一體化壓鑄：特斯拉行，不代表你也行

（圖片來源：攝圖網(wǎng)）

作者|秦海清 來源|車百智庫(ID：EV100_Plus)

“我們既希望推動汽車動力系統(tǒng)的變革，推動汽車駕駛系統(tǒng)的變革，同時我們也更希望業(yè)界關(guān)注汽車生產(chǎn)制造方式的變革。”

4月2日，在中國電動汽車百人會論壇（2023）的“汽車新生產(chǎn)方式”分論壇上，中國電動汽車百人會副理事長、秘書長兼首席專家張永偉，發(fā)表了題為《推動汽車生產(chǎn)革命——從TPS到NPS》的演講，提出上述“希望”。

之所以要重視汽車生產(chǎn)方式變革，一方面是因為當(dāng)前新能源車企普遍存在盈利的經(jīng)濟性壓力；另一方面是很多企業(yè)，特別是那些在營銷、技術(shù)、品牌等環(huán)節(jié)有優(yōu)勢的企業(yè)，進(jìn)入汽車產(chǎn)業(yè)后面臨最大的困惑是“劣勢制約優(yōu)勢”，這個劣勢正是來自生產(chǎn)制造一端。

“看到特斯拉的工廠，我們發(fā)現(xiàn)對汽車生產(chǎn)工藝的定義應(yīng)該發(fā)生改變，而且必須發(fā)生改變。”張永偉說。

特斯拉做了什么？

一

特斯拉帶火“一體化壓鑄”

百余年汽車工業(yè)史上，曾經(jīng)出現(xiàn)過三次生產(chǎn)方式的變革。從福特的流水線生產(chǎn)，到豐田的精益生產(chǎn)，再到大眾的平臺化、模塊化生產(chǎn)，三次汽車生產(chǎn)方式變革都發(fā)生在上個世紀(jì)。

當(dāng)前，汽車工業(yè)正在經(jīng)歷電動化、智能化的變革，特斯拉作為這場變革的“先發(fā)者”，也在引領(lǐng)新一輪的汽車生產(chǎn)方式變革。

馬斯克曾自詡特斯拉為“汽車行業(yè)中最懂制造”的企業(yè)，他的法寶就是“一體化壓鑄”。

在汽車制造業(yè)中，沖壓、焊裝、涂裝、總裝合為四大核心技術(shù)（即四大工藝），主機廠就是通過這四大工藝實現(xiàn)從原材料、零部件到整車的制造過程。

所謂“一體化壓鑄”，是指采用特大噸位壓鑄機，將多個單獨、分散的零部件高度集成，壓鑄一次成型為幾個大型鋁鑄件，從而替代多個零部件先沖壓再焊接或鉚接組合的方式。

來源：國海證券

雖然不乏行業(yè)人士認(rèn)為“一體化壓鑄”的設(shè)想并非特斯拉首創(chuàng)，但業(yè)界公認(rèn)是特斯拉真正帶火了“一體化壓鑄”概念。

早在2015年，特斯拉就從蘋果公司招募頂級鋁合金專家查爾斯·柯伊曼，命其負(fù)責(zé)Space X龍飛船和特斯拉的材料工程團(tuán)隊，這是因為一體化壓鑄對鋁合金的需求量大。

特別是特斯拉經(jīng)歷2018年的“產(chǎn)能地獄”后，馬斯克為了提高生產(chǎn)效率，加快了一體化壓鑄的進(jìn)程，先后發(fā)布材料、制造工藝等方面的專利。

2019年初，特斯拉研制成功一種鋁合金配方——免熱鋁合金，該材料具有高屈服強度和高導(dǎo)電性，并且在壓鑄時還具有高流動性和低熱裂敏感性。同年7月，特斯拉提出一種車架一體壓鑄技術(shù)和相關(guān)的鑄造機器設(shè)計。

