马斯克和中企再联手,一体化压铸颠覆汽车制造,中企技术领先全球

文 |大声科普

编辑 |大声科普

前言

2020年,马斯克和中企联手,研发了一体压铸工艺,大大降低了汽车生产成本。我国也通过这一技术傲视全球,引来无数车企巨头研究学习。

那么一体冲压技术到底有何优势?马斯克又为何会选择与中国合作呢?

特斯拉与中企联手,一体冲压技术领先全球

早在2018年5月10日,马斯克就看中了我国产业研发的潜力,于是在我国上海创立了特斯拉(上海)有限公司。

这时候我国的电动车还在刚刚起步的阶段,一些车企的技术水平不高,只能靠着国家的政策补贴支撑下去,这就让我国的政府进入了两难的境地。

一方面如果将特斯拉引进国内,将会有一大批国内车企受到冲击。另一方面如果继续放任这些国内车企不管,又会导致它们更加不思进取。

后来经过研究,政府决定放特斯拉进入中国,以壮士断腕的勇气搞浑国内电动汽车这摊死水,后来的事实证明,我国政府的决定是相当有先见性的。

就是这样,上海政府为特斯拉工厂的建设开了一路绿灯,2019年特斯拉超级工厂在上海全部竣工,这之间仅仅用了一年的时间,可见我国政府对电动车布局何等看重。

2020年,特斯拉20亿美元巨资斥资,在中国建设组件厂,准备着手扩大工厂产能。

这其中就装配了我国生产的一体化汽车压铸设备,也正是因为有了该设备,特斯拉的生产成本降低了不少,从而使得特斯拉汽车产品大幅降价。

起初,马斯克在压铸技术上也并没有太大把握,因为特斯拉本身就是科技为主的汽车公司,他们擅长的是汽车智能化方面的研究,对于工业化生产并没有太多的涉猎。

于是,他将目光投向了世界,到处寻找大型压铸企业,可是转了一圈,都找不到合适的合作伙伴。

因为那些外资企业,要么是技术储备不足,难以胜任研发这么大型的工程,要么就是要价太高,与特斯拉降低生产成本的理念相悖。

辗转一圈马克思才发现,只有中国的企业才符合他们的合作理念,因为我国的企业不仅研发能力强,在利益分配上也更加的公平。于是经过磋商,我国力劲集团接下了这项工程。

接下任务后,力劲集团丝毫不敢怠慢,马上成立了上百人的攻坚团队,日以继夜的研发汽车一体化压铸技术。

同时力劲集团十分看重这项技术的前景,还给该技术的研发投入了8000万的研发基金。

后经过力劲全体工程人员的不懈努力,破解了多项技术难题,终于在九个月之后,研发出了汽车一体压铸的技术。

该项技术一经问世,立马震动了全世界的汽车行业。因为该技术应用,不仅可以让车身的重量减少了百分之30,还使得汽车生产的成品降低了百分之40。

更重要的是还将原来车体2小时的铸造时间,缩减到了90秒左右,这也大大的提高了汽车的生产效率。

更不用说,汽车一体压铸技术在减少铸造空间、工序以及产业工人的优势,可以毫不夸张的说,一体压铸技术的诞生,真正实现了汽车的轻量化生产。

因此,这也引来国内外不少车企赶忙前来学习,在他们的工厂布局这项技术,这其中不仅有小鹏,理想等一些新势力车企,还有着大众,奥迪等一些传统车企。

既然这项技术如此厉害,那么与传统汽车铸造工艺对比,该项技术又有哪些不同呢?

传统汽车制造技术

首先,传统汽车制造技术经过几十年的积淀,已经十分成熟了。它的工艺流程拢共分为“冲压、焊接、涂装、总装”四个环节。

其中传统汽车车体框架也是存在压铸工艺的,不仅如此,在我国古代的时候,压铸技术就已经被应用在各行各业了,比如我们熟知的活字印刷术,就是运用的这项技术。

简单来说,铸造是将融化的金属浇如提前准备好的模具之中,通过冷却固化后形成可以使用的部件。

但是在传统汽车制造工艺中,受模具大小的限制,采用铸铁制造的毛坯零件非常多,几乎可以占据全车重量的百分之十左右。

所以,传统汽车的车体框架又需要机器冗杂的焊接工艺进行拼接,所以这就导致传统车体的强度相较于一体化铸造工艺低了不少。

这也大大提升了车体铸造所需要的时间,由于汽车车架的复杂性,这些零散的部件仅焊点就高达7-800个,这就需要更多的机器或工人对其进行焊接。

由于一些汽车部件对精细度要求很高,传统的压铸模式无法胜任,这时候就需要用到冲压技术了,冲压技术则是利用冲压机模具之间的压力,对各种原料进行塑形。

生产时,将胚料放在两块冲压模具之间,然后将上下两块模具进行合拢,在两块模具的压力冲击之下,材料就被塑造成需要的形态了。

这种工序的生产效率比较快,模具的精度也很高,所以十分适合高精度汽车部件的生产。一般来说,汽车的四个车门,车顶和底板都是用这种工艺来生产的。

而这些部件被焊接完成之后,将会被送入涂装车间,在这里经过多层工序的喷涂后,汽车的整框架被浸染上不同的颜色。

这不仅能给汽车带来一个新的外观,应对不同车主的个性需求,还能有效的防止汽车部件的氧化,提升车辆使用的时间。

这所有的工序完成之后,汽车会被送往装配车间,工人们会根据一定的装备要求,将汽车的各部分组装成一个整体,最后再将发动机总成装配到汽车上,至此整车才算真正的制造完成。

这种工序已经被我们应用多年,如今各车企已经熟练的炉火纯青。而一体化汽车压铸技术的出现,打破了这一切。

那么这么多年以来,传统车企都没提出过这项技术,如今为什么被特斯拉给推向市场了呢?

