一体化压铸是什么?

你可以用一万句话说出一体化压铸的千般好,但一个致命的缺点就能让一些消费者避之唯恐不及:维修成本太高了。还记得去年登上热搜的特斯拉Model Y天价维修费吗?一位江苏的Model Y......

一体化压铸是什么

引言一体化压铸,一种改变汽车制造游戏规则的技术,正以惊人的速度重塑着汽车行业。它的魅力在于,通过一次性的大型压铸工艺,可以生产出完整的汽车零部件,降低了成本、提高了性能,并且在汽车......接下来具体说说

切勿盲目的崇洋媚外,一体化压铸工艺,并非特斯拉一家独大

如果马斯克采用一种技术,将特斯拉打造成像数码产品一样的快消品,人人都能买得起,而且以后只换不修,你会不会买?

一体化压铸是什么?

再看看这辆Model Y,新车28万,后减震包撞坏修车却要20万,特斯拉到底采用了什么高深的技术,需要这么高的维修费用?

其实,贵的并不是后减震包,而是后桥轮拱上方的一个零件,再往深地说,就是这个零件在制造过程中采用了一种非传统的制造工艺,它就是一体化压铸工艺。

这里面主要包含两方面,一个是一体化压铸结构,也就是所用的设备;还有一个就是材料,也就是用来制造车身的免热处理铝合金材料。这就是我们下面要聊的重点内容。

一体化压铸是什么?

要搞清楚一体化压铸工艺,还得先从传统汽车的车身制造说起,通常情况下,主要分为四个环节:冲压、焊装、涂装和总装。

冲压就是利用不同的压机,制造出车身的四门两盖、侧围、前围、后围、顶盖、底板;然后通过焊接或者铆接的方式,把这些零部件组装成一个整体,这一过程就是焊装;接着就是做车身的防腐处理和喷漆,也就是涂装;最后就是将汽车所有的零部件组装成品。

一体化压铸工艺是将冲压和焊装两个环节进行合并。

一体化压铸是什么?

就拿特斯拉的Model Y来说,如果按照传统的制造工艺来干,整个后底板包括后纵梁、底板连接板、梁内加强板、 后轮罩内板等等,然后通过焊接或者铆接的方式将它们焊装成一个整体。

如果按照一体化压铸工艺来干,就是一次压铸成型,从原来的70多个零件变为1个零件,焊接点从原先的700多个减少到了50多个,这就省去大量的焊接过程和制造时间,相应的冲压机和焊接机器人也可以宣告退休了;还有就是特斯拉采用了全新的合金材料,压铸后的后底板免去了热处理这一繁琐的过程。

一体化压铸工艺的优势是显而易见的,一是零件的大幅减少,意味着车身的制造效率将会大幅提升;二是技术的改进,省去了焊接、厂房占地面积等,可以有效降低成本;三是提高了车辆的安全性和续航里程,这就是一体化零件带来的优势。

一体化压铸是什么?

优势之外,我们也都看到了,对消费者而言,一旦伤及到这些采用一体化压铸工艺制造的零件,只能采用整体更换。以前可能哪个零件坏了换哪里,但这种化零为整的工艺,带来的结果就是高额的维修费用。

一体化压铸工艺同样也是被马斯克视为珍宝的技术,特斯拉未来的目标是实现车身和底板的一次性压铸成型,这也被业内人士称为 “汽车车身工程的一场变革”。

既然这项技术优势那么明显,那么我们国内的汽车厂商有没有跟进呢?

一体化压铸是什么?

不但有,而且一体化压铸工艺还被列入了我国2022年的国家重点项目研发计划中。

广东鸿图自主研发的6800T一体化压铸结构已经成功试模,而且与力劲集团签订了8套采购协议,而且采用高强韧免热处理铝合金材料,是目前最大的铝合金高强韧压铸件之一。

拓普集团的7200T一体化压铸岛也举行了量产仪式,这是目前汽车零部件领域超大型一体化铝合金压铸件之一,可实现15%~20%的减重效果。

天津雄邦首批9000T大型压一体化后底板压铸汽车零部件也已经成功下线,达到了国际领先水平。它的母公司就是我们大家所熟知的文灿股份,它不仅是蔚来、奔驰、特斯拉这些车企的供应商,而且在一体化压铸设备与铝合金材料两个方面,都具备成熟的技术。

由此可见,从一体化压铸设备的角度来讲,特斯拉没什么所谓的垄断技术。

但从铝合金材料来讲,特斯拉或许有那么一点先发制人的优势,但不至于要命。

一体化压铸工艺与传统铝合金铸件相比,最大的不同就是在热处理方面。传统工艺需要固溶和热处理一系列过程,以保证最终的铸件能达到强度和韧度的要求。但是一体化压铸工艺无法做到热处理,一是因为精度问题,大铸件经过热处理会产生一定的变形,哪怕是很小的变形也不允许,微小的变形在安装过程中也会造成零件的稳定性和强度无法达到要求;可能有人会说矫正,矫正无非就是强扭的瓜,这已经不是强扭的瓜甜不甜的问题,而是这个瓜随时会成为整车的一个安全隐患。二是材料问题,既然一体化压铸工艺要采用免热处理铝合金材料,势必要找到这样一种合适的材料。

