達(dá)到 16000 噸的級(jí)別，而且機(jī)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(xiàn)在用于 Model Y 的一體壓鑄機(jī)，鎖模力為 6000 噸，其擁有鎖模力最大的壓鑄機(jī)則是專為生產(chǎn) Cybertruck 打造的 9000 噸級(jí)別壓鑄機(jī)。
當(dāng)然，以上是生產(chǎn)端面臨的問(wèn)題，在售后方面，就非常明顯了 —— 維修成本也很高。
尤其在撞擊或者剮蹭后，維修需要更換整塊零部件，最終導(dǎo)致修車成本和保險(xiǎn)費(fèi)率上漲。所以更像是“一錘子買賣”的部件，一旦剮蹭，就會(huì)有“換車”的風(fēng)險(xiǎn)。
03、不是萬(wàn)能藥
即便成本和售后存在較大問(wèn)題，但對(duì)于車企來(lái)說(shuō)，一旦規(guī)?；a(chǎn)，其優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)大于缺點(diǎn)。
一體化壓鑄技術(shù)，基本原理就是將金屬加熱熔化成液態(tài)，再擠壓澆入模具中，待冷卻后成型，就得到了符合要求的零部件。在此之前，福特 F150 的制造就采用了一體化壓鑄技術(shù)。
不過(guò)把這個(gè)技術(shù)真正帶入市場(chǎng)并發(fā)揚(yáng)光大的，還是特斯拉。而且特斯拉還對(duì)其進(jìn)行了大量創(chuàng)新，這也是它對(duì)汽車行業(yè)做的貢獻(xiàn)，為新能源汽車制造提供了一個(gè)演進(jìn)的方向。
不久前，就連固執(zhí)的豐田也公開了其開發(fā)的車身一體壓鑄成型技術(shù)，僅需三分鐘，便可完成三分之一車身的成型制造。
豐田表示，該技術(shù)旨在進(jìn)一步降低生產(chǎn)工序和成本，從而提高其在電動(dòng)車領(lǐng)域的利潤(rùn)，并追趕特斯拉，預(yù)計(jì)在 2026 年投放市場(chǎng)的純電動(dòng)汽車將采用該技術(shù)。
豐田稱，在應(yīng)用一體壓鑄工藝后，車身后部只需一個(gè)單一的零部件和一個(gè)簡(jiǎn)單的工序，而此前大約需要 86 個(gè)不同的零部件，經(jīng)過(guò) 33 個(gè)獨(dú)立的工序組裝，這一系列復(fù)雜的過(guò)程還得花好幾個(gè)小時(shí)完成。
比起傳統(tǒng)的制造流程，豐田的一體壓鑄工藝已經(jīng)有了明顯改進(jìn)，但仍落后于特斯拉。
此外，隨著特斯拉將一體化壓鑄技術(shù)帶到國(guó)內(nèi)，無(wú)論是理想、小鵬等新勢(shì)力，還是長(zhǎng)城、奔馳這些傳統(tǒng)品牌也開始跟進(jìn)這一技術(shù)。據(jù)中銀證券測(cè)算，到 2025 年，一體化壓鑄市場(chǎng)規(guī)模將達(dá) 220 億元，4 年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá) 133%。
可以說(shuō)一體化壓鑄技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)都很明顯，在利用上也有好有壞，比如既可以在降低成本的同時(shí)還能提升車輛在碰撞事故中的安全性。
但這也增加了后期的維修成本，此前特斯拉 Model Y 的“天價(jià)維修費(fèi)”事件，就是因一體化壓鑄件損壞。
可以預(yù)見，為了降本，車企用一體化壓鑄技術(shù)將是一個(gè)不可逆的趨勢(shì)。但在實(shí)際應(yīng)用中，一體化壓鑄也不是萬(wàn)能藥，畢竟只有適合自己才是最好的。
本文來(lái)自微信公眾號(hào)：超電實(shí)驗(yàn)室 （ID：SuperEV-Lab），作者：楚門
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