一體化壓鑄：工業(yè)神話or資本泡沫？
[汽車之家 行業(yè)] “公司是否有汽車相關(guān)的一體化壓鑄項目？”、“公司是否計劃布局汽車一體化壓鑄工藝？”據(jù)汽車之家不完全統(tǒng)計，在發(fā)稿前短短三天內(nèi)，有超過20家上市企業(yè)被投資者問到這些問題。
一年半前，特斯拉將一體化壓鑄概念引入國內(nèi)。彼時，一臺重達410噸巨型機器“轟隆”的一聲，原來由70多個零件沖壓、焊接而成的Model Y(參數(shù)|詢價)后車架，在不到2分鐘內(nèi)被一體壓鑄成型，一步到位。
一時之間，一體化壓鑄概念成為了新能源車賽道的“寵兒”。據(jù)悉，多家供應商的超大型壓鑄機即將進入國內(nèi)多家造車工廠，產(chǎn)能甚至已經(jīng)排到了2023年6、7月份。
可正當一體化壓鑄受到多方追捧時，大洋彼岸的特斯拉格倫海德超級工廠發(fā)生了十分尷尬的一幕：一排排大型鑄件被丟棄在一片空地上，該工廠生產(chǎn)的60%的大型鑄件被視為廢品，馬斯克不久前將其歸到了熔爐。
這也是特斯拉近期在德國停止巨型鑄件生產(chǎn)的原因，據(jù)稱即使調(diào)整后，該工廠仍會損失50%的鑄件生產(chǎn)。外媒透露，正是由于特斯拉沒有達到必要的標準，格倫海德超級工廠才有了“鑄件墓地”之稱。
一體化壓鑄的市場狂歡是特斯拉引爆的，可連“鼻祖”尚且難以拿捏，一體化壓鑄會不會是現(xiàn)實版的“皇帝的新衣”？
『特斯拉格倫海德超級工廠』
■馬斯克掀起中國資本熱潮
如果回顧汽車行業(yè)的兩次制造大變革，都是圍繞優(yōu)化汽車裝配環(huán)節(jié)做文章，即福特發(fā)明流水線和豐田發(fā)明的精益生產(chǎn)方式。
馬斯克直接用第一性原理去思考：與其想方設法縮短裝配環(huán)節(jié)，能不能干脆取消裝配環(huán)節(jié)？特斯拉便用這個思路探索出了一體化壓鑄技術(shù)。
2019和2021年，特斯拉先后申請了一體式壓鑄大型構(gòu)件的模具和集成吸能鑄件專利；2020年9月，馬斯克宣布，特斯拉Model Y將采用一體式壓鑄后地板總成，可將下車體總成重量降低30%。
對于特斯拉而言，這還只是開始。除了車架后底板，未來特斯拉還計劃采用一體化鑄造工藝生產(chǎn)前底板、電池殼等部件。在馬斯克的宣傳下，如果這些能夠?qū)崿F(xiàn)，將可以替代原來的370多個零部件，實現(xiàn)整車減重10%，續(xù)航提升14%，同時降低生產(chǎn)成本、大幅加快生產(chǎn)節(jié)拍。在美國得州工廠，特斯拉已經(jīng)開始生產(chǎn)一體成型的前底板。
在馬斯克的引領(lǐng)下，一體式壓鑄技術(shù)，有可能成為繼福特流水線和豐田精益生產(chǎn)方式之后，汽車行業(yè)的第三次制造革命。
而這一回，中國企業(yè)不再是局外人，一個關(guān)于電動汽車壓鑄制造的中國軍團掀起了一場行業(yè)風暴，讓這個長久陷于停滯的傳統(tǒng)行業(yè)迸發(fā)出新的活力，甚至創(chuàng)造了一年股價增長近20倍的財富神話。
這家企業(yè)就是中國公司力勁科技，特斯拉從中采購了鎖模力高達6000噸的大型壓鑄機Giga Press。此前，行業(yè)里沒有如此高噸位的壓鑄機�，F(xiàn)在，這個大家伙已經(jīng)進入到特斯拉的加州、上海、得州、柏林四大工廠。
當特斯拉大張旗鼓地為一體化壓鑄搖旗吶喊時，中國的壓鑄產(chǎn)業(yè)，也在同期發(fā)起了一場無聲的變革，而這背后是一群中國電動車企業(yè)躍躍欲試，給予了熱切的反應。
蔚來在ET5中使用了一體化壓鑄用于生產(chǎn)車身后地板，減重30%，后備箱空間增加7L；
小鵬汽車也開始引入一體化壓鑄工藝生產(chǎn)線，并開始建設一系列一體壓鑄工藝車間，預計將用于2023年發(fā)布的新車型生產(chǎn)中；
