杏彩官方网址:火热的一体化压铸其实只有“七分熟”

　　这让外界多少有些意外，因为不久前，特斯拉还特意放出一张海报，背景是一面由密密麻麻的侧车身构成的背景墙。这张预热图一度让特粉以为，特斯拉要把最新的一体化压铸技术用在新一代车型上。

　　投资者日结束后，预期的落空带着A股本不乐观的一体化压铸指数继续下跌，跌幅已达8.5%。在港股上市的特斯拉压铸机供应商力劲科技更是首当其冲，当天跌了10%，3月至今股价已下跌15%。

　　从特斯拉公布一体化压铸时资本山呼海啸的支持，到如今二级市场人人持币观望，一体化压铸的处境为何会变得如此微妙？

　　时间回到2020年9月，马斯克首次宣布，将一体化压铸技术用于生产Model Y后车身底板的生产，并将逐步用2-3个大型压铸件替换整个车身底板370余个结构件，这种颇为大胆的做法为沉闷的整车制造打开了一种全新的思路。

　　过去，汽车工厂生产车身底板，通常需要经过冲压和焊接两个步骤，前者将数以百计的低碳钢板（或铝板）压成想要的形状，随后进入焊装车间焊成一个整体。整个工艺十分成熟，从福特的流水线时代，汽车车身大抵就按这种方式生产。

　　1.生产周期长，传统生产工艺为控制精度，每一个零部件的公差都必须严格控制，尤其是对于车身在内的结构件，通常要进行三轮匹配，才能固定标准，而这一过程耗时长达6个月[1]。

　　2.仓储和土地成本高，汽车的白车身通常由300-500个零部件构成，这些零部件无论是从供应商采购，还是在冲压车间加工完成，都需要进行仓储管理，对于整车厂而言，又是一笔不小的成本。

　　3.焊接工艺复杂，工人数量多，由于要将众多冲压件进行连接，汽车生产的四大工艺中，焊装车间的员工人数通常仅次于总装车间，设备数量更是达到其余三大车间总和的数十倍。除此之外，复杂的焊接工艺还经常是拖慢生产节拍的“罪魁祸首”[2]。

　　4.原材料回收率不高，传统车身用料复杂，每个零部件对应的材料种类和型号都不同，导致材料的回收利用率只有70%左右。

　　对于将工厂视作核心产品，追求极限制造效率的马斯克，这些问题无疑是无法容忍的。特斯拉的经营理念是极致简化，干掉多余的生产步骤和零部件。

　　在2020年8月，特斯拉引入了一件利器——Giga Press（超级压铸机）。据说，马斯克这么做的灵感来自办公桌上的玩具车模型。

　　这台占地面积相当于1.5个羽毛球场，重达410吨的大型机器看似复杂，工作原理其实很好理解，有点像古代的青铜器浇铸，让加热成液态或半液态的高温金属进入模具，冷却定型后脱模，就得到了想要的形状。

　　这种工艺的优点，是能根据模具的设计生产出结构复杂的零部件。 在传统汽车生产中，这种零部件通常需要冲压和焊接两步才能完成。

　　但缺点也十分明显，压铸涉及热加工，金属经过高温熔化再冷却必然出现热胀冷缩，导致生产出的零部件尺寸可能存在误差，应用场景有限。

　　在特斯拉之前，再大胆的车企也只敢用压铸工艺生产发动机缸体、变速箱壳体，铸铝塔顶和后纵梁等相对较小、强度需求较高的非结构件。

　　2018年上市的凯迪拉克CT6的车身曾被视为压铸工艺应用的巅峰之作，其利用铝压铸件将车身零件从227件减少到了31件，重量减轻了20%。

　　而特斯拉的创新之处在于扩大了技术的应用范围，成功将一体化压铸工艺用在了前、后车身底板这种大型结构件的生产上。

　　以压铸机为例，压铸件的大小直接与压铸机的锁模力相关（可以理解为能用多大的力锁紧模具），特斯拉后车身底板的投影面积超过1平米，而此前车企生产的压铸件最大也只有0.5平米左右。

