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一体化压铸:工业神话or资本泡沫?
价值投机小学生 / 2022-08-20 00:14 发布
Original 彭斐 车市物语
头图来源
特斯拉官方: “ 公司是否有汽车相关的一体化压铸项目? ” 、 “ 公司是否计划布局汽车一体化压铸工艺? ” 据车市物语不完全统计 在发稿前短短三天内, 有超过20家上市企业被投资者问到这些问题, 。 一年半前
特斯拉将一体化压铸概念引入国内, 彼时。 一台重达410吨巨型机器, “ 轰隆” 的一声 原来由70多个零件冲压, 焊接而成的Model Y后车架、 在不到2分钟内被一体压铸成型, 一步到位, 。 一时之间
一体化压铸概念成为了新能源车赛道的, “ 宠儿” 据悉。 多家供应商的超大型压铸机即将进入国内多家造车工厂, 产能甚至已经排到了明年6, 7月份、 。 可正当一体化压铸受到多方追捧时
大洋彼岸的特斯拉格伦海德超级工厂发生了十分尴尬的一幕, : 一排排大型铸件被丢弃在一片空地上 该工厂生产的60%的大型铸件被视为废品, 马斯克不久前将其归到了熔炉, 。 特斯拉格伦海德超级工厂
图源
: 网络这也是特斯拉近期在德国停止巨型铸件生产的原因
据称即使调整后, 该工厂仍会损失生产50%的铸件, 外媒透露。 正是由于特斯拉没有达到必要的标准, 格伦海德超级工厂才有了, “ 铸件墓地” 之称。 一体化压铸的市场狂欢是特斯拉引爆的
可连, “ 鼻祖” 尚且难以拿捏 一体化压铸会不会是现实版的, “ 皇帝的新衣” ? #01
马斯克掀起中国资本热潮
如果回顾汽车行业的两次制造大变革
都是围绕优化汽车装配环节做文章, 即福特发明流水线和丰田发明的精益生产方式, 。 马斯克直接用第一性原理去思考
: 与其想方设法缩短装配环节 能不能干脆取消装配环节, ? 特斯拉便用这个思路探索出了一体化压铸技术。 2019和2021年
特斯拉先后申请了一体式压铸大型构件的模具和集成吸能铸件专利, ; 2020年9月 马斯克宣布, 特斯拉Model Y 将采用一体式压铸后地板总成, 可将下车体总成重量降低30%, 。 图源
: 网络对于特斯拉而言
这还只是开始, 除了车架后底板。 未来特斯拉还计划采用一体化铸造工艺生产前底板, 电池壳等部件、 在马斯克的宣传下。 如果这些能够实现, 将可以替代原来的370多个零部件, 实现整车减重10%, 续航提升14%, 同时降低生产成本, 大幅加快生产节拍、 在美国得州工厂。 特斯拉已经开始生产一体成型的前底板, 。 在马斯克的引领下
一体式压铸技术, 有可能成为继福特流水线和丰田生产方式之后, 汽车行业的第三次制造革命, 。 而这一回
中国企业不再是局外人, 一个关于电动汽车压铸制造的中国军团掀起了一场行业风暴, 让这个长久陷于停滞的传统行业迸发出新的活力, 甚至创造了一年股价增长近20倍的财富神话, 。 这家企业就是中国公司力劲科技
特斯拉从中采购了锁模力高达6000T的大型压铸机Giga Press, 此前。 行业里没有如此高吨位的压铸机, 现在。 这个大家伙已经进入到特斯拉的加州, 上海、 得州、 柏林四大工厂、 。 特斯拉采购大型压铸机
当特斯拉大张旗鼓地为一体化压铸摇旗呐喊时
中国的压铸产业, 也在同期发起了一场无声的变革, 而这背后是一群中国电动车企业跃跃欲试, 给予了热切的反应, 。 蔚来在ET5中使用了一体化压铸用于生产车身后地板
减重30%, 后备箱空间增加7L, ; 小鹏汽车也开始引入一体化压铸工艺生产线
并开始建设一系列一体压铸工艺车间, 预计将用于2023年发布的新车型生产中, ; 此外
