1 月 22 日，廣東鴻圖宣布其 6800 噸新能源汽車底盤一體化壓鑄結構件成功下線，并将與力勁科技合作開發一個 12000 噸的壓鑄機。蔚來和小鵬的相關負責人都出席了鴻圖科技的釋出會。
這是一個值得關注的資訊，汽車百年制造的改革曆程又往前滾動了一大步。
一條由特斯拉所開啟的一體壓鑄道路展現了工程的魔法和魅力，充分地顯示了化整為零的工業效率，由原來70 多個部件壓縮成為1 個部件，采用壓鑄後的 Model Y 成本降低了20%，壓鑄方式可以回收廢料，實作幾乎 100% 的原料使用率。
這樣前所未有的工程探索，是對過去所形成的四大工藝：沖壓、焊裝、塗裝、總裝的流程變革。
這是一組生産效率和輕量化的密碼，越來越多車企正在一體化道路上前進，跟進的公司包括：蔚來、小鵬、理想、華人運通（高合）、沃爾沃、奔馳（EQXX)等等。
在制造業，一條亘古不變的定理是，幹苦活累活難以創造大規模利潤。而一體壓鑄的出現能不能洗刷這種刻闆影響，給車企創造出一組搭魔方的密碼？
在看到特斯拉成功案例的同時，我們也必須意識到：這是一項新技術，涉及材料、模具、裝置等一系列因素，它的面前有巨大的不确定性。
01
制造是特斯拉的核心競争力
特斯拉在智能化上開風氣之先，在制造上也是獨領風騷。
馬斯克甚至對外表示：生産制造是特斯拉核心競争力。「大型鑄件、結構電池組、4680 電池及其他方面，會幫助我們持續降低産品成本。」
一直以來，特斯拉都秉持着「用機器生産機器」的思路，所有的出發點都是為了縮短從材料到産品的半徑。
特斯拉在生産制造當中，特斯拉作出了很多先鋒的改革，比如 Model 3 的自動化組裝生産線，包括運輸、裝載以及零部件焊接都是自動化産線。其中一體壓鑄是尤為成功的案例。
特斯拉 Model Y 所采用一體式壓鑄後地闆總成，将下車體總成重量降低 30%，對應續航裡程增加 14%，與此同時還帶來制造成本的下降，與原來相比下降 40%。
剩餘的邊角材料回收使用率可達 90%。與此同時，選擇後地闆內建還有一個好處就是規避掉造型的要求，隻需要聚焦在厚度和性能即可。
此外，一體化車身壓鑄能減少焊接鉚接等工序，也能減少原來生産工序中機器人的投入。
以特斯拉的 Model Y 案例為例，一台後地闆壓鑄機可以各替代 300 台焊接機器人，大大地減少了工廠産線部署的複雜程度，降低了後期的維護成本。
但一體壓鑄并非是一個拿來即用的方案，中間有大量的困難需要克服。
據今年 1 月鴻圖科技的交流會上透露：一體化壓鑄的産品主要難度在于裝置、材料、工藝和模具，需要配置超大型（6000T 以上）壓鑄裝置，同時由于産品體積大難以進行熱處理，需要在材料方面有所突破，生産工藝和模具會影響産品的成品率。
傳統壓鑄件鋁合金壓鑄件需要經固溶和時效熱處理來滿足車身性能所需的強度、耐久性、抗沖擊性，而熱處理過程中壓鑄件很容易出現尺寸變形及表面缺陷的問題，這就需要開發出一種免熱處理的材料。
業内人士向汽車之心透露，免熱處理需要提高抗壓強度，目前免熱合金材料主要是美鋁、德國萊茵菲爾德，國内立中集團等代表企業較為領先。
事實上，特斯拉在材料上也做了大量的攻克。
先是挖人，特斯拉從蘋果挖來了頂級的鋁合金專家查爾斯·柯伊曼（Charles Kuehmann），由其同時負責 SpaceX 龍飛船和特斯拉的材料工程團隊。
在柯伊曼的主導下，特斯拉很快開發出獨家的用于一體式壓鑄技術的鋁合金配方，使得整體機械性能能夠上升 20% - 30%，能夠滿足碰撞的要求，壓鑄後不需要熱處理，可直接進入下一工序，節省超過了 6 個小時。
沃爾沃車輛平台架構負責人 Mikael Fermér 在接受媒體采訪時也表示：
「沃爾沃開發出了一種免熱處理的鋁合金材料，如果不是這樣的話，合金就像薯片一樣，非常脆。我們目前正在研究不同的合金，而我們面臨的困難在于，從可持續發展的角度來看，我們需要合金中含有大量的再生鋁。我們正在研究 50% 的再生鋁。我們也在研究含有 100% 再生鋁的合金，但這些合金均尚未達到我們的目标标準。」
可見，免熱材料對于一體壓鑄影響是巨大的。
