特斯拉的一體化壓鑄技術,到底為馬斯克省了多少錢?

特斯拉的一體化壓鑄技術,到底為馬斯克省了多少錢?

造一輛車的步驟有多少步?從製造單個零件,到銲接零件,再到塗裝。下車體總成為例。

首先將鋼材透過開卷線開卷,再透過不同的壓力機,完成大大小小各種車身單體零件的製造。修邊沖孔後,透過銲接或螺接的方式,把單體零件組裝成前、中、後地板,最後組成下車體總成。

蔚來的沖壓生產線

說起來很簡單,但造車和拼高達還是不能相提並論的,一個萬代 RG RX-78-2 元祖高達約有 250 個零件,而一套下車體總成的零件,就超過了 370 個。

倘若要從成本上來考量,二者就完全沒有可比性了。

在沖壓環節,一個產能 50 萬的後地板生產線大約需要大型壓力機 1 台、小型壓力機 15 台、大型模具 1 台、小型模具 15 台,設備的總成本約為 4.5億元台幣。

福斯的銲接作業

銲接環節則需要銲接機器人 2 台、銲接搬運機器人 1 台、夾具 1 組,設備成本約為5.52 億元台幣。

可以看到,使用傳統的沖壓&銲接工藝來生產後地板,光是設備成本就需要 10 億元,而設備,僅僅是基礎。

如此規模的生產線,大約需要 120 名員工,人力成本約為 1.3 億元;再加上 700-800 個焊點所耗費的 16.5 億元,總成本來到了28 億元台幣

所以造車這件事,能不碰還是儘量不要碰,想讓自己的「工匠精神」得到體現,你不如去拼鋼彈。

已經造了的怎麼辦?

從 2021 年初開始,特斯拉上海超級工廠交付的 Model Y,都採用了一體式壓鑄成型的後地板。

特斯拉的一體化壓鑄技術,到底為馬斯克省了多少錢?

有賴於各家汽車媒體的普及,大家都知道這玩意兒能給車企省成本,那究竟能省多少呢?

2020 年,特斯拉曾表示 Model Y 的一體化壓鑄後地板方案,能夠將零件個數由 70 個減少至 1-2 個。

這就相當於,你拼鋼彈還在打磨手臂的零件呢,結果馬斯克過來讓你別磨了,然後直接往你手裡塞了倆拼好的手臂。

由於一體式壓鑄方案大大減少了單體零件的數量,因此同樣是 50 萬年產能後地板產線,焊裝成本直接從原來的 16.5 億元降至 1.1 億元,人力成本也從1.3 億元下降至 0.2億元。這麼一看,簡直跟不要錢似的。

實際上,與傳統&銲接方案不同,一體式壓鑄方案的成本主要來自於生產設備。

特斯拉的一體化壓鑄技術,到底為馬斯克省了多少錢?

特斯拉曾在去年 2 月放出了一段上海超級工廠壓鑄機的視訊,那是由力勁集團生產的大型壓鑄機 Giga Press,鎖模力為 6000 噸,長 20 公尺,寬 7.5 公尺,高 6 公尺,重量達到了 410 噸。目前,上海工廠共有 4 台壓鑄機。

只有壓鑄機還不夠,整個壓鑄島單元還包含了許多外圍設備,包括壓鑄模具、熔煉爐、噴塗設備、拾取設備、冷卻設備、修邊機、輸送帶、油溫機、高真空設備等。

要實現年產能 50 萬,預計需要 4 套壓鑄島,夾具 5-6 套,焊機 2 台,機器人 5-6 台,成本約為 20 億元。加上前面的焊裝成本和人力成本,一體式壓鑄方案的總成本約為 21億元——比傳統沖壓&銲接方案節省了 6.6 億元

而這只是一塊後地板省下來的錢。

右下方的 Model Y 為奧斯汀工廠所產

特斯拉德州奧斯汀工廠 2022 年一季度財報顯示,該工廠在後地板的基礎上,增加了前地板(前縱梁)的一體化壓鑄,將前後地板的零組件數量從 171 個減少至 2 個,焊點數量減少了超過 1600 個。

這又省下了一筆錢。

特斯拉的一體化壓鑄技術,到底為馬斯克省了多少錢?

2021 年,特斯拉還在德國柏林工廠開放日上展示了特斯拉一體化壓鑄底盤,他們計畫用 2-3 個大型壓鑄件取代原有的 370 個單體零件,組成下車體總成。

可見,馬斯克腦子裡想的,可不是一個拼好的手臂或者拼好的腿,他想要的是一整個拼好的「鋼彈」。

最不值錢的,是錢

特斯拉的主要目的,是提高產能。

特斯拉為什麼要做一體式鑄造的車身?不是為了降低成本,而是為了提升生產效率。在它眼里成本和效率不是一個概念,效率是說怎麼在最短時間內提供足夠多的產能,這是它思考得很多、很多的問題。上海工廠 1300 畝地,今年大概能做到 80 到 90 萬的產能,這在歷史上從來沒有出現過。

前面提到,在傳統工藝下,下車體總成的製造需要經過沖壓和銲接兩大車間,生產一個下車體總成的工時超過 2 個小時。

而 Model Y 後地板的一體化壓鑄時間約為 180 秒——三分鐘搞定一個。

特斯拉的一體化壓鑄技術,到底為馬斯克省了多少錢?

一體化壓鑄不僅能大幅度提高車輛的生產效率,還能將車型的開發週期大大縮短

在傳統汽車製造中,由於零組件眾多,匹配管控耗時較長,需要經過三輪綜合匹配,才能將各零組件固化穩定在公差要求範圍之內,整個週期通常會長達 6 個月。

得益於一體化壓鑄,零件數量大大減少,簡化了物流,也降低了匹配的難度與管控成本,能夠將開發週期縮短至 1-2 個月。

另外,一體化壓鑄還提高車輛的各項性能。

因為它足夠輕——採用了一體式壓鑄的特斯拉下車體總成,可使整車減重 10%。

相比燃油轎車,電動汽車雖然少了引擎和變速箱,但其三電系統增重較大,尤其是電池——電池能量密度約為 0.1-0.3kWh/kg,燃油的能量密度約為 12kWh/kg。

2019 汽車輕量化大會中有資料顯示,純電車型的整車重量每降低 10%:

  • 平均續航里程將增加 5%-8%;
  • 電能消耗可減少 6.3%;
  • 0-100km/h 加速性能可提升 8-10%;
  • 制動距離可縮短 2-7m。

不僅如此,輕量化的車身也提升了汽車操控的穩定性。

特斯拉的一體化壓鑄技術,到底為馬斯克省了多少錢?

此外,一體化壓鑄件還有抗扭剛度大、成型精度高的優點,馬斯克對此還十分自信。「下一代 Model Y 的精度,將以微米為單位,而不再是mm。」

面對消費者對於 Model 3 車身接縫的不滿,馬斯克甚至表示,「Model 3 的接縫如此差勁的根本原因是沒有採用一體化壓鑄技術。」

賓士今年也帶來了他們的最新科研成果——VISION EQXX,這輛概念車採用了名為「BIONEQXX」的一體式壓鑄部件;沃爾沃則計畫對其瑞典工廠投資 100 億瑞典克朗來引進這一工藝;福斯也在上週推出了他們的後車身一體式鋁壓鑄件樣件。

是的,一體化壓鑄是趨勢,我們躲不掉。

使用 Facebook 留言

發表回應

謹慎發言,尊重彼此。按此展開留言規則