高合汽车, 小米汽车、 理想汽车、 以及大众等海外车企也在竞相布局一体化压铸, 。 在车企的助推下
一体化压铸产业链上游成为了汽车板块涨幅最快的细分赛道之一, 一场资本的狂欢正式开启, 。 近日蔚来汽车董事长李斌称
, “ 蔚来ET7在6月份交付了4000多辆 原计划在此基础上, 7月份将交付量提高一个台阶, 但因为压铸件供应不足, 少生产了几千辆, 。 ” 受压铸件供不应求消息影响 当天A股一体化压铸概念股反弹, 合力科技涨停, 铭科精技, 文灿股份再创新高、 爱科迪, 嵘泰股份等股拉升上涨、 。 8月17日盘后股价
图源( : ) “ 特斯拉有的东西 我们都要学习, 也不管一体化压铸成不成熟, 老板就是想要, 。 ” 一位不愿具名的国内新能源车企从业人士无奈地对车市物语称, “ 一方面是带点政治任务色彩 另一方面是为了更好地讲好资本故事, 。 ” #02
从狂欢到烫手山芋
在马斯克的描绘下
一体化压铸能将造新车像造玩具车一样, 业内人士称。 这既不是完全正确的, 也不是特斯拉应该吹嘘的, 事实上。 特斯拉大多数压铸模型的质量控制都很差, 。 “ 一体化压铸是个烫手山芋 产品良品率太低, 产能很难上去, 。 ” 蔚来内部工程师陈琛 化名( 告诉车市物语) , “ 特别是大铸件 生产难度太高了, 。 ” 一体化压铸拥有较高的技术壁垒
不是说往模具里塞一块馅, 一压就成了, 在模具设计阶段。 就得做好惰性气体保护, 真空去孔技术等、 之后还有冷却。 热处理等一系列的步骤、 稍有差池, 温度, 密度、 液流速度没控制好、 都会对压铸件的精度造成影响, 。 图源
: 网络“ 正是由于没有达到必要的标准 格伦海德超级工厂才有了铸件墓地之称, 。 ” 外媒称 一体化压铸十分考验。 “ 良品率” 马斯克描绘的一体化压铸蓝图过于理想化, 。 “ 相比冲压件 大铸件的生产节拍要慢许多, 冲压件一小时可以出70个件左右, 而铸件一小时能出20个就已经不错了, 。 ” 陈琛说, “ 我们看过Model Y的工艺 部件有各种裂纹和气孔, 这种换成我们是直接报废回炉重造的, 不会拿来量产交付, 。 ” 如果要产能上去
实际上是要放弃良品率, 陈琛介绍。 铸件零件上所有的孔和平面, 如果要达到冲压件的精度, 基本上都要CNC机加工, 机加工一个孔, 成本就要一元, 单单一个零件上就有20多个孔, 实际上并不省钱, 而且占用时间也更多了, 。 而特斯拉的做法是放弃了很多零部件的机加工
节省成本和时间, 业内人形容。 特斯拉相当于把一个圆鼓鼓的肚子直接压出了八块腹肌, 省掉了健身跑步这个环节, 但后果就是徒有虚表, 压铸零件与周边零件匹配差, 。 在材料领域
一体化压铸也存在很高的研发壁垒, 马斯克于2015年挖来了查尔斯。 · 柯伊曼—— 苹果Mac笔记本一体化铝合金机身的研发负责人 对美国铝业的铝合金材料进行二次开发, 使其能够在无需二次热处理的情况下, 获得相应更好的强度, 韧性等关键性能、 。 尽管如此
铝压铸件和钢冲压的强度也没有可比性, 。 “ 虽然铝比钢轻1/3 但是强度不止弱了1/3, 一体化压铸所使用的免热处理铝合金材料屈服强度很低, 即使是特斯拉, 也只能做到90-150Mpa, 而高强度钢可达1000多Mpa, 热成型钢快到2000Mpa, 。 ” 中保研在今年4月发布的Model Y碰撞测试成绩
也许能从侧面印证上述结论, 特斯拉参加测试的是2021款标准续航后轮驱动版。 这款车在, “ 车内成员安全指数” 、 “ 车外行人安全指数” 、 “ 车辆辅助安全指数” 三个方面 均取得了G, 优秀( ) 但在, “ 耐久性与维修经济性” 上 却拿到了一个P, 较差( ) 。 图源
: 中保研因此