特斯拉早在2015年就申请了一种免热处理铝合金材料的专利,这与他们从苹果公司外来铝合金材料的专家 查尔斯·柯伊曼有很大的关系,马斯克的厉害之处就在于他早早拿到这项专利。

但是就目前而言,我们国内也不弱。

一个是TechCast超大铸件的低碳铝合金材料,这是华人运通与上海交大合作研发的,这种材料已经达到了国际领先水平。

还有立中集团,不仅研发出了用于免热处理的铝合金材料,而且已经量产,并在2020年拿到了相关专利授权。

虽然特斯拉有它自己的专利保护,但是我们也已经搞定了铝合金材料的技术攻关,并拿到自己的专利。只要能满足强度、韧度、延伸率、流动性等等这些性能要求,谁又能否认我们自己的研发的材料就不如特斯拉的!

我们再回到消费者的身上,从价格来讲,采用一体化压铸工艺可以降低车企的制造成本,消费者也可以用相对低的价格买到一辆不错的车。但从维修的角度来讲,可能费用的确会高很多,因为一体化压铸零件只能将整个部件全换掉。

不过我们也不必过于担心,从特斯拉Model Y来看,车企也考虑到这一点,这个一体化压铸的部件很隐蔽,在后底板的位置,一般情况下,很难造成这个部位的事故,除非是一些严重的事故。

另外,从长远的角度来看,随着一体化压铸工艺的不断优化,车辆智能化不断提高,行车安全也会进一步提升。

一体化压铸工艺已经是大势所趋,虽然确实一定的“副作用”,但是不论对消费者还是车企而言,毕竟利大于弊,只是这个弊何时能减到最小的问题。

这与电动车刚兴起时,有着同样的困境,很多人对电动车没有信心,再看看如今的比亚迪,已经不再生产燃油车,Model Y还不照样满街跑。

一体化压铸,利多还是弊多?

你可以用一万句话说出一体化压铸的千般好,但一个致命的缺点就能让一些消费者避之唯恐不及:维修成本太高了。

还记得去年登上热搜的特斯拉Model Y天价维修费吗?

一位江苏的Model Y车主一次失误,倒车时撞到墙角,本以为只是小事故,拿钱换个教训,谁知事后被特斯拉的理赔人员鉴定为:后减震包撞坏了,维修费高达20万元。

一体化压铸的后底板,如果要维修,就得大修,整体维修费用甚至比买一台新车更贵,就像用模具制造出来的塑料玩具一样,由于没有子零件,一旦摔坏了,修修补补的空间很小,这和乐高玩具正好相反。

虽然事故车辆的损失由保险公司承担,但不管后续是维修还是直接报废,总是麻烦事。

换个角度看,在技术还不够完善,未形成规模效应时,一体化压铸的制造成本一定比传统的零部件冲压后焊接的方式更高,这些额外的成本或多或少会转嫁到消费者身上,即使安全性更高,更轻量化,有多少人愿意为之买单,还要打上大大的问号。

那么,一体化压铸,到底是给消费者的“福报”,还是割消费者的“韭菜”呢?

车企纷纷入局一体化压铸

这个9月,一体化压铸成为热词,丰田和特斯拉公布了一体化压铸的最新进展。

9月中旬,丰田公开了自研的车身一体成型技术。

丰田的观点是,将传统的汽车生产模式套用在电动汽车上,很难实现可观的盈利,为了降低成本、简化流程,需要一种全新的成型工艺。

在丰田传统的生产流程中,一个完整的车身后部由86个零部件焊接在一起,而这个过程需要经过33道工序,数个小时的时间。

而在丰田最新的一体化压铸工艺下,整个流程压缩为单个零部件和单道工序,只需3分钟。

对于复杂性更高的车身前半部分来说,一体化压铸带来的优势更为显著。同样是丰田的传统工艺,车身前部需焊接91个零部件,经过51道工序,而采用一体化压铸后的效果,实现了质量和效率的飞跃。

当丰田以为在一体化压铸方面追赶上特斯拉时,没想到特斯拉又实现了自我突破。

从车身的前后两部分,拓展到车辆的底盘,特斯拉希望把复杂的车辆底盘压铸成一个整体。

原本电动汽车底盘上超过400个的零部件,将通过一体压铸一次成型,无需繁琐的装配流程,而且所需零部件的数量也将大大地减少。

在最新的一体化压铸技术加持下,特斯拉推出一款新车可能只需要18-24个月。

而且,特斯拉的产销量摆在眼前,即使一体化压铸制造成本还是更高,但所需的人工和机器人也更少,在规模化效应下,在生产端,特斯拉是实现了降本增效的。

马斯克一直想造出20万元以下的入门车型,而目前看来,一手成本控制,一手技术升级的特斯拉,推出一款具备高利润的廉价车型真不是什么难事。

事实上,从2020年公布一体化压铸概念后,特斯拉给行业带来的启迪显而易见。

蔚来、小鹏、理想、极氪、沃尔沃、大众们,都在布局各自的一体化压铸技术。

就连8月刚刚成立的新品牌极石,也已经开始研究起一体化压铸。

9月22日,极石汽车所属主体上海*轲智能科技有限公司宣布获得魏桥创业集团10亿美元战略投资,所获资金将用于全铝车身研发、一体化压铸技术和短流程智造工厂项目。

利多还是弊多?

