车体一体化压铸,到底为马斯克省了多少钱?

车体一体化压铸,到底为马斯克省了多少钱?

造一辆车的步骤有多少步? 从制造单个零件,到銲接零件,再到涂装。 以下车体总成为例。

首先将钢材透过开卷线开卷,再透过不同的压力机,完成大大小小各种车身单体零件的制造。 修边冲孔后,透过銲接或螺接的方式,把单体零件组装成前、中、后地板,最后组成下车体总成。

蔚来的冲压生产线▲ 蔚来的冲压生产线

说起来很简单,但造车和拼高达还是不能相提并论的,一个万代RG RX-78-2元祖高达约有250个零件,而一套下车体总成的零件,就超过了370个。

倘若要从成本上来考量,二者就完全没有可比性了。

在冲压环节,一个产能 50 万的后地板生产线大约需要大型压力机 1 台、小型压力机 15 台、大型模具 1 台、小型模具 15 台,设备的总成本约为 4.5亿元台币。

福斯的銲接作业▲ 福斯的銲接作业

銲接环节则需要銲接机器人2台、銲接搬运机器人1台、夹具1组,设备成本约为5.52亿元台币。

可以看到,使用传统的冲压&銲接工艺来生产后地板,光是设备成本就需要10亿元,而设备,仅仅是基础。

如此规模的生产线,大约需要120名员工,人力成本约为1.3亿元; 再加上 700-800 个焊点所耗费的 16.5 亿元,总成本来到了28 亿元台币

所以造车这件事,能不碰还是尽量不要碰,想让自己的「工匠精神」得到体现,你不如去拼钢弹。

已经造了的怎么办?

从 2021 年初开始,特斯拉上海超级工厂交付的 Model Y,都采用了一体式压铸成型的后地板。

车体一体化压铸,到底为马斯克省了多少钱?

有赖于各家汽车媒体的普及,大家都知道这玩意儿能给车企省成本,那究竟能省多少呢?

2020年,特斯拉曾表示Model Y的一体化压铸后地板方案,能够将零件个数由70个减少至1-2个。

这就相当于,你拼钢弹还在打磨手臂的零件呢,结果马斯克过来让你别磨了,然后直接往你手里塞了俩拼好的手臂。

由于一体式压铸方案大大减少了单体零件的数量,因此同样是50万年产能后地板产线,焊装成本直接从原来的16.5亿元降至1.1亿元,人力成本也从1.3亿元下降至0.2亿元。 这么一看,简直跟不要钱似的。

实际上,与传统&銲接方案不同,一体式压铸方案的成本主要来自于生产设备。

车体一体化压铸,到底为马斯克省了多少钱?

特斯拉曾在去年2月放出了一段上海超级工厂压铸机的视频,那是由力劲集团生产的大型压铸机Giga Press,锁模力为6000吨,长20米,宽7.5米,高6米,重量达到了410吨。 目前,上海工厂共有4台压铸机。

只有压铸机还不够,整个压铸岛单元还包含了许多外围设备,包括压铸模具、熔炼炉、喷涂设备、拾取设备、冷却设备、修边机、输送带、油温机、高真空设备等。

要实现年产能50万,预计需要4套压铸岛,夹具5-6套,焊机2台,机器人5-6台,成本约为20亿元。 加上前面的焊装成本和人力成本,一体式压铸方案的总成本约为21亿元——比传统冲压&銲接方案节省了6.6亿元

而这只是一块后地板省下来的钱。

右下方的Model Y为奥斯汀工厂所产▲ 右下方的 Model Y 为奥斯汀工厂所产

特斯拉德州奥斯汀工厂2022年一季度财报显示,该工厂在后地板的基础上,增加了前地板(前纵梁)的一体化压铸,将前后地板的零组件数量从171个减少至2个,焊点数量减少了超过1600个。

这又省下了一笔钱。

车体一体化压铸,到底为马斯克省了多少钱?

2021年,特斯拉还在德国柏林工厂开放日上展示了特斯拉一体化压铸底盘,他们计划用2-3个大型压铸件取代原有的370个单体零件,组成下车体总成。

可见,马斯克脑子里想的,可不是一个拼好的手臂或者拼好的腿,他想要的是一整个拼好的「钢弹」。

最不值钱的,是钱

特斯拉的主要目的,是提高产能。

特斯拉为什么要做一体式铸造的车身? 不是为了降低成本,而是为了提升生产效率。 在它眼里成本和效率不是一个概念,效率是说怎么在最短时间内提供足够多的产能,这是它思考得很多、很多的问题。 上海工厂1300亩地,今年大概能做到80到90万的产能,这在历史上从来没有出现过。

前面提到,在传统工艺下,下车体总成的制造需要经过冲压和銲接两大车间,生产一个下车体总成的工时超过 2 个小时。

而 Model Y 后地板的一体化压铸时间约为 180 秒——三分钟搞定一个。

车体一体化压铸,到底为马斯克省了多少钱?

一体化压铸不仅能大幅度提高车辆的生产效率,还能将车型的开发周期大大缩短

在传统汽车制造中,由于零组件众多,匹配管控耗时较长,需要经过三轮综合匹配,才能将各零组件固化稳定在公差要求范围之内,整个周期通常会长达6个月。

得益于一体化压铸,零件数量大大减少,简化了物流,也降低了匹配的难度与管控成本,能够将开发周期缩短至1-2个月。

另外,一体化压铸还提高车辆的各项性能。

因为它足够轻——采用了一体式压铸的特斯拉下车体总成,可使整车减重 10%。

相比燃油轿车,电动汽车虽然少了引擎和变速箱,但其三电系统增重较大,尤其是电池——电池能量密度约为0.1-0.3kWh/kg,燃油的能量密度约为12kWh/kg。

2019 汽车轻量化大会中有数据显示,纯电车型的整车重量每降低 10%:

  • 平均续航里程将增加 5%-8%;
  • 电能消耗可减少6.3%;
  • 0-100km/h 加速性能可提升 8-10%;
  • 制动距离可缩短 2-7m。

不仅如此,轻量化的车身也提升了汽车操控的稳定性。

车体一体化压铸,到底为马斯克省了多少钱?

此外,一体化压铸件还有抗扭刚度大、成型精度高的优点,马斯克对此还十分自信。 「下一代 Model Y 的精度,将以微米为单位,而不再是mm。」

面对消费者对于Model 3车身接缝的不满,马斯克甚至表示,「Model 3的接缝如此差劲的根本原因是没有采用一体化压铸技术。」

奔驰今年也带来了他们的最新科研成果——VISION EQXX,这辆概念车采用了名为「BIONEQXX」的一体式压铸部件; 沃尔沃则计划对其瑞典工厂投资100亿瑞典克朗来引进这一工艺; 福斯也在上周推出了他们的后车身一体式铝压铸件样件。

是的,一体化压铸是趋势,我们躲不掉。

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