[汽車(chē)之家行業(yè)]“公司是否有汽車(chē)相關(guān)的一體化壓鑄項(xiàng)目？”、“公司是否計(jì)劃布局汽車(chē)一體化壓鑄工藝？”據(jù)汽車(chē)之家不完全統(tǒng)計(jì)，在發(fā)稿前短短三天內(nèi)，有超過(guò)20家上市企業(yè)被投資者問(wèn)到這些問(wèn)題。
一年半前，特斯拉將一體化壓鑄概念引入國(guó)內(nèi)。彼時(shí)，一臺(tái)重達(dá)410噸巨型機(jī)器“轟隆”的一聲，原來(lái)由70多個(gè)零件沖壓、焊接而成的Model Y(參數(shù)|詢(xún)價(jià))后車(chē)架，在不到2分鐘內(nèi)被一體壓鑄成型，一步到位。
一時(shí)之間，一體化壓鑄概念成為了新能源車(chē)賽道的“寵兒”。據(jù)悉，多家供應(yīng)商的超大型壓鑄機(jī)即將進(jìn)入國(guó)內(nèi)多家造車(chē)工廠，產(chǎn)能甚至已經(jīng)排到了2023年6、7月份。
可正當(dāng)一體化壓鑄受到多方追捧時(shí)，大洋彼岸的特斯拉格倫海德超級(jí)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(guó)停止巨型鑄件生產(chǎn)的原因，據(jù)稱(chēng)即使調(diào)整后，該工廠仍會(huì)損失50%的鑄件生產(chǎn)。外媒透露，正是由于特斯拉沒(méi)有達(dá)到必要的標(biāo)準(zhǔn)，格倫海德超級(jí)工廠才有了“鑄件墓地”之稱(chēng)。
一體化壓鑄的市場(chǎng)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(huì)不會(huì)是現(xiàn)實(shí)版的“皇帝的新衣”？
『特斯拉格倫海德超級(jí)工廠』
■馬斯克掀起中國(guó)資本熱潮
如果回顧汽車(chē)行業(yè)的兩次制造大變革，都是圍繞優(yōu)化汽車(chē)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(shè)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(gè)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(qǐng)了一體式壓鑄大型構(gòu)件的模具和集成吸能鑄件專(zhuān)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(chē)體總成重量降低30%。
對(duì)于特斯拉而言，這還只是開(kāi)始。除了車(chē)架后底板，未來(lái)特斯拉還計(jì)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(lái)的370多個(gè)零部件，實(shí)現(xiàn)整車(chē)減重10%，續(xù)航提升14%，同時(shí)降低生產(chǎn)成本、大幅加快生產(chǎn)節(jié)拍。在美國(guó)得州工廠，特斯拉已經(jīng)開(kāi)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(chē)行業(yè)的第三次制造革命。
而這一回，中國(guó)企業(yè)不再是局外人，一個(gè)關(guān)于電動(dòng)汽車(chē)壓鑄制造的中國(guó)軍團(tuán)掀起了一場(chǎng)行業(yè)風(fēng)暴，讓這個(gè)長(zhǎng)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(jià)增長(zhǎng)近20倍的財(cái)富神話。
這家企業(yè)就是中國(guó)公司力勁科技，特斯拉從中采購(gòu)了鎖模力高達(dá)6000噸的大型壓鑄機(jī)Giga Press。此前，行業(yè)里沒(méi)有如此高噸位的壓鑄機(jī)?，F(xiàn)在，這個(gè)大家伙已經(jīng)進(jìn)入到特斯拉的加州、上海、得州、柏林四大工廠。
當(dāng)特斯拉大張旗鼓地為一體化壓鑄搖旗吶喊時(shí)，中國(guó)的壓鑄產(chǎn)業(yè)，也在同期發(fā)起了一場(chǎng)無(wú)聲的變革，而這背后是一群中國(guó)電動(dòng)車(chē)企業(yè)躍躍欲試，給予了熱切的反應(yīng)。
蔚來(lái)在ET5中使用了一體化壓鑄用于生產(chǎn)車(chē)身后地板，減重30%，后備箱空間增加7L；
小鵬汽車(chē)也開(kāi)始引入一體化壓鑄工藝生產(chǎn)線，并開(kāi)始建設(shè)一系列一體壓鑄工藝車(chē)間，預(yù)計(jì)將用于2023年發(fā)布的新車(chē)型生產(chǎn)中；
此外，高合汽車(chē)、小米汽車(chē)、理想汽車(chē)，以及大眾等海外車(chē)企也在競(jìng)相布局一體化壓鑄。在車(chē)企的助推下，一體化壓鑄產(chǎn)業(yè)鏈上游成為了汽車(chē)板塊漲幅最快的細(xì)分賽道之一，一場(chǎng)資本的狂歡正式開(kāi)啟。
