成本狂降40%，特斯拉一体化压铸真有这么神？｜钛度车库
图片来源：视觉中国不到两分钟的时间，伴随着重达410吨巨型机械产生的轰鸣，传统汽车生产所需冲压焊装的70多个零部件简化为一，进而一体化压铸成型。这就是特斯拉驰名业内的一体化压铸技术。两年前，特斯拉将一体化压铸概念引入中国，并率先在Model Y车型上落地。此后，特斯拉不断优化这项技术，通过优化设计、改进模具、提高材料强度等手段，成功地将一体化压铸技术的优势发挥到了极致。而根据此前路透社的报道，特斯拉近期在一体化压铸技术上又迎来了新的突破，可实现对整个复杂车身底部实现一体化压铸。近期，更有国内媒体爆料，该技术或将让特斯拉Model Y的成本狂降40%。此消息一出“一体化压铸”技术直接荣登神坛，国内汽车厂商纷纷跟进，相关企业股票也是一片大涨。那么，特斯拉所谓的一体化压铸技术2.0，难道真有这么神吗？成本狂降40%之下，这还让其他车企怎么玩？一体式压铸直接“封神”？我们不妨先梳理一下该事件的始末，此事最早由上海证券报报道，原话是：“据特斯拉上海有限公司结构与热管理系统经理崔海伦介绍，该技术使成本也有非常明显的优势，车的后底板总成系统采用一体化压铸方式后，成本降低了40%。”从该报道的原文不难看出，成本降低40%是没错，不过少了“后底板总成”这一定语。也就是说，一体化压铸确实能降本，但绝对没有某些报道中说的那么夸张。其实，要说起来整车成本是一个非常广的概念，而一体化压铸只是诸多生产工艺中的一环，凭借一个技术工艺缩减40%整车成本，那就不是技术而是魔法了。在一些业内人士看来，就算是丰田那套堪称“教科书”式的全套精益生产，多年工艺积累加上一定的品牌“渲染”，都不敢说达到30%的降本效应。而之所以有此类传言，这其中难免有某些营销号故意蹭热度的成分在。那么问题也随之而来，抛却本次事件的“乌龙”成分，特斯拉这次的一体化压铸技术到底怎么样？从概念上来说，相比传统的分散零部件制造和组装方式，一体化压铸技术可以将多个零部件合并为一个整体零件。这样做不仅可以提高生产效率，减少组装过程中的工序和时间，还可以降低零部件的重量和成本。具体来看，现阶段的车底结构从原来的数百个零部件焊接拼合，进化到由前后结构件加上中间部分的三段式结构，这也是目前新能源车企的主流方案。而这次特斯拉的目标，则是把前后结构件加上中间部分的三段式结构，进一步整合为一体化结构。从技术的角度来看，特斯拉的一体化压铸技术突破性在于，其应用了具有6000-9000吨夹紧压力的巨型压力机，用于一体化压铸Model Y车型的前部和后部车架结构。这种巨型压力机可以在一次压铸过程中将多个零部件合为一个整体，大大降低了生产成本。同时，一体化压铸技术的应用还带来了其他一系列的好处。以Model Y车型为例，采用一体化压铸工艺后底板遭遇碰撞时，不会有因为存在焊点、焊缝遭受冲击而导致车体被撕裂的情况出现，能够提升车辆的安全性。此外，一体化压铸技术还可以有效地降低噪音和振动，提高车辆的驾驶舒适性。据内部人士透露，使用一体化压铸技术后，车身系统节省重量超10%，同时得益于优化的结构设计以及材料回收利用成果，车的后底板总成系统采用一体化压铸方式后，成本降低了40%。实际上早在2019年，特斯拉就提出了一体化压铸技术，并在次年应用于Model Y的后底板生产。彼时，特斯拉CEO马斯克就曾表示，特斯拉Model Y将采用一体化压铸后底板总成，可将下车体总成重量降低30%，制造成本下降40%。特斯拉作为最早将一体化压铸技术用于车身件的主机厂，如今看来，至少从相关制造成本这一环来看，距离马斯克当初的预期已经非常接近。成本压力下，多家车企入局从今年开始，国内车市下行趋势显露，“价格战”逐步升级，没有“造血能力”的新势力品牌现在连生存本身都成了问题，盈利困境这个难题也就再次被置于公众的聚光灯之下。可以预见，随着行业压力与技术危机的到来，造车新势力本就“捉襟见肘”的毛利率恐将继续承压。如何平衡好销量与毛利率关系，也将成为它们下一阶段的重要课题。对此，汽车行业分析师王瑞认为，现阶段以20-50万电动车为主的新势力品牌，其降本能力需要实现飞跃，同时现金储备保持健康、营销策略也必须进行相应调整；而已经沦为三线品牌的边缘车企，它们徘徊在生死边缘，降价、被收购、做代工是它们的主要出路。