太平洋汽车网 2021-02-18 11:17
为什么说特斯拉一体压铸是汽车车身工程的一场革命
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采用压铸技术后的Model Y,成本降低了20%,对于“20%”这个数据,仅仅是平摊到每台车的制造成本,如果是将其展开到整个上游零部件供应链,所节省的成本可不仅仅“20%”这么简单。

本月初,特斯拉官方公布了上海超级工厂大型压铸机,至此,美国加州弗里蒙特工厂、得克萨斯州奥斯汀超级工厂,以及德国柏林工厂、中国上海超级工厂四座整车工厂都已安装超大型压铸机,用以生产Model Y(询底价|查参配)一体成型的后底板。


大型压铸机将Model 3后底板所需的70个零部件,通过一体压铸,在Model Y上只需要2个零件,未来甚至会合为一件,引用特斯拉CEO埃隆-马斯克(Elon Musk)的话来说,这将是“汽车车身工程的一场革命”。一体压铸到底是怎样的技术,相比传统汽车制造究竟有哪些优势,文章将为你详细展开。


要点速读


1、特斯拉6000吨大型铸造机技术细节


2、大型压铸相比传统车身制造的优势


3、一体铸造车身对消费者后期用车成本的影响


Model Y一体压铸后底板


Model Y是特斯拉首次尝试使用一体压铸结构件的车型,可以看做是特斯拉对更多车身零部件整合的一个开端,一个尝试。选择在后底板位置进行零件整合压铸,在当前6000吨压铸机的制造条件下,只能保证这样体积的一体铸造零件,在今后拥有更高压力的压铸设备后,铸件体积肯定会进一步增加。


有准确消息是,特斯拉将引进8000吨级的压铸设备,很快就打破了自己6000吨的记录,到时可以一体压铸更大体积的零部件。


另外,选择后底板进行压铸,很大原因是这个部位碰撞受损的几率小,这个部位为传统汽车油箱的位置,这里如果有大的损伤,基本也离整车报废不远了。一体成型相比零部件焊装有着更强的整体刚性,在这个部位采用,底盘操控刚性能得到更好的兼顾。


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6000吨级压铸机由中国品牌生产


这台一体式压铸机名叫GigaPress,由中国品牌力劲科技生产,压铸机重达410吨,相当于一架大型飞机的重量,占地面积仅约100平方米(压铸机长宽高分别为19.5米、5.9米、5.3米),它可以将传统汽车生产所需冲压焊装的70余个零件,以及超过1000余次的焊接工序,经过这台机器,一次压铸即可得到成品。


特斯拉官方给到的数据是,它将给Model Y省下20%的成本。2月3日,特斯拉又从从深圳力劲集团采购了13台6000吨压铸机,将用于上海、弗里蒙特和柏林等工厂。


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相比传统车身制造工艺,压铸的优势


采用压铸技术后的Model Y,成本降低了20%,对于“20%”这个数据,仅仅是平摊到每台车的制造成本,如果是将其展开到整个上游零部件供应链,所节省的成本可不仅仅“20%”这么简单。


为什么说特斯拉一体压铸是汽车车身工程的一场革命?


首先是生产的时间成本,当前在特斯拉上海工厂平均两分钟下线一台Model Y,而这台大型压铸机一次压铸加工的时间不足两分钟,80-90秒即可完成,每小时能完成40-45个铸件,一天能生产1000个铸件。如果采用传统加工工艺,冲压加焊装这70个零件组装一个部件,至少需要两个小时,必须多线并进,才能满足生产节奏。


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其次是生产线成本,汽车四大工艺,冲压、焊装、涂装、总装。在现有生产技术成本框架下,除了冲压成本比压铸低以外,其它各个环节都要比压铸高很多。传统生产70个零部件,就按一个零部件用一套模具来算,也是70套模具,再算上生产线周边的机器臂、传输线、各种夹具,成本肯定是非常庞大的一个数字。另外,一台大型压铸机占地面积仅100平方米,根据埃隆-马斯克的说法,采用大型压铸机后,工厂占地面积减少了30%。


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人力成本也将很大程度降低,传统汽车焊装工厂投资大约10亿元,同样的投资成本换成一体压铸机,以当前售价估计可以换成三台(随着技术成熟,未来成本肯定会更低),而这三台压铸机的生产效率肯定是高于现有传统冲压焊装生产线的,国内主流汽车工厂一个焊装工厂大概配套200-300名生产线工人,采用一体压铸技术后,所需的技术工人至少能缩减到原来的十分之一。


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大型压铸当前还处于起步应用阶段,成本相对较高是肯定的,但就在这样的高成本下,它仍给Model Y省下了20%的成本,足以见得大型压铸在应用层面的可持续性,随着铸造技术的愈加成熟,对上游汽车制造产业链肯定是一个冲击和洗牌的过程。


一体压铸后期维修成本太高?


特斯拉一体压铸后底板为铝合金材质,而在此之前,传统汽车采用铝合金材质的车型,都有着非常高昂的后期维修成本,因为铝合金件损坏了,只能换不能钣金修复。此次特斯拉采用的后底板整合了原来70多个零部件,化整为零,一次小型碰撞原来只需要更换一两个零部件的情况,在新的零件下,可能就需要整体更换,维修成本肯定是有相应增加的。


为什么说特斯拉一体压铸是汽车车身工程的一场革命?


如何看待这个问题,就当前来看,特斯拉Model Y一体成型的后底板处于一个非常不容易碰撞到的部位,传统汽车的油箱就布置在这部位附近,普通碰撞基本很难伤到这里。即使是碰撞到了,那也很大可能是后车追尾导致的,按照国内交通法规,后车追尾全责,作为车主不需要有太多担心。


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放长远来看,特斯拉肯定是有将整个车身采用一体压铸方式来制造的可能性的,打开想象,在未来一体成型的整车上,轻微磕碰事故岂不是要换车了。


小编觉得大可不必担心,首先,特斯拉极力推动的辅助驾驶系统,在未来肯定能极大程度避免交通事故的发生,也许在未来自动驾驶足够智能的情况下,真的能做到“零”交通事故,那时车辆型态或许都会发生变化,现在传统汽车研发的那些主被动安全系统、碰撞缓冲、各种气囊,在未来某一天,直接就都不需要了。


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推动智能驾驶是特斯拉一直在干的事情,而另一件重要的事,特斯拉通过优化各生产环节,不断降低生产成本。特斯拉在此之前“火星移民计划”,都有目标将费用降至10万美元,我们还有什么理由不相信,未来一台车的成本可以降到足够足够低,低到换一个车身大件就和普通修复所需的成本一样。另外,车辆成本如果足够低的话,车辆出现故障让车辆回炉重造也将变成主流的解决方案。


国内摩拜共享单车创始人在一次接受采访时曾经说过,他们有想过将旗下的共享单车做成一体成型的,这样能极大程度降低车辆的投放成本以及后期的维护成本,投放出去的共享单车出现故障,直接回炉重造,这样下来的维护成本可以比旧车维修更低。报废重造比维修成本更高,在现阶段稍稍有点违背常理,但只要生产制造环节的改变,这一切都将成为事实。


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随着大型压铸机的投入生产,特斯拉之前所规划的蓝图愈加清晰,未来特斯拉Cybertruck将使用8000吨级一体压铸设备,记录不断被自己打破,特斯拉与传统汽车企业走在完全不同的竞争道路上,随着时间与之拉开的差距越来越大。


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现在,你还觉得特斯拉只是一个单纯生产电动车的企业吗?


(图/文:太平洋汽车网 冷博文 摄:李喆 部分图片来自特斯拉官方及网络)


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