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经济性,是一切内在驱动力
特斯拉,终于要放弃在其独创的一体化压铸技术上继续探索了。
5月2日,据媒体报道,两位知情人士称特斯拉已决定放弃其雄心勃勃的“一体化压铸”工艺的创新计划,选择回归更成熟的三段式铸造方法:前后两部分由千兆铸件铸造,中间部分由铝和钢架制成,用于储存电池。
这也是特斯拉应对销量下滑、竞争加剧而缩减开支的又一项新举措。
但是,在过去三年中,特斯拉推崇的一体化压铸技术不可说没有引起一波车圈纷纷效仿的风潮,国内车企纷纷跟进,一体化压铸相关上市公司的市值也都曾迎来过高光时刻,车圈流量王小米的营销中,也将其9100吨一体化压铸机当作卖点之一大肆宣传。
那么,特斯拉开创的一体化压铸有哪些优点?又为何会放弃继续探寻一体化压铸未来的道路?对于国内车企来说,该技术是否仍是当前最好的选择?特斯拉放弃一体化压铸的背后,又映射出了新能源汽车怎样的竞争状况呢?
一体化压铸,重塑汽车生产流程
一体化压铸,即使用特大吨位的压铸机,将多个、分散的零部件高度集成,一次压铸成型为大型铝铸件,从而替代多个零部件先冲压再焊接或铆接的组合方式,最后再将所有零件组装在一起形成整车。
这样的制造方法,无论对于车机厂还是消费者来说,都有着不少的益处。
对于车机厂来说,传统的汽车生产套件至少需要数十套模具分别开模、分别制造,在冲压完成后由生产线周边的机器臂、传输线、各种夹具等设备的辅助之下焊接在一起,而一体化压铸可以将几十个零部件合成一个,采用超大型压铸机一次压铸成型,省去焊接、总装再制作成结构件的步骤。
这样一次成型的压铸方法,让车机厂的效率增加了太多。以特斯拉的Model Y车型为例,在上马一体化压铸技术后,其后车身的制造时间从1-2小时缩短至了1-2分钟。
在制造效率大幅提升的同时,由于一次成型的优点,Model Y的无需繁复的过程,制造成本也降低至了过去的六成,人力成本与土地成本也都实现了大幅下降,可谓是质效双提。
而对于消费者来说,一体化压铸制成车辆都会采用以铝代钢的方案,直接降低整车的重量,也就提高了汽车的续航里程,此外,在加速性、制动性、操稳性等方面也有着不俗的提升。
而在如此多的优点之下,国内的多家车企也纷纷跟进一体化压铸技术。
在2023年9月的极氪安全营活动上,极氪发布了车身中段一体式压铸结构,将其中段一体式压铸结构称为“蜻蜓结构”,使得整体减少了16个部件、66个连接点,整车减重7%,也首次搭载于极氪001 FR之上。
小鹏推出的“扶摇”全域智能进化架构,也是国内唯一量产的“前后一体式铝压铸车身”,采用了国产厂商力劲科技的DCC7000超大型压铸机,最大压铸力可达12000吨,使用该架构的小鹏X9中后地板使用了12000吨的压铸机,集成了167个零件,相比传统车身结构减少19%。
小米汽车的大压铸技术更是成为了SU7的最大卖点之一,9100吨一体化压铸工艺让小米SU7后地板相比于特斯拉Model Y在尺寸增加17%的基础上,极大降低了焊点数量与总重量,使其可轻松实现200万公里以上的使用寿命。
而除开此处列举出的车企之外,其实,当前几乎所有有头有脸的车机厂,其实都在推进自己的一体化压铸技术与车型,但又为何正是在一体化压铸技术普及开来之时,最先上马的特斯拉却宣布不再继续推进一体化压铸的进一步探索了呢?