近日蔚來(lái)汽車(chē)董事長(zhǎng)李斌稱(chēng)，“蔚來(lái)ET7在6月份交付了4000多輛，原計(jì)劃在此基礎(chǔ)上，7月份將交付量提高一個(gè)臺(tái)階，但因?yàn)閴鸿T件供應(yīng)不足，少生產(chǎn)了幾千輛。”受壓鑄件供不應(yīng)求消息影響，當(dāng)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(ài)科迪、嶸泰股份等股拉升上漲。
“特斯拉有的東西，我們都要學(xué)習(xí)，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?guó)內(nèi)新能源車(chē)企從業(yè)人士無(wú)奈地對(duì)汽車(chē)之家稱(chēng)，“一方面是帶點(diǎn)政治任務(wù)色彩，另一方面是為了更好地講好資本故事?！?/p>
『8月17日盤(pán)后股價(jià)』
■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(chē)像造玩具車(chē)一樣。業(yè)內(nèi)人士稱(chēng)，這既不是完全正確的，也不是特斯拉應(yīng)該吹噓的。事實(shí)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(gè)燙手山芋，產(chǎn)品良品率太低，產(chǎn)能很難上去?！蔽祦?lái)內(nèi)部工程師陳琛（化名）告訴汽車(chē)之家，“特別是大鑄件，生產(chǎn)難度太高了?！?/p>
一體化壓鑄擁有較高的技術(shù)壁壘，不是說(shuō)往模具里塞一塊餡，一壓就成了。在模具設(shè)計(jì)階段，就得做好惰性氣體保護(hù)、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(méi)控制好，都會(huì)對(duì)壓鑄件的精度造成影響。
“正是由于沒(méi)有達(dá)到必要的標(biāo)準(zhǔn)，格倫海德超級(jí)工廠才有了鑄件墓地之稱(chēng)?！蓖饷椒Q(chēng)。一體化壓鑄十分考驗(yàn)“良品率”，馬斯克描繪的一體化壓鑄藍(lán)圖過(guò)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(shí)可以出70個(gè)件左右，而鑄件一小時(shí)能出20個(gè)就已經(jīng)不錯(cuò)了?！标愯≌f(shuō)，“我們看過(guò)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(bào)廢回爐重造的，不會(huì)拿來(lái)量產(chǎn)交付?！?/p>
如果要產(chǎn)能上去，實(shí)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(dá)到?jīng)_壓件的精度，基本上都要CNC機(jī)加工，機(jī)加工一個(gè)孔，成本就要一元，單單一個(gè)零件上就有20多個(gè)孔，實(shí)際上并不省錢(qián)，而且占用時(shí)間也更多了。
而特斯拉的做法是放棄了很多零部件的機(jī)加工，節(jié)省成本和時(shí)間。業(yè)內(nèi)人形容，特斯拉相當(dāng)于把一個(gè)圓鼓鼓的肚子直接壓出了八塊腹肌，省掉了健身跑步這個(gè)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(lái)了查爾斯·柯伊曼——蘋(píng)果Mac筆記本一體化鋁合金機(jī)身的研發(fā)負(fù)責(zé)人，對(duì)美國(guó)鋁業(yè)的鋁合金材料進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，使其能夠在無(wú)需二次熱處理的情況下，獲得相應(yīng)更好的強(qiáng)度、韌性等關(guān)鍵性能。
盡管如此，鋁壓鑄件和鋼沖壓的強(qiáng)度也沒(méi)有可比性。“雖然鋁比鋼輕1/3，但是強(qiáng)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(qiáng)度很低，即使是特斯拉，也只能做到90-150Mpa，而高強(qiáng)度鋼可達(dá)1000多Mpa，熱成型鋼快到2000Mpa?！?/p>
中保研在今年4月發(fā)布的Model Y碰撞測(cè)試成績(jī)，也許能從側(cè)面印證上述結(jié)論。特斯拉參加測(cè)試的是2021款標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航后輪驅(qū)動(dòng)版，這款車(chē)在“車(chē)內(nèi)成員安全指數(shù)”、“車(chē)外行人安全指數(shù)”、“車(chē)輛輔助安全指數(shù)”三個(gè)方面，均取得了G（優(yōu)秀），但在“耐久性與維修經(jīng)濟(jì)性”上，卻拿到了一個(gè)P（較差）。
因此，一體化壓鑄實(shí)際上對(duì)用戶也不友好。今年2月，一輛江蘇牌的特斯拉Model Y，在倒車(chē)時(shí)意外撞向了后方的墻體，導(dǎo)致車(chē)尾右側(cè)受損。保險(xiǎn)公司來(lái)現(xiàn)場(chǎng)后，估了20萬(wàn)元的維修費(fèi)?！百I(mǎi)來(lái)才28萬(wàn)，這車(chē)還不如報(bào)廢了。”車(chē)主很無(wú)奈。
