汽车公司大规模跟进综合压铸技术的时间点是什么?

文 / 天玑

2020年，特斯拉在加州工厂首次使用了6000吨压铸机 Y后地板采用集成压铸技术，使Model Y后地板上的零件减少了79个，焊点从700-800个减少到50个，同一部件的生产时间从至少两小时缩短到80-90秒。因此，特斯拉走出了产能地狱，取得了举世瞩目的成就。马斯克对一体化压铸技术给予了高度评价，甚至毫不犹豫地拿走了Model 3开涮，“Model 接缝如此差的根本原因是我们没有使用最新的综合压铸技术。 ”特斯拉之后，包括大众、吉利、小鹏、蔚来和理想在内的其他汽车公司纷纷跟进一体化压铸技术，刚刚举行技术发布会的小米汽车也是其中之一。然而，任何新事物都有一个从不完美到完美的过程。综合压铸技术有“奇效”，也有局限性。

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综合压铸技术是什么？

铸造技术非常古老，可以追溯到青铜时期。压铸是一种铸造，比传统铸造多了一种“注射器”(压铸机)。加压后，可以一次制造出更复杂的部件，因此也称为一体化压铸。一体化压铸技术对汽车工业来说并不新鲜。早在20世纪50年代，一些企业就将该技术引入了汽车零部件的生产和制造，但其范围仅限于小型零部件，特斯拉将其扩大到大型零部件。

在汽车制造过程中，有冲压、焊接、涂装和总装四种工艺，原材料经过四种工艺“装饰”之后变成了白车(整车零部件的安装载体是汽车的基本骨架，生产成本约占整车的一部分 冲压-焊接环节可采用45%~65%的一体化压铸技术。在传统工艺中，这两个环节需要多个工序，工艺操作繁琐，效率有待提高。特斯拉从力金集团采购了大型压铸机Giga，使集成压铸技术能够制造大型零件 Press，其锁模高达6000 吨是当时行业内吨位最高的压铸机。Model在特斯拉上海超级工厂生产 Y，车身后面的地板采用一体化压铸工艺制作，使Model Y的制造时间从1-2小时缩短到不到2分钟，节省了30%的面积，减少了200多名生产工人。据特斯拉透露，这是给Model的 Y节省了约20%的制造成本。

根据马斯克的计划，特斯拉的前地板、电池壳和其他部件也将采用集成压铸技术制造。若一切顺利，整车重量可减少10%(使用铝合金)，续航能力提高14%。目前，特斯拉已在德州工厂生产一体化的前地板。此外，综合压铸技术还可以使车身更轻、更安全、更大的空间利用率，使新能源汽车具有更高的耐久性和更大的空间。这些优势，每一个都是汽车公司难以拒绝的诱惑。以最近公布的小米超大压铸技术为例，实现了72个零件、840个焊点、17%和45%的生产工时。

“小米泰坦合金”小米SU7集成后地板和CTB集成电池技术，整车扭转刚度高达51000N·m/deg，相当于传统油车的两倍。随着越来越多的汽车公司采用综合压铸技术制造大型零部件，汽车公司玩出了新的模式。例如，每个汽车公司选择不同部位的压铸车身。特斯拉、问界、小米都是车身后面的地板，问界也将范围扩大到前机舱总成，极氪是车身中间和后面。

压铸机的吨位是集成压铸技术的关键指标。目前，哪吒是汽车企业中吨位最大的。它正在开发2万辆 吨压铸设备，号称“刷新行业记录”。

然而，正如我在开头提到的，一切都有两面性。在决定汽车公司是否选择综合压铸技术时，我们不仅要考虑优势，还要考虑劣势。

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集成压铸技术的缺点是什么？

汽车公司大规模跟进综合压铸技术的时间点是为什么汽车公司在特斯拉发挥新技术后没有将该技术的应用范围扩展到大型零部件？事实上，这背后隐藏着汽车公司对综合压铸技术的担忧。一是集成压铸技术本身存在一些弊端，即压铸件中经常存在气孔和氧化夹杂物，这会影响成品的性能。一些业内人士表示，这些零部件将被视为一些汽车公司内部的不合格产品。其次，一体化压铸技术制造的零件会增加维护成本。

