01 特斯拉帶火“一體化壓鑄” 百余年汽車工業(yè)史上,,曾經(jīng)出現(xiàn)過三次生產(chǎn)方式的變革,。從福特的流水線生產(chǎn),到豐田的精益生產(chǎn),,再到大眾的平臺化,、模塊化生產(chǎn),三次汽車生產(chǎn)方式變革都發(fā)生在上個世紀(jì),。 1 q' Z) |8 Q( v/ Z$ i- a
當(dāng)前,,汽車工業(yè)正在經(jīng)歷電動化、智能化的變革,,特斯拉作為這場變革的“先發(fā)者”,,也在引領(lǐng)新一輪的汽車生產(chǎn)方式變革。 8 y% Q" o! f1 X( C
馬斯克曾自詡特斯拉為“汽車行業(yè)中最懂制造”的企業(yè),,他的法寶就是“一體化壓鑄”,。
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在汽車制造業(yè)中,沖壓,、焊裝,、涂裝、總裝合為四大核心技術(shù)(即四大工藝),,主機(jī)廠就是通過這四大工藝實(shí)現(xiàn)從原材料,、零部件到整車的制造過程。 所謂“一體化壓鑄”,,是指采用特大噸位壓鑄機(jī),,將多個單獨(dú)、分散的零部件高度集成,,壓鑄一次成型為幾個大型鋁鑄件,,從而替代多個零部件先沖壓再焊接或鉚接組合的方式。
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雖然不乏行業(yè)人士認(rèn)為“一體化壓鑄”的設(shè)想并非特斯拉首創(chuàng),,但業(yè)界公認(rèn)是特斯拉真正帶火了“一體化壓鑄”概念,。 / s6 R2 W' B- Q+ U8 v
早在2015年,特斯拉就從蘋果公司招募頂級鋁合金專家查爾斯·柯伊曼,,命其負(fù)責(zé)Space X龍飛船和特斯拉的材料工程團(tuán)隊(duì),,這是因?yàn)橐惑w化壓鑄對鋁合金的需求量大。 0 w) q. b1 x* o, a5 g& E- P7 h
特別是特斯拉經(jīng)歷2018年的“產(chǎn)能地獄”后,馬斯克為了提高生產(chǎn)效率,,加快了一體化壓鑄的進(jìn)程,,先后發(fā)布材料、制造工藝等方面的專利,。
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2019年初,,特斯拉研制成功一種鋁合金配方——免熱鋁合金,該材料具有高屈服強(qiáng)度和高導(dǎo)電性,,并且在壓鑄時還具有高流動性和低熱裂敏感性。同年7月,,特斯拉提出一種車架一體壓鑄技術(shù)和相關(guān)的鑄造機(jī)器設(shè)計(jì),。 ( Q& O/ P8 W0 \: j' T$ j
終于在2020年9月的特斯拉“電池日”上,馬斯克正式提出了“一體化壓鑄”的概念,,提出前機(jī)艙,、中地板、后地板采用一體化壓鑄的設(shè)想,,同時發(fā)布CTC技術(shù),,將電芯或模組安裝在車身,連接前后的車身鑄件,,使電池上蓋取代座艙地板,。
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此后,特斯拉在一體化壓鑄的道路上越走越遠(yuǎn),。去年,,特斯拉又發(fā)布一項(xiàng)專利,將下車體的一體化壓鑄分為四個部分:1,、前一體化壓鑄總成,;2、乘員艙一體化壓鑄總成,;3,、電池CTC一體化總成;4,、后一體化壓鑄總成,。 中國電動汽車百人會副理事長董揚(yáng)曾在其文章《汽車制造技術(shù)和材料也面臨重大創(chuàng)新》提及,特斯拉采取大型整體式壓鑄技術(shù)制造鋁合金前后底盤,,也是開一代新技術(shù)之先河,,必將在世界范圍內(nèi)對汽車的制造技術(shù)與材料產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。 ' q% V% c% D3 }( Y* j) Q3 u
02 降本的誘惑
- `: ~1 H, S% O2 A5 k不出董揚(yáng)預(yù)料之外,,特斯拉帶火的一體化壓鑄正在四處蔓延,。 ! D) A. |5 {4 r- R+ p$ e
3月21日,吉利汽車集團(tuán)CEO涂家閱在業(yè)績會上稱,,吉利汽車正在效仿特斯拉,,應(yīng)用一體化壓鑄等新技術(shù),,提高生產(chǎn)效率。 ! Q8 n' _ Y7 f
出自吉利的極氪汽車同樣在跟進(jìn)一體化壓鑄,。4月1日,,極氪智能科技CEO安聰慧在中國電動汽車百人會論壇(2023)演講中表示,在制造方面打造了極氪智慧工廠,,尤其是一體化的壓鑄技術(shù)國際領(lǐng)先,。 : D( C5 ?- I0 V4 e
蔚來汽車也是一體化壓鑄的老粉絲了。近日,,文燦股份發(fā)布公告稱,,與蔚來簽署《戰(zhàn)略合作框架協(xié)議》,雙方將在車身一體化壓鑄結(jié)構(gòu)件輕量化研發(fā),、新材料應(yīng)用等方面深入合作,。文燦股份是“一體化壓鑄”概念股中的熱門標(biāo)的。
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此外,,還有小鵬,、高合、長城,、長安等國內(nèi)車企,,亦有沃爾沃、大眾,、奔馳等國外車企也在布局一體化壓鑄,。就連尚未造出車來的小米在去年也傳出了相關(guān)招標(biāo)信息。 # d( d& H: S6 O. i6 g
為何眾多車企趨之若鶩,?一體化壓鑄在汽車制造方面著實(shí)有諸多優(yōu)勢,。
