在上海浦東臨港的特斯拉超級工廠,這里生產的特斯拉Model Y車型的后底板總成系統,已經成功采用一體化壓鑄技術實現快速鑄型。據特斯拉上海有限公司結構與熱管理系統經理崔海倫介紹,在特斯拉Model Y一體壓鑄的后底板車型上,原本散件被安裝集成為一個零件,生產效率得到大幅提升。相比傳統方式,車身系統節省重量超10%。另外,成本也有非常明顯的優勢,得益于優化的結構設計以及材料回收利用成果,車的后底板總成系統采用一體壓鑄方式后,成本降低了40%。
據了解,這一新技術是特斯拉“開箱工藝(Unboxed Assembly Process)”組裝系統的核心。特斯拉3月公布該組裝系統時曾表示,其將用于支持生產低價車型,預計可以將電動汽車的生產成本降低50%,并將工廠空間減少40%。有觀點認為,有了這項新技術,特斯拉可以在18~24個月內,從頭開始開發一款汽車。
特斯拉此前被傳出在一體化壓鑄上取得技術突破。報道稱,通過上述突破,特斯拉可將電動汽車的幾近所有復雜車身底部零件壓鑄成一個整體,而非僅壓鑄約400個零部件。實際上,早在2019年,特斯拉就提出了一體化壓鑄技術,并在次年應用于Model Y的后底板生產。彼時,特斯拉CEO表示,特斯拉Model Y將采用一體式壓鑄后底板總成,可將下車體總成重量降低30%,制造成本下降40%。
截至美股收盤,特斯拉收跌1.16%,報收244.12美元,總市值7748億美元。
已經采用一體化壓鑄技術
9月22日,特斯拉Model 3煥新版實車在上海亮相,新車由上海超級工廠生產,得益于生產效率的提升,25.99萬元的起售價已遠低于BBA(奔馳、寶馬、奧迪)等同級別車型。同時,接近特斯拉的相關人士透露,特斯拉正加速創新,將一體化壓鑄技術升級到2.0版本,將電動汽車幾乎所有復雜車身底板零部件壓鑄成一個整體。
作為特斯拉上海超級工廠的重要創新成果,一體化壓鑄正推動汽車行業新一輪的生產變革。目前,從上游設備到下游整車,多家中國企業已經在這一創新產業鏈進行布局,有望使中國汽車在車身輕量化、生產成本等方面獲得提升或優化。
“一體化壓鑄創新技術對汽車行業具有顛覆性。”中國汽車流通協會專家委員會成員顏景輝分析,特斯拉新的一體化壓鑄有助于汽車實現輕量化,新能源車人工成本得到降低的同時,續航里程還能提高。
這里生產的特斯拉Model Y車型的后底板總成系統,已經成功采用一體化壓鑄技術實現快速鑄型。
“我們的超級壓鑄是重要的創新,在Model Y車型有非常淋漓盡致地體現。”特斯拉上海有限公司結構與熱管理系統經理崔海倫說。
據崔海倫介紹,在特斯拉Model Y一體壓鑄的后底板車型上,原本散件被安裝集成為一個零件,生產效率得到大幅提升。相比傳統方式,車身系統節省重量超10%。另外,成本也有非常明顯的優勢,得益于優化的結構設計以及材料回收利用成果,車的后底板總成系統采用一體壓鑄方式后,成本降低了40%。
在節約成本的同時,生產時間也在大幅節省。2023年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,特斯拉第一次完成“100萬輛”的目標,上海工廠用了33個月,而這次從“100萬”到“200萬”,只用了13個月。
隨著特斯拉將一體化壓鑄概念引入中國,國內車企也紛紛開始布局。如,蔚來在2021年成功驗證開發了可用于制造大型一體化壓鑄件的免熱處理材料,并已開始在第二代車型平臺上使用壓鑄法制造白車身。此外,小鵬汽車、高合汽車、理想汽車、長城汽車、長安汽車、吉利汽車、東風汽車、大眾汽車、奔馳、沃爾沃等國內外車企,也都在競相布局一體化壓鑄技術。
截至目前,一體化壓鑄技術還只有少量車企在使用。“這項技術看似簡單,背后卻對企業的綜合科技實力有著非常高的要求。比如,并非任何鋁材料都能一體化壓鑄成型,且要一體化成型還必須對車體結構進行重新優化設計。”香頌資本執行董事沈萌表示,特斯拉之所以能采用這項技術,主要也是因為它一直在自主研發相關材料,并對車輛的車體結構設計進行了深入研究,一體化壓鑄部件并不是任意一家企業買個壓鑄機就能制造出來的。
沈萌也表示,一體化壓鑄技術的使用是一把“雙刃劍”。“一方面,一體成型部件的強度要比組裝結構更好,可以保證車內人員在碰撞事故中更安全;但另一方面,一旦損壞就需換掉整個部件,所需成本更高。”沈萌說。
到2025年,一體化壓鑄市場規模將達220億元,4年復合增長率133%。“雖然一體壓鑄市場規模未來可能達千億級,但受一體化壓鑄高‘門檻’要求影響,要實現一體化壓鑄技術的普遍使用可能還需要好幾年時間。目前,資本市場對這一技術還處于觀望階段。”沈萌認為。
多家上市公司回應進展
由于新能源汽車輕量化需求高增,一體化壓鑄產業鏈日益壯大。近日,多家上市公司回應有關一體化壓鑄業務進展問題。廣東鴻圖近日在業績說明會上表示,公司敏銳洞察一體化壓鑄技術趨勢,超前布局大型一體化壓鑄裝備,2023年上半年完成7000T智能壓鑄單元的導入及全球最大噸位12000T超大型智能壓鑄單元的投產使用,并啟動16000T超大型壓鑄設備的導入。
博俊科技近期在接受調研時表示,部分一體化壓鑄產品近期已完成試模及制樣,預計將于明年四季度開始量產。公司目前電池包托盤、殼體主要為沖壓、焊接工藝生產,相關工藝已經比較成熟。未來,公司將依據市場需求確定是否用一體化壓鑄實現。
多利科技則于近日公告,公司擬在江蘇金壇投資新建“汽車精密零部件及一體化底盤結構件項目”,計劃投資30億元。公司全資子公司近日收到國內某頭部新能源汽車制造商的定點意向書,提供一體化壓鑄后地板零部件,預計將于2025年開始量產。
不少公司也表達了對一體化壓鑄技術前景的看好。伊之密近期在接待機構投資者調研時表示,超重型壓鑄機的主要應用場景是新能源汽車的車身一體壓鑄成型,前景廣闊。公司將積極把握新的市場機遇,更好地滿足行業及客戶新的需求。“公司后續將緊密跟蹤行業發展趨勢,關注一體化壓鑄的行業動態,加大研發。”當問及公司是否涉及一體化壓鑄項目時,部分公司表示將持續關注這一技術。
對于產業鏈企業的積極布局,中國工程院院士丁文江指出,包括新能源汽車在內的車身、底盤等大型結構件一體化、集成化壓鑄成型,將原本需要數十道鉚接、沖壓、焊接、鍛造成型的復雜工藝化繁為簡,減少加工工藝,減輕零件重量,實現成本降低,這也將成為行業發展的必然趨勢。