此外，模具、壓鑄工藝對一體壓鑄也産生重要的影響。噸位大的模具對精度的要求高，精度影響良品率；壓鑄對設計要求很高。
02
觀望中的傳統車企
既然是劃時代的技術和工藝，一向以制造見長的傳統車企為何遲遲不見蹤影？
一方面，是産品矩陣的問題，傳統車企的銷售主力是以燃油車為主，對于輕量化以及續航裡程的增加的需求并不強烈，對于油耗的減少也沒有突破性的進展。
另一方面，是傳統車企需要看見正向的利率以及能夠形成足夠的規模效應才會傾向于采用新的工藝。
與此同時，一體壓鑄需要運用在全新的平台，在設計之初就需要引入供應商，一起商定尺寸、性能。
此外就是涉及到一部分産線改造的問題，一體壓鑄意味着傳統的産線需要進行更新。
從供應商的審查、沖壓零件的采購定點、沖壓模具的制造、沖壓裝置的使用，到焊接夾具的制造、焊槍的使用、檢具的開發、零部件的物流運輸，所有傳統沖焊的供應鍊環節已經不再需要。
即使傳統車企在制造新的新能源汽車車型之時，也會優先考慮燃油車原有的投資裝置能否複用，如果能夠重複使用就繼續走沖壓、焊接的模式。
根據中金證券的報告：同樣年産 10 萬輛車，采用傳統沖壓-焊接工藝時，沖壓+焊接環節的裝置總投資約5.2 億。若整車全部采用一體壓鑄工藝，相對應環節裝置 總投資在7.1 億，高于傳統沖壓-焊接投資額 36%。
上述種種原因，一體壓鑄對于傳統車企來說，都是需要一筆慢慢計算的賬。但是算賬不代表不關注，不跟進。
據了解，吉利、一汽、東風等都在布局，包括華為、小米也在考慮跟進。
03
緊緊跟随的蔚小理們
特斯拉 Model Y 的成功展現了一體壓鑄所帶來的生産效率的提升、生産成本的有效降低。
作為擁抱新技術的新勢力們，也勇敢立在潮頭。
2021 年 10 月 18 日，蔚來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。
這是中國車企首次将該材料驗證并應用于大型結構件上。
相比于一般的鋁合金壓鑄件需要經固溶和時效熱處理來滿足車身性能所需的強度、耐久性、抗沖擊性，蔚來聯合合作夥伴開發的全新免熱處理材料，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，讓大型車身壓鑄件成為可能。
蔚來免熱處理材料開發曆經一年多的時間，在材料、零件、系統、整車等不同級别進行了上千次的測試驗證，來保證車輛性能的高品質和穩定性。
據悉，全新材料将會應用在蔚來第二代平台車型上。
在去年的 NIO Day 上，蔚來釋出新車型ET5, 采用的是蔚來自研的四活塞鋁合金一體式鑄造卡鉗，據業内人士向汽車之心透露，目前一體壓鑄占整車成本約為 2000 人民币/輛。
蔚來目前并不自己生産一體壓鑄件，而是找了兩家供應商——南通雄邦和重慶美利信來支援 ET5 的一體壓鑄。
據了解，南通雄邦已經壓出樣件，會有半年的上車試驗時間；美利信的裝置在去年底開始安裝，預計在 2022 年 4 月進行首次壓鑄。
與蔚來完全采用供應商的做法不同，小鵬選擇的是兩條腿走路。
在肇慶工廠，小鵬選擇采用供應商鴻圖的方案；而在小鵬武漢産業基地的規劃方案顯示：小鵬汽車武漢項目将建設沖壓、焊裝、塗裝、總裝、電池、電驅等工藝工廠中的房間，以及一體化壓鑄工藝工廠中的房間。其中，小鵬汽車将引進超大型壓鑄島。
另外，華人運通與上海交通大學輕合金國家工程中心在新材料新工藝開發、低碳輕合金産業化應用、人才培養等方面達成戰略合作，并已在技術開發層面取得實質性進展，雙方全球 TechCastTM 超大鑄件用低碳鋁合金，将在高合汽車後續車型上大批量采用。
04
潛力無限的一體壓鑄
一體壓鑄展現了工程的魔法和魅力，使得汽車的輕量化程序大幅提升。
德州超級工廠中的一體成型的前車體
據了解，現在特斯拉的後地闆良品率已經達到了 40%-60%。除了已經量産的後地闆，特斯拉的前地闆已經完成，中地闆則還需要 2-3 年的時間，白車身一體化壓鑄的實作則至少需要 5-8 年時間。
随着越來越多車企使用一體壓鑄，這種工藝的滲透率将會越來越高。另外，一體壓鑄逐漸延展至中部地闆、電池托盤，其所占的整車成本就會越來越高。
可以說，一體壓鑄将是一條潛力無限的工程大道。