中保研曾对2021年标准续航后轮驱动版Model进行了研究 Y做了测试，结果显示它在“车内成员安全指数”、“车外行人安全指数”在等方面取得了优异的成绩，但在“耐久性和维护经济性”上，却取得了较差的成绩。拆解方面，中保研究“耐久性和维护经济性”它由结构耐撞性、碰撞兼容性、可维护性和维护经济性四部分组成。前两部分成绩好，一般，后两部分成绩差。因此，对于消费者来说，使用综合压铸技术制造车身大部件的最大问题是维护成本昂贵。

2022年2月，一辆江苏牌照的Model Y倒车时撞到角落，造成车后车身损坏，维修费近20万元。车主吐槽说，“新车只有28万元，还不如报废。”对此，汽车企业有多种应对策略。特斯拉选择成立自己的保险公司，掌握自己手中的理赔环节。 中国汽车公司倾向于从项目开始解决问题。小米SU7的后地板采用三级防撞设计。在一般的中低速碰撞中，只能更换防撞梁和坍缩区域，而不能更换后地板。极氪提出了四级分区碰撞策略。各种迹象表明，虽然综合压铸技术有优势，但仍有一些问题需要解决。事实上，即使所有汽车公司都认识到综合压铸技术，也很难将其引入生产线，因为该技术具有很高的门槛。

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综合压铸的正确姿势是什么？

大多数人认为综合压铸技术可以降低成本，特斯拉的毛利率表现也证明了这一点，但有一点被忽视了，即特斯拉具有需求侧的规模效应。即使综合压铸技术的建设成本高于传统的铸造方法，特斯拉仍然可以通过Model Y的销售规模，消化早期投资。根据乘联会的数据，2023年，Model Y只在中国市场交付了64.6万辆，只有比亚迪才能与之作战。

另一方面，市场和消费者认为，汽车公司使用综合压铸技术的动力是“降本”主要原因。事实上，更大的动力应该是提高效率。

首先，市场夸大了综合压铸技术节约成本的效果，其全周期成本并不低。压铸机只是压铸技术的一部分，包括压铸模具、熔炼炉、喷涂设备、拾取设备、冷却设备、修边机、高真空设备等。这些设备的采购价格非常高。2021年，李金集团推出9000T压铸机，价格超过1亿元。

根据中金证券的计算，当采用传统的冲压焊接工艺时，同样年产10万辆车的冲压 焊接设备总投资约5.2亿元，全部采用综合压铸工艺，相应环节设备总投资7.1亿元。如果没有足够的销售消化投资，这样做是不划算的。其次，特斯拉是这方面的领导者，它一直强调效率。李翔还认为特斯拉这样做不是为了降低成本，而是为了提高效率。他曾经说过：在特斯拉看来，成本和效率不是一个概念。效率意味着如何在最短的时间内提供足够的产能，这是它思考的许多问题。今年上海工厂1300亩地产能约80万至90万亩，这在历史上从未出现过。

除了成本高之外，压铸技术本身也有很高的壁垒。如果应用于大型零件的生产，壁垒会更高。例如，需要更新生产设备和生产工艺，这就要求汽车公司和供应商重新设计设备，积累经验。此外，汽车公司还需要解决一些技术细节问题。例如，热处理可以减少压铸过程中产生的气泡。然而，由于热膨胀和冷收缩，材料在热处理过程中容易变形，这将降低材料的力学性能。同时，铸铝件体积越大，热处理难度越大。此前，汽车公司的解决方案是只生产小型铸铝件，而特斯拉选择开发不需要热处理的新材料。

2015年，特斯拉在材料领域挖掘了大牛查尔斯·柯伊曼开发了新的铝合金配方，解决了无热处理的问题。2021年底，威来还表示，已开发出新的免热处理材料，将应用于威来ET5车身后底板的相关部件。新材料由威来和供应商共同开发。威来ET5是威来第一款采用综合压铸工艺的车型。 以特斯拉为参考，汽车公司需要有足够的销售规模来消化投资，才能在大型零部件上采用综合压铸技术，不亏损。当然，也可以相反，首先通过综合压铸技术提高轻量化、生产效率，但这可能会让汽车公司错过抢占市场的时间。

为了提高效率，综合压铸技术将是汽车行业不可逆转的趋势。然而，在实际应用中，综合压铸并不是一种通用的药物，汽车公司需要有系统的前提条件或能力来充分利用它。

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