圖片來源：視覺中國
不到兩分鐘的時間，伴隨著重達(dá)410噸巨型機(jī)械產(chǎn)生的轟鳴，傳統(tǒng)汽車生產(chǎn)所需沖壓焊裝的70多個零部件簡化為一，進(jìn)而一體化壓鑄成型。
這就是特斯拉馳名業(yè)內(nèi)的一體化壓鑄技術(shù)。兩年前，特斯拉將一體化壓鑄概念引入中國，并率先在Model Y車型上落地。此后，特斯拉不斷優(yōu)化這項技術(shù)，通過優(yōu)化設(shè)計、改進(jìn)模具、提高材料強(qiáng)度等手段，成功地將一體化壓鑄技術(shù)的優(yōu)勢發(fā)揮到了極致。
而根據(jù)此前路透社的報道，特斯拉近期在一體化壓鑄技術(shù)上又迎來了新的突破，可實現(xiàn)對整個復(fù)雜車身底部實現(xiàn)一體化壓鑄。
近期，更有國內(nèi)媒體爆料，該技術(shù)或?qū)⒆屘厮估璏odel Y的成本狂降40%。此消息一出“一體化壓鑄”技術(shù)直接榮登神壇，國內(nèi)汽車廠商紛紛跟進(jìn)，相關(guān)企業(yè)股票也是一片大漲。
那么，特斯拉所謂的一體化壓鑄技術(shù)2.0，難道真有這么神嗎？成本狂降40%之下，這還讓其他車企怎么玩？
我們不妨先梳理一下該事件的始末，此事最早由上海證券報報道，原話是：“據(jù)特斯拉上海有限公司結(jié)構(gòu)與熱管理系統(tǒng)經(jīng)理崔海倫介紹，該技術(shù)使成本也有非常明顯的優(yōu)勢，車的后底板總成系統(tǒng)采用一體化壓鑄方式后，成本降低了40%。”
從該報道的原文不難看出，成本降低40%是沒錯，不過少了“后底板總成”這一定語。也就是說，一體化壓鑄確實能降本，但絕對沒有某些報道中說的那么夸張。
其實，要說起來整車成本是一個非常廣的概念，而一體化壓鑄只是諸多生產(chǎn)工藝中的一環(huán)，憑借一個技術(shù)工藝縮減40%整車成本，那就不是技術(shù)而是魔法了。
在一些業(yè)內(nèi)人士看來，就算是豐田那套堪稱“教科書”式的全套精益生產(chǎn)，多年工藝積累加上一定的品牌“渲染”，都不敢說達(dá)到30%的降本效應(yīng)。而之所以有此類傳言，這其中難免有某些營銷號故意蹭熱度的成分在。
那么問題也隨之而來，拋卻本次事件的“烏龍”成分，特斯拉這次的一體化壓鑄技術(shù)到底怎么樣？
從概念上來說，相比傳統(tǒng)的分散零部件制造和組裝方式，一體化壓鑄技術(shù)可以將多個零部件合并為一個整體零件。這樣做不僅可以提高生產(chǎn)效率，減少組裝過程中的工序和時間，還可以降低零部件的重量和成本。
具體來看，現(xiàn)階段的車底結(jié)構(gòu)從原來的數(shù)百個零部件焊接拼合，進(jìn)化到由前后結(jié)構(gòu)件加上中間部分的三段式結(jié)構(gòu)，這也是目前新能源車企的主流方案。而這次特斯拉的目標(biāo)，則是把前后結(jié)構(gòu)件加上中間部分的三段式結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步整合為一體化結(jié)構(gòu)。
從技術(shù)的角度來看，特斯拉的一體化壓鑄技術(shù)突破性在于，其應(yīng)用了具有6000-9000噸夾緊壓力的巨型壓力機(jī)，用于一體化壓鑄Model Y車型的前部和后部車架結(jié)構(gòu)。這種巨型壓力機(jī)可以在一次壓鑄過程中將多個零部件合為一個整體，大大降低了生產(chǎn)成本。
同時，一體化壓鑄技術(shù)的應(yīng)用還帶來了其他一系列的好處。以Model Y車型為例，采用一體化壓鑄工藝后底板遭遇碰撞時，不會有因為存在焊點、焊縫遭受沖擊而導(dǎo)致車體被撕裂的情況出現(xiàn)，能夠提升車輛的安全性。此外，一體化壓鑄技術(shù)還可以有效地降低噪音和振動，提高車輛的駕駛舒適性。
據(jù)內(nèi)部人士透露，使用一體化壓鑄技術(shù)后，車身系統(tǒng)節(jié)省重量超10%，同時得益于優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計以及材料回收利用成果，車的后底板總成系統(tǒng)采用一體化壓鑄方式后，成本降低了40%。