激进的特斯拉

其实早些年,一些车企在减轻车身重量方面也进行过研究,但是由于车身轻量化的成本太高,所以很多厂商都浅尝辄止,无法大规模在市场上推广开来。

其中,造成这一技术无法运用在中低端车型的主要原因是,这种轻量化的车型大部分的车身架构集成度非常高。

因此,如果车辆在使用中一旦发生碰撞,钣金修理的难度将会大大增加,这无疑增加了车主的用车成本。

相比之下,车身变轻带来的油耗等经济效益就变得不那么显眼了,而一些高端的车型追求更高的提速和性能,这类用户对用车成本并不太看中,所以才能应用在部分高档车型。

因此到了今天,只有少数比如奥迪、捷豹等厂家才鲜有尝试,还都是在他们高端豪华车型上才能见到。

与传统汽车不同的是,很多电动车都难以达到汽车上千公里的续航,因此这也是消费者最不看好新能源的一点。

由于电池能量密度受限,目前的电动车每提升几十公里续航,就需要更大更重的电池进行功能,这对车辆的电耗是十分不利的。

而更重的车身又会减少车辆的续航,电动汽车很难在电池上找到突破。而目前市面上几百公里续航的电动车,已经是经过多方平衡下来的优选择了。

电动汽车对车身重量更加的敏感,而每减轻10公斤车身重量,将会给电动车带来2.5公里的续航提升,所以特斯拉将精力集中在减轻车身重量上来。

最初,特斯拉最先在材料方面展开了研发,他们发现铝合金相较于高强度钢更适合做车身的框架,因为这种材料不仅在强度上比钢材更高,在重量上也比钢材轻了不少。

所以最开始特斯拉model-S采用的是全铝合金车身,但是这种材料比起钢材价格贵出不少,这就导致model-s的造车成本很高,使得其售价一直在百万上下。

立足于中低端领域的model-3和model-Y则采用的还是传统钢铝混合的车身结构,所以想要降低汽车重量就只能在铸造工艺上寻求突破。

而一体化车身压铸工艺就可以在降低车身重量的同时,提高车身整体强度,这也是特斯拉选择推广这一技术的主要原因之一。

于是在2019年,特斯拉申请了多项关于一体化压铸技术的相关专利,将这些技术公布于众,同时与我国的大型压铸企业合作,生产出了一台大型一体化压铸机。

2020年,我国生产的这台大型压铸机被列装在特斯拉超级工厂,这之后汽车的生产工艺进入到了一个全新领域。

甚至有人还声称,特斯拉的一体化压铸机将会带来汽车制造的第三次革命。

因此可见,一体化压铸技术在汽车生产方面有多大的影响。但是这项技术仅仅只存在优点,而没有丝毫劣势吗?

一体化压铸技术的缺陷

任何新技术的出现显然都会存在一定的缺点,一体化压铸技术铸造的车身也是如此。

首先,想要生产一体化铸造车身,先是要能够生产出一体化压铸模具,这也在一定程度上增加企业的研发成本。

随着压铸模具的增大,铸造模具的成本也会成倍数的增长,其中我国生产的整套车身一体化压铸机的生产成本就达到了1亿左右。

但是更重要的是,目前世界上还没有多少压铸企业能有资质生产这种大型模具,这也是特斯拉找到我国力劲集团的原因。

这种大型的压铸工艺对材料的要求也十分的高,因为一些大型的铸件在热处理时极易变形,所以如今许多企业也在寻找更好的免热处理的材料。

其次,压铸工艺在铸造时,由于模具本身会存在一些的液体或空气,就会在铸件压铸时产生一定的气泡,这就大大影响了成品的良率。

就算是普通的压铸零件,也不能保证百分之百的良率,更何况汽车车身这种大型部件,良品率就更低了。

同时,大型压铸机对产业工人的技术水平要求也更高,由于产品科技含量的提升,大型车体压铸机的运行还需要更顶尖的工程人员进行操作和维护。

目前有数据显示,一体化压铸机的产品良率只有百分之40左右,连一半还不到,这也无疑增加了汽车的生产成本。

不仅如此,这种工艺生产的汽车,虽然在安全上面得到了提升,但是却加重了车主维护的成本。

使用了这种工艺的汽车,由于车身是由整个模具冲压而成,所以车身的整体性更强,这就使得车身的强度更高。

但是如果车架受到损坏,维修的难度将会大大提升。

之前网上就有过报道,一辆某品牌汽车的侧后方被撞,由于损坏到了一体化车身的部位,所以仅维修价格就高达20万左右。

要知道该车的整车价格也才2-30万左右。这甚至可以再买一辆新车了。

本来高档耐用的产品如今竟然成为了一次性用品,这样的用车成本谁能接受。更不用说那些保险公司也会就此提高汽车的保费,从而变相的增加车主的使用成本。

因此,如今该项技术在许多方面可能还不太成熟,但是相信随着产业技术的升级,我们很快可以弥补这些缺点,从而更好的利用汽车一体化压铸技术,生产出既便宜又安全的汽车。

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页面更新:2024-04-29

标签:压铸   特斯拉   车体   技术   车身   模具   传统   我国   工艺   全球   汽车

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