今天小編分享的汽車經驗:一體壓鑄的接力棒,最終還是交到了中國車企手中,歡迎閱讀。
文|嗷嗷胡
從問界的 9000 噸到小米的 9100 噸," 全球最大 " 壓鑄機的虛名輪次只隔了 48 小時,而在這之前,小鵬已經展示了 12000 噸……
有數字的地方,就有江湖。
一體壓鑄既是新名詞,又是老面孔。它的首例大規模量產應用不過是 2020 年的事,但就在這短短三四年間,從消費市場到資本市場,這四個字已然被念叨了一波又一波。
解釋和理解具體的技術應用,總是不及有一個數字比大小來得直給。" 将多少個零部件一體成型 " 已經不夠用了,于是最大鎖模力這個指标披挂上陣。
然後我們就看到了問界的 "9000 噸 " 和小米的 "9100 噸 ",圍繞這區區 100 噸宣傳口徑差異所展開的地位争奪。
胃口大,才能步子大
鎖模力不算什麼深奧概念,否則也不會被拿來做營銷宣傳,我們可以粗淺理解為壓鑄機合模機構所能施加的最大閉合力。鎖模力越大,能一次壓鑄成型的部件也就越大。
對于汽車制造行業,鑄造工藝并不陌生,鑄鋁部件也并不新奇。不少燃油車的發動機、變速箱就含有鑄造件,對于大比例使用鋁材的中高端車身,鑄鋁部件也常常在關鍵部位出現。
相比更常規的衝壓焊接鋼板,鋁材首先就有一定的輕量化和高剛性優勢。鑄造工藝讓零部件可以高度復雜的形狀一次成型,方便了預先規劃材料的厚度變化,以及在關鍵位置和方向上預設加強結構,帶來類似四兩撥千斤的效果。
所以相比傳統的衝壓鋼板再焊接,哪怕只是小型的鑄鋁件,不僅是省去了復雜形狀部件所需的大量連接工序,還天然擁有高剛度、輕量化的優勢。
因為鑄鋁部件的這一優勢,它最容易被應用在車輛的關鍵部位。比如直接承受路面激勵的懸架塔頂,小尺寸的鑄鋁件便可大幅提高局部剛度,從而改善 NVH 表現。
鑄鋁件也常被應用在車身結構中的 " 關節 " 位置,尤其像是高端 SUV 和掀背車的 C/D 柱與車頂連接處,以改善因掀背尾門帶來大片結構空白所導致的局部剛度損失。
在 Model Y 使用一體壓鑄後地板之前,大約 4000-5000 噸鎖模力的壓鑄機已經可以滿足車企需求。鑄鋁部件的最大規模,大概就是像凱迪拉克 CT6 這樣的近似單側縱梁。
到這裡終于說到一體壓鑄,特斯拉第一個嘗試将整個後車身的下半部分,設計為單一壓鑄部件一次成型。如此大的部件體積和材料重量,也就逼出了更大的 6000 噸壓鑄機。
這幾年來,特斯拉在德州工廠又實現了 Model Y 的前地板壓鑄,以及繼續動用鎖模力更大的 9000 噸壓鑄機,制造體積更大的 Cybertruck 一體成型部件。
最終棒還是交到了國内車企手中。小鵬、極氪、蔚來、高合乃至今天的問界、小米,其一體成型的單個部件尺寸,因為應用的車型本身就更大,已經明顯超過了 Model Y 的後地板,自然就需要更大如 9000 噸壓鑄機。
消化好,才會吃得香
随着更大的壓鑄機出現,車企可以設計的一體壓鑄部件的尺寸上限也在增加。除了今天常見的前、後地板,前不久哪吒與力勁集團官宣開發 20000 噸壓鑄機,以實現小型車上從前到後整個車身底盤的一體成型。
一方面,看上去似乎一體壓鑄前景大好,要不了多久就可以看到那個廣為流傳的特斯拉 " 全車一體壓鑄成型 " 專利成真了。
另一方面,大型壓鑄件所可能帶來的售後難度激增問題,也進入了更實際的讨論階段,以至于小米專門宣傳了其三段潰縮結構。
對于一體壓鑄成型進一步擴大化應用,期待和擔憂可以說同時存在。不過,不論看作是幸或不幸,對于市面上更主流車型而言,一體壓鑄部件的擴散或許沒那麼快。
正如很多宣傳中所說,和傳統的衝壓焊接工藝相比,壓鑄工藝可以大大簡化生產流程、提高生產效率。不過另一方面,大型壓鑄更換模具的繁瑣和費時費力,在生產線切換靈活性方面又有劣勢。
這意味着,大型壓鑄件要想充分發揮其高效率的價值,往往需要單一車型擁有較大規模的產量和銷量。特斯拉爆款潛力大而車型數少,是其開創一體壓鑄潮流的原因之一。
很好理解的,越是用一體壓鑄部件覆蓋更大範圍的車身結構,就越是會限制該部件通用于多款車型的可能性,而更大的部件和更大的模具也會增加更換的難度和時間成本。
另一個問題是鋁材成本,既然是大型鑄鋁部件,顯然會導向大比例的鋁制車身。尤其對于中低端車型,鋁材不僅意味着更高的成本,同時也意味着品牌發展更高端車型又需要更多其他賣點。
零跑在 C10 上就使用了由激光拼焊熱成型鋼一體衝壓的後地板骨架,同樣實現了一定程度的集成化和輕量化,但成本相對更低,也更适應傳統的生產線體系。
和傳統車企相比,新興車企更願意也更适合應用一體壓鑄技術,一方面是前面說過的車型數量越少,一體壓鑄在生產靈活性方面的劣勢越不明顯;另一方面,原生產線的沉沒成本和一體壓鑄優勢的不明顯,也讓傳統車企缺乏切換動力。
盡管車企大多着力宣傳一體壓鑄技術整合了多少零部件、減輕了多少重量、提高了多少強度和剛度,但這些實際上都不直接導向產品端,換言之都存在 " 調整 " 的空間。
一體壓鑄确實有利于提高輕量化程度、增強車身剛度,但車企究竟是将其用于提高車輛的 NVH 表現、碰撞成績,還是将其用于減少用料、降低成本,還是要由車企主觀意願說了算。
如果是更大的一體壓鑄部件,其免熱處理材料能否在依然保持其輕量化等優勢的同時,還能提供夠用的機械性能以承擔更重分量的車身應力,如此一來是否還能擁有效率優勢,這又是問題。
傳統車企同樣在擁抱大型化的一體壓鑄,奔馳和沃爾沃都展示過其一體壓鑄後車身概念,他們對于大型一體壓鑄的相對謹慎,當然一定有保守思想的成分,但更重要的是權衡之下是否值得。
和很多看得見摸得着的新技術不同,一體壓鑄技術對于消費者的現實好處是間接的:車企可以選擇将新技術的利好用于提高產品性能,也完全可以只将其用于降低成本增加利潤。
新車企當然不需要抉擇,直接選擇新技術,直面風險、押寶未來。但對于傳統車企、經濟型品牌等需要更現實考量的制造商而言,他們也勢必需要看到更多、更明顯的利好才有動力改弦更張。
當同等成本下一體壓鑄能帶來顯著的性能優勢,或者同等性能下一體壓鑄能帶來顯著的成本優勢,顯著到值得為此舍棄傳統產線,沒有人會拒絕真金白銀的誘惑。
當然,以上這一切現實阻礙,都不影響一體壓鑄技術長遠來講極具持續發展的潛力。只是想象中 " 全車壓鑄 " 的極端結果可能不會來得那麼快。