雷軍百萬美元重獎汽車一體壓鑄技術！

特斯拉捧紅的香饽饽，成了造車新門面。

作者 |  明成

編輯 |  志豪

新車都在用，一體壓鑄到底有什麼魔力？

車東西1月4日消息，剛剛，小米舉辦了第五屆小米百萬美金年度技術大獎頒獎儀式，“一體化大壓鑄技術”獲得了2023年小米百萬美金技術大獎。

▲“一體化大壓鑄技術”工程師獲獎

這展現了小米集團和雷軍對一體壓鑄技術的認可，同時也預示着，一體壓鑄技術或将成為車企競争的新戰場。

日前，小米SU7技術釋出會上，雷軍自豪地說，新車用上了全棧自研的9100噸一體化大壓鑄裝置叢集系統，行業領先。

釋出會現場，巨大規模的工廠、9100噸、“領先特斯拉”等關鍵詞讓直播間觀衆沸騰，一體壓鑄技術再次被推向風口浪尖。

▲小米超級大壓鑄釋出現場

而最早将汽車一體壓鑄技術推向公衆的是特斯拉。2020年9月，馬斯克宣布，特斯拉Model Y将應用一體式壓鑄後地闆總成技術。現在，特斯拉使用6000至9000噸級的大型壓鑄機，通過一體化壓鑄技術生産Model Y的前後結構，大大降低了生産成本。

有機構指出，特斯拉在Model Y的前機艙+後地闆上采用了一體壓鑄技術，使得零件數量由171個減少至2個，焊點數量減少超1600個，再加上內建的CTB技術，使得Model Y整車總體減重10%，零件減少370個，成本下降7%。這讓特斯拉在越來越“卷”的中國新能源汽車市場上有了更多競争的底氣。

有了一個成功案例，其他車企也坐不住了，紛紛表示要入局汽車一體壓鑄技術。特斯拉之後，小鵬、理想、問界等車企也布局了該技術，并陸續推出了一些車型。

但是，汽車一體壓鑄技術顯然不是誰都能用的技術，不然多數車企應該早就用上了這一技術。一體壓鑄技術存在較高的門檻，包括前期投入成本、材料成本、技術難度等。

而其中最緻命的是，汽車一體壓鑄技術的壓鑄模具設計、材料、加工、檢驗、試模等流程長且成本高，可以說是“開弓難有回頭箭”。而且模具基本上都需要專車定制，如果這一款車型或一系列車型後續銷量不佳，車企很難通過“走量”來平攤開發成本。

這或許對“不愁賣”的特斯拉來說不算什麼，但對不斷推陳出新争奪市場占有率的國内新造車來說，每一次汽車一體壓鑄投入都可以說是一場“豪賭”。

但是，面對特斯拉通過汽車一體壓鑄技術帶來的邊際成本低，車身強度高等優勢，在不斷“卷”價格技術的國内新能源市場上，國内車企好像隻有跟進這一項選擇了。

可以說，汽車車身一體壓鑄技術是特斯拉的“陽謀”，雖然這項技術存在投入大、維修成本高等問題，但目前車企想進一步降本增效，隻能跟進這一技術。

随着越來越多的車企加入，未來，汽車車身一體壓鑄技術或将成為主流，一場汽車行業的技術變革正在發生。

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01.

特斯拉引領潮流 國内車企快速跟進

傳統汽車車身的各個部件，通常是用鋼闆沖壓制造出來的。而一體壓鑄使用的原料，則是被熔化成液體的鋁合金。鋁合金液體被注入钣件模具裡，然後用大噸位壓鑄機壓鑄成型。

▲一體壓鑄技術示意圖

目前使用一體壓鑄技術最多的是後車身件，也就是後輪拱到底闆這一部分。在此基礎上，還有包括前懸架塔頂和前車身下部的一體壓鑄前車身件。

最早使用汽車一體壓鑄技術的車企是特斯拉。2020年9月，馬斯克宣布Model Y後車身底闆正式用上了一體化壓鑄技術，将逐漸用2~3個大型壓鑄件替換整個車身底闆370餘個結構件，減少了大量焊點。從2021年初開始，特斯拉上海超級工廠傳遞的Model Y，都采用了一體式壓鑄成型的後底闆。