此外，高合汽車、小米汽車、理想汽車，以及大眾等海外車企也在競相布局一體化壓鑄。在車企的助推下，一體化壓鑄產(chǎn)業(yè)鏈上游成為了汽車板塊漲幅最快的細分賽道之一，一場資本的狂歡正式開啟。
近日蔚來汽車董事長李斌稱，“蔚來ET7在6月份交付了4000多輛，原計劃在此基礎上，7月份將交付量提高一個臺階，但因為壓鑄件供應不足，少生產(chǎn)了幾千輛�！笔軌鸿T件供不應求消息影響，當天A股一體化壓鑄概念股反彈，合力科技漲停，銘科精技、文燦股份再創(chuàng)新高，愛科迪、嶸泰股份等股拉升上漲。
“特斯拉有的東西，我們都要學習，也不管一體化壓鑄成不成熟，老板就是想要�！币晃徊辉妇呙膰鴥�(nèi)新能源車企從業(yè)人士無奈地對汽車之家稱，“一方面是帶點政治任務色彩，另一方面是為了更好地講好資本故事。”
『8月17日盤后股價』
■從狂歡到燙手山芋
在馬斯克的描繪下，一體化壓鑄能將造新車像造玩具車一樣。業(yè)內(nèi)人士稱，這既不是完全正確的，也不是特斯拉應該吹噓的。事實上，特斯拉大多數(shù)壓鑄模型的質(zhì)量控制都很差。
“一體化壓鑄是個燙手山芋，產(chǎn)品良品率太低，產(chǎn)能很難上去�！蔽祦韮�(nèi)部工程師陳�。ɑ└嬖V汽車之家，“特別是大鑄件，生產(chǎn)難度太高了。”
一體化壓鑄擁有較高的技術(shù)壁壘，不是說往模具里塞一塊餡，一壓就成了。在模具設計階段，就得做好惰性氣體保護、真空去孔技術(shù)等。之后還有冷卻、熱處理等一系列的步驟，稍有差池，溫度、密度、液流速度沒控制好，都會對壓鑄件的精度造成影響。
“正是由于沒有達到必要的標準，格倫海德超級工廠才有了鑄件墓地之稱。”外媒稱。一體化壓鑄十分考驗“良品率”，馬斯克描繪的一體化壓鑄藍圖過于理想化。
“相比沖壓件，大鑄件的生產(chǎn)節(jié)拍要慢許多，沖壓件一小時可以出70個件左右，而鑄件一小時能出20個就已經(jīng)不錯了。”陳琛說，“我們看過Model Y的工藝，部件有各種裂紋和氣孔，這種換成我們是直接報廢回爐重造的，不會拿來量產(chǎn)交付�！�
如果要產(chǎn)能上去，實際上是要放棄良品率。陳琛介紹，鑄件零件上所有的孔和平面，如果要達到?jīng)_壓件的精度，基本上都要CNC機加工，機加工一個孔，成本就要一元，單單一個零件上就有20多個孔，實際上并不省錢，而且占用時間也更多了。
而特斯拉的做法是放棄了很多零部件的機加工，節(jié)省成本和時間。業(yè)內(nèi)人形容，特斯拉相當于把一個圓鼓鼓的肚子直接壓出了八塊腹肌，省掉了健身跑步這個環(huán)節(jié)，但后果就是徒有虛表，壓鑄零件與周邊零件匹配差。
在材料領(lǐng)域，一體化壓鑄也存在很高的研發(fā)壁壘。馬斯克于2015年挖來了查爾斯·柯伊曼——蘋果Mac筆記本一體化鋁合金機身的研發(fā)負責人，對美國鋁業(yè)的鋁合金材料進行二次開發(fā)，使其能夠在無需二次熱處理的情況下，獲得相應更好的強度、韌性等關(guān)鍵性能。
盡管如此，鋁壓鑄件和鋼沖壓的強度也沒有可比性�！半m然鋁比鋼輕1/3，但是強度不止弱了1/3，一體化壓鑄所使用的免熱處理鋁合金材料屈服強度很低，即使是特斯拉，也只能做到90-150Mpa，而高強度鋼可達1000多Mpa，熱成型鋼快到2000Mpa。”
中保研在今年4月發(fā)布的Model Y碰撞測試成績，也許能從側(cè)面印證上述結(jié)論。特斯拉參加測試的是2021款標準續(xù)航后輪驅(qū)動版，這款車在“車內(nèi)成員安全指數(shù)”、“車外行人安全指數(shù)”、“車輛輔助安全指數(shù)”三個方面，均取得了G（優(yōu)秀），但在“耐久性與維修經(jīng)濟性”上，卻拿到了一個P（較差）。
因此，一體化壓鑄實際上對用戶也不友好。今年2月，一輛江蘇牌的特斯拉Model Y，在倒車時意外撞向了后方的墻體，導致車尾右側(cè)受損。保險公司來現(xiàn)場后，估了20萬元的維修費�！百I來才28萬，這車還不如報廢了。”車主很無奈。
