今天小编分享的汽车经验:一体压铸的接力棒,最终还是交到了中国车企手中,欢迎阅读。
文|嗷嗷胡
从问界的 9000 吨到小米的 9100 吨," 全球最大 " 压铸机的虚名轮次只隔了 48 小时,而在这之前,小鹏已经展示了 12000 吨……
有数字的地方,就有江湖。
一体压铸既是新名词,又是老面孔。它的首例大规模量产应用不过是 2020 年的事,但就在这短短三四年间,从消费市场到资本市场,这四个字已然被念叨了一波又一波。
解释和理解具体的技术应用,总是不及有一个数字比大小来得直给。" 将多少个零部件一体成型 " 已经不够用了,于是最大锁模力这个指标披挂上阵。
然后我们就看到了问界的 "9000 吨 " 和小米的 "9100 吨 ",围绕这区区 100 吨宣传口径差异所展开的地位争夺。
胃口大,才能步子大
锁模力不算什么深奥概念,否则也不会被拿来做营销宣传,我们可以粗浅理解为压铸机合模机构所能施加的最大闭合力。锁模力越大,能一次压铸成型的部件也就越大。
对于汽车制造行业,铸造工艺并不陌生,铸铝部件也并不新奇。不少燃油车的发动机、变速箱就含有铸造件,对于大比例使用铝材的中高端车身,铸铝部件也常常在关键部位出现。
相比更常规的冲压焊接钢板,铝材首先就有一定的轻量化和高刚性优势。铸造工艺让零部件可以高度复杂的形状一次成型,方便了预先规划材料的厚度变化,以及在关键位置和方向上预设加强结构,带来类似四两拨千斤的效果。
所以相比传统的冲压钢板再焊接,哪怕只是小型的铸铝件,不仅是省去了复杂形状部件所需的大量连接工序,还天然拥有高刚度、轻量化的优势。
因为铸铝部件的这一优势,它最容易被应用在车辆的关键部位。比如直接承受路面激励的悬架塔顶,小尺寸的铸铝件便可大幅提高局部刚度,从而改善 NVH 表现。
铸铝件也常被应用在车身结构中的 " 关节 " 位置,尤其像是高端 SUV 和掀背车的 C/D 柱与车顶连接处,以改善因掀背尾门带来大片结构空白所导致的局部刚度损失。
在 Model Y 使用一体压铸后地板之前,大约 4000-5000 吨锁模力的压铸机已经可以满足车企需求。铸铝部件的最大规模,大概就是像凯迪拉克 CT6 这样的近似单侧纵梁。
到这里终于说到一体压铸,特斯拉第一个尝试将整个后车身的下半部分,设计为单一压铸部件一次成型。如此大的部件体积和材料重量,也就逼出了更大的 6000 吨压铸机。
这几年来,特斯拉在德州工厂又实现了 Model Y 的前地板压铸,以及继续动用锁模力更大的 9000 吨压铸机,制造体积更大的 Cybertruck 一体成型部件。
最终棒还是交到了国内车企手中。小鹏、极氪、蔚来、高合乃至今天的问界、小米,其一体成型的单个部件尺寸,因为应用的车型本身就更大,已经明显超过了 Model Y 的后地板,自然就需要更大如 9000 吨压铸机。
消化好,才会吃得香
随着更大的压铸机出现,车企可以设计的一体压铸部件的尺寸上限也在增加。除了今天常见的前、后地板,前不久哪吒与力劲集团官宣开发 20000 吨压铸机,以实现小型车上从前到后整个车身底盘的一体成型。
一方面,看上去似乎一体压铸前景大好,要不了多久就可以看到那个广为流传的特斯拉 " 全车一体压铸成型 " 专利成真了。
另一方面,大型压铸件所可能带来的售后难度激增问题,也进入了更实际的讨论阶段,以至于小米专门宣传了其三段溃缩结构。
对于一体压铸成型进一步扩大化应用,期待和担忧可以说同时存在。不过,不论看作是幸或不幸,对于市面上更主流车型而言,一体压铸部件的扩散或许没那么快。
正如很多宣传中所说,和传统的冲压焊接工艺相比,压铸工艺可以大大简化生产流程、提高生产效率。不过另一方面,大型压铸更换模具的繁琐和费时费力,在生产线切换灵活性方面又有劣势。
这意味着,大型压铸件要想充分发挥其高效率的价值,往往需要单一车型拥有较大规模的产量和销量。特斯拉爆款潜力大而车型数少,是其开创一体压铸潮流的原因之一。
很好理解的,越是用一体压铸部件覆盖更大范围的车身结构,就越是会限制该部件通用于多款车型的可能性,而更大的部件和更大的模具也会增加更换的难度和时间成本。
另一个问题是铝材成本,既然是大型铸铝部件,显然会导向大比例的铝制车身。尤其对于中低端车型,铝材不仅意味着更高的成本,同时也意味着品牌发展更高端车型又需要更多其他卖点。
零跑在 C10 上就使用了由激光拼焊热成型钢一体冲压的后地板骨架,同样实现了一定程度的集成化和轻量化,但成本相对更低,也更适应传统的生产线体系。
和传统车企相比,新兴车企更愿意也更适合应用一体压铸技术,一方面是前面说过的车型数量越少,一体压铸在生产灵活性方面的劣势越不明显;另一方面,原生产线的沉没成本和一体压铸优势的不明显,也让传统车企缺乏切换动力。
尽管车企大多着力宣传一体压铸技术整合了多少零部件、减轻了多少重量、提高了多少强度和刚度,但这些实际上都不直接导向产品端,换言之都存在 " 调整 " 的空间。
一体压铸确实有利于提高轻量化程度、增强车身刚度,但车企究竟是将其用于提高车辆的 NVH 表现、碰撞成绩,还是将其用于减少用料、降低成本,还是要由车企主观意愿说了算。
如果是更大的一体压铸部件,其免热处理材料能否在依然保持其轻量化等优势的同时,还能提供够用的机械性能以承担更重分量的车身应力,如此一来是否还能拥有效率优势,这又是问题。
传统车企同样在拥抱大型化的一体压铸,奔驰和沃尔沃都展示过其一体压铸后车身概念,他们对于大型一体压铸的相对谨慎,当然一定有保守思想的成分,但更重要的是权衡之下是否值得。
和很多看得见摸得着的新技术不同,一体压铸技术对于消费者的现实好处是间接的:车企可以选择将新技术的利好用于提高产品性能,也完全可以只将其用于降低成本增加利润。
新车企当然不需要抉择,直接选择新技术,直面风险、押宝未来。但对于传统车企、经济型品牌等需要更现实考量的制造商而言,他们也势必需要看到更多、更明显的利好才有动力改弦更张。
当同等成本下一体压铸能带来显著的性能优势,或者同等性能下一体压铸能带来显著的成本优势,显著到值得为此舍弃传统产线,没有人会拒绝真金白银的诱惑。
当然,以上这一切现实阻碍,都不影响一体压铸技术长远来讲极具持续发展的潜力。只是想象中 " 全车压铸 " 的极端结果可能不会来得那么快。