終于在2020年9月的特斯拉“電池日”上，馬斯克正式提出了“一體化壓鑄”的概念，提出前機艙、中地板、后地板采用一體化壓鑄的設(shè)想，同時發(fā)布CTC技術(shù)，將電芯或模組安裝在車身，連接前后的車身鑄件，使電池上蓋取代座艙地板。

此后，特斯拉在一體化壓鑄的道路上越走越遠(yuǎn)。去年，特斯拉又發(fā)布一項專利，將下車體的一體化壓鑄分為四個部分：1、前一體化壓鑄總成；2、乘員艙一體化壓鑄總成；3、電池CTC一體化總成；4、后一體化壓鑄總成。

中國電動汽車百人會副理事長董揚曾在其文章《汽車制造技術(shù)和材料也面臨重大創(chuàng)新》提及，特斯拉采取大型整體式壓鑄技術(shù)制造鋁合金前后底盤，也是開一代新技術(shù)之先河，必將在世界范圍內(nèi)對汽車的制造技術(shù)與材料產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

二

降本的誘惑

不出董揚預(yù)料之外，特斯拉帶火的一體化壓鑄正在四處蔓延。

3月21日，吉利汽車集團(tuán)CEO涂家閱在業(yè)績會上稱，吉利汽車正在效仿特斯拉，應(yīng)用一體化壓鑄等新技術(shù)，提高生產(chǎn)效率。

出自吉利的極氪汽車同樣在跟進(jìn)一體化壓鑄。4月1日，極氪智能科技CEO安聰慧在中國電動汽車百人會論壇（2023）演講中表示，在制造方面打造了極氪智慧工廠，尤其是一體化的壓鑄技術(shù)國際領(lǐng)先。

蔚來汽車也是一體化壓鑄的老粉絲了。近日，文燦股份發(fā)布公告稱，與蔚來簽署《戰(zhàn)略合作框架協(xié)議》，雙方將在車身一體化壓鑄結(jié)構(gòu)件輕量化研發(fā)、新材料應(yīng)用等方面深入合作。文燦股份是“一體化壓鑄”概念股中的熱門標(biāo)的。

此外，還有小鵬、高合、長城、長安等國內(nèi)車企，亦有沃爾沃、大眾、奔馳等國外車企也在布局一體化壓鑄。就連尚未造出車來的小米在去年也傳出了相關(guān)招標(biāo)信息。

為何眾多車企趨之若鶩？一體化壓鑄在汽車制造方面著實有諸多優(yōu)勢。

一體化壓鑄是對傳統(tǒng)壓鑄工藝的全方位升級，首先提高了生產(chǎn)效率，其次有利于車身輕量化，而最大的誘惑是顯著降低生產(chǎn)成本。采用了一體化壓鑄的特斯拉，屢屢刷低車單價，今年年初掀起的一場“價格戰(zhàn)”，讓行業(yè)領(lǐng)略了特斯拉成本控制的威力。

一體化壓鑄如何降低汽車生產(chǎn)成本？車百智庫根據(jù)多方分析，總結(jié)出以下6個方面。

1、零部件成本

一體化壓鑄“化零為整”，大幅縮減零部件使用數(shù)量，同時減少了相關(guān)安裝機器的使用，從而降低成本。

2、焊接成本

由于零部件的減少，相應(yīng)的焊接點也隨之銳減，代之以一次壓鑄成型。

3、原材料成本

與傳統(tǒng)工藝相比，一體化壓鑄對原材料的利用率顯著提高，意味著可以使用更少的原材料。這一點業(yè)內(nèi)存在爭議，有行業(yè)人士認(rèn)為，雖然一體化壓鑄用料少，但“料”也更貴了。

4、電池成本

車身的輕量化減輕了電池續(xù)航的負(fù)擔(dān)，也就是說，在保持續(xù)航里程不變的情況下，可以減少單車電池的搭載量。

5、人工成本

相比傳統(tǒng)制造流程，一體化壓鑄的自動化程度更高，因此所需要的工人數(shù)量可以大幅縮減。此外，由于零部件數(shù)量的減少，在進(jìn)行相關(guān)排查時也無需更多人力。

