特斯拉一體化壓鑄重大突破！開發新車或僅需一年半 三大技術扮要角

《科創闆日報》9月15日訊（編輯 鄭遠方）據外媒援引五位知情人士消息稱，特斯拉已在一體化壓鑄上取得技術突破，這将是特斯拉在未來十年生産數千萬輛平價電動汽車、實作盈利計劃的關鍵所在。

通過這項突破，特斯拉可以将電動汽車的幾近所有複雜車身底部零件壓鑄成一個整體，而非僅壓鑄約400個零部件。

據悉，這一新技術是特斯拉“開箱工藝（Unboxed Assembly Process）”組裝系統的核心——特斯拉3月公布該組裝系統時曾表示，其将用于支援生産低價車型，預計可以将電動汽車的生産成本降低50%，并将工廠空間減少40%。

消息人士指出，有了這項新技術，特斯拉可以在18-24個月内，從頭開始開發一款汽車，而目前其大多數競争對手可能需要3-4年時間。

特斯拉一直在籌劃推出一款25000美元的小型電動汽車。而本次報道指出，該車型或将使用一個超大型鑄件架構，将車頭、車位、車身底部（電池放置處）結合在一起。預計特斯拉最快将在本月決定是否這麼做，最終産品也可能在設計驗證過程中發生變化。

美國工程公司Caresoft Global總裁Terry Woychowski認為，若特斯拉能一體化壓鑄大部分底盤零部件，則将進一步颠覆汽車的設計和制造方式。“這是一項極為有力的推動器，對整個行業都有着巨大影響。但這也是一項極具挑戰性的任務，鑄件非常難做，尤其是越大越複雜的鑄件。”

▌3D列印、工業用砂與定制合金

本次特斯拉取得的突破主要在于兩個方面：其一是如何設計和測試用于大規模生産的巨型模具；其二是鑄件如何将帶有内部肋的空心副車架結合起來，以減輕重量并提高耐撞性。

這兩項創新由多國設計鑄造專家聯合開發，涉及使用3D列印、工業用砂及定制合金。

實際上，對于汽車制造商而言，“一體化壓鑄更大的部件”一直是一項難題：制造更大的模具的确可以提高效率，但成本昂貴，并帶來無數風險。

一位鑄造專家表示，一旦制作出大型金屬測試模具，設計過程中每調整一次機械加工，便可能會花費10萬美元，而完全重做模具可能會花費150萬美元。另一位人士則表示，大型金屬模具的整個設計過程通常需要花費約400萬美元。是以，大多數汽車制造商對此望而卻步。因為從噪音及震動、裝配及表面處理、人體工學及耐撞性等方面來看，可能至少需要六次調整，才能設計出完美模具。

盡管風險與困難重重，但消息人士指出，馬斯克最初的願景，便是找到一體化壓鑄整個車身底部的方法。

為此，特斯拉求助于那些使用3D列印及工業用砂制作測試模具的公司，通過數字設計檔案，用粘合劑噴射機将液體粘合劑沉積到薄薄的砂層上，逐層建構可以壓鑄熔融合金的模具。

一位消息人士稱，即使有多個版本，砂型鑄造的設計驗證過程成本也極低，僅為金屬原型的3%——這意味着，特斯拉可以根據需要多次調整原型，并在幾個小時内重新列印出一個新原型。

成本優勢是一方面，另一方面，使用砂型鑄造後，設計驗證周期僅需2-3個月，而金屬模具原型則需要6-12個月。

此外，汽車底盤的副車架通常是空心的，以減輕重量并提高耐撞性。為了鑄造空心副車架，特斯拉計劃将由粘合劑噴射機列印的實心砂芯放置在整個模具内，待零件壓鑄完成後，将砂芯去除、留下空隙。

但在這一過程中，由于原用于生産鑄件的鋁合金在砂模和金屬模中的表現不同，無法達到特斯拉的耐撞性等标準。是以，鑄造專家們通過制作定制合金克服了這一問題。

一旦特斯拉敲定原型模具，便可以投資制造最終的金屬模具，用于大規模生産。

▌特斯拉新車型提供絕佳使用機會 多車企已跟進一體化壓鑄

目前特斯拉正在開發兩種小型汽車：一種供個人使用，另一種為Robotaxi。消息人士指出，它們的車身底部構造都較為簡單，也為特斯拉新技術提供了一個絕佳的使用機會。

當然，如果特斯拉确定将一體化壓鑄車身底部，便必須決定使用那種壓鑄機，而這一選擇也将決定汽車架構的複雜程度——為了快速壓鑄這麼大型的部件，特斯拉需要新的、更大的壓鑄機，鎖模力需要達到或超過16000噸，其價格更為高昂，且可能需要更大的廠房空間。

然而，高鎖模力卻無法容納制造空心副架構所需的3D列印砂芯。知情人士表示，特斯拉可以通過使用不同類型的壓鑄機來解決這一問題。這種方法可以将熔融合金緩慢注入，在容納砂芯的同時，還往往會生産出更高品質的鑄件；但這一過程需要耗費更多時間。

一直以來，特斯拉都是一體化壓鑄的堅實擁簇者與實踐者。根據公司公布的資訊，采用一體壓鑄技術後，Model Y原方案的80個沖壓焊接零件可內建為一個鑄件，并實作40%降本、10%減重。

值得注意的是，之前追随特斯拉加入一體化壓鑄隊伍的，大多是蔚來、小鵬、理想等一衆新能源車企，傳統車企身影寥寥。如今除了豐田，通用汽車、現代汽車、沃爾沃汽車等也開始謀劃采用這一技術。

落實到整體産業鍊上，國泰君安認為，上遊由免熱處理鋁合金材料、壓鑄機和壓鑄模具組成，一體化壓鑄模具毛利率40%，淨利率20%，單環節利潤最高，技術壁壘最高，格局分散；中遊為第三方壓鑄廠和自建産線的整車廠，該環節競争激烈，少數具有核心優勢的鋁鑄件供應商占據大部分中高端車型的配套市場；下遊則直接對接主機廠。

民生證券也指出，一體壓鑄産品有望從後底闆産品拓展至前艙、中底闆、電池托盤等相關零部件，建議關注愛柯迪、旭升集團、萬豐奧威、瑞鹄模具、美利信、嵘泰股份、博俊科技、多利科技、祥鑫科技、華達科技、文燦股份、廣東鴻圖、立中集團、力勁科技、伊之密、星源卓鎂、合力科技。