一体化压铸实际上对用户也不友好, 今年2月。 一辆江苏牌的特斯拉Model Y, 在倒车时意外撞向了后方的墙体, 导致车尾右侧受损, 保险公司来现场后。 估了20万元的维修费, 。 “ 买来才28万 这车还不如报废了, 。 ” 车主很无奈。 虽然维修费有保险公司垫底
但未来电动车的保费或会持续上涨, 一位业内人士称。 , “ 对于车架后底板一体成型的工艺 在理赔端会造成理赔成本的上升, 这也会影响到未来的市场车险定价, 。 ” 特斯拉虽然跑通了一体式压铸0到90%的进度条
但剩下的10%才是最艰难的, 也是整个行业难以攻克的难题, 。 #03
省成本是个伪命题
特斯拉宣称
如果用2至3个大型压铸件替换370个零件, 组成下车体总成将使制造成本降低40%, 这可能也是个伪命题。 或者说在别家车企上不可能实现, 。 首先
车企要布局一体化压铸, 需要重新规划产线, 如果是像特斯拉那样完全自建产线, 还需要支付昂贵的设备费用, 。 目前
一台国产品牌7000T的压铸机价格大约在6000万-7000万元, 使用寿命约15年, ; 一体化压铸模具的价格在每套1000万元左右 需要定期进行更换, 6000T以上的超大型模具寿命在5万次左右, 。 力劲9000T压铸机
图源
: 网络此外
还有熔炼炉, 喷涂设备、 拾取设备、 冷却设备、 修边机、 输送带、 油温机、 高真空设备等、 这些周边设备和压铸机一块组成一个压铸岛, 。 中金证券的报告指出
同样年产10万辆车, 采用传统冲压-焊接工艺时, 设备总投资约5.2亿, 全部采用一体压铸工艺, 相对应环节设备总投资为7.1亿, 总投入成本不仅没有降低。 反而还高出来不少, 。 “ 外界夸大了单个一体化压铸机对成本的削减作用 而忽略了这个庞然大物运转所需的周边设备的成本, 更何况。 业内所说的轻量化效果, 其实并不具备优势, 现阶段投产意义不大, 。 ” 陈琛表示。 曾有车企拆解特斯拉Model Y的两代一体式铸件后发现
: 第一代 左右分体式( 中间螺栓链接, 为54kg) ; 第二代 完全一体式( 并加入后纵梁, 为65kg) 并未实现轻量化, 。 因此
也有一些主流车企持观望态度, 比如上汽, 比亚迪、 广汽等多家企业只将一体式压铸作为前沿技术关注、 但尚未有明确的应用计划, 。 “ 一体压铸技术目前处于立项阶段 一些难题如碎裂吸能, 维修性仍需要去攻克、 。 ” 上汽创新研究开发总院副院长康华平认为 车企做一体化压铸, 需要具备三个条件, 一是这款车要达到一定的销量, ; 二是车企有议价能力; 三是车企有新工厂投入的需求。 “ 降低成本其实是针对铝冲压的车身 相对钢冲压的车身是不会降低成本的, 所以肯定要在高端品牌上先去实施, 并且是有一定销量的高端车型, 。 ” 康华平称。 从现实情况看
车企可以采购一大批一体化压铸设备, 但当前在国内市场, 除特斯拉外, 还没有一家车企的单一车型, 在单一年度的销量超过10万辆, 更别提需要用到铝材的高端车型, 。 图源
: 特斯拉官方我们承认
马斯克是个天才的发明家, 坚韧的创新者, 他用一体化压铸推动了汽车制造工艺的革新, 但眼下, 一体化压铸并没有那么神奇, 相反, 它在各方面都不完美, 需要材料, 工艺、 模具、 设备各方面的配合、 而汽车传统四大工艺是经过百年时间形成的。 造就了整个生产流程的稳定和高度适配量产需求的良品率, 。 一体化压铸的不完美
未来能不能靠技术迭代和工艺熟练度去慢慢磨合和解决, 现在看来还是未知数, 。 “ 急功近利是我们的弊病 希望有更多的车企可以静下心来把硬技术搞上去, 掌握一体化压铸技术的know how, 而不是一味地跟风, 哗众取宠, 。 ” 一位汽车行业分析师对车市物语说 车企应该更多地结合自身发展需求出发, 而不是沦为资本的工具,