▲特斯拉Model Y上的一體壓鑄技術

特斯拉入局推廣汽車車身一體壓鑄技術後，蔚來、小鵬、極氪、賽力斯等車企都跟進宣傳和采用這項技術，一體壓鑄技術逐漸成為汽車行業的熱門技術。

▲部分車企布局一體壓鑄技術情況

車企布局汽車一體壓鑄技術，也促進了一體壓鑄相關企業發展。一體壓鑄行業從6000噸一體壓鑄機進步到8000噸，特斯拉在最新的Cybertruck上用到了9000噸一體壓鑄機器，小米則是宣傳用上了自研的9100噸一體壓鑄機。目前，部分企業還在布局萬噸以上的壓鑄技術。小鵬汽車董事長何小鵬透露，小鵬X9采用1.2萬噸一體壓鑄，同時公司也正在研發1.6萬噸一體壓鑄技術。

不斷提升的壓鑄機噸位可能讓壓鑄件不僅僅停留在車輛後地闆，車身整個後半部分、前艙甚至整個車身都有可能成為壓鑄件。

▲特斯拉“開箱工藝”

2023年3月，特斯拉投資者日上，馬斯克介紹了一套颠覆傳統的“開箱工藝”（Unboxed Assembly Process）。它把整車的零部件分成6個子產品，每個子產品單獨生産完成後，再組裝車身，整個過程就像組裝箱子，是以叫“開箱工藝”。

在車企和供應商開“卷”汽車一體壓鑄技術的背景下，這一技術可能将在不久的将來實作。

可見，汽車一體壓鑄技術正在不斷發展，有一定實力的老牌車企和新車企都在布局這一項技術，産業上下遊也在不斷發展。可以說，一體壓鑄技術為汽車行業帶來了新的發展方向。

02.

技術門檻高難度大 車企出力難讨好

但是，目前布局汽車一體壓鑄技術的車企在行業并不算多，而且實際采用這一技術的車型更是屈指可數，這可能與一體壓鑄技術的門檻有關。

從前期投入來說，一體壓鑄技術需要大量的資金投入和技術積累，沉沒成本巨大。

機構資料顯示，一台9000噸級别壓鑄機售價可達到9000萬元，平均每噸一萬元。當發展到了10000噸、20000噸這個級别的時候，壓鑄機成本可能會更高。而且，車企很可能會為了生産考慮布局兩台甚至更多的壓鑄機，技術入局門檻就高達1億甚至2億元。

特斯拉在Model 3上至今都沒用上一體壓鑄技術，主要是Model Y在用，這或許和一體壓鑄技術的高投入有關。

馬斯克回應Model 3為什麼不用一體壓鑄技術時提到：“一體壓鑄的确是一個非常重要的技術，特斯拉也有推進計劃，但Model 3是一台重要的車型，就像你無法給高速行駛的車輛更換輪胎一樣，目前特斯拉需要Model 3提供銷量，停下來切換生産線、建設新工廠是一個不太可能的事情”。

同時，壓鑄模具工藝複雜，開發周期長，資本投入大，而且“開弓難有回頭箭”，一旦投入很難返工。大型壓鑄機工藝複雜，需要對複雜的系統進行協調控制，對理論、經驗的要求高。如壓鑄冷卻水的布局、周邊機的設定、采用的壓力參數等。特斯拉用近一年時間，才将一體化壓鑄後地闆良率從30%提升到70%~85%。

▲特斯拉“壓鑄件墳地”

此外，一體壓鑄技術采用的免熱處理鋁合金材料也需要大量研發投入，以滿足車身性能所需的強度、耐久性、抗沖擊性能等。高性能合金材料本身和研發投入也導緻了原材料價格較高。

從産品角度來說，車型銷量不好難以平攤成本。在巨大的前期投入下，車企需要将成本分攤到車輛中。要麼車型銷量大要麼單價足夠高，不然很可能出現“賠本生意”。

此外，壓鑄裝置（壽命15年）+工廠+模具（10萬次基本要換），以及裝置的維護等成本也對車輛銷量提出了挑戰。有資料指出，特斯拉在Model Y上用的50萬個一體壓鑄後底闆，給特斯拉省了3億元左右，但整個生産線的造價也差不多接近這個數字了。