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一體化壓鑄是對傳統(tǒng)壓鑄工藝的全方位升級,首先提高了生產(chǎn)效率,,其次有利于車身輕量化,,而最大的誘惑是顯著降低生產(chǎn)成本。采用了一體化壓鑄的特斯拉,,屢屢刷低車單價,,今年年初掀起的一場“價格戰(zhàn)”,讓行業(yè)領(lǐng)略了特斯拉成本控制的威力,。
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一體化壓鑄如何降低汽車生產(chǎn)成本,?車百智庫根據(jù)多方分析,總結(jié)出以下6個方面,。 ( U% |4 `9 b0 {: V- F. k. B- [0 k
1,、零部件成本 一體化壓鑄“化零為整”,大幅縮減零部件使用數(shù)量,同時減少了相關(guān)安裝機(jī)器的使用,,從而降低成本,。
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2、焊接成本 由于零部件的減少,,相應(yīng)的焊接點(diǎn)也隨之銳減,,代之以一次壓鑄成型。
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3,、原材料成本 與傳統(tǒng)工藝相比,,一體化壓鑄對原材料的利用率顯著提高,意味著可以使用更少的原材料,。這一點(diǎn)業(yè)內(nèi)存在爭議,,有行業(yè)人士認(rèn)為,雖然一體化壓鑄用料少,,但“料”也更貴了。 7 y# A3 G. `3 p! u" v/ q
4,、電池成本 車身的輕量化減輕了電池續(xù)航的負(fù)擔(dān),,也就是說,在保持續(xù)航里程不變的情況下,,可以減少單車電池的搭載量,。
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5、人工成本 相比傳統(tǒng)制造流程,,一體化壓鑄的自動化程度更高,,因此所需要的工人數(shù)量可以大幅縮減。此外,,由于零部件數(shù)量的減少,,在進(jìn)行相關(guān)排查時也無需更多人力。
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6,、土地成本 土地成本的降低稍顯隱秘,,特斯拉方面稱大型壓鑄機(jī)可以減少工廠占地面積約30%,從而降低了用地成本,。
: Q7 i1 D, @1 z; M$ U* k 03 迎難而上or徐徐圖之
1 e7 T' m G, i一體化壓鑄縱有百般好,,但也不是想學(xué)就會的。車百智庫總結(jié)認(rèn)為,,一體化壓鑄的普及在其前,、中、后期都存在挑戰(zhàn),。
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前期:投入成本高 一體化壓鑄設(shè)備比傳統(tǒng)壓鑄設(shè)備的采購價格顯著提高,,意味回收設(shè)備成本的周期更長了,這對企業(yè)的資金實(shí)力是一個直接的考驗(yàn)。
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中期:工藝要求高 一體化壓鑄尚處于發(fā)展初期,,材料,、模具、流程等諸多方面的工藝尚未完全成熟,,最優(yōu)解的發(fā)現(xiàn)有待于行業(yè)內(nèi)積累更多的經(jīng)驗(yàn),,這意味著當(dāng)前一體化壓鑄的產(chǎn)品良率不比傳統(tǒng)工藝更優(yōu)。
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后期:維修成本高 該項(xiàng)挑戰(zhàn)針對的并非企業(yè)端而是用戶端,。 去年年初,,一輛Model Y不慎撞墻,后車身受損嚴(yán)重,,經(jīng)評估后維修費(fèi)用竟然高達(dá)20萬元,,而該車購買時不過28萬。正是這一事故讓特斯拉的一體化壓鑄技術(shù)“出圈”到了消費(fèi)者層面,。
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之所以維修成本如此高昂,,是因?yàn)樾枰耙惑w化更換或維修”,而不能做局部處理,。當(dāng)然,,特斯拉一體化壓鑄的部位出事故率并不高,只是說存在風(fēng)險,�,?傊厮估摹澳途眯耘c維修經(jīng)濟(jì)性”表現(xiàn)堪憂,。
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綜上可知,,雖然一體化壓鑄可以降低汽車的生產(chǎn)成本,但其本身的成本和消費(fèi)者可能承擔(dān)的用車成本目前還沒有普遍降低,,因此也有車企不敢“迎難而上”,,而是選擇徐徐圖之。
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方正證券分析認(rèn)為一體化壓鑄勢在必行,,如今處于探索期和成長期的拐點(diǎn)處,,未來將進(jìn)入飛速增長的發(fā)展階段。浙商證券預(yù)測未來一體壓鑄工藝有望在新能源車中達(dá)到50%-70%的滲透率,。信達(dá)證券直言未及時布局一體化壓鑄的技術(shù)的廠商長期或面臨被市場淘汰的風(fēng)險,。 0 R0 [; o; T3 X$ }
也許一體化壓鑄不是汽車生產(chǎn)方式變革的最優(yōu)解,但至少提供了一個“參考答案”,,結(jié)合市場情緒以及眾多券商研究來看,,一體化壓鑄還將火一陣子。
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