實際上早在2019年，特斯拉就提出了一體化壓鑄技術(shù)，并在次年應(yīng)用于Model Y的后底板生產(chǎn)。彼時，特斯拉CEO馬斯克就曾表示，特斯拉Model Y將采用一體化壓鑄后底板總成，可將下車體總成重量降低30%，制造成本下降40%。
特斯拉作為最早將一體化壓鑄技術(shù)用于車身件的主機(jī)廠，如今看來，至少從相關(guān)制造成本這一環(huán)來看，距離馬斯克當(dāng)初的預(yù)期已經(jīng)非常接近。
從今年開始，國內(nèi)車市下行趨勢顯露，“價格戰(zhàn)”逐步升級，沒有“造血能力”的新勢力品牌現(xiàn)在連生存本身都成了問題，盈利困境這個難題也就再次被置于公眾的聚光燈之下。
可以預(yù)見，隨著行業(yè)壓力與技術(shù)危機(jī)的到來，造車新勢力本就“捉襟見肘”的毛利率恐將繼續(xù)承壓。如何平衡好銷量與毛利率關(guān)系，也將成為它們下一階段的重要課題。
對此，汽車行業(yè)分析師王瑞認(rèn)為，現(xiàn)階段以20-50萬電動車為主的新勢力品牌，其降本能力需要實現(xiàn)飛躍，同時現(xiàn)金儲備保持健康、營銷策略也必須進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整；而已經(jīng)淪為三線品牌的邊緣車企，它們徘徊在生死邊緣，降價、被收購、做代工是它們的主要出路。
正是在這種價格戰(zhàn)的背景之下，一體化壓鑄技術(shù)的突破不僅對汽車制造業(yè)具有縮減成本的重要意義，還為特斯拉帶來了產(chǎn)品研發(fā)層面的競速優(yōu)勢。
其實特斯拉上海工廠的這套技術(shù)，我們暫且稱之為“一體化壓鑄技術(shù)2.0”，還不是最終版本。在今年3月的特斯拉投資者日上，馬斯克還介紹了一套顛覆傳統(tǒng)的“開箱工藝”（Unboxed Assembly Process）。它不遵循汽車行業(yè)通用的沖壓、焊裝、涂裝、總裝的四大工藝，而是把整車的零部件分成6個模塊，每個模塊單獨生產(chǎn)完成后，再沖壓組裝車身，整個過程就像組裝箱子，所以叫“開箱工藝”。
特斯拉“開箱工藝”示意圖
特斯拉表示，“開箱工藝”會讓工廠制造人員減少40%，制造所需的空間和時間也將減少30%，組裝費(fèi)用降低到目前Model 3或Model Y的一半。值得注意的是“組裝費(fèi)用降低到一半”，而非“整車成本”。
據(jù)此前路透社報道，車底零部件壓鑄成型，就是“開箱工藝”的關(guān)鍵一步。依靠這項技術(shù)，特斯拉對于新車的研發(fā)周期也將大幅縮短。有消息人士稱，特斯拉能夠在18-24個月內(nèi)，從頭開始完成一款汽車的開發(fā)，而在此之前，車企對于一款新車的研發(fā)，多則七八年，少則需要三四年才能完成。
這項技術(shù)的應(yīng)用使得特斯拉能夠更快地研發(fā)新車型，并且降低了生產(chǎn)成本，有助于實現(xiàn)特斯拉的長期目標(biāo)。而這一點，不管是對于囿于盈利困境的造車新勢力，亦或是艱難轉(zhuǎn)身的傳統(tǒng)車企來說，無疑有著“致命”的吸引力。
結(jié)果也確實如此，目前從上游設(shè)備到下游整車，多家中國企業(yè)已經(jīng)在這一創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行布局。在車企這邊，特斯拉自然是最早一批一體化壓鑄技術(shù)的倡導(dǎo)者。隨后蔚來、小鵬、理想、高合、長城、長安、吉利汽車、奔馳、沃爾沃等多家車企也開始競相布局一體化壓鑄技術(shù)。
而在相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈上，由于汽車零部件材料從傳統(tǒng)的低碳鋼板向高強(qiáng)度材料，鋁合金、鎂合金等新型輕量材料轉(zhuǎn)變。新材料的使用對機(jī)器人焊接、激光焊、柔性焊接生產(chǎn)線技術(shù)等新工藝技術(shù)提出了要求。以廣東鴻圖、文燦股份、愛柯迪、博俊科技、多利科技等多家上市公司，也在不同場合回應(yīng)了有關(guān)各自公司一體化壓鑄業(yè)務(wù)進(jìn)展問題。
