自從特斯拉率先將一體式壓鑄技術用于車身結構件后，國內包括蔚來、高合、小鵬、沃爾沃、豐田、極氪等車企紛紛跟進，一體式壓鑄技術似乎就要登上神壇，第三次制造革命全面爆發(fā)在即，但事實果真如此嗎？
據5月2日消息，特斯拉正在放棄其開創(chuàng)性的“Gigacasting（一體式壓鑄）”工藝。特斯拉曾計劃在一體式壓鑄方面進行大膽創(chuàng)新，但目前特斯拉已停止這一努力，轉而堅持使用更成熟的三件式鑄造車身下部的方法。
這或許暗示了一體化壓鑄技術的未來前景還有待進一步觀察。
「何為一體化壓鑄技術」
一體式壓鑄實際上就是用特大噸位壓鑄機，將多個、分散的零部件高度集成，一次壓鑄成型為大型鋁鑄件，從而替代多個零部件先沖壓再焊接或鉚接的組合方式，最后再將所有零件組裝在一起形成整車。特斯拉宣稱，該工藝可以加快汽車制造速度，同時大幅度降低成本。因此，特斯拉放棄的是超大尺寸一體式車身壓鑄件，而非目前大規(guī)模的減震塔、后縱梁，或局部集成的后地板等高集成度的車身壓鑄結構件。
2020年9月，特斯拉正式宣布Model Y將采用一體式壓鑄后地板總成，可將后地板總重量降低30%，整車制造成本降低40%。同時在這項技術加持下，特斯拉僅需18-24個月就能開發(fā)出一款新車，而同期競爭對手開發(fā)新車的周期大約需要3-4年。
時至今日，特斯拉的一體式壓鑄技術已經從1.0時代步入2.0時代，甚至在2023年的特斯拉投資日上，特斯拉更進一步發(fā)布了車身一體式壓鑄技術的終極版本——開箱工藝（Unboxed）。
開箱工藝并不遵循汽車行業(yè)通用的車身沖壓、焊裝工藝，而是將整個車身的零部件分為6個模塊，每個模塊單獨生產后再連接到一起，整個過程就像是組裝箱子，因此得以命名。
“開箱工藝”的優(yōu)勢顯而易見，零件高度集成化，一個壓鑄件替代幾十個焊接零件，同時具備輕量化與經濟性，縮短工藝流程，節(jié)約場地人力，提升整車性能，制造成本更低。這種制造工藝當然也有缺點，由于車輛被分成多個模塊，因此需要特殊的連接材料來連接模塊，這會增加成本。
特斯拉表示，這項終極技術能夠減少40%的工廠制造人員，制造所需的空間和時間也將減少30%，組裝費用僅為目前Model 3和Model Y的一半。
「特斯拉正在放棄其開創(chuàng)性的
一體化壓鑄工藝」
路透社援引五位熟悉特斯拉一體化鑄造業(yè)務的人士的話稱，先前特斯拉開發(fā)新的小型車輛平臺時，其目標是將電動汽車幾乎全部復雜的底盤部件一次鑄成，而不是傳統(tǒng)汽車的約400個部件。長期目標是徹底簡化制造流程并大幅降低成本。
如果要將整個車身底部用一體式壓鑄技術來實現，目前來看，還需要解決兩大問題。
一是如何低成本地設計并測試這個巨大且復雜部件的模具，并最終將其投入大規(guī)模生產，其中也包括是否已經有相應的壓鑄機。
要實現壓鑄如此大型的車身部件，特斯拉還需要更大的壓鑄機。目前特斯拉用于Model Y車身件的一體壓鑄機是鎖模力為6000噸級別的壓鑄機。而其擁有的鎖模力最大的機器是專為生產Cybertruck打造的9000噸級別壓鑄機，來自長期為特斯拉供貨的IDRA集團。
目前前后分體的壓鑄件，用現有的壓鑄機就能滿足，但壓鑄面積越大，對鎖模力的要求則越高。如果要實現整個車身底部一體式壓鑄，涉及的鑄件面積達到6平方米甚至更大，鎖模力需要達到16000噸的級別。 這將進一步拉高成本，同時，由于體型巨大，可能需要更大的廠房。
二是在將整個底部結構整合為一個部件，并采用壓鑄技術進行生產后，需要解決空心副車架的鑄造難題。
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據消息人士稱，馬斯克從一開始就決心找到一種方法，將車身底部整體鑄造出來，盡管存在風險。為了克服這些障礙，特斯拉轉向了使用工業(yè)砂和3D打印機制造模具的公司。
據三位消息人士稱，鑄造專家通過開發(fā)特殊合金、微調熔融合金冷卻過程以及制定后處理工藝，克服了這些障礙。