　　听起来差距不大，但为实现这样的压铸效果，特斯拉2020年从力劲子公司意德拉定制了全球最大的压铸机，锁模力超过6000吨，在此之前，行业最大的压铸机锁模力只有4400吨[3]。

　　同时，为了防止大型压铸件在热处理过程中发生过度热胀冷缩，从而引起尺寸偏差，特斯拉还专门挖来苹果合金专家查尔斯·柯·伊曼（Macbook金属外壳的发明者）研发免热处理铝合金材料，这些材料既能用在特斯拉的电动车上，也能用在SpaceX的火箭上。

　　又由于免热合金缺少二次热处理，自然硬化的铝合金强度与传统钢材和铝材相比存在差距，于是，特斯拉重新设计了前、后车身底板的传力设计，巧妙地规避了缺陷。

　　截至目前，特斯拉在上海、柏林、德州、加州四座工厂里都引入了巨型压铸机，其中得州工厂分别实现了Model Y前、后车身底板的一体化压铸，只需要进一步压出CTC（电池到底盘）底盘的结构件（不含电池），就能实现马斯克三年前电池日上许诺的目标。

　　过去三年，特斯拉的产量从50万辆，飙升至137万辆，毛利率也从21%上升至25%。一体化压铸发挥的作用难以忽视，应用了一体化压铸后车身底板的Model Y，单车毛利率一度高达30%。

　　在今年3月初的投资者日上，马斯克给围观群众画了一个新饼，公布了一种名为“unboxed process”的生产模式，整个车身将由六个大的总成组成，每个部分仅以少数压铸件为基础进行拼装，最后像拼乐高一样组合在一起。

　　新的生产模式中，传统的焊接步骤将被大幅缩减，汽车的四大工艺很可能从冲压、焊装、涂装、总装的线性串联，演变成冲压、压铸并行，串联到涂装、总装的全新形态。

　　基于新的生产模式，汽车行业的工厂形态、生产节拍和人员组织都将被重新定义和梳理，这是一场线 硬币的B面：极限工艺的得与失

　　一体化压铸就是如此，它的四大门槛分别是设备、模具、材料和工艺，任何一个环节出现问题，可能就会前功尽弃。

　　以模具密封性举例，一体化压铸需要采用真空压铸中密封性最强的超线mBar），其压铸环境的气压需要达到30mBar以下，而传统的线]。

　　而且，为了在成本上具备可行性，整车厂对一体化压铸良品的定义，也和过去对冲压件、小型压铸件的要求不同。根据行业工程师的说法，车企通常会对这类大型零部件进行结构分区，一些不影响结构安全和功能性的瑕疵会被放过，从而提升良品率[7]。

　　在过去成本三五百元的小型压铸件上，车企通常会接受这种损失。但面对后车身底板这种成本3000元以上的大型压铸件[7]，如果按照良品率90%，年产量10万件计算，车企在这一个零部件上额外付出的成本就达到3000万。

　　一个反常识的结论是，一体压铸并不代表绝对的降本增效，甚至被众多研报吹捧的轻量化概念，也值得质疑。特斯拉Model Y的两代一体化后车身底板分别重54公斤与65公斤，相比之下，国内某自主品牌同部位分体全铝部件仅重42公斤[3]。

　　一次性连续生产5000（10天）-20000（30-40天）件，才是一体式压铸大型结构件比较经济的规模[3]。

　　按照10天5000件的规模门槛来看，一年比较经济的产量大约是18万件，假设压铸的是后车身底板这样的一辆车一件的大型零部件，那么就需要保证这款车型一年的产量大于等于18万台。

　　根本原因在于，Model Y是里面卖得最贵，同时又是卖得最好的电动车，因为一体化压铸需要的铝材比钢材贵了不止一点点，只有用在高端爆款电动车上才是性价比最高的，这本“技术账”才算得过来。