特斯拉放弃的一体化压铸,其实并不适合所有车企
一体化压铸是个好思路,但一项终极技术的普及大多无法在数年中一蹴而就,往往需要在相关配套技术的提升过程中经历反复验证方可成功。
而对于特斯拉来说,进一步将整个车身底部用一体式压铸技术来实现,面临着不少的经济性问题。
其中,首当其冲的难题,便是如何生产合格的超级压铸机。
6000T级别的压铸机可以生产一体化的后地板,如特斯拉的Model Y的后地板就是采用的6000T级的压铸机成型的;而9000T的压铸机可以生产更大吨位的前机舱或后地板,如小米的后地板、特斯拉Cybertruck的后地板。
但如果想要实现A00级的车型底盘一体化成型,则需要16000T的压铸机,如果想要将B级车以及更大尺寸车型的底盘和侧围的一体化压铸成型,压铸机的锁模力必须达到20000T以上。
而随着压铸机锁模力和压铸件体积的增加,压铸机的成本将呈指数级增长,相关产线、厂房也都需要重建,相比于能获得的收益来说,先期投入成本实在是太高了。
此外,在整个车身底部采用一体化压铸后,空心副车架的铸造难题也需要解决。
据三位消息人士称,铸造专家通过开发特殊合金、微调熔融合金冷却过程以及制定后处理工艺,克服了这些障碍。不过,一体压铸车底结构件的工艺要求也很高。
这位工程师表示,主要是铸件尺寸越大,孔隙率控制难度和应力集中的问题会更明显,相关良率自然会变低,而良率的降低,也就又回到了成本和收益的权衡中来。
特斯拉和马斯克曾表示,一体式压铸有助于汽车制造商从长远角度降低成本。但现实的情况是,即便大如特斯拉这样的汽车巨头,也因难以承担巨大的先期投入与不定的未来收益,放弃了继续在其首创的一体化压铸道路上继续走下去。
而对于国内的车企来讲,别说像特斯拉一样探索整个车身底部一体化不经济性不够理想,就算是当前正在使用的多段式一体化压铸的成本,成本相比于过去也不见得有多少降低。
据报道,特斯拉虽然表示一体式压铸能够将下车体总重量降低30%,制造成本下降40%。但有车企对Model 3进行拆解后发现,第一代一体式压铸件为54公斤,第二代重达65公斤。相比之下,同级的钢制车身后地板整体重量为75kg左右,减重效果甚至不到20%。并且铝制冲压和铸造结构的地板重量还不到50kg,这让封神的一体化压铸轻量化优势荡然无存。
不过,也有市场声音表示,车企使用一体化压铸技术的更大的动力应该是提高效率进而实现降低成本。
但有数据统计,对于车机厂来说,年产10万辆车,采用冲压焊接工艺的设备总投资约为5.2亿元,全部采用一体压铸工艺的设备总投资提升为7.1亿元。特斯拉之所以能够在这种情况下获得40%成本降低,很大程度上是全球巨大的出货量平摊了这一成本。
据乘联会数据,2023年,ModelY仅在中国市场就交付了64.6万辆,能与之一战的只有比亚迪,而对于年销量仍挣扎在数万甚至十数万的大多新能源车企来说,他们根本无法达成规模化、快速化的前提条件,也就自然无法实现降低成本的目标。
所以此次特斯拉放弃继续探索一体化压铸,也将为国内的新能源车企敲响了警钟,敢于变革是一件好事,但也一定要保持理性的态度,去评估一项新技术是否适合自己。
一体化压铸不再推进的背后,是又一场汽车“战争”的打响
尽管特斯拉放弃一体化压铸技术的表面决策看似简单,但我们其实应该看到更多特斯拉的战略转变甚至中国车市的变化。
对于特斯拉来说,无论是解散超充团队,还是不再继续探索一体化压铸,其实都说明了一件事——特斯拉正从那些收益与付出不成正比的前沿探索中抽身。
公司内部或许已经意识到,在传统造车领域的绝对领先地位已不再是其独有的优势。面对高昂的研发成本与有限的创新红利,加之中国竞争对手通过巨额投资迅速逼近的技术水平,特斯拉选择了一条更为务实的道路,即利用成熟技术优化成本结构,以提升盈利水平。
同时,在中国车市激烈的竞争之下,特斯拉的财务表现已经连续三个季度未达市场预期了,这些进一步压缩了特斯拉进行高风险、高投入研发活动的空间,迫使公司策略向更加稳健和即时效益驱动的方向调整。
但这就意味着特斯拉要“泯然众人”了吗?其实并不见得,相比于一度遥遥领先汽车的铸造工艺,特斯拉自动驾驶的能力,其实才是最大的杀手锏。
4月28日,马斯克中国行的最重要议题,就是推动FSD在中国的实际应用与落地。这不仅仅是技术交流那么简单,更是特斯拉布局未来的关键一步。
FSD作为特斯拉手中的王牌,一旦普及,不仅会在汽车行业掀起又一轮智能化革命,更会为其带来前所未有的利润空间。毕竟,相较于实体汽车的制造,软件销售可以称得上是一本万利的生意,这座商业“金矿”,是特斯拉必须要拿下的地方。
而对于中国新能源汽车制造商来说,自动驾驶同样是他们必须征服的下一座高峰,这不仅仅是一场技术的较量,更是关乎企业未来“呼吸权”的战役。可以说,新一轮的汽车行业技术争霸赛已经悄然拉开帷幕,谁能在这场自动驾驶的竞速中最终胜出,犹未可知,但可以肯定的是,未来的汽车市场格局,将由这场技术革新战争的成果重新书写。
参考资料:
1.《特斯拉为何要放弃下底盘一体化压铸?》,芝能科技;
2.《特斯拉正在放弃的一体式压铸工艺,还有前途吗?》,电动车派;
3.《特斯拉决定放弃下一代“一体化压铸”制造工艺》,环球tech;
4.《特斯拉为什么要放弃一体压铸?》,汽车工程师之家;
5.《特斯拉正在放弃下一代“一体式压铸”工艺》,汽车商业评论。