【中国汽车智能制造百人会】特斯拉的一体化压铸工艺,是如何给消费者省钱的?

智享新汽车 2024-09-29 22:59

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“宁少10马力,不多1公斤”,这句话一直在车圈广为流传。让车身更轻,是车企们提升车辆性能表现的重要方向。

轻量化,这一概念最早源于赛车领域,动力输出不改变的前提下,车身重量减少,就意味着推重比增大,能够直接提升加速表现。

看过F1比赛的朋友都知道,专业赛车会拆除驾驶位之外的所有座椅,以及多余内饰,整台车几乎变身为行走的”车架子“。这么做的原因很简单,就是为了给车身减重,争取那0.01秒的时间!

什么是一体化压铸?这是特斯拉引领的制造工艺变革

熟悉特斯拉的朋友们一定留意过,在其分享的上海超级工厂生产视频中,可以看到大型压铸机生产车辆的过程,很多网友看后都表示,被这种高度机械化的科技感震撼住了!

评论区也总能掀起热议——

“硬核”、“这是一场车辆制造业的革命”、“覆盖眼球的工业美”……

什么是一体化压铸?打个比方,就是用模具一次性做出一个产品,而不是将各部分做好后再拼接起来。

目前,特斯拉上海超级工厂应用的6000吨级压铸机,在焊接流程中大大简化了Model Y车型后底板的连接工艺,使车身焊点和涂胶量都大幅降低,将原本需要70多个零件焊接件组成的后底板一次压铸成型。

其实,要想把这一工艺应用到车上,技术壁垒相当之高,其要同时解决材料、设备、工艺、模具等方面的难题。此外,不少车企还会面临研发、生产制造、资金、经验等等方面的“拦路虎“。

先说材料,传统车辆都是使用铝压铸结构件加工,在稳定性等方面,可能无法适配一体化压铸制造工艺。特斯拉率先攻克材料难关,通过自研材料,避免热处理导致大尺寸压铸件形变的问题,并在铸造性能等方面也具有独特优势。

其次是设备,一体化压铸技术对压铸机的锁模力有较高要求,压铸机有定制设计与开发的技术壁垒,还要解决极高的成本支出。显然,没有决心投入巨额资金用于研发制造的企业,很难揽下这个“瓷器活”。

工艺方面,也相当考验技术和经验。压铸工艺在温度、真空、工艺参数、后处理等方面都比传统铸造工艺要求更高,任何一个环节出现问题,都可能会影响铸件的本体品质。并且由于一体化压铸的零件,结构复杂、制造费用高、准备周期长,这对压铸模具的生产提出了更高的要求。

面对技术“拦路虎”,特斯拉坚持“第一性原理”的思维解决问题,攻克了一个个技术难关,一路打怪升级,并开始采用6000吨级压铸机来完成车辆相应部件的生产。

正因这一工艺的使用,现在在上海超级工厂,不到40秒就能下线一台车。在全球工厂高效的生产与交付保障下,分析机构JATO Dnamics统计数据显示,今年第一季度,Model Y已超越丰田卡罗拉,成为全球最畅销的车。

特斯拉首开先河,让一体化压铸工艺引发了车身制造的技术变革,俨然已经成为车企们学习的对象。通用、现代、吉利、丰田等多家汽车厂商纷纷跟进,宣布使用或计划使用一体化压铸技术。

不仅如此,特斯拉平铺在底盘的电池组、高度集成的电驱电控系统等,都让丰田的工程师们大为震撼。不久前,丰田通过一段视频,向公众展示了其第一款采用千兆压铸工艺打造的车身,并表示,这将有助于降低电动车生产制造成本。

丰田说,“过去,我们不断从特斯拉的制造工艺中汲取灵感,这一结构件的灵感便来自于特斯拉。”
更加安全,更轻量化,让用户体验再升级

为何众多车企纷纷跟进布局?一体化压铸为用户带来了哪些体验升级?我们一起盘一盘。


 更安全,更稳定

车辆安全一直是用户高度关注的问题。特斯拉采用高度集成的模块化设计和一体成型工艺后,带来了整体结构强度的提升,发生碰撞时能够有效分散碰撞力量,车身安全性更高,在驾驶时能更好地保护驾乘人员安全。

