文/桃李
“輕量化”是汽車領域中，車輛在設計時需要考慮的一個很重要的因素，尤其是在F1、DTM、WRC、CTCC等汽車賽事中，似乎就是一個車殼子加上幾個輪子在跑。事實上也確實如此，為了使車輛的加速更快、制動更短、過彎速度更高、更容易控制，爭取每分每秒，甚至每毫秒的勝負關鍵，這些賽車基本上都去除了毫無用處的配置。
而到了乘用車層面，在燃油車時代，輕量化的設計不僅能夠提升車輛的操控性，還可以減少油耗，在高油價的情況下給消費者帶來不錯的經濟效益，不過省油跟很多方面都有關係，消費者對於輕量化的感知並不明顯，而真正讓輕量化設計發揮作用的，還是新能源汽車時代的到來。
電動汽車對於輕量化設計需求迫切
自從進入新能源汽車時代以來，純電動汽車就因為跑不遠，被不少消費者調侃為“瘸子”，所以如何延長電動汽車的續航里程，解決“續航焦慮”也成了行業最為關注的事情，而“輕量化”能夠減少能耗的優點也因此引起了更多人的關注，並一度被認為是影響未來汽車的設計理念，推動汽車技術革命的主要推力。
有數據表明，在動力電池重量不變的前提下，車身其他部分每減重100kg，A級車可增加續駛里程12.3km，C級車可增加續駛里程13.0km；而整車整備質量不變，動力電池以外的部件每減重10kg並將降低的重量分給動力電池，A級車可增加續駛里程12.5km，C級車可增加續駛里程9.3km。對於電動汽車來説，整車減重更是對提升續駛里程有着非常明顯的作用。
根據財信證券披露的數據，2015年-2021年期間，全球新能源汽車的銷量從52萬輛增長至640萬輛，年複合增長率超過50%，新能源汽車的市場滲透率不斷提升，目前國內的新能源滲透率已經超20%。而根據此前中國汽車工程學會發布的《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》，到2035年，我國傳統能源動力乘用車將全部轉變為混合動力，而新能源汽車將成為主流，銷量佔比達到50%以上，其中純電動汽車將佔比95%以上。
屆時，續航短、充電難的矛盾將更加凸顯，而在電池技術獲得巨大突破之前，輕量化能夠減少車輛能耗、增加續航的的特點無疑會更加的有用；不僅如此，在新能源汽車補貼退坡的背景下，補貼的標準對於續航也有了更高的要求，也將使其成為電動汽車設計最為迫切的需要。
而《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》針對汽車輕量化的設計要求則是到2025年之前，我國燃油車的輕量化水平要比2020年提升10%，而新能源汽車的輕量化水平要比2020年提升15%，如何按照要求讓汽車更“輕”就成了新的課題。
結構複雜的汽車如何減重？
或許在很多人看來，讓汽車更輕和人類減肥是一個道理，只要去掉多餘的“脂肪”就行了，但實際上，汽車輕量化設計是一個系統的工程，目前汽車輕量化主要有兩種方式，一是研發新型材料，二是運用更加先進的結構設計方法。
新型材料比較好理解，就是使用更輕或更強的材料，其中主要包括碳纖維、鋁合金、鎂合金、鈦合金、工程塑料、複合材料和高強度鋼等等，這些材料用來改造和代替原本的車身材料，進而優化車輛的製造工藝，減輕汽車的重量。不過材料上的減重畢竟是“相對的”，減重的幅度有限，而且新型材料的研發也是一個漫長的過程，成本也更高。所以優化汽車的結構設計方案就顯得十分有必要。
結構上的優化主要就是“做減法”，省去不必要的東西。
不過，需要注意的是，做減法並不等同於我們所謂的“偷工減料”，像是降低車身鐵皮的厚度這樣的做法就是不行的，因為這降低了車輛的安全性，不符合“結構優化不影響車輛性能”的要求。另外，乘用車由於使用場景的不同，需要保留包括主/被動安全、影音系統以及舒適配置等，而這些往往也是廠家們宣傳的賣點，不能像賽車那樣全都被省去。
那麼這個減法該怎麼做呢？這就得説到一項十分關鍵的技術——一體化壓鑄技術。
電動汽車減重的良方——一體化壓鑄技術
從汽車被髮明到現在，汽車產業已經發展了上百年，形成了完整的產業體系，汽車製造的工藝也趨於成熟，從原材料到零部件，最後再到整車產品往往需要經歷衝壓、焊裝、塗裝、總裝四個工藝過程。而車身主要經過沖壓和焊裝兩個過程，需要300-500個零件，焊接點位超過4000個，而零件數量和焊接點位的增加會導致產品質量難以把控，故障率更高，同時也會讓車輛更重，這一點顯然有悖於我們前面説到的電動汽車對於輕量化設計。