也就是說，在特斯拉取得新進(jìn)展的消息傳來背后，一體化壓鑄工藝已經(jīng)引發(fā)了車身制造的技術(shù)變革，儼然成為未來汽車制造業(yè)的重要趨勢之一。
對于這項技術(shù)的前景，很多業(yè)內(nèi)人士紛紛開啟了“聲援模式”。對此，德國管理咨詢公司Berylls總監(jiān)馬丁·弗倫奇表示，豐田開拓并應(yīng)用了幾十年的生產(chǎn)系統(tǒng)被擊倒了，特斯拉的Unbox流程將改變汽車生產(chǎn)方式。
而中國工程院院士丁文江也曾指出，包括新能源汽車在內(nèi)的車身、底盤等大型結(jié)構(gòu)件一體化、集成化壓鑄成型，將原本需要數(shù)十道鉚接、沖壓、焊接、鍛造成型的復(fù)雜工藝化繁為簡，減少加工工藝，減輕零件重量，實現(xiàn)成本降低，這也將成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
然而，趨勢終究還是趨勢，在現(xiàn)階段的使用環(huán)境下，特斯拉的一體化壓鑄工藝也遭到了不少消費(fèi)者質(zhì)疑。
而爭議的集中點則落在了維修成本上，有一部分消費(fèi)者甚至認(rèn)為：“特斯拉整車降價看似讓利消費(fèi)者，卻需要用戶忍受因為一體化壓鑄技術(shù)，帶來碰撞后的天價維修費(fèi)，純屬華而不實。”
實際上，網(wǎng)友對特斯拉天價維修費(fèi)的調(diào)侃，起源于去年2月的一次碰撞事故。彼時，有位江蘇牌照的Model Y車主在倒車時撞到墻角，導(dǎo)致車輛后車身受損。如果放在傳統(tǒng)工藝的車型上該次碰撞并不算嚴(yán)重，卻被特斯拉理賠人員告知，“后減震包撞壞了，維修費(fèi)將近20萬元”，要知道那時候新車可才28萬元而已。
無獨有偶，在中保研發(fā)布的中國保險汽車安全指數(shù)（C-IASI）測評中，Model Y 在各項安全測試中都獲得了“優(yōu)秀”的最高評價，唯獨在耐撞性與維修經(jīng)濟(jì)性項目上，被打上了最低的“較差”成績。
測試結(jié)果也很好地反映出了一體化壓鑄技術(shù)的“短板”，固然可以提高車輛碰撞時的安全性，但一旦損壞車主的錢包可就要“遭罪”了。
對此，鈦媒體App求證了特斯拉相關(guān)售后工作人員，“一般的小事故、小剮蹭并不會出現(xiàn)一體化壓鑄后底板損壞的情況，一旦出現(xiàn)要更換一體化壓鑄后底板的情況，那一定是重大事故。而這時候首先要考慮的是車上乘客的安全，而不是車輛維修費(fèi)的高低。”
從如此“官方”的回答來看，對于一體化壓鑄造成的高額修復(fù)費(fèi)用問題，目前最好的解決方法還是不要撞。
購買現(xiàn)階段的一體化壓鑄車型，更像是車主一方的單向賭約：不撞，安心享受更低的入手價格；撞了，一面感謝一體壓鑄帶來的安全加成，一面哭喪著臉承擔(dān)高額的修復(fù)費(fèi)用。
清華大學(xué)汽車工程系教授宋健此前就曾表示：“一體化壓鑄技術(shù)是一種很好的制造工藝，但也存在可修復(fù)性差的問題，一旦該部件受損就必須更換全新部件，維修費(fèi)用相對傳統(tǒng)工藝制造件更高。”
上文也講過，此番特斯拉將一體化壓鑄進(jìn)一步擴(kuò)大，把三段式結(jié)構(gòu)整合為一體化結(jié)構(gòu)。在這種工藝之下，全車近乎于只有幾個“大件”，一旦造成損壞或許將直接對整車造成影響，目前而言一體化壓鑄更像是某種利大于弊的“雙刃劍”。
不過也有例外，比如極氪的蜻蜓一體化壓鑄是中段零件，可柔性適配不同車型。即便由于一些工藝的使用，讓極氪的一體化壓鑄成本比特斯拉高，但解決一體壓鑄復(fù)用問題也能幫極氪省回來不少錢，也不失為一種解決之道。
同時，一體化壓鑄還面臨通用化很低的問題。要知道，一體化壓鑄需要一個“形狀復(fù)雜的金屬模具”，而“一體”的部分越多，相應(yīng)的適配性就越低。就拿Model Y和Model 3來說，他們二者都無法通用一個模具，更遑論傳統(tǒng)車企動輒幾十款車型的復(fù)雜產(chǎn)品線了。