正是在这种价格战的背景之下，一体化压铸技术的突破不仅对汽车制造业具有缩减成本的重要意义，还为特斯拉带来了产品研发层面的竞速优势。其实特斯拉上海工厂的这套技术，我们暂且称之为“一体化压铸技术2.0”，还不是最终版本。在今年3月的特斯拉投资者日上，马斯克还介绍了一套颠覆传统的“开箱工艺”（Unboxed Assembly Process）。它不遵循汽车行业通用的冲压、焊装、涂装、总装的四大工艺，而是把整车的零部件分成6个模块，每个模块单独生产完成后，再冲压组装车身，整个过程就像组装箱子，所以叫“开箱工艺”。特斯拉“开箱工艺”示意图特斯拉表示，“开箱工艺”会让工厂制造人员减少40%，制造所需的空间和时间也将减少30%，组装费用降低到目前Model 3或Model Y的一半。值得注意的是“组装费用降低到一半”，而非“整车成本”。据此前路透社报道，车底零部件压铸成型，就是“开箱工艺”的关键一步。依靠这项技术，特斯拉对于新车的研发周期也将大幅缩短。有消息人士称，特斯拉能够在18-24个月内，从头开始完成一款汽车的开发，而在此之前，车企对于一款新车的研发，多则七八年，少则需要三四年才能完成。这项技术的应用使得特斯拉能够更快地研发新车型，并且降低了生产成本，有助于实现特斯拉的长期目标。而这一点，不管是对于囿于盈利困境的造车新势力，亦或是艰难转身的传统车企来说，无疑有着“致命”的吸引力。结果也确实如此，目前从上游设备到下游整车，多家中国企业已经在这一创新产业链进行布局。在车企这边，特斯拉自然是最早一批一体化压铸技术的倡导者。随后蔚来、小鹏、理想、高合、长城、长安、吉利汽车、奔驰、沃尔沃等多家车企也开始竞相布局一体化压铸技术。而在相关产业链上，由于汽车零部件材料从传统的低碳钢板向高强度材料，铝合金、镁合金等新型轻量材料转变。新材料的使用对机器人焊接、激光焊、柔性焊接生产线技术等新工艺技术提出了要求。以广东鸿图、文灿股份、爱柯迪、博俊科技、多利科技等多家上市公司，也在不同场合回应了有关各自公司一体化压铸业务进展问题。也就是说，在特斯拉取得新进展的消息传来背后，一体化压铸工艺已经引发了车身制造的技术变革，俨然成为未来汽车制造业的重要趋势之一。对于这项技术的前景，很多业内人士纷纷开启了“声援模式”。对此，德国管理咨询公司Berylls总监马丁·弗伦奇表示，丰田开拓并应用了几十年的生产系统被击倒了，特斯拉的Unbox流程将改变汽车生产方式。而中国工程院院士丁文江也曾指出，包括新能源汽车在内的车身、底盘等大型结构件一体化、集成化压铸成型，将原本需要数十道铆接、冲压、焊接、锻造成型的复杂工艺化繁为简，减少加工工艺，减轻零件重量，实现成本降低，这也将成为行业发展的必然趋势。维修经济性成“短板”然而，趋势终究还是趋势，在现阶段的使用环境下，特斯拉的一体化压铸工艺也遭到了不少消费者质疑。而争议的集中点则落在了维修成本上，有一部分消费者甚至认为：“特斯拉整车降价看似让利消费者，却需要用户忍受因为一体化压铸技术，带来碰撞后的天价维修费，纯属华而不实。”实际上，网友对特斯拉天价维修费的调侃，起源于去年2月的一次碰撞事故。彼时，有位江苏牌照的Model Y车主在倒车时撞到墙角，导致车辆后车身受损。如果放在传统工艺的车型上该次碰撞并不算严重，却被特斯拉理赔人员告知，“后减震包撞坏了，维修费将近20万元”，要知道那时候新车可才28万元而已。无独有偶，在中保研发布的中国保险汽车安全指数（C-IASI）测评中，Model Y 在各项安全测试中都获得了“优秀”的最高评价，唯独在耐撞性与维修经济性项目上，被打上了最低的“较差”成绩。测试结果也很好地反映出了一体化压铸技术的“短板”，固然可以提高车辆碰撞时的安全性，但一旦损坏车主的钱包可就要“遭罪”了。对此，钛媒体App求证了特斯拉相关售后工作人员，“一般的小事故、小剐蹭并不会出现一体化压铸后底板损坏的情况，一旦出现要更换一体化压铸后底板的情况，那一定是重大事故。而这时候首先要考虑的是车上乘客的安全，而不是车辆维修费的高低。”从如此“官方”的回答来看，对于一体化压铸造成的高额修复费用问题，目前最好的解决方法还是不要撞。购买现阶段的一体化压铸车型，更像是车主一方的单向赌约：不撞，安心享受更低的入手价格；撞了，一面感谢一体压铸带来的安全加成，一面哭丧着脸承担高额的修复费用。