近年來,在國內(nèi)汽車市場“內(nèi)卷”成風(fēng)的大背景下,追逐降本增效成為眾多車企的生存之道,在生產(chǎn)制造領(lǐng)域尤為凸顯。一體化壓鑄憑借先進的制造理念,以及更低的組裝成本、更高的生產(chǎn)效率、提升車輛安全性等方面的優(yōu)勢,被諸多汽車企業(yè)視為降本增效的法寶,競相追逐。2019年,特斯拉首次提出一體化壓鑄技術(shù),并率先將這一技術(shù)應(yīng)用在Model Y車型上。日前,問界M9再次將一體化壓鑄技術(shù)的關(guān)注度提升到空前高度,新車采用目前全球最大的一體化壓鑄鋁車身(9000噸壓制機),車身鋁合金含量超過80%,處于行業(yè)領(lǐng)先地位。 省時省力,改善性能 一體化壓鑄或?qū)㈩嵏矀鹘y(tǒng)汽車制造
眾所周知,傳統(tǒng)汽車制造工藝包括沖壓、焊裝、涂裝、總裝四大環(huán)節(jié)。而一體化壓鑄技術(shù)則是將需要組裝的上百個零部件,使用超大型壓鑄機一次壓鑄成型,省去了“先沖壓后焊接”的傳統(tǒng)流程,因此理論上可以將制造時間從原來的一個多小時縮短至3分鐘以內(nèi)。 由此來看,一體化壓鑄可以加速新車生產(chǎn)節(jié)拍,提高產(chǎn)能,進而縮短新車交付周期,有效解決新能源車企量產(chǎn)交付能力相對較差的問題,因此備受新勢力品牌青睞。此外,一體化壓鑄還可以節(jié)省人力和工廠用地,以常規(guī)焊接車間所需要300名工人來計算,可以縮減至僅需30名左右的壓鑄機維修人員編制,以及減少約30%左右的焊接車間占地面積。 除了帶來制造工藝方面的革新,一體化壓鑄對于產(chǎn)品性能也將產(chǎn)生積極推動作用。相關(guān)研究表明,新能源汽車每減少100kg重量,續(xù)航里程可提升10%-11%,還可以減少20%的電池成本以及20%的日常損耗成本。與此同時,新能源汽車的各項性能,如動力性,安全性,制動有效性等也將得到顯著改善。以極氪009為例,在遇到?jīng)_擊時變形量減少16%,彎曲剛度提升11%,扭轉(zhuǎn)剛度提升9.5%,可達36450N·m/deg,足以證明一體化壓鑄能夠大幅提升整車剛度,提供更安全的駕駛體驗。 投入和維保成本高 一體化壓鑄發(fā)展仍面臨諸多難點
由于一體化壓鑄技術(shù)具備以上諸多優(yōu)勢,引發(fā)汽車行業(yè)的廣泛關(guān)注,大量企業(yè)在這一領(lǐng)域進行布局。當(dāng)前,國內(nèi)一體化壓鑄產(chǎn)業(yè)鏈主要由上游壓鑄設(shè)備廠商、材料廠商、模具廠商,中游壓鑄供應(yīng)商,以及下游車企組成,相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈日趨完善。不過,盡管國內(nèi)一體化壓鑄技術(shù)已經(jīng)具備了一定的實力和規(guī)模,但仍面臨諸多難點。 首先,由于起步較晚,因此國內(nèi)材料廠商所提供的基礎(chǔ)材料與國外材料廠商存在一定差距,能否滿足一體化壓鑄所需的強度和韌性將成為關(guān)鍵。同時,由于上游材料廠商需要與下游車企合作研發(fā)非標(biāo)件產(chǎn)品,并且每個車企都有定制款,因此要對應(yīng)不同車企的非標(biāo)件產(chǎn)品進行切換,在切換的過程中可能會造成時間和運營成本的浪費。 其次,對于車企來說,不論是采用自研模式還是采購模式,前期設(shè)備投入成本均較高,包括壓鑄機和一體化壓鑄零件費用都是一筆不小的開支。其中,采用自研模式的車企需要不斷加強研發(fā)和投入,提升生產(chǎn)工藝水平,以保證量產(chǎn)壓鑄件產(chǎn)品的良品率。 最后,對于消費者來說,一體化壓鑄所帶來的更多是維保成本的增加。采用一體化壓鑄工藝的車輛零部件,為無傳統(tǒng)焊接點的一個完整件,一旦損壞不能簡單更換某個零件或?qū)δ骋惶帗p壞零件進行維修,必須整體更換。因此,所需維修費比傳統(tǒng)更換單一零部件的方式更高,并且有可能導(dǎo)致保險費用升高。 利好消息頻傳 車企紛紛加碼一體化壓鑄技術(shù) 2023年工信部等在《關(guān)于推動鑄造和鍛壓行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》中明確,到2025年包括一體化壓鑄、輕質(zhì)高強合金輕量化在內(nèi)的先進鑄造鍛壓工藝技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,重點領(lǐng)域高端鑄件、鍛件產(chǎn)品取得突破,到2035年行業(yè)總體水平進入國際先進行列。 在國家政策支持下,一體化壓鑄技術(shù)已然成為大勢所趨,受到越來越多新能源車企的青睞。通用汽車計劃在凱迪拉克Celestiq電動轎車上使用這項工藝。沃爾沃也將在其全新的電動平臺上使用一體式壓鑄技術(shù),首款采用該生產(chǎn)技術(shù)的車型將在2025年面世。此外,國內(nèi)新勢力品牌蔚來、小鵬、高合,以及海外車企大眾、奔馳、豐田紛紛入局一體化壓鑄賽道,行業(yè)滲透率快速上升。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,目前一體化壓鑄技術(shù)在汽車行業(yè)的滲透率為12%,預(yù)計到2025年,我國一體化壓鑄市場規(guī)模將達到389億元,其中新能源汽車一體化壓鑄市場規(guī)模將達到258億元,市場空間廣闊。 ![]() 而在技術(shù)層面,日前特斯拉宣稱實現(xiàn)了新突破,即車身底部可進行一體式壓鑄,開發(fā)一款新車的時間將縮短至18-24個月,同時造車成本也將進一步下降。與此同時,通過精簡組裝步驟和工藝,零部件數(shù)量和焊接點數(shù)量不斷減少,零件焊接時潛在的失效率被大幅消除,產(chǎn)品制造的一致性和精確度也將得到進一步提升。 總結(jié): 一體化壓鑄在以特斯拉為主的頭部新能源汽車廠商帶動下,已經(jīng)取得了技術(shù)上的重大進展,為實現(xiàn)整車輕量化提供了切實有效的解決途徑。雖然目前仍然面臨著投入成本較高、材料和工藝需求復(fù)雜等困難。不過,相信隨著更多汽車廠商加入,一體化壓鑄技術(shù)在多樣化以及成本控制方面有望取得更大突破,相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈也將趨于更加完善和穩(wěn)定。相信在雙碳目標(biāo)以及政策共同推動下,一體化壓鑄行業(yè)的市場前景將十分廣闊。 |
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