通过一段视频,丰田向公众展示了其第一款采用千兆压铸工艺打造的车身。“过去,我们不断从特斯拉的制造工艺中汲取灵感,这一结构件的灵感便来自于特斯拉。”
今年第一季度,Model Y第一次取代丰田卡罗拉,成为全球最畅销的车,这也是电动车首登销量榜首,打破了燃油车统治的时代。
随后,特斯拉一路领先。即便在极寒的丹麦市场,Model Y同样以电动车的身份,成为当地历史上单年最畅销车型,打破丰田卡罗拉保持了37年的最高销量纪录(丹麦汽车统计局 (DDB) 统计)。
很快,丰田发现这场“追逐赛”并不是一个简单的挑战。首开先河的特斯拉,采用一体化压铸技术大大简化汽车制造冗余的流程,加速汽车制造效率,这给传统汽车的制造带来了翻天覆地的变革。
如今,特斯拉上海超级工厂已经做到“30多秒下线一台整车”,有网友调侃到:“这短短不到40秒,足以让其他车企用一生去弥补”。
丰田似乎也意识到了其中的难度。最近,丰田方面表示,不会采用特斯拉的“千兆压铸”方案,转而重新依靠自身数十年的经验,来寻找新的方法。“说实话,我们在一体压铸方面已经落后了,因为我们还没有推出产品”,丰田首席生产官Kazuaki Shingo说。
“生产制造将是特斯拉的最大优势,这也是特斯拉很难被复制的核心要素。”马斯克的判断,又一次得到了验证。
在传统的制作流程中,通过将大量单独的零部件焊接或冲压,制造出车身框架结构。除此之外,还需要有巨型铸造机器,在高压下把熔融金属压入模具中,以生产大型的铝制车身部件,比如车辆的整个底盘。
也就是说,在传统工艺下,通常车头、车尾两个部分零件需要近千次焊接,如此数量庞大的焊点,不仅耗时耗力,无形中也为车辆的安全带来极大隐患。
目前,特斯拉上海超级工厂应用的6000吨级压铸机,在焊接流程中大大简化了Model Y车型后底板的连接工艺,使车身焊点和涂胶量都大幅降低,将原本需要70多个零件焊接件组成的后底板一次压铸成型,不仅极大减少车身焊点,车身的整体强度也得到数倍提升。
对此,沃尔沃汽车战略主管埃里克·塞弗林森 (Erik Severinson) 表示:“一体化压铸是个堪称完美的方法,因为它可以用1个零件替换 100 个零件。”
这大大节省了时间、劳动力和工厂的空间,只用一台巨型压铸机,就可以取代无数个将汽车各种零件焊接在一起的机器人。据外媒统计,更换燃油车数百个零件的成本,相当于一体压铸工艺14年的使用开销。
种种显著优势,吸引了不少传统车企的注意。沃尔沃宣布将在其第三代电动车中使用一体化压铸技术,通用汽车CEO玛丽·巴拉(Mary Barra)今年也表示,公司已订购两台“千兆压铸”机器,用于制造生产车辆。
为大规模提高电动车的产量,丰田也在研究同样的技术。在今年9月份的工厂观摩学习中,丰田高管承认,特斯拉有很多值得学习的地方。
丰田的高管们普遍对转向一体压铸工艺持谨慎态度,“在研究这项技术的过程中,还会出现大量报废的汽车,综合有可能产生的巨额成本来看,这未免太冒险了些。”
特斯拉一体压铸技术虽然被各家车企视作学习效仿的对象,但要想真正将其投入到车辆生产中,难度巨大,更别说试图超越了。
先说材料,传统车辆都是使用铝压铸结构件加工,在稳定性等方面,可能无法适配一体化压铸制造工艺。特斯拉率先攻克材料难关,通过自研材料,避免热处理导致大尺寸压铸件形变的问题,并在铸造性能等方面也具有独特优势。
其次是设备,一体化压铸技术对压铸机的锁模力有较高要求,压铸机有定制设计与开发的技术壁垒,还要解决极高的成本支出。显然,没有决心投入巨额资金用于研发制造的企业,很难揽下这个“瓷器活”。
工艺方面,也相当考验技术和经验。压铸工艺在温度、真空、工艺参数、后处理等方面都比传统铸造工艺要求更高,任何一个环节出现问题,都可能会影响铸件的本体品质。并且由于一体化压铸的零件,结构复杂、制造费用高、准备周期长,这对压铸模具的生产提出了更高的要求。
面对技术“拦路虎”,特斯拉坚持“第一性原理”的思维解决问题,攻克了一个个技术难关,甚至还在一路“打怪升级”。
让车辆安全性更上一个台阶的同时,特斯拉一体压铸工艺旨在进一步提高维修环节效率。传统燃油车碰撞后,往往需要将大量繁琐的组件重新组装。
马斯克及特斯拉高管此前在电话会上表示,“得益于一体压铸工艺的应用,特斯拉的设计团队与服务团队会针对特定组件进行合作设计,配合特斯拉直营售后模式,能够使维修工作更快、成本更低。”
难怪不少外媒分析表示,在电动车领域,丰田等传统车企要追上特斯拉还有很长的路要走。“当丰田下一代电动车生产线和电池技术得以投入使用时,特斯拉可能已经进入了下一个发展阶段,或达成更好的创新成果。”
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