对于车企来说,一体化压铸当然很香,尤其是那些年产百万辆的车企。

而真正落到消费者头上,更高的车身强度固然带来了更高的安全系数,更轻的整车重量也带来更高的续航里程,但比起额外的购车和维修成本,可能弊端比优势更显眼。

一体化压铸的车型,如果遭遇严重的碰撞,后续就不是局部更换零部件那么简单了,而是整体更换铸件,甚至会不会今后很多情况下只能换不能修?这都是消费者担心的问题。

有一点是可以肯定的,随着一体化压铸推广,越来越多的钣金师傅要失业了,而维修成本会水涨船高。

另一方面,一体化压铸降本增效明显,但技术挑战也较大,需要将几十道传统的工艺流程整合在一起。

一文看懂一体化压铸(附产业链解析)

一、引言

一体化压铸,一种改变汽车制造游戏规则的技术,正以惊人的速度重塑着汽车行业。它的魅力在于,通过一次性的大型压铸工艺,可以生产出完整的汽车零部件,降低了成本、提高了性能,并且在汽车后市场中产生了深远影响。华为作为全球科技巨头,也开始涉足一体化压铸领域,或许这是一个全新的机遇。


二、一体化压铸的优势

1. 降低成本: 人力成本的上升和政府补贴的不可持续性,使得降低汽车制造成本成为必然。一体化压铸将从以下几个方面降低成本

减少原材料成本 :使用铝合金等轻量化材料,替代传统的钢材,可以显著降低原材料成本。

减少制造工序 :一体化压铸技术减少了零部件的生产线数量和焊接环节的工序,从而缩短了生产周期,提高了制造效率,降低了生产成本。

降低维修成本 :一体化压铸车身结构件受损后,只能由原厂进行维修和更换,这减少了维修成本和时间。

提高生产效率 :一体化压铸工艺采用一次压铸成型的方式,减少了零部件的生产线数量和焊接环节的工序,从而提高了生产效率。

2. 性能提升: 降低车身重量 :通过使用轻量化材料如铝合金以及减少焊接处等方式,一体化压铸能够大幅度降低车身重量,从而提高车辆的燃油效率、操控性和舒适性。据相关测算,当铝合金用量达到250kg时,就相当于减少了500kg的汽车用钢量。这对于新能源汽车而言,不仅能够提升续航里程,也契合了逐年降低的平均油耗目标,达到了节能减排的效果。

提高制造效率 :一体化压铸采用一次压铸成型的方式,减少了零部件的生产线数量和焊接环节的工序,从而缩短了生产周期,提高了制造效率。这有助于降低生产成本,提高车企的盈利能力。

提升车身结构强度 :一体化压铸的车身结构强度显著提升,整体机械能保持一致。相较于传统的需要焊接组装的车架,一体化压铸车身在遇到剧烈撞击等事故时能保持足够的安全性。

3. 汽车后市场的变革: 由于一体化压铸的汽车结构件的特殊性,一旦受损, 只能由原厂进行维修和更换 。这无疑让车企在后市场方面获得了更大的利润空间。对于前端不赚钱后端市场赚钱的现有汽车产业格局来说,未来将有助于主机厂改善盈利模式,重塑营收曲线。


三、一体化压铸的产业链

一体化压铸的产业链包括上游材料供应商、设备制造商和下游汽车制造商。

1. 上游 材料供应商:主要包括免热处理合金供应商如 立中集团 顺博合金 等,他们提供用于一体化压铸的铝合金材料。在压铸的过程中材料不产生热量成品才不会因为热胀冷缩产生形变,这就是上游材料的核心科技,目前国内掌握这项技术的少之又少,立中集团独占鳌头。

  1. 中游 设备制造商:如 力劲科技 ,他们负责设计和制造大型压铸机,以满足一体化压铸的需求。力劲科技为全球知名压铸机生产企业,与特斯拉密切合作,全球市占率超过50%。国内压铸企业的压铸设备大多来自力劲科技。

3. 下游 汽车制造商:如特斯拉、蔚来、小鹏等新能源汽车公司,他们通过应用一体化压铸技术,实现了车身结构的一体化。其中比较知名的压铸件供应商包括 文灿股份 (国内压铸设备吨位最大,数量较多)、 瑞鹄模具、荣泰股份、美丽新、拓普集团、广东宏图、尹之密、云海金属 等等。


四、华为的机遇

华为作为中国的科技巨头,也开始涉足一体化压铸领域。从目前已知的信息来看,华为全新的旗舰汽车问界M9将使用大量的一体化压铸件,目前有包括 春兴精工 等企业有可能成为华为问界的一体化压铸件供应商。


五、结语

以上就是一体化压铸是什么?的详细内容,希望通过阅读小编的文章之后能够有所收获!

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