雖然維修費(fèi)有保險(xiǎn)公司墊底，但未來(lái)電動(dòng)車(chē)的保費(fèi)或會(huì)持續(xù)上漲。一位業(yè)內(nèi)人士稱(chēng)，“對(duì)于車(chē)架后底板一體成型的工藝，在理賠端會(huì)造成理賠成本的上升，這也會(huì)影響到未來(lái)的市場(chǎng)車(chē)險(xiǎn)定價(jià)。”
特斯拉雖然跑通了一體式壓鑄0到90%的進(jìn)度條，但剩下的10%才是最艱難的，也是整個(gè)行業(yè)難以攻克的難題。
■省成本是個(gè)偽命題
特斯拉宣稱(chēng)，如果用2至3個(gè)大型壓鑄件替換370個(gè)零件，組成下車(chē)體總成將使制造成本降低40%。這可能也是個(gè)偽命題，或者說(shuō)在別家車(chē)企上不可能實(shí)現(xiàn)。
首先，車(chē)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(shè)備費(fèi)用。
目前，一臺(tái)國(guó)產(chǎn)品牌7000T的壓鑄機(jī)價(jià)格大約在6000萬(wàn)-7000萬(wàn)元，使用壽命約15年；一體化壓鑄模具的價(jià)格在每套1000萬(wàn)元左右，需要定期進(jìn)行更換，6000T以上的超大型模具壽命在5萬(wàn)次左右。
『力勁9000T壓鑄機(jī)』
此外，還有熔煉爐、噴涂設(shè)備、拾取設(shè)備、冷卻設(shè)備、修邊機(jī)、輸送帶、油溫機(jī)、高真空設(shè)備等，這些周邊設(shè)備和壓鑄機(jī)一塊組成一個(gè)壓鑄島。
中金證券的報(bào)告指出，同樣年產(chǎn)10萬(wàn)輛車(chē)，采用傳統(tǒng)沖壓-焊接工藝時(shí)，設(shè)備總投資約5.2億，全部采用一體壓鑄工藝，相對(duì)應(yīng)環(huán)節(jié)設(shè)備總投資為7.1億?？偼度氤杀静粌H沒(méi)有降低，反而還高出來(lái)不少。
“外界夸大了單個(gè)一體化壓鑄機(jī)對(duì)成本的削減作用，而忽略了這個(gè)龐然大物運(yùn)轉(zhuǎn)所需的周邊設(shè)備的成本。更何況，業(yè)內(nèi)所說(shuō)的輕量化效果，其實(shí)并不具備優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)階段投產(chǎn)意義不大?！标愯”硎?。
曾有車(chē)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(shí)現(xiàn)輕量化。
因此，也有一些主流車(chē)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(yīng)用計(jì)劃。
“一體壓鑄技術(shù)目前處于立項(xiàng)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(kāi)發(fā)總院副院長(zhǎng)康華平認(rèn)為，車(chē)企做一體化壓鑄，需要具備三個(gè)條件，一是這款車(chē)要達(dá)到一定的銷(xiāo)量；二是車(chē)企有議價(jià)能力；三是車(chē)企有新工廠投入的需求。
“降低成本其實(shí)是針對(duì)鋁沖壓的車(chē)身，相對(duì)鋼沖壓的車(chē)身是不會(huì)降低成本的，所以肯定要在高端品牌上先去實(shí)施，并且是有一定銷(xiāo)量的高端車(chē)型?！笨等A平稱(chēng)。
從現(xiàn)實(shí)情況看，車(chē)企可以采購(gòu)一大批一體化壓鑄設(shè)備，但當(dāng)前在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，除特斯拉外，還沒(méi)有一家車(chē)企的單一車(chē)型，在單一年度的銷(xiāo)量超過(guò)10萬(wàn)輛，更別提需要用到鋁材的高端車(chē)型。
我們承認(rèn)，馬斯克是個(gè)天才的發(fā)明家，堅(jiān)韌的創(chuàng)新者，他用一體化壓鑄推動(dòng)了汽車(chē)制造工藝的革新，但眼下，一體化壓鑄并沒(méi)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(shè)備各方面的配合。而汽車(chē)傳統(tǒng)四大工藝是經(jīng)過(guò)百年時(shí)間形成的，造就了整個(gè)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(lái)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(lái)還是未知數(shù)。
“急功近利是我們的弊病，希望有更多的車(chē)企可以靜下心來(lái)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(fēng)，嘩眾取寵?！币晃黄?chē)行業(yè)分析師對(duì)汽車(chē)之家說(shuō)，車(chē)企應(yīng)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(chē)之家 彭斐）