清华大学汽车工程系教授宋健此前就曾表示：“一体化压铸技术是一种很好的制造工艺，但也存在可修复性差的问题，一旦该部件受损就必须更换全新部件，维修费用相对传统工艺制造件更高。”上文也讲过，此番特斯拉将一体化压铸进一步扩大，把三段式结构整合为一体化结构。在这种工艺之下，全车近乎于只有几个“大件”，一旦造成损坏或许将直接对整车造成影响，目前而言一体化压铸更像是某种利大于弊的“双刃剑”。不过也有例外，比如极氪的蜻蜓一体化压铸是中段零件，可柔性适配不同车型。即便由于一些工艺的使用，让极氪的一体化压铸成本比特斯拉高，但解决一体压铸复用问题也能帮极氪省回来不少钱，也不失为一种解决之道。“吨位”竞赛，相关技术仍有门槛同时，一体化压铸还面临通用化很低的问题。要知道，一体化压铸需要一个“形状复杂的金属模具”，而“一体”的部分越多，相应的适配性就越低。就拿Model Y和Model 3来说，他们二者都无法通用一个模具，更遑论传统车企动辄几十款车型的复杂产品线了。而一体化压铸技术的突破，还需要主机厂和设备公司之间的磨合，磨合的主体也就落到作为一体压铸技术核心的压铸机上。中国的力劲集团是特斯拉压铸机供应商，提供了6000吨级和9000吨级的Giga Press压铸机（直接采购商意德拉是力劲的子公司）。有媒体报道称，这款机器一台占地面积相当于1.5个羽毛球场，重达410吨，需要起重机帮忙更换模具，更换时间长达10小时。放眼行业之内，现阶段极氪、高合等车企更是拥有7200吨级的压铸机，是国内量产最大吨位。极氪009也因此成为首搭全球量产最大一体化压铸后端铝车身的车型。 不过，在特斯拉使用其最新的9000吨位压铸机生产Cybertruck铸件后，此项排名又将发生转变。根据专业人士测算，要实现整个车身底部一体化压铸，需要锁模力达16000吨的机器。作为参考，2022年9月，力劲集团与鸿图科技共同发布的12000吨级压铸机，是目前市场上锁模力最大的压铸机。6000吨级压铸机Giga Press也就是说，在未来很长一段时间，一体化压铸技术将走入压铸机“吨位”竞赛的角逐。同时，由于压铸机体型扩大，甚至还需要有扩建厂房等诉求，进一步抬高准入门槛。我们不妨算一笔账，一台国产品牌7000吨的压铸机价格大约在6000-7000万元，使用寿命约15年；一体化压铸模具的价格在每套1000万元左右，需要定期进行更换，6000吨以上的超大型模具寿命在5万次左右，这还是在没算其他损耗和人工成本的前提下。一般情况下，大型金属模具的整个设计过程需要花费约400万美元，而这一过程往往需要重复五六次甚至更多次才能达到完美状态。中金证券的研究报告指出，同样年产10万辆车，采用传统冲压焊接工艺时，设备总投资约5.2亿；全部采用一体化压铸工艺，相对应环节设备总投资为7.1亿。换言之，现阶段一体化压铸技术最好还是一个模具，单种工况用到天荒地老最为省钱。由此也带来一个问题，模具的相对固定也就意味着该技术只适用于极少数的爆款车型。再加上一体化压铸用的可是铝为原材料，这也就注定这项技术和主打中低端市场的车型无缘。因此，这项技术的“受众”直指拥有中高端爆款车型的造车企业。这也是目前很多传统车企和资本市场虽然看好该技术的发展前景，但仍以观望策略为主的根本原因。从长远的角度来看，业内对于模具问题的解决方案倾向于用3D打印。据路透社报道，马斯克为了将车身底部铸造成一个整体，求助了使用3D打印机用工业砂制作测试模具的公司。消息人士称，砂型铸造的设计验证过程成本是目前所有方案中最低的一个，仅为金属原型的3%。在时间方面，使用砂性铸造的设计验证周期只需要2到3个月，而金属模具原型则需要半年到一年的时间。当然，这些都是之后的事情了，不管是模具的低成本打造，还是压铸机吨位的升级都非朝夕之功。然而，现阶段的一体化压铸工艺，即使技术成本和售后存在一定问题，但对于车企来说已经具备足够的吸引力了，一旦实现规模化生产，其优点将完全大过于弊端。据中银证券测算，到2025年，一体化压铸市场规模将达220亿元，4年复合增长率高达133%。也许，要完全实现一体化压铸技术的普遍使用可能还需要好几年时间。但可以预见，为了在日渐激烈的国内市场竞争活下来，一体化压铸技术带来的降本效益，未来将成为各大车企难以拒绝的“诱惑”。（本文首发钛媒体App，作者｜常笑，编辑｜张敏）
本信息由网络用户发布，本站只提供信息展示，内容详情请与官方联系确认。
