提到特斯拉,不僅在電動車領域是大家關注的焦點,在股市也堪比「財富密碼」。每一筆特斯拉的投資,每一家新供應商的曝光,都引發大家對某家企業甚至某個行業的追捧。A 股中由特斯拉上海超級工廠的供應商組成的「特斯拉板塊」,更是被看作未來發展的機遇而引人注目。今天我們來看一家近期被特斯拉「帶飛」的企業——力勁科技。
兩個月前,力勁科技的股價還不到 1 港幣,隨著 model Y 在國內的上市,如今這家公司的市值已經漲了近 10 倍。 這家企業究竟是幹什麼的?
與新能源汽車常被關注的電池、晶片、自動駕駛領域相比,力勁科技的主營業務顯得有些低調,那就是壓鑄機業務。作為全球壓鑄機行業的龍頭,它們的產品雖然低調,但在 Model Y 車型的生產中的貢獻,可一點都不小。
特斯拉推出的新款車型 Model Y 中,一大亮眼的改革就是後車身的一體壓鑄工藝。
根據特斯拉官方資訊,Model Y 採用了鋁鑄工藝,將車身後部包括防撞梁的部分一體成型,70 個零件減少到 4 個,進而最後降為 1 個。幫助特斯拉實現這個功能的,正是特斯拉與力勁科技子公司 IDRA 聯合研發的 6000T 壓鑄機。
在傳統汽車的白車身製造中,需要將不同厚度的規格鋼板切割成不同形狀,衝壓成型後得到許多小部件,再將各部件由人工或機器人焊接到一起,組成完整的白車身。而在特斯拉的一體壓鑄工藝下,高壓氣體將金屬溶液(通常是鋁合金溶液)壓入複雜的模具內,定型後即可一次得到複雜的車身部件。將幾十個小部件一次成型,取代了小部件切割板材、衝壓、焊接的步驟,不僅提升了部件的剛性,生產線的自動化程度和生產效率也自然提升。
目前,特斯拉的弗裡蒙特工廠、上海超級工廠,以及正在建設中的柏林超級工廠,都採購了 IDRA 這種巨型超級壓鑄裝置。根據特斯拉早前申請的壓鑄機專利顯示,特斯拉計劃最終車身只有 5 塊壓鑄件組成,底盤只有 3 塊壓鑄件。試想一下,一輛車的車身+底盤,只有 8 塊壓鑄件構成,難怪不少人把 IDRA 壓鑄機稱作「特斯拉印表機」了。
目前,Model Y 生產線上巨型壓鑄機的使用,已經取代了 300 個用於衝壓、焊接的機器人,使上海超級工廠裡 Model Y 的生產達到 2 分鐘/輛。特斯拉聲稱 2021 年的產能已經達到 105 萬輛/年,這其中,少不了像巨型壓鑄機一樣提升生產效率的「秘密武器」的幫助。
雖然特斯拉的一體化壓鑄車身給大家帶來了驚喜,不過鋁鑄件和壓鑄工藝,在汽車裡並不是新嘗試。隨著汽車輕量化要求的提升,鋁合金鑄件的使用量也在逐年增長。1990 年時,每輛車上只有 50 公斤鋁合金材料,2020 年單車鋁用量達到 190kg,翻了近 4 倍。從力勁科技的合作伙伴上,也能看到鋁鑄件在汽車中的普及:通用、寶馬、克萊斯勒、賓士、奧迪,以及國內的一汽、二汽等,都在使用 IDRA 的壓鑄機,汽車業務佔力勁科技 65%的份額。
不過,與特斯拉的壓鑄車身不同,目前鋁鑄件普遍使用在變速箱殼體、發動機罩蓋、油底殼以及輪轂上,通常部件尺寸較小,形狀複雜程度不高,後期維修更換相對容易。
將 70 個零件合成 1、2 個部件,如此大的鋁鑄件的使用,特斯拉還真是「第一個吃螃蟹的人」。
也正因如此,對於車身鑄造件後期維修成本的質疑紛至沓來。
比如:車身一體化後,磕了碰了怎麼修?難道整個車身都要更換?
雖然特斯拉的暢想很大膽,不過 Model Y 只選擇了後地板這個小區域來嘗試,也是出於安全性的考慮。這個區域位於車身內部,通常是發動機或者動力電池包放置的位置,很少會發生直接碰撞。試想一下,如果一輛車的電池包都撞壞了,就算是傳統衝壓車身,也要回廠大修了吧。
特斯拉的帶貨能力毋庸置疑,比如 2012 年推出的極簡大屏和去物理按鍵設計,如今幾乎成了座艙的標配。這次的一體壓鑄車身是否會引領未來車身製造的潮流呢?
馬斯克對未來的展望是「如同生產玩具車一樣來生產特斯拉產品」。可實際上,「汽車印表機」的實現還有很遠的距離。
透過巨型壓鑄機得到的鋁鑄件固然可以提高汽車生產的自動化程度、提升生產效率、實現車身的輕量化,相應的車身剛性也會提升,但是在實際生產中可能面臨的問題,幾乎比優點還多。
與汽車零部件 PPM(百萬分之幾)的故障率相比,鑄造件產品一致性的把控一直是難點。如何解決壓鑄機中壓入金屬液體所需的高壓氣體的殘留,避免合金中的氣泡;如何保證各處合金件各處壁厚的一致性;如何避免合金件冷縮帶來的缺陷等問題,都使高壓鑄造件的報廢率很高,一致性較差。
對於特斯拉這樣一家「不拘小節」的車企,消費者似乎更寬容,技術的創新也許比細節的打磨更重要。但是對於更多的傳統車企來說,汽車標準化、一致化的準則下,成熟、可控的細節,相對穩健的選擇,可能比搶先使用「一體化車身」更重要。
2019 年,特斯拉申報了關於「新型鋁合金材料」的專利,其中顯示 Model Y 將與 SpaceX 共用一種新型鋁合金材料,強度更高,導電性更強。也許這是特斯拉解決壓鑄件質量控制的「秘密武器」?
相比於質量的控制,大型壓鑄機的推廣還不得不考慮成本問題。特斯拉目前使用的 IDRA6000T 壓鑄機,單臺裝置約 600 萬歐元,加上壓鑄周邊裝置,一套約 800 萬歐元。在生產不同的鑄造件時,新的模具開模開需要額外的費用和時間。
2020 年,Model 3 全球銷量超過 36 萬臺,Model Y 顯然也是以年銷量幾十萬臺為目標打造的。單一車型如此大的產量,給了巨型壓鑄機發揮優勢的空間,無需重新開模,將生產效率和成本最佳化到極致。
對於傳統車企來說,如果貿然拋棄原有的生產線而引入上不算成熟的巨型壓鑄機,顯然並不划算;對於造車新勢力來說,在需求和產量都沒上去的情況下,大筆投資引入巨型壓鑄機,不僅做不到降本增效,反而有可能被拖入深淵。
當特斯拉把一體鑄造車身這條路趟熟,大型鑄造件的質量控制、成本控制以及售後維修問題的解決方案得到驗證後,會有越來越多的車企選擇一體化鑄造車身這條路。
同樣地,特斯拉對於壓鑄車身的嘗試,也讓資本看到了力勁科技以及壓鑄機行業的更多可能性。目前,特斯拉已經採購了 15 臺 IDRA 6000T 巨型壓鑄機。隨著產能的提升和壓鑄車身在特斯拉車型上的推廣,壓鑄機迎來的可能是高達百億的行業空間。
不過,這種預期目前已經在力勁科技的估值上有所體現,未來的走向,還需要更多「汽車印表機」的普及來支撐。