特斯拉一體壓鑄工藝

來源｜汽車材料網

2 月初，特斯拉官方公布了上海超級工廠大型壓鑄機。至此，美國加州弗里蒙特工廠、得克薩斯州奧斯汀超級工廠、德國柏林工廠以及中國上海超級工廠四座整車工廠都已安裝超大型壓鑄機，用以生產Model Y 一體成型的后底板。

1 一體壓鑄機細節及制造環節優勢

大型壓鑄機將Model 3 后底板所需的70 個零部件，通過一體壓鑄，在Model Y 上只需要2 個零件，未來甚至會合為一件。引用特斯拉CEO 埃隆-馬斯克（Elon Musk）的話來說，這將是“汽車車身工程的一場革命”。一體壓鑄到底是怎樣的技術？相比傳統汽車制造究竟有哪些優勢？下面將詳細展開。

1.1 Model Y 一體壓鑄后底板

Model Y 是特斯拉首次嘗試使用一體壓鑄結構件的車型，可以看做是特斯拉對更多車身零部件整合的一個開端，一個嘗試。選擇在后底板位置進行零件整合壓鑄，在當前6000t 壓鑄機的制造條件下，只能保證這樣體積的一體鑄造零件，在今后擁有更高壓力的壓鑄設備后，鑄件體積肯定會進一步增加。有準確消息稱，特斯拉將引進8000t 級的壓鑄設備，很快將打破自己6000t 的記錄，到時可以一體壓鑄更大體積的零部件。另外，選擇后底板進行壓鑄，很大原因是這個部位碰撞受損的幾率小，這個部位為傳統汽車油箱的位置，這里如果有大的損傷，基本也離整車報廢不遠了。一體成型相比零部件焊裝有著更強的整體剛性，在這個部位采用，底盤操控剛性能得到更好的兼顧。

1.2 6000 噸級壓鑄機由中國品牌生產

這臺一體式壓鑄機名叫GigaPress，由中國品牌力勁科技生產，壓鑄機重達410t，相當于一架大型飛機的重量，占地面積僅約100m2（壓鑄機長寬高分別為19.5m、5.9m、5.3m），它可以將傳統汽車生產所需沖壓焊裝的70 余個零件，以及超過1000 余次的焊接工序，經過這臺機器，一次壓鑄即可得到成品。特斯拉官方給到的數據是，它將給Model Y 省下20%的成本。2 月3 日，特斯拉又從深圳力勁集團采購了13 臺6000t 壓鑄機，將用于上海、弗里蒙特和柏林等工廠。

1.3 相比傳統車身制造工藝，壓鑄的優勢

采用壓鑄技術后的Model Y，成本降低了20%，對于“20%”這個數據，僅僅是平攤到每臺車的制造成本，如果是將其展開到整個上游零部件供應鏈，所節省的成本可不僅僅“20%”這么簡單。

首先是生產的時間成本，當前在特斯拉上海工廠平均兩分鐘下線一臺Model Y，而這臺大型壓鑄機一次壓鑄加工的時間不足2min，80～90s 即可完成，每小時能完成40～45 個鑄件，一天能生產1000 個鑄件。如果采用傳統加工工藝，沖壓加焊裝這70 個零件組裝一個部件，至少需要兩個小時，必須多線并進，才能滿足生產節奏。

其次是生產線成本，汽車四大工藝，沖壓、焊裝、涂裝、總裝。在現有生產技術成本框架下，除了沖壓成本比壓鑄低以外，其他各個環節都要比壓鑄高很多。傳統生產70 個零部件，就按一個零部件用一套模具來算，也是70 套模具，再算上生產線周邊的機器臂、傳輸線、各種夾具，成本肯定是非常龐大的一個數字。另外，一臺大型壓鑄機占地面積僅100m2，根據埃隆-馬斯克的說法，采用大型壓鑄機后，工廠占地面積減少了30%。

人力成本也將很大程度降低，傳統汽車焊裝工廠投資大約10 億元，同樣的投資成本換成一體壓鑄機，以當前售價估計可以換成三臺（隨著技術成熟，未來成本肯定會更低），而這三臺壓鑄機的生產效率肯定是高于現有傳統沖壓焊裝生產線的，國內主流汽車工廠一個焊裝工廠大概配套200～300 名生產線工人，采用一體壓鑄技術后，所需的技術工人至少能縮減到原來的十分之一。

大型壓鑄當前還處于起步應用階段，成本相對較高是肯定的，但就在這樣的高成本下，它仍給Model Y 省下了20%的成本，足以見得大型壓鑄在應用層面的可持續性。隨著鑄造技術的愈加成熟，對上游汽車制造產業鏈肯定是一個沖擊和洗牌的過程。

2 一體成型件對消費者后期用車的影響

特斯拉一體壓鑄后底板為鋁合金材質，而在此之前，傳統汽車采用鋁合金材質的車型，都有著非常高昂的后期維修成本，因為鋁合金件損壞了，只能換不能鈑金修復。此次特斯拉采用的后底板整合了原來70 多個零部件，化整為零，一次小型碰撞原來只需要更換一兩個零部件的情況，在新的零件下，可能就需要整體更換，維修成本肯定是有相應增加的。

如何看待這個問題？就當前來看，特斯拉Model Y一體成型的后底板處于一個非常不容易碰撞到的部位，傳統汽車的油箱就布置在這部位附近，普通碰撞基本很難傷到這里。即使是碰撞到了，那也很大可能是后車追尾導致的，按照國內交通法規，后車追尾全責，作為車主不需要有太多擔心。

放長遠來看，特斯拉肯定是有將整個車身采用一體壓鑄方式來制造的可能性的。首先，特斯拉極力推動的輔助駕駛系統，在未來肯定能極大程度避免交通事故的發生，也許在未來自動駕駛足夠智能的情況下，真的能做到“零”交通事故，那時車輛型態或許都會發生變化，現在傳統汽車研發的那些主被動安全系統、碰撞緩沖、各種氣囊，在未來某一天，直接就都不需要了。

推動智能駕駛是特斯拉一直在干的事情，而另一件重要的事，特斯拉通過優化各生產環節，不斷降低生產成本。特斯拉在此之前“火星移民計劃”，都有目標將費用降至10 萬美元，我們還有什么理由不相信，未來一臺車的成本可以降到足夠低，低到換一個車身大件就和普通修復所需的成本一樣。另外，車輛成本如果足夠低的話，車輛出現故障讓車輛回爐重造也將變成主流的解決方案。

國內摩拜共享單車創始人在一次接受采訪時曾經說過，他們有想過將旗下的共享單車做成一體成型的，這樣能極大程度降低車輛的投放成本以及后期的維護成本，投放出去的共享單車出現故障，直接回爐重造，這樣下來的維護成本可以比舊車維修更低。報廢重造比維修成本更低，在現階段稍稍有點違背常理，但只要生產制造環節的改變，這一切都將成為事實。

隨著大型壓鑄機的投入生產，特斯拉之前所規劃的藍圖愈加清晰。未來特斯拉Cybertruck 將使用8000t 級一體壓鑄設備，不斷打破自己記錄。特斯拉與傳統汽車企業走在完全不同的競爭道路上，隨著時間推移與之拉開的差距也會越來越大。