而一體化壓鑄技術(shù)的突破，還需要主機(jī)廠和設(shè)備公司之間的磨合，磨合的主體也就落到作為一體壓鑄技術(shù)核心的壓鑄機(jī)上。中國的力勁集團(tuán)是特斯拉壓鑄機(jī)供應(yīng)商，提供了6000噸級和9000噸級的Giga Press壓鑄機(jī)（直接采購商意德拉是力勁的子公司）。有媒體報道稱，這款機(jī)器一臺占地面積相當(dāng)于1.5個羽毛球場，重達(dá)410噸，需要起重機(jī)幫忙更換模具，更換時間長達(dá)10小時。
放眼行業(yè)之內(nèi)，現(xiàn)階段極氪、高合等車企更是擁有7200噸級的壓鑄機(jī)，是國內(nèi)量產(chǎn)最大噸位。極氪009也因此成為首搭全球量產(chǎn)最大一體化壓鑄后端鋁車身的車型。 不過，在特斯拉使用其最新的9000噸位壓鑄機(jī)生產(chǎn)Cybertruck鑄件后，此項排名又將發(fā)生轉(zhuǎn)變。
根據(jù)專業(yè)人士測算，要實現(xiàn)整個車身底部一體化壓鑄，需要鎖模力達(dá)16000噸的機(jī)器。作為參考，2022年9月，力勁集團(tuán)與鴻圖科技共同發(fā)布的12000噸級壓鑄機(jī)，是目前市場上鎖模力最大的壓鑄機(jī)。
6000噸級壓鑄機(jī)Giga Press
也就是說，在未來很長一段時間，一體化壓鑄技術(shù)將走入壓鑄機(jī)“噸位”競賽的角逐。同時，由于壓鑄機(jī)體型擴(kuò)大，甚至還需要有擴(kuò)建廠房等訴求，進(jìn)一步抬高準(zhǔn)入門檻。
我們不妨算一筆賬，一臺國產(chǎn)品牌7000噸的壓鑄機(jī)價格大約在6000-7000萬元，使用壽命約15年；一體化壓鑄模具的價格在每套1000萬元左右，需要定期進(jìn)行更換，6000噸以上的超大型模具壽命在5萬次左右，這還是在沒算其他損耗和人工成本的前提下。
一般情況下，大型金屬模具的整個設(shè)計過程需要花費(fèi)約400萬美元，而這一過程往往需要重復(fù)五六次甚至更多次才能達(dá)到完美狀態(tài)。中金證券的研究報告指出，同樣年產(chǎn)10萬輛車，采用傳統(tǒng)沖壓焊接工藝時，設(shè)備總投資約5.2億；全部采用一體化壓鑄工藝，相對應(yīng)環(huán)節(jié)設(shè)備總投資為7.1億。
換言之，現(xiàn)階段一體化壓鑄技術(shù)最好還是一個模具，單種工況用到天荒地老最為省錢。
由此也帶來一個問題，模具的相對固定也就意味著該技術(shù)只適用于極少數(shù)的爆款車型。再加上一體化壓鑄用的可是鋁為原材料，這也就注定這項技術(shù)和主打中低端市場的車型無緣。
因此，這項技術(shù)的“受眾”直指擁有中高端爆款車型的造車企業(yè)。這也是目前很多傳統(tǒng)車企和資本市場雖然看好該技術(shù)的發(fā)展前景，但仍以觀望策略為主的根本原因。
從長遠(yuǎn)的角度來看，業(yè)內(nèi)對于模具問題的解決方案傾向于用3D打印。據(jù)路透社報道，馬斯克為了將車身底部鑄造成一個整體，求助了使用3D打印機(jī)用工業(yè)砂制作測試模具的公司。
消息人士稱，砂型鑄造的設(shè)計驗證過程成本是目前所有方案中最低的一個，僅為金屬原型的3%。在時間方面，使用砂性鑄造的設(shè)計驗證周期只需要2到3個月，而金屬模具原型則需要半年到一年的時間。
當(dāng)然，這些都是之后的事情了，不管是模具的低成本打造，還是壓鑄機(jī)噸位的升級都非朝夕之功。然而，現(xiàn)階段的一體化壓鑄工藝，即使技術(shù)成本和售后存在一定問題，但對于車企來說已經(jīng)具備足夠的吸引力了，一旦實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，其優(yōu)點將完全大過于弊端。
據(jù)中銀證券測算，到2025年，一體化壓鑄市場規(guī)模將達(dá)220億元，4年復(fù)合增長率高達(dá)133%。也許，要完全實現(xiàn)一體化壓鑄技術(shù)的普遍使用可能還需要好幾年時間。但可以預(yù)見，為了在日漸激烈的國內(nèi)市場競爭活下來，一體化壓鑄技術(shù)帶來的降本效益，未來將成為各大車企難以拒絕的“誘惑”。
（本文首發(fā)鈦媒體App，作者｜常笑，編輯｜張敏）
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