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成本猛降40%!国产Model Y用上一体压铸2.0,新车开发只需一年半

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降本狂魔上线

作者|楚门

特斯拉一体压铸技术,有了重大突破。

而且这项技术已经开始应用,上海超级工厂生产的Model Y,就是用的一体压铸技术2.0

原本多个散件集成为一个零件,生产效率大幅爬升,相比传统的生产方式,车身系统的重量,可以减少超10%

最重要的还是降本,得益于结构设计的优化,Model Y后底板总成系统采用一体压铸方式后,成本狂降40%

“降本狂魔”马斯克,终于拿到一件趁手的兵器。这项新的技术,几乎可以改变现有的电动汽车生产模式,也让马斯克加速实现生产成本减半的目标。

自此,特斯拉的最大的产品,将不再是汽车,而是工厂

其他车企也在快速追赶,包括丰田、通用、福特等大批传统车企,相继开始研发一体压铸技术。新一轮价格战,将在所难免了。

01

颠覆传统,研发周期最短18个月

传统的汽车底盘,一般是由成百上千个零部件进行焊接,形成前后结构加上中间的三段式结构

而特斯拉一体压铸技术2.0,就是把电动汽车几乎所有复杂车身底板零部件,压铸成一个整体。

这样的好处显而易见,比如车身会更加稳定坚固,NVH性能也得到了提升。用一个压铸机,就可以让产线二三百个机器人集体“下线”,单这一项就能省不少成本。



来源:特斯拉

目前在特斯拉上海超级工厂生产的Model Y,已经应用了这些技术快速铸型,最大的特点是省钱、省时又省力

重量可以节省超10%,相关成本降40%,生产效率也大大提升。9月6日,特斯拉上海超级工厂第200万辆整车下线。特斯拉有关人士介绍,第一次完成“100万辆”目标,上海工厂用了33个月,从100万到200万,只用了13个月。



来源:特斯拉

算下来,平均每辆车的生产时间快了2.5倍!

反馈到消费端,就是车卖的更便宜了。

其实目前上海工厂应用这项技术,还不是全部。今年3月的投资者日活动现场,马斯克介绍了特斯拉对工厂的改造计划——“开箱工艺”(Unboxed Assembly Process)。这也是特斯拉计划在未来十年,生产数千万辆更便宜的电动汽车并仍能保持盈利的关键。

这种全新的生产模式,颠覆了传统造车冲压、焊装、涂装、总装的四大工艺流程。是把整车的零部件,分成了6个大模块,每个模块单独生产。

这些模块生产完成后,特斯拉再通过冲压工序组装整个车身,整个过程就像组装箱子一样。当然,特斯拉并不会把车辆当作箱子,而是把箱子展开进行组装,所以称之为“开箱工艺”。

特斯拉表示,通过这个全新的流程,会让工厂制造人员将减少40%,制造所需的空间和时间也将减少30%。同时也可以将组装费用,降低到目前Model 3或Model Y的一半。



来源:特斯拉

路透社前不久报道称,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大缩短,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。

对于这个技术,不少大佬都开始声援,比如德国多特蒙德自由大学研究员让•菲利普•维克勒评价说,特斯拉的新流程革命性地超过了模块化生产,去掉标准流程,并创建了全新的工作模式。

德国管理咨询公司Berylls总监马丁·弗伦奇也称,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。

02

成本太高,用户短时间受益有限

一体化压铸技术的好处不言而喻,既能提高生产效率,又能降低成本,但也不是完全没有缺点。

最大的问题就是太贵

其研发成本相当高,有铸造专家称,一旦制造出大型金属试模,在设计过程中的一次加工调整,就可能会花费10万美元,而重新制造模具,更是可能需要150万美元。除非模具能一次满足设计需求,否则后期调整变更,甚至报废都是一笔很大的费用。

换句话说,用一体机压铸的车型,必须得是爆款



来源:特斯拉

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才能达到完美状态。

这也是为什么一体化压铸技术虽好,但迟迟没有在车企中被广泛使用的重要原因。

不过特斯拉一开始就想到了怎么解决这个问题——用3D 打印

路透社报道称,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。

简单来说,就是利用3D打印机将液体粘合剂沉积在薄薄的砂层上,然后一层一层地制造出可以压铸熔融合金的模具。

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%

同时3D打印的另一个好处是可以节约开发时间,据路透社报道,使用3D打印等公司的设备,在几小时内就能重新打印出一个新原型,因此特斯拉可以根据设计需求多次反复进行调整。

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。

前期成本和时间的问题解决之后,就要考虑实际操作的事了。

想要实现压铸大型的车身部件,特斯拉就需要更大的压铸机。有铸造业工程师表示,压铸面积越大,对锁模力的要求就越高,而要实现整个车身底部一体式压铸,锁模力需要达到16000吨的级别,而且机器的体型巨大,这也意味着需要更大的厂房空间,以及花更多的钱。

特斯拉现在用于Model Y的一体压铸机,锁模力为6000吨,其拥有锁模力最大的压铸机则是专为生产Cybertruck打造的9000吨级别压铸机。



来源:IDRA

当然,以上是生产端面临的问题,在售后方面,就非常明显了——维修成本也很高。

尤其在撞击或者剐蹭后,维修需要更换整块零部件,最终导致修车成本和保险费率上涨。所以更像是“一锤子买卖”的部件,一旦剐蹭,就会有“换车”的风险。

03

不是万能药

即便成本和售后存在较大问题,但对于车企来说,一旦规模化生产,其优点远大于缺点。

一体化压铸技术,基本原理就是将金属加热熔化成液态,再挤压浇入模具中,待冷却后成型,就得到了符合要求的零部件。在此之前,福特F150的制造就采用了一体化压铸技术。

不过把这个技术真正带入市场并发扬光大的,还是特斯拉。而且特斯拉还对其进行了大量创新,这也是它对汽车行业做出的贡献,为新能源汽车制造提供了一个演进的方向。

不久前,就连固执的丰田也公开了其开发的车身一体压铸成型技术,仅需三分钟,便可完成三分之一车身的成型制造。

丰田表示,该技术旨在进一步降低生产工序和成本,从而提高其在电动车领域的利润,并追赶特斯拉,预计在2026年投放市场的纯电动汽车将采用该技术。

丰田称,在应用一体压铸工艺后,车身后部只需一个单一的零部件和一个简单的工序,而此前大约需要86个不同的零部件,经过33个独立的工序组装,这一系列复杂的过程还得花好几个小时完成。



来源:Toyota

比起传统的制造流程,丰田的一体压铸工艺已经有了明显改进,但仍落后于特斯拉。

此外,随着特斯拉将一体化压铸技术带到国内,无论是理想、小鹏等新势力,还是长城、奔驰这些传统品牌也开始跟进这一技术。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%。

可以说一体化压铸技术的优点和缺点都很明显,在利用上也有好有坏,比如既可以在降低成本的同时还能提升车辆在碰撞事故中的安全性。

但这也增加了后期的维修成本,此前特斯拉Model Y的“天价维修费”事件,就是因为一体化压铸件损坏。

可以预见,为了降本,车企用一体化压铸技术将是一个不可逆的趋势。但在实际应用中,一体化压铸也不是万能药,毕竟只有适合自己才是最好的。

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