自特斯拉在其車輛上使用了一體式壓鑄技術(shù)后,越來越多的汽車制造商開始加入這場“生產(chǎn)技術(shù)革命”。 2 u3 h0 f3 u, w8 P, l s
最新的案例是極氪汽車。其在旗艦車型極氪009上已經(jīng)采用了這項(xiàng)技術(shù)。
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何為一體式壓鑄?打個(gè)比方,就像用模具一次性壓出一個(gè)蛋糕,而不是將各部分做好后再拼接起來。在汽車生產(chǎn)中,省略了過去“先沖壓后焊接”的傳統(tǒng)流程,改用超大型壓鑄機(jī),將后端車身一次性壓鑄成型。
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2023年4月18日,2023上海車展現(xiàn)場,極氪汽車首款MPV車型極氪009。 & X \. l% {4 q( `& e3 S
在極氪009身上,一體式壓鑄使整車剛度大幅提升,在遇到?jīng)_擊時(shí)變形量減少16%,彎曲剛度提升11%,扭轉(zhuǎn)剛度提升9.5%,可達(dá)36450N·m/deg。 % r2 h' _( S% t/ O. J/ ?# M
據(jù)悉,這臺MPV車型使用這項(xiàng)技術(shù)后,消除了近800個(gè)焊接點(diǎn),零部件數(shù)量減少80多個(gè),重量減輕了16%。使其變得更輕的同時(shí),也相當(dāng)于消除了各種零件焊接時(shí)潛在的失效率。 7 N) [( n9 t% Y: u+ E
小鵬汽車最近在發(fā)布“扶搖”架構(gòu)的時(shí)候,也提到了一體式壓鑄。
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在官方宣傳口徑中,“扶搖”架構(gòu)采用國內(nèi)目前“唯一”量產(chǎn)的前后一體式鋁壓鑄車身,前后一體壓鑄集成零件數(shù)161個(gè),車身結(jié)構(gòu),一次壓鑄成形,最大壓鑄力可達(dá)12,000噸。憑借該工藝,其整車扭轉(zhuǎn)剛度大幅提升至42,000N·m/deg,比傳統(tǒng)車身提升50%。此外,零部件整合也減輕了車身重量,比傳統(tǒng)鋼車身減重約17%,提升車輛的續(xù)航能力,并通過提升車身集成度、整體精度與質(zhì)量,提升車輛穩(wěn)定性。 % G6 S6 v. Z+ K( X( Y& I V
事實(shí)上,金屬和塑料加工領(lǐng)域中,一體式壓鑄已不新鮮,但它在汽車制造中,對大型鋁制車身的應(yīng)用仍屬新興領(lǐng)域。 8 Z- j% {1 @% V
壓鑄行業(yè)中,目前意大利IDRA公司制造的最大壓力機(jī)的夾緊力超過9000噸,它可以將車的底盤分為前后兩大部分,并為懸架系統(tǒng)部件提供基座。然后,前部和后部與底板下電池模塊連接,形成“三件式”的電動(dòng)汽車底盤。IDRA公司總經(jīng)理Riccardo Ferrario在近期的一場論壇中透露,這種制造工藝在某些地區(qū)可以減少制造成本40%。 9 P# \$ |5 n# D( T# T
事實(shí)上,傳統(tǒng)車企也在考慮一體式壓鑄。比如通用汽車,計(jì)劃在凱迪拉克最新的Celestiq電動(dòng)轎車上使用這項(xiàng)工藝。查閱凱迪拉克的官方資料,Celestiq在車身前后地板、底盤、減震塔等六個(gè)位置使用了大型的一體壓鑄式鋁件。這雖然沒有特斯拉和極氪的“兩段式”看上去高級,但也大大減少了零部件的數(shù)量。
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凱迪拉克Celestiq結(jié)構(gòu)示意圖 在Celestiq中,每一個(gè)一體壓鑄件整合了30至40個(gè)獨(dú)立零件,據(jù)凱迪拉克官方透露,使用精確的一體壓鑄技術(shù)是小批量、手工制作、定制車輛的理想選擇。其好處包括制造簡單、在不影響設(shè)計(jì)或客戶舒適性的前提下更有效地利用空間,提高了結(jié)構(gòu)剛度,并且可以容納23英寸的超大尺寸輪轂。此外,在一體壓鑄件的幫助下,這款新車搭載的巨大的111千瓦時(shí)奧特能電池組的放置位置更低,這意味著乘客艙的空間將更大。
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與極氪同屬吉利汽車集團(tuán)的沃爾沃也在某些場合透露過一體式壓鑄的規(guī)劃。公開資料顯示,沃爾沃一體式壓鑄項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Mikael Fermér在接受媒體采訪時(shí)曾透露,沃爾沃將在其全新的電動(dòng)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。 根據(jù)規(guī)劃,沃爾沃的新電動(dòng)車將首先在后底板部分采用該技術(shù),因?yàn)槿绻麄€(gè)車身都用,那么“機(jī)器和模具成本將翻2-3倍”。
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長期以來,業(yè)界一直擔(dān)憂,一體式鑄造會讓車輛在碰撞后的維修費(fèi)用變得昂貴,大面積的車身被鑄成一整塊,如果在事故中損壞,甚至擋泥板彎曲或后保險(xiǎn)杠碰撞,它們也很難被修復(fù)。對于大多數(shù)汽車來說,可能只需要更換擋泥板或保險(xiǎn)杠。但對于一臺用一體式鑄造的車輛來說,就可能需要進(jìn)行重大維修,包括可能更換汽車的整個(gè)前部或后部鑄件。
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另一方面,一體式壓鑄前期設(shè)備投入成本高,如果對一臺車的銷量預(yù)期沒有足夠的自信,車企很難下定決心進(jìn)行這筆投入。要知道,特斯拉Model Y在使用一體式壓鑄之前,已經(jīng)是爆款中的爆款了。在那以后,特斯拉才對Model Y生產(chǎn)線改造,融入了一體式壓鑄技術(shù)。
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基于上述因素,和高資本創(chuàng)始合伙人何宇華曾說過,一體化壓鑄工藝的實(shí)用性高,但是前期投入大,而且對結(jié)構(gòu)化能力要求高,車企在跟進(jìn)時(shí),需要結(jié)合自己的預(yù)期銷售規(guī)模。
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不過,縱使困難重重,Mikael Fermér給出了一個(gè)汽車制造商不得不轉(zhuǎn)向一體式壓鑄工藝的理由。他認(rèn)為,一體化鑄造工藝的好處是,可以真正為每一個(gè)產(chǎn)品或每一個(gè)細(xì)分市場優(yōu)化產(chǎn)品。在傳統(tǒng)平臺中,工程師們已經(jīng)預(yù)先確定了車輛的比例和設(shè)定。但在向更好的電動(dòng)汽車過渡時(shí),會有新的儲能方式、新的電機(jī)/輪轂電機(jī)等,車?yán)飼喑龊芏嘈率挛铮虼吮仨氄莆侦`活的技術(shù),而這種技術(shù)比傳統(tǒng)的預(yù)先設(shè)定好一切的方式靈活得多。 |