在2020年9月,马斯克宣布,特斯拉Model Y将采用一体式压铸后地板总成,可将后地板总成重量降低30%。自此,车身零件一体式压铸技术在特斯拉的“号召”下,被国内新能源车企纷纷纳入到高端车型的开发计划中,尤其是以小鹏、蔚来为代表的新势力车企,使得铸造这个长久陷于停滞的传统行业迸发出了新的活力。各大车企的订单纷至沓来,让广东鸿图、铭科精技等有压铸相关业务的公司在2022年创造了一年股价增长近十几倍的财富神话。
而在2023年的特斯拉投资日上,特斯拉更是发布了车身一体式压铸技术的终极版本,“开箱工艺”(Unboxed Assembly Process)。它不遵循汽车行业通用的车身冲压、焊装工艺,而是把整车的车身零部件分成6个模块(地板和电池包CTC集成),每个模块单独生产完成后,再连接在一起,整个过程就像组装箱子,所以叫“开箱工艺”。
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。
通过特斯拉不遗余力的推广,我们不难发现车身一体式压铸技术有以下的优势:零件集成化,可以将几十个焊接零件用一个压铸零件替代;轻量化效果好,车身可以减重;缩短工艺流程,原本需要焊接、涂胶的工序全部省掉;节约场地、人力,焊接工序的场地和需要的人力更少;缩短品质工艺链管理、提升车型性能等。
01
一体式压铸赔本赚吆喝
新势力都被特斯拉忽悠瘸了
基于一体式压铸具备以上的优势,目前国内新能源车企,在2023年上市的高端车型上普遍应用了一体式压铸车身零件。比如蔚来的ET5在后地板采用了该技术,后续ES6和ES8的换代也会采用。一直将特斯拉当做标杆参考的小鹏则更为激进,在20万级别的小鹏G6的车身前机舱和后地板上都采用了一体式压铸技术。理想的MEGA、高合HiPhi Z、极氪的ZEEKR 009等也都是在车身后地板上采用了一体式压铸。
G6一体式压铸的展示
国外传统车企中,大众、沃尔沃、奔驰、福特、丰田等车企也都宣布会在未来的某款车型中推出搭载大压铸技术的车型,但显然对该技术应用的热衷度要远低于国内的新能源车企。
对于整车性能来说,一体式压铸技术有车身减重的轻量化优势和性能优势,另一方面它代表着当前的先进技术,新能源车企们需要新技术来“炫技”,提升产品的科技属性。这是目前新能源车企们推崇该项技术的最大驱动力。
但它并不是只有优点,也有着非常明显的缺点。对于车企来人,任何新技术的搭载都需要权衡应用的成本。马斯克在发布特斯拉Model Y 采用一体式压铸时,宣称可将下车体总成重量降低30%,制造成本因此下降40%,但真实数据却并非马斯克宣传的如此。
有车企拆解特斯拉Model Y的两代一体式铸件后发现:第一代(左右分体式,中间螺栓链接)为54公斤;第二代(完全一体式,并加入后纵梁)重65公斤。
相比同平台的特斯拉Model 3同部位构件分别减重0.5公斤和3.4公斤。相比之下,同级别的钢制车身后地板,整体重量也只有75kg左右,减重效果还不到20%,而铝制冲压和铸造结构的地板重量还不到50kg,一体式压铸基本没有轻量化优势。
导致这个问题的根于就在于一体式压铸技术,整个零件面板的厚度都在2.5mm以上,纵梁这种称重结构区域的壁厚甚至超过6mm,而钢制零件的壁厚基本都在2mm以下,这导致铝合金低密度优势都被压铸的厚壁厚抵消了。这一点我们在国内几家应用车企的官方宣传资料中就能得到验证,比如极氪的ZEEKR 009的一体式压铸后地板相比传统钢制后地板,减重效果只有16%,远远达不到特斯拉忽悠的水平。
而且一体式压铸采用的材料是C611这种镁铝合金,材料成本就比钢板要贵。据业内人士测算,一公斤钢制车身零件的成本平均为18元,而采用一体式压压铸的车身零件成本要接近40元,成本贵了一倍,当减重效果不到20%,但材料成本上涨一倍以上之后,就后地板这个系统零件来说,采购成本上升都不止1000元。
当然,一体式压铸确实可以减少车企在焊接场地、机器人和人工的投入,但是需要对现有工厂进行改造,其投入也是一笔不小的费用。如果车型的销量不能达到一定的数量,改造产生的费用也很难被消化。
此外,铝合金压铸件最大的制造就是精度的管控,零件尺寸越大,铸造产生的精度偏差也会越大,因此需要反复的试模、修模来提升零件的良品率,而良品率的水平则直接影响着零件最终的制造成本。特斯拉就一直被精度问题所困扰,在德国的格伦海德超级工厂发生了十分尴尬的一幕:一排排大型铸件被丢弃在一片空地上,该工厂生产的60%的大型铸件被视为废品。
大量报废的Model Y后地板
这也是特斯拉早期在德国停止巨型铸件生产的原因,据称即使调整后,该工厂仍会损失50%的铸件生产。外媒透露,正是由于特斯拉没有达到必要的标准,格伦海德超级工厂才有了“铸件墓地”之称。尽管目前特斯拉方面宣传已经将精度提升到90%,但10%报废率相比钢制车身来说也是高得多,而且国内同行甚至吐槽特斯拉是以牺牲零件质量管控标准来换取更高的零件良品率,降低供件成本。
作为带头大哥的特斯拉在良品率的控制上尚且如此,国内其他刚接触这个领域的车企论技术和经验必然有差距,其良品率也不会好到哪里去,供件成本也只会居高不下。
国内车企中小鹏汽车或许感触最深,毕竟在20万级的G6车型上,G6一次性就应用了两个一体式压铸件,对于一直被供应商成本居高不下所困扰、导致采购部门大洗牌的小鹏来说,或许这是被特斯拉忽悠的最惨的一次,小鹏G6也是目前应用一体式压铸最多、售价最低的车型。
02
一体式压铸技术对用户并不友好
一体式压铸技术也爱损害用户的利益,曾经网络上爆出过一个特斯拉Model Y用户的事故理赔案例,因为车身后部被挤压变形,导致维修费用20万,而车辆总价也不过才28万。
导致这个问题的原因是,一体式压铸零件虽然取代了几十个车身焊接零件,但是因为铝合金铸造零件基本不具备修复的特性,撞击变形后只能将整个一体式压铸后地板进行跟换,这种维修方式基本是要将车身进行打散。这不仅导致维修费用高昂,还会导致修复后的车身性能下降。
而国内部分新能源车企一方面被“忽悠”,一方面也想通过新技术来提升车型的科技属性,在一体式压铸这条路线上越走越歪,比如被华为赋能的赛力斯问界M9车型,整个车身后部由三个一体式压铸铝合金件组成,分别是后地板和左右后侧围,一体式压铸应用在后围也被国内同行嘲笑为问界是为了创新而创新,毕竟如果采用铝板冲压结构,其轻量化效果会更好。
未来M9一旦发生后部撞击事故,Model Y尚且只需要20万,M9的维修费用会是什么样的天价呢?撞击一次直接换车?可以预见的是这款车上市后的保险费用会远远高于同级别的车型,其车身整体的制造精度也会让问界的工程师们头疼不已。
03
综述
随着压铸技术的不断进步,未来一体式压铸零件的成本或许会越来越低,制造精度控制也会越来越好,但现阶段参与该技术应用的车企,应该都已经发现被马斯克给忽悠了,有的可能已经瘸了腿。