Model Y强大的被动安全性,从其白车身设计上可见一斑。一体压铸工艺,能够有效提升车身强度,降低碰撞时车辆变形的风险。

今年年初,美国加州沿海1号公路的“魔鬼悬崖”发生了一起交通事故,一辆载有4人的特斯拉在行驶中坠崖,跌落至91米深的岩石堆上。车轮卡在岩壁和海滩岩缝之间,只差几米就堕入太平洋。警方到达现场时,发现车身已经扭曲变形,但车内却基本完好无损,一家四口更是成功脱险,后排的2名儿童没有受伤。

无论是暴雨中被大树砸中,还是驾车从十几米高陡坡跌落,特斯拉刚性车身屡次保障乘员安全,车身结构的稳定性、安全性可见一斑。


 更轻量化,性能更强

一体化压铸工艺带来的轻量化,让车辆同时提升了行驶性能和耐用性。

比如同样尺寸的车,白车身可以节省几百公斤的重量,这放到之前传统燃油车上,可是想都不敢想的。

轻量化不仅能够有效地改善加速、制动和稳定性,从而增强驾驶体验,还可以减少轮胎和制动系统的压力,延长相关部件的使用寿命。

同时,配合特斯拉能量回收制动功能的优势,还可以更大限度地提高行车效率,进一步减少刹车片磨损,不仅节省了后续维保成本,在减速期间,车主还可以拥有更多车辆控制权。

此外,一体式压铸车身的应用,让车辆的零件数量减少,同时采用的铝材料等,极大地降低了车身重量,相应续航能力也会增加,业内不少企业都在探索轻量化车身技术。据中国工业信息网报道,纯电动车每减少100公斤的重量,可以增加6-11%的行驶里程,减少20%的日常损耗成本。


 效率更高,成本更低

Model Y采用一体式压铸后底板总成,让制造时间由传统工艺的1-2小时缩减至几分钟,大幅减少了生产线和基础设施的需求,简化了生产流程,缩短了生产时间。令业内惊叹的生产效率,随之带来的是制造成本缩减,用户的购车成本进一步降低。

众所周知,特斯拉一直坚持成本定价策略,当特斯拉通过技术升级、降本增效后,相应的销售价格也会降低。

这与传统汽车厂商定价原则截然不同,车评人曾犀利指出:“在传统汽车行业,绝不会轻易出现这个现象,因为对于传统车厂来说,即便是成本突然下降,只要能瞒得住,宁可把这个做成利润,也不会做让利给消费者。”

对于定价策略,特斯拉CEO埃隆·马斯克在财报电话会中表示,特斯拉的价格调整并非为了市场竞争——“我们更关注的是,人们喜欢我们的车吗?价格是可负担的吗?”

有网友评论道,“特斯拉结束了几十年以来国际品牌国内高定价的时代,让消费者真正获益,让行业共同进步。”

在大幅优化制造效率与成本的同时,特斯拉一体压铸技术也进一步精简了维修环节,让整体售后成本保持在更低水平。马斯克及高管在电话会中表示,与传统燃油车碰撞后,需要将各种零部件进行组装不同,“得益于一体压铸技术的使用,特斯拉的设计团队与服务团队会针对特定组件进行合作设计,配合特斯拉直营售后模式,能够使维修工作更快、成本更低。”

回忆购车经历,车友分享道:“当年特斯拉工作人员一句话就打动了我:燃油车全车8000个零件,Model X一共只有 500个零件,问题少了很多!

如今,一体化压铸工艺的应用引领了行业新潮,随着全球车企加快对一体化压铸技术的应用,越来越多用户可以体验到更安全、性能更稳定的电动车。

靠着实实在在的产品力,特斯拉为全球车企树立了标杆。除了生产制造工艺的持续优化之外,行业领先的自动辅助驾驶功能、常用常新的OTA在线升级技术……这些层层加码的技术创新,构成了特斯拉吸引消费者“真金白银”为之买单的产品实力与更佳体验。

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