對使用者來說，一體壓鑄技術可能導緻維護成本增加。傳統車型可通過钣金或者更換部分覆寫件的方式對車輛進行維修，而一體壓鑄部件受損可能将面臨整體更換的局面。

此前，網傳一輛特斯拉Model Y車尾撞牆，圖檔顯示車輛自右後門至尾門右側大面積損傷。

▲網傳特斯拉Model Y維修價格

車主對接客戶經理的聊天記錄圖檔顯示，客戶經理給出的預估維修費用為20萬。面對天價維修費，車主表示車輛還不如報廢算了。

有媒體指出，早在2021年底，“特斯拉Model Y保費一夜漲6000元”的話題就曾引發熱議。有車險業内人士表示，漲價是預期内的，因為該型車輛維修成本過高。

這雖然可能是特斯拉Model Y單車型個例或者個别保險公司行為，但這或許能夠說明，采用一體壓鑄部件的汽車可能面臨維修成本更高的問題。

03.

降本增效成果顯著 或成未來主要趨勢

雖然汽車一體壓鑄技術需要企業承擔較大的風險，消費者也面臨維修難題，但這一技術湧現也為汽車行業發展帶來新的機遇。

生産方面，在傳統“沖焊”工藝下，白車身總成中需要進行單獨加工的零部件達數百個，需要大量的沖壓機、模具、焊接夾具、檢測機等裝置做支援，全套生産線規模大，成本高，相比之下，一體化壓鑄工藝将需要制備的零部件數量大幅削減，整個白車身的制備僅通過大型壓鑄機和少量輔機及模具實作，産線建設成本可能下降。

此外，一體壓鑄部件将減少大量沖壓、焊接、塗膠等工藝環節，節約工序投入和人力成本。目前國内主流焊裝工廠通常配備200~300個勞工，采用一體壓鑄技術後，所需的技術勞工至少可縮減到原來的十分之一。同時生産流程縮短也将提高生産效率，特斯拉上海超級工廠的宣傳影片中顯示，在最巅峰的制造速度下，他們平均一輛Model Y隻需要 45 秒。

▲特斯拉工廠

沖壓過程中，原材料受擠壓成型後将不可避免的産生邊角料，而一體化壓鑄時注入的液态金屬基本上一比一等同于鑄件用料，材料使用率更高。而且，采用單一鋁合金材料的車身回收後可直接融化重制，回收使用率在95%以上，這将相對降低車身生産成本。

而且，一體壓鑄件将簡化車身零部件比對時間，同時提升車身精度。機構預計，壓鑄技術和數控加工的布局精度能達到微米級。在自動駕駛領域，車輛需通過雷射雷達、毫米波雷達、高清攝像頭等傳感器實作對路況的探測和感覺，為保證測量的準确性，測量儀器的偏航角、俯仰角等需要嚴格把控。一體化壓鑄技術的高精度優勢可以将安裝的影響因素降到最低，利于自動駕駛技術開發。

性能層面，一體壓鑄技術可以提升車身強度同時減輕車身重量。一體化壓鑄技術避免了焊接易出現的熱影響區強度下降問題。此外，設計一體化壓鑄件時無需考慮安裝孔的大小及位置，更易實作最優的結構，進而賦予車身更強的抗沖擊能力。

例如，小米SU7車身擁有2000MPa最高強度，51000N·m/deg扭轉剛度，超過猛禽F150兩倍，這将提升車輛安全性和操控性能。

▲小米SU7車身強度

此外，根據建約車評資料，傳統鋼制車身重量在350kg~450kg，而一體化壓鑄車身的原材料為鋁合金，車身重量約為200kg~250kg，更輕的車身能夠優化車輛整體重量，提升車輛續航和能耗表現。

04.

結語：汽車車身技術革命來了

總的來說，汽車車身一體壓鑄技術的諸多優點足以抵消一些缺點。一體壓技術給汽車生産自動化、子產品化和标準化帶來的革新将抹平其高成本等劣勢，同時一體壓鑄部件給車輛帶來的減重、高強度、高精度等優勢可能會長遠地影響新能源汽車的設計甚至自動駕駛技術的發展，可以說是未來可期。

随着一體壓鑄技術的不斷進步，車企降本增效的成果将更加顯著，未來，更多車型可能會用上這一技術。繼汽車電子電氣架構、智能化革命後，或許這一項技術會帶來一場汽車車身技術革命，成為汽車行業的發展趨勢。