作為電動汽車領域最具代表性的變革者，特斯拉在2019年提出了一體化壓鑄技術，其邏輯就是利用超高壓的壓鑄機將多個汽車鋁合金零部件一次成型，減少汽車所需零部件數量以及相應的焊接工序。從結構上看，一體化壓鑄技術主要是將多個零部件集成在一起，並不會影響到車輛的整體性能，與“偷工減料”完全不一樣。
而使用一體化壓鑄技術還有個前提，那就是免熱處理鋁合金材料的研發，這類材料能夠解決零部件集成在一起進行高温熱處理時出現尺寸變形、表面缺陷等問題，時一體化壓鑄技術的使用和發展的基礎。早在2015年，特斯拉就申請了一種免熱處理鋁合金材料的專利，為日後使用一體化壓鑄技術做好了準備。
今年4月份，特斯拉公佈了Model Y上面使用的一體化壓鑄前、後地板，將171塊金屬部件簡化成了兩塊，減少了約1600個焊點。在大量使用一體化壓鑄技術的情況下，特斯拉Model Y能夠減少370個單體零件，好處則是降低10%的車重，增加14%的續航里程，並
將生產時間由2兩個小時縮短至5分鐘，大大降低製造成本。
目前，一體化壓鑄輕量化、降本增效等顯著優勢使其得到了更多車企的關注，在行業內引起了新的風潮，包括大眾、沃爾沃、奔馳等傳統車企以及蔚來、小鵬等造車新勢力都開始了在這方面的佈局。去年，蔚來宣佈成功開發了可用於製造大型壓鑄件的免熱處理材料，成為首個自主研發該類材料的中國車企。
而隨着越來越多的企業入局，可用於一體化壓鑄的免熱處理材料也將迎來全面開花的局面，這將助力一體化壓鑄技術的應用與發展。
一體化壓鑄技術的“成本轉移”之爭與汽車新屬性
任何一項技術的出現都是基於解決新的問題、滿足新的需要，因而我們很難找到某一項技術能夠稱得上是“完美”的，只有“誰更適合”之説，一體化壓鑄技術就是如此。
雖然靠着一體化壓鑄技術，車輛能夠減少車身的零部件數量，從而實現降低自身重量和生產成本等目的，十分複合電動汽車發展的需要，但高度的一體化也帶來了新的問題——車輛的維修難度提升。原本車輛出現碰撞等情況時，只需要更換受損部位就行，而現在則是必須全部進行更換，隨之而來的是更高的維修成本。
此前，一位無錫特斯拉車主倒車時不慎將車尾撞壞，由於需整體更換車身，車尾部的激光雷達等裝置也需要更換，定損報價維修費高達20萬元，佔整車價格（28萬元）的71.4％。如此高昂的維修成本，想必大多數人都是無法接受的。
實際上，新能源汽車的維修費用普遍遠高於傳統燃油車，一位理想ONE車主在網上表示，自己只是修補右後輪上方兩條劃痕就要花費2400元，而普通家用合資品牌車型補一面漆4S店的價格在600～800元，高端品牌在1200～2000元。如果涉及雷達、電池等部件的維修更換那價格還要高出不少，也正因如此，新能源汽車的保費要遠超燃油車。
而一體化壓鑄技術的推廣與應用無疑會進一步增加維修的成本，在中國保險汽車安全指數發佈的碰撞測試成績中，特斯拉Model Y在“可維修性”和“維修經濟性”這兩項指標上均表現不佳，在“耐久性與維修經濟性”方面只拿到了最差的P級別，遠低於同級別燃油車。
在不少人看來，車企是降低了生產成本，但是產品的價格並沒有降低多少，而車主還需要承擔更高的維修成本，這種轉移成本的做法並沒有讓消費者獲得多大的好處，所以對於這項技術的反對之聲越來越大。對此，乘聯會秘書長崔東樹曾表示，新能源汽車維修貴的問題現階段普遍存在，這主要在於新能源汽車搭載的各項新技術、新產品，很多還處於市場化推廣初期，成本比較高。
這是肯定的，不過筆者認為，單純的降低成本是不夠的，還需要有新的商業邏輯作為支撐。
其實，目前整個電動汽車的發展方向就是“高度集成”，不管是一體化壓鑄技術，還是CTP/CTC以及車企正在佈局的八合一電驅系統，都是在犧牲後期維修性的基礎上，滿足電動汽車對於空間、續航、安全性等方面的要求，這就讓汽車從原本的耐用品轉為了快消品。所以我們可以發現汽車和手機一樣，未來的可維修性將越來越低，這就要求新的保險模式、售後政策、回收方式等也應該跟上電動汽車發展的需要。
不期修古，不法常可，論世之事，因為之備。
汽車在不斷革新，新的技術在不斷湧現，如何讓產業變革不脱離消費者的需求，讓更多人接受，這是車企在推廣新技術時所要面對的問題，這不單是出於對新技術推廣應用的考慮，更是出於對未來電動汽車發展需要的考慮。
寫在最後：
從作用上來説，一體化壓鑄技術確實很適合電動汽車發展的需要，雖然目前仍舊存在質疑，但是相信在新的商業邏輯形成之後，消費者對於維修成本的擔憂會有所降低，接受程度自然會更高。可以預見的是，隨着電動汽車時代的不斷深入，再加上越來越多的車企進行這方面的佈局，這項技術勢必會發揮更大的作用。