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。
而且這項技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用，上海超級工廠生產(chǎn)的 Model Y，就是用的一體壓鑄技術(shù) 2.0。
原本多個散件集成為一個零件，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。這項新的技術(shù)，幾乎可以改變現(xiàn)有的電動汽車生產(chǎn)模式，也讓馬斯克加速實現(xiàn)生產(chǎn)成本減半的目標。
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)。新一輪價格戰(zhàn)，將在所難免了。
01 、顛覆傳統(tǒng)，研發(fā)周期最短 18 個月
傳統(tǒng)的汽車底盤，一般是由成百上千個零部件進行焊接，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，就是把電動汽車幾乎所有復(fù)雜車身底板零部件，壓鑄成一個整體。
這樣的好處顯而易見，比如車身會更加穩(wěn)定堅固，NVH 性能也得到了提升。 用一個壓鑄機，就可以讓產(chǎn)線二三百個機器人集體“下線”，單這一項就能省不少成本。
目前在特斯拉上海超級工廠生產(chǎn)的 Model Y，已經(jīng)應(yīng)用了這些技術(shù)快速鑄型，最大的特點是省錢、省時又省力。
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，特斯拉上海超級工廠第 200 萬輛整車下線。特斯拉有關(guān)人士介紹，第一次完成“100 萬輛”目標，上海工廠用了 33 個月，從 100 萬到 200 萬，只用了 13 個月。
算下來，平均每輛車的生產(chǎn)時間快了 2.5 倍！
反饋到消費端，就是車賣的更便宜了。
其實目前上海工廠應(yīng)用這項技術(shù)，還不是全部。今年 3 月的投資者日活動現(xiàn)場，馬斯克介紹了特斯拉對工廠的改造計劃 ——“開箱工藝”（Unboxed Assembly Process）。這也是特斯拉計劃在未來十年，生產(chǎn)數(shù)千萬輛更便宜的電動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 個大模塊，每個模塊單獨生產(chǎn)。
這些模塊生產(chǎn)完成后，特斯拉再通過沖壓工序組裝整個車身，整個過程就像組裝箱子一樣。當(dāng)然，特斯拉并不會把車輛當(dāng)作箱子，而是把箱子展開進行組裝，所以稱之為“開箱工藝”。
特斯拉表示，通過這個全新的流程，會讓工廠制造人員將減少 40%，制造所需的空間和時間也將減少 30%。同時也可以將組裝費用，降低到目前 Model 3 或 Model Y 的一半。
路透社前不久報道稱，車底零部件壓鑄成型，就是“開箱工藝”的關(guān)鍵一步。
依靠這項技術(shù)，特斯拉對于新車的研發(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。
對于這個技術(shù)，不少大佬都開始聲援，比如德國多特蒙德自由大學(xué)研究員讓?菲利普?維克勒評價說，特斯拉的新流程革命性地超過了模塊化生產(chǎn)，去掉標準流程，并創(chuàng)建了全新的工作模式。
德國管理咨詢公司 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。
最大的問題就是太貴。
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)計過程中的一次加工調(diào)整，就可能會花費 10 萬美元，而重新制造模具，更是可能需要 150 萬美元。除非模具能一次滿足設(shè)計需求，否則后期調(diào)整變更，甚至報廢都是一筆很大的費用。
換句話說，用一體機壓鑄的車型，必須得是爆款。
一般情況下，大型金屬模具的整個設(shè)計過程需要花費約 400 萬美元，而這一過程往往需要重復(fù)五六次甚至更多才能達到完美狀態(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。
不過特斯拉一開始就想到了怎么解決這個問題 —— 用 3D 打印。
路透社報道稱，馬斯克為了將車身底部鑄造成一個整體，求助了使用 3D 打印機用工業(yè)砂制作測試模具的公司。
簡單來說，就是利用 3D 打印機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)計驗證過程成本，是目前所有方案中最低的一個，僅為金屬原型的 3%。
同時 3D 打印的另一個好處是可以節(jié)約開發(fā)時間，據(jù)路透社報道，使用 3D 打印等公司的設(shè)備，在幾小時內(nèi)就能重新打印出一個新原型，因此特斯拉可以根據(jù)設(shè)計需求多次反復(fù)進行調(diào)整。
在時間方面，使用砂性鑄造的設(shè)計驗證周期只需要 2 到 3 個月，而金屬模具原型則需要半年到一年的時間。
前期成本和時間的問題解決之后，就要考慮實際操作的事了。
想要實現(xiàn)壓鑄大型的車身部件，特斯拉就需要更大的壓鑄機。有鑄造業(yè)工程師表示，壓鑄面積越大，對鎖模力的要求就越高，而要實現(xiàn)整個車身底部一體式壓鑄，鎖模力需要達到 16000 噸的級別，而且機器的體型巨大，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，鎖模力為 6000 噸，其擁有鎖模力最大的壓鑄機則是專為生產(chǎn) Cybertruck 打造的 9000 噸級別壓鑄機。
當(dāng)然，以上是生產(chǎn)端面臨的問題，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)致修車成本和保險費率上漲。所以更像是“一錘子買賣”的部件，一旦剮蹭，就會有“換車”的風(fēng)險。
03、不是萬能藥
即便成本和售后存在較大問題，但對于車企來說，一旦規(guī)模化生產(chǎn)，其優(yōu)點遠大于缺點。
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)。
不過把這個技術(shù)真正帶入市場并發(fā)揚光大的，還是特斯拉。而且特斯拉還對其進行了大量創(chuàng)新，這也是它對汽車行業(yè)做的貢獻，為新能源汽車制造提供了一個演進的方向。
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)旨在進一步降低生產(chǎn)工序和成本，從而提高其在電動車領(lǐng)域的利潤，并追趕特斯拉，預(yù)計在 2026 年投放市場的純電動汽車將采用該技術(shù)。
豐田稱，在應(yīng)用一體壓鑄工藝后，車身后部只需一個單一的零部件和一個簡單的工序，而此前大約需要 86 個不同的零部件，經(jīng)過 33 個獨立的工序組裝，這一系列復(fù)雜的過程還得花好幾個小時完成。
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，但仍落后于特斯拉。
此外，隨著特斯拉將一體化壓鑄技術(shù)帶到國內(nèi)，無論是理想、小鵬等新勢力，還是長城、奔馳這些傳統(tǒng)品牌也開始跟進這一技術(shù)。據(jù)中銀證券測算，到 2025 年，一體化壓鑄市場規(guī)模將達 220 億元，4 年復(fù)合增長率高達 133%。
可以說一體化壓鑄技術(shù)的優(yōu)點和缺點都很明顯，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“天價維修費”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)將是一個不可逆的趨勢。但在實際應(yīng)用中，一體化壓鑄也不是萬能藥，畢竟只有適合自己才是最好的。
本文來自微信公眾號：超電實驗室 （ID：SuperEV-Lab），作者：楚門
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