6、土地成本

土地成本的降低稍顯隱秘，特斯拉方面稱大型壓鑄機可以減少工廠占地面積約30%，從而降低了用地成本。

三

迎難而上or徐徐圖之

一體化壓鑄縱有百般好，但也不是想學(xué)就會的。車百智庫總結(jié)認(rèn)為，一體化壓鑄的普及在其前、中、后期都存在挑戰(zhàn)。

前期：投入成本高

一體化壓鑄設(shè)備比傳統(tǒng)壓鑄設(shè)備的采購價格顯著提高，意味回收設(shè)備成本的周期更長了，這對企業(yè)的資金實力是一個直接的考驗。

中期：工藝要求高

一體化壓鑄尚處于發(fā)展初期，材料、模具、流程等諸多方面的工藝尚未完全成熟，最優(yōu)解的發(fā)現(xiàn)有待于行業(yè)內(nèi)積累更多的經(jīng)驗，這意味著當(dāng)前一體化壓鑄的產(chǎn)品良率不比傳統(tǒng)工藝更優(yōu)。

后期：維修成本高

該項挑戰(zhàn)針對的并非企業(yè)端而是用戶端。

去年年初，一輛Model Y不慎撞墻，后車身受損嚴(yán)重，經(jīng)評估后維修費用竟然高達(dá)20萬元，而該車購買時不過28萬。正是這一事故讓特斯拉的一體化壓鑄技術(shù)“出圈”到了消費者層面。

之所以維修成本如此高昂，是因為需要“一體化更換或維修”，而不能做局部處理。當(dāng)然，特斯拉一體化壓鑄的部位出事故率并不高，只是說存在風(fēng)險?？傊厮估?ldquo;耐久性與維修經(jīng)濟性”表現(xiàn)堪憂。

綜上可知，雖然一體化壓鑄可以降低汽車的生產(chǎn)成本，但其本身的成本和消費者可能承擔(dān)的用車成本目前還沒有普遍降低，因此也有車企不敢“迎難而上”，而是選擇徐徐圖之。

方正證券分析認(rèn)為一體化壓鑄勢在必行，如今處于探索期和成長期的拐點處，未來將進(jìn)入飛速增長的發(fā)展階段。浙商證券預(yù)測未來一體壓鑄工藝有望在新能源車中達(dá)到50%-70%的滲透率。信達(dá)證券直言未及時布局一體化壓鑄的技術(shù)的廠商長期或面臨被市場淘汰的風(fēng)險。

也許一體化壓鑄不是汽車生產(chǎn)方式變革的最優(yōu)解，但至少提供了一個“參考答案”，結(jié)合市場情緒以及眾多券商研究來看，一體化壓鑄還將火一陣子。

【全文參考】

[1]《推動汽車生產(chǎn)革命——從TPS到NPS》，張永偉

[2] 安聰慧在中國中國電動汽車百人會論壇（2023）的演講

[3]《車價大戰(zhàn)》，財新周刊

[4]《一體化壓鑄降本增效，行業(yè)浪潮將至》，民生證券

[5]《一體壓鑄深度，高效率、低成本輕量化的汽車制造革命》，浙商證券

[6] 《降本增效，一體化壓鑄方興未艾》，東吳證券

[7]《一體壓鑄新趨勢，汽車制造大變革》，信達(dá)證券

[8]《一體壓鑄方興未艾，推動車身制造變革》，東莞證券

[9]《一體化壓鑄勢在必行，市場空間前景可期》，方正證券

[10] 《特斯拉生產(chǎn)制造革命：一體化壓鑄》，國海證券

[11]《一體化壓鑄：工業(yè)神話or資本泡沫？》，車市物語

[12]《特斯拉一體化壓鑄工藝背后是“天價維修費”？官方稱“更安全”，專家：屬“一錘子買賣”》，每日經(jīng)濟新聞

編者按：本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號：車百智庫(ID：EV100_Plus)，作者：秦海清