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    2023

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    03

    汽車行業一體壓鑄研究報告:一體鑄造大勢所趨,自主品牌大有可為

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    特斯拉 2019 年提出“一體鑄造”技術,計劃在 Model Y 上應用。2019 年 7 月,特 斯拉發布新專利“汽車車架的多向車身一體成型鑄造機和相關鑄造方法”,提出了一種車 架一體鑄造技術和相關的鑄造機器設計。該技術將通過多向壓鑄機、車輛覆蓋件模具和幾 個可以相對于覆蓋件模具平移的凸壓模具,實現對汽車白車身的鑄造成型。此類凸壓模具 會分別移動至鑄造機中央的鑄造區,負責不同部件的鑄造,在一臺機器上完成絕大部分車 架的鑄造工作。同年,特斯拉 CEO 埃隆馬斯克在特斯拉電池日上表示,特斯拉的 Model Y 車型白車身將轉向鋁鑄件設計?!爱斘覀円氪笮丸T造機之后,就可將 70 個部件變成 1 個, 機器人無需將這么多部件組裝在一起,從而大大減少成本?!?

    斯拉引領行業趨勢,一體鑄造蔚然成風
    特斯拉開創一體鑄造技術先河

    特斯拉 2019 年提出“一體鑄造”技術,計劃在 Model Y 上應用。2019 年 7 月,特 斯拉發布新專利“汽車車架的多向車身一體成型鑄造機和相關鑄造方法”,提出了一種車 架一體鑄造技術和相關的鑄造機器設計。該技術將通過多向壓鑄機、車輛覆蓋件模具和幾 個可以相對于覆蓋件模具平移的凸壓模具,實現對汽車白車身的鑄造成型。此類凸壓模具 會分別移動至鑄造機中央的鑄造區,負責不同部件的鑄造,在一臺機器上完成絕大部分車 架的鑄造工作。同年,特斯拉 CEO 埃隆馬斯克在特斯拉電池日上表示,特斯拉的 Model Y 車型白車身將轉向鋁鑄件設計。“當我們引入大型鑄造機之后,就可將 70 個部件變成 1 個, 機器人無需將這么多部件組裝在一起,從而大大減少成本。”

    2020 年,一體鑄造技術在 Model Y 上開始應用。2020 年,特斯拉開始與壓鑄設備商 意大利意德拉合作,使用 6000 噸級壓鑄單元 Giga Press,采用一體成型壓鑄的方式生產 Model Y 白車身后地板總成。根據 2020 年特斯拉電池日發布的信息,Model Y 的后地板通過應用一體壓鑄技術,將原先通過沖壓等工藝生產的 80 個零件集成為 1 個鑄造零件, 制造成本能夠降低 40%。同時,特斯拉公布了下一代白車身設計方案,整車地板總成將由 2~3 個大型壓鑄件組裝而成,電池包采用了 structural pack 的設計理念,使得整個白車身 具有更高的強度和剛度。

    Model Y 一體壓鑄前艙落地柏林工廠,Cybertruck 后地板亦將應用。2021 年 5 月 17 日,德國壓鑄專家阿克塞爾·圖爾克(Axel Turck)在推特分享了一體壓鑄前機艙試制 零件,提到特斯拉 Model Y 車型未來將應用一體鑄造技術生產更多的零件。10 月,特斯 拉于柏林工廠開放日上對公眾展示了一體壓鑄機模具、一體壓鑄 Model Y 前機艙,結構電 池包(structural pack)等核心技術方案,表明未來柏林工廠生產車型將全面使用“一體 壓鑄”工藝。在 2020 年四季度業績電話會議上,馬斯克表示新一代皮卡 Cybertruck 的后地板將也會應用一體化壓鑄技術,且將使用更大噸位的 8000T 壓鑄機進行生產。在 2022 年一季度財報中,特斯拉汽車業務毛利率 32.9%,整體毛利率 19.2%,均創下歷史新高, 其中就有一體鑄造技術帶來的貢獻。

    自主新勢力奮起直追,積極擁抱行業變革

    國內新勢力中,蔚來 ET5 率先應用一體鑄造技術,輕量化、安全性領先。2021 年 10 月,蔚來汽車宣布成功驗證開發了可用于制造大型壓鑄件的免熱處理材料,將會應用在蔚 來第二代平臺車型上。新材料避免了傳統壓鑄件在熱處理過程中引起的尺寸變形及表面缺 陷。2021 年 12 月,蔚來在 ET5 發布會上正式宣布將開始采用一體鑄造工藝,ET5 將使 用超高強度鋼鋁混合車身,使車身后地板重量降低 30%,后備箱空間增加 7L,整車抗扭 剛度高達 34000N·m/deg。

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