成本猛降40%！国产Model Y用上一体压铸20

发布时间： 2023-11-26 来源：技术中心

  原本多个散件集成为一个零件，生产效大幅爬升，相比传统的生产方式，车身系统的重量，可以

  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，几乎能改变现有的电动汽车生产模式，也让马斯克加速实现生产所带来的成本减半的目标。

  其它车企也在快速追赶，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。

  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。

  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。

  重量能节约超10%，相关成本降40%，生产效率也极大的提升。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。

  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，整一个完整的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，通过这一个全新的流程，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。

  依靠这项技术，特斯拉对于新车的研发周期也将快速缩短，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。

  一体化压铸技术的好处不言而喻，既能提高生产效率，又能减少相关成本，但也不是绝对没缺点。

  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，更是在大多数情况下要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。

  一般情况下，大型金属模具的整个设计过程要消耗约400万美元，而这一过程往往需要重复五六次甚至更多才可以做到完美状态。

  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普遍的使用的重要原因。

  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，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能节约开发时间，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，因此特斯拉能够准确的通过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。

  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，锁模力要达到16000吨的级别，而且机器的体型巨大，这也代表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。

  当然，以上是生产端面临的问题，在售后方面，就很明显了——维修成本也很高。

  尤其在撞击或者剐蹭后，维修要换掉整块零部件，最后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。

  即便成本和售后存在比较大问题，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，基础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，就得到了符合标准要求的零部件。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，该技术旨在逐步降低生产工序和成本，来提升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。

  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，比如既可以在减少相关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，毕竟只有对自己最合适才是最好的。