根據路透社的報道，即便需要經過多次調整，砂型鑄造的設計驗證過程也是成本最低的，僅為金屬模具的3%。同時，使用砂型鑄造的設計驗證周期僅需兩到三個月，而金屬模具原型則需要六個月到一年。
不過，一體壓鑄車底結構件的工藝要求也很高。這位工程師表示，主要是鑄件尺寸越大，孔隙率控制難度和應力集中的問題會更明顯，這是生產端的問題。而在售后上，是大家已經有所認知的成本問題，撞擊后維修更換的成本較高。
特斯拉和馬斯克曾表示，一體式壓鑄有助于汽車制造商從長遠角度降低成本。但汽車制造專家表示，這一過程需要進行大規(guī)模的前期投資，而且要完善這一過程非常困難且耗時。
車輛制造專家表示，特斯拉在一體式鑄造技術的開發(fā)上采用更為保守的做法并不令人意外，在某種程度上反映了該公司在按時推出復雜且創(chuàng)新的車型方面所經歷的痛苦歷史。
特斯拉正在放棄其開創(chuàng)性的一體式壓鑄工藝，推遲潛在的制造突破，標志著特斯拉在調整因銷量和利潤率下滑、全球電動汽車需求減弱以及來自其他電動汽車制造商的激烈競爭而采取的削減短期支出策略。
「一體化壓鑄是利器
但不適合所有車企」
通過特斯拉不遺余力的推廣，今年上市的新能源高端車型普遍應用了一體式壓鑄車身零件，例如蔚來ET5，后續(xù)ES6和ES8也會同步跟進。而最像特斯拉的小鵬汽車，則直接將這項技術下放至20萬元出頭的小鵬G6上，車身前機艙和后地板都采用了這一技術。除此之外，極氪009、高合HiPhi Z以及即將上市的理想MEGA也都在車身后地板上應用了一體式壓鑄技術。
新勢力品牌之所以如此青睞一體式壓鑄，一方面，新勢力品牌往往代表著革新，電氣化、智能化，而更先進的一體式壓鑄同樣屬于革新范疇，因此廣受追捧。另一方面是實打實的降低成本，車身減重帶來的輕量化優(yōu)勢對于純電車型而言能夠提升一定續(xù)航。
但事實上，一體式壓鑄對于車企來說，是一柄雙刃劍。
特斯拉雖然表示一體式壓鑄能夠將下車體總重量降低30%，制造成本下降40%。但有車企對Model 3進行拆解后發(fā)現，第一代一體式壓鑄件為54公斤，第二代重達65公斤。相比之下，同級的鋼制車身后地板整體重量為75kg左右，減重效果甚至不到20%。并且鋁制沖壓和鑄造結構的地板重量還不到50kg。
造成這一結果的主要原因是一體式壓鑄技術所使用的零件面板厚度都在2.5mm以上，縱梁這種承重結構區(qū)域的壁厚甚至超過6mm，鋼制零件的壁厚基本都在2mm以下。這就導致鋁合金低密度優(yōu)勢都被壓鑄過厚的壁厚所抵消了。
同時成本降低，也有不少水分。一體式壓鑄通常采用C611鎂鋁合金，材料成本相比鋼板更貴。據悉，一公斤鋼制車身的平均成本為18元，而一體式壓鑄的車身零件成本高達40元，一倍有余的成本提升，反饋到車企側就是采購成本提高。
此外，鋁合金壓鑄件最大的難題就是精度管控，零件尺寸越大，鑄造產生的精度偏差也就越大。與特斯拉合作的德國格倫海德超級工廠一度被稱為「鑄件墓地」，空地上擺放了該工廠生產的大約60%鑄件廢品。特斯拉早期停止巨型鑄件生產就是這個原因，即使后來調整過后，良率也僅有50%。雖然目前特斯拉聲稱良率已經提升至90%，這一數據比起鋼制車身仍要高出許多。
是好技術，但不適合所有車企。
新勢力后來居上，必須通過新技術新產品來提高品牌力。但更有甚者，在短短數月便自研了一體化壓鑄的設備，這成體系的集成創(chuàng)新，短期內對于新勢力品牌力的提升有立竿見影的效果，但也缺乏行業(yè)對于汽車技術的敬畏之心。因此，行業(yè)對此類創(chuàng)新也褒貶不一，大有“飲鴆止渴”之嫌。
另一方面，應用該技術的新勢力都宣稱會降低綜合成本，但是實際的降本效果是給予特定條件下才能成立。車身減重帶來的輕量化優(yōu)勢對于純電車型而言能夠提升一定續(xù)航，但量化測算下來（電動車減重10%可提高5.5%續(xù)航，來源：麥格納）其對續(xù)航的貢獻也是微乎其微。
對于自主品牌而言，是否跟進需要慎重考慮。即使完全解決工藝難題，一體式壓鑄也并且不適合所有車企，因為其最大優(yōu)勢就是規(guī)?；?、快速化，而非直接降低成本。
