政策加碼車企跟進(jìn) 一體化壓鑄將成主流技術(shù)
近年來(lái),在國(guó)內(nèi)汽車市場(chǎng)“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(jìn)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(shì),被諸多汽車企業(yè)視為降本增效的法寶,競(jìng)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(jī)),車身鋁合金含量超過80%,處于行業(yè)領(lǐng)先地位。
省時(shí)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(gè)零部件,使用超大型壓鑄機(jī)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(shí)間從原來(lái)的一個(gè)多小時(shí)縮短至3分鐘以內(nèi)。
由此來(lái)看,一體化壓鑄可以加速新車生產(chǎn)節(jié)拍,提高產(chǎn)能,進(jìn)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(duì)較差的問題,因此備受新勢(shì)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(lái)計(jì)算,可以縮減至僅需30名左右的壓鑄機(jī)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(lái)制造工藝方面的革新,一體化壓鑄對(duì)于產(chǎn)品性能也將產(chǎn)生積極推動(dòng)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(shí),新能源汽車的各項(xiàng)性能,如動(dòng)力性,安全性,制動(dòng)有效性等也將得到顯著改善。以極氪009為例,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,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(yàn)。
投入和維保成本高 一體化壓鑄發(fā)展仍面臨諸多難點(diǎn)

由于一體化壓鑄技術(shù)具備以上諸多優(yōu)勢(shì),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(jìn)行布局。當(dāng)前,國(guó)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(guó)內(nèi)一體化壓鑄技術(shù)已經(jīng)具備了一定的實(shí)力和規(guī)模,但仍面臨諸多難點(diǎn)。
首先,由于起步較晚,因此國(guó)內(nèi)材料廠商所提供的基礎(chǔ)材料與國(guó)外材料廠商存在一定差距,能否滿足一體化壓鑄所需的強(qiáng)度和韌性將成為關(guān)鍵。同時(shí),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(gè)車企都有定制款,因此要對(duì)應(yīng)不同車企的非標(biāo)件產(chǎn)品進(jìn)行切換,在切換的過程中可能會(huì)造成時(shí)間和運(yùn)營(yíng)成本的浪費(fèi)。
其次,對(duì)于車企來(lái)說(shuō),不論是采用自研模式還是采購(gòu)模式,前期設(shè)備投入成本均較高,包括壓鑄機(jī)和一體化壓鑄零件費(fèi)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(qiáng)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(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō),一體化壓鑄所帶來(lái)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(wú)傳統(tǒng)焊接點(diǎn)的一個(gè)完整件,一旦損壞不能簡(jiǎn)單更換某個(gè)零件或?qū)δ骋惶帗p壞零件進(jìn)行維修,必須整體更換。因此,所需維修費(fèi)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(xiǎn)費(fèi)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(dòng)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(qiáng)合金輕量化在內(nèi)的先進(jìn)鑄造鍛壓工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,重點(diǎn)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(jìn)入國(guó)際先進(jìn)行列。
在國(guó)家政策支持下,一體化壓鑄技術(shù)已然成為大勢(shì)所趨,受到越來(lái)越多新能源車企的青睞。通用汽車計(jì)劃在凱迪拉克Celestiq電動(dòng)轎車上使用這項(xiàng)工藝。沃爾沃也將在其全新的電動(dòng)平臺(tái)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(guó)內(nèi)新勢(shì)力品牌蔚來(lái)、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(jì)到2025年,我國(guó)一體化壓鑄市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到389億元,其中新能源汽車一體化壓鑄市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到258億元,市場(chǎng)空間廣闊。

而在技術(shù)層面,日前特斯拉宣稱實(shí)現(xiàn)了新突破,即車身底部可進(jìn)行一體式壓鑄,開發(fā)一款新車的時(shí)間將縮短至18-24個(gè)月,同時(shí)造車成本也將進(jìn)一步下降。與此同時(shí),通過精簡(jiǎn)組裝步驟和工藝,零部件數(shù)量和焊接點(diǎn)數(shù)量不斷減少,零件焊接時(shí)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(jìn)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(dòng)下,已經(jīng)取得了技術(shù)上的重大進(jìn)展,為實(shí)現(xiàn)整車輕量化提供了切實(shí)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(dòng)下,一體化壓鑄行業(yè)的市場(chǎng)前景將十分廣闊。

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