雖然維修費有保險公司墊底，但未來電動車的保費或會持續(xù)上漲。一位業(yè)內(nèi)人士稱，“對于車架后底板一體成型的工藝，在理賠端會造成理賠成本的上升，這也會影響到未來的市場車險定價。”
特斯拉雖然跑通了一體式壓鑄0到90%的進度條，但剩下的10%才是最艱難的，也是整個行業(yè)難以攻克的難題。
■省成本是個偽命題
特斯拉宣稱，如果用2至3個大型壓鑄件替換370個零件，組成下車體總成將使制造成本降低40%。這可能也是個偽命題，或者說在別家車企上不可能實現(xiàn)。
首先，車企要布局一體化壓鑄，需要重新規(guī)劃產(chǎn)線，如果是像特斯拉那樣完全自建產(chǎn)線，還需要支付昂貴的設備費用。
目前，一臺國產(chǎn)品牌7000T的壓鑄機價格大約在6000萬-7000萬元，使用壽命約15年；一體化壓鑄模具的價格在每套1000萬元左右，需要定期進行更換，6000T以上的超大型模具壽命在5萬次左右。
『力勁9000T壓鑄機』
此外，還有熔煉爐、噴涂設備、拾取設備、冷卻設備、修邊機、輸送帶、油溫機、高真空設備等，這些周邊設備和壓鑄機一塊組成一個壓鑄島。
中金證券的報告指出，同樣年產(chǎn)10萬輛車，采用傳統(tǒng)沖壓-焊接工藝時，設備總投資約5.2億，全部采用一體壓鑄工藝，相對應環(huán)節(jié)設備總投資為7.1億�？偼度氤杀静粌H沒有降低，反而還高出來不少。
“外界夸大了單個一體化壓鑄機對成本的削減作用，而忽略了這個龐然大物運轉(zhuǎn)所需的周邊設備的成本。更何況，業(yè)內(nèi)所說的輕量化效果，其實并不具備優(yōu)勢，現(xiàn)階段投產(chǎn)意義不大。”陳琛表示。
曾有車企拆解特斯拉Model Y的兩代一體式鑄件后發(fā)現(xiàn)：第一代（左右分體式，中間螺栓鏈接）為54kg；第二代（完全一體式，并加入后縱梁）為65kg，并未實現(xiàn)輕量化。
因此，也有一些主流車企持觀望態(tài)度，比如上汽、比亞迪、廣汽等多家企業(yè)只將一體式壓鑄作為前沿技術(shù)關(guān)注，但尚未有明確的應用計劃。
“一體壓鑄技術(shù)目前處于立項階段，一些難題如碎裂吸能、維修性仍需要去攻克�！鄙掀麆�(chuàng)新研究開發(fā)總院副院長康華平認為，車企做一體化壓鑄，需要具備三個條件，一是這款車要達到一定的銷量；二是車企有議價能力；三是車企有新工廠投入的需求。
“降低成本其實是針對鋁沖壓的車身，相對鋼沖壓的車身是不會降低成本的，所以肯定要在高端品牌上先去實施，并且是有一定銷量的高端車型�！笨等A平稱。
從現(xiàn)實情況看，車企可以采購一大批一體化壓鑄設備，但當前在國內(nèi)市場，除特斯拉外，還沒有一家車企的單一車型，在單一年度的銷量超過10萬輛，更別提需要用到鋁材的高端車型。
我們承認，馬斯克是個天才的發(fā)明家，堅韌的創(chuàng)新者，他用一體化壓鑄推動了汽車制造工藝的革新，但眼下，一體化壓鑄并沒有那么神奇，相反，它在各方面都不完美，需要材料、工藝、模具、設備各方面的配合。而汽車傳統(tǒng)四大工藝是經(jīng)過百年時間形成的，造就了整個生產(chǎn)流程的穩(wěn)定和高度適配量產(chǎn)需求的良品率。
一體化壓鑄的不完美，未來能不能靠技術(shù)迭代和工藝熟練度去慢慢磨合和解決，現(xiàn)在看來還是未知數(shù)。
“急功近利是我們的弊病，希望有更多的車企可以靜下心來把硬技術(shù)搞上去，掌握一體化壓鑄技術(shù)的know how，而不是一味地跟風，嘩眾取寵�！币晃黄囆袠I(yè)分析師對汽車之家說，車企應該更多地結(jié)合自身發(fā)展需求出發(fā)，而不是淪為資本的工具。(文/汽車之家 彭斐）
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