文/土木
自從特斯拉ModelY採用一體化壓鑄技術將零件數量由70個減少至1個後,一體壓鑄技術似乎一夜爆火,眾多擁護者恨不得昭告天下,汽車行業的未來一定是一體壓鑄技術。一眾車企也緊跟腳步。
蔚來攜手文燦股份,ET5採用一體化壓鑄後副車架;小鵬汽車攜手廣東鴻圖,6800T底盤一體化結構件下線;高合汽車攜手拓普集團,一體化超大壓鑄車身後艙下線,減重15~20%。
奔馳全球首發最新科研成果—VISIONEQXX,車身後部剛性大幅提高,有望減重15-20%;沃爾沃將對其瑞典工廠投資100億瑞典克朗引進新技術和製造工藝,其中包括一體化壓鑄。
似乎一時間傳統工藝車身沒了容身之所。但一體壓鑄技術不是完美的,傳統工藝車身同樣有必須存在的意義,而世界也不是單向的。
一、壓鑄技術由來已久
壓鑄工藝並不是突然出現,而是一項使用已久的成熟工藝。高壓壓鑄,又叫做HPDC,金屬首先在單獨的熔爐中熔化,然後轉移到保温爐中,然後倒入壓射套筒中。熔化的鋁合金注入套筒,封閉端口,然後活塞推動快速高壓的將鋁合金金屬流液注射入模具中。
壓鑄能夠一次製造出更復雜、更立體的部件,而不必先衝壓再焊接(所以絕大多數時候“壓鑄”二字前後一定跟着“一體成型”)。因為這個特性,壓鑄特別適合製造大批量生產、同時又複雜不規則的零部件。
它突然爆火的原因是因為在Model Y之前,一體式鑄鋁工藝最大的部件,最多就是車身的前後縱梁。而Model Y則是將整個後車身底板、後輪拱、後橫縱梁在內的70個零部件,全部做成了一個鑄鋁件,這才是“新鮮事”。
既然壓鑄工藝由來已久,但鮮有傳統廠商像特斯拉一樣使用這項技術,顯然是有原因的。
二、成本和效率的背後,限制眾多
目前特斯拉的大型一體式壓鑄技術的兩個優點:節省成本、提高效率。但這兩個優點需要辯證的來看。
效率的代價:
如果都像特斯拉Model Y那樣採用大規模的單個壓鑄部件來提升效率,就會帶來另一個問題,就是部件應用的靈活性,不同的車型肯定是會用到不同的模具。就算是特斯拉自己內部產品也不可能做到共用模具。
但是汽車是一個相對而言選擇自由度比較高的市場,大部分的車企都會提供多種車型來滿足消費者的需求,所以如果給每一個車型都定做一台大型壓鑄的機器和模具顯然是不合理的。除非像特斯拉一樣只有兩三款的主打產品。
成本的代價:
就像剛剛説的,特斯拉能夠通過一體壓鑄技術控制成本,根本原因在於它的主銷車型僅兩款,同時每一款又都是能夠獲得規模化銷量的爆款車型,能夠將壓鑄機和模具的成本快速的分攤下來,於是相比之前的70多個零部件就會起到節省成本的效果。
但並不是所有車企都能夠像特斯拉一樣,快速獲得足夠規模的銷量來分攤設備成本,於是就只能抬高售價或者壓縮利潤,顯然這並不是車企想要的局面。
三、維修成本的擔憂
特斯拉一體壓鑄的後底板為鋁合金材質,在此之前,傳統汽車採用鋁合金材質的車型,都有着非常高昂的後期維修成本,因為鋁合金件損壞了,只能換不能鈑金修復。如果採用採用一體壓鑄技術的部位受到磕碰,就可能需要整體更換,維修成本必然陡增。
雖然Model Y一體成型的後底板處於一個非常不容易碰撞到的部位,並且傳統汽車的油箱就佈置在這部位附近,普通碰撞基本很難傷到這裏,但凡事怕萬一。
之前就曾有車主爆料,28萬買的Model Y,意外撞牆維修費用卻要20萬。雖然僅傷及右後側,但由於後車身(底板)是單個一體式部件,所以橫貫左右的大尺寸壓鑄部件只能整體更換。
並且特斯拉在未來還會在更多的車身部位使用一體壓鑄技術,甚至整個車身都採用這種工藝也極有可能,那時或許特斯拉已經有更好的減少維修成本的方案,亦或是車輛直接變成了一次性商品。
四、理性看待,世界不是單向的
對於特斯拉使用大型一體壓鑄技術這一行為,確實是勇於嘗試、勇於創新,值得肯定。但並不意味着傳統衝壓焊接工藝就應該讓步或是被替代。
以特斯拉目前的模式來看,一體壓鑄技術的好處是顯而易見的:生產速度快、流程短、省材料省人工。但是一體鑄造零件會存在缺陷、密度不等、機械性能不一致、變形不穩定、結構複雜位置表面質量差等一系列的問題,並可能最終導致失效。
而板材衝壓結構是整車非常成熟的技術,整車工廠有大量的成熟設備來製造,又有質量穩定高效的製造工藝的支持。對於整個汽車市場,一體壓鑄的應用範圍顯然是受限的。目前絕大部分汽車的車身材質,還是以鋼為主。經濟性車型根本無法承擔鋁材和鑄鋁的成本。
所以一直以來,一體鑄造在整車製造工程中並沒有太大的發揮空間,現在雖然有一些車企在跟進,但終究是少數。也就不存在一體壓鑄技術一統天下的局面了。
寫在最後:
人人都崇拜強者,特斯拉和馬斯克都有着強大的魅力,但世界不是單向的,沒有哪條路是必然成功的。任何事物都應該辯證看待,不能因為一體壓鑄技術目前展現出的優勢,而忽略了它本身存在的缺陷;也不應該一味的吹捧一項新工藝,否定成熟可靠的傳統工藝。未來,沒有必選項。