特斯拉汽车一体压铸,为什么会降低成本?

2024-05-15

1. 特斯拉汽车一体压铸,为什么会降低成本?

很多爱车的网友们在看到特斯拉的相关信息之后,也会对于他的新品种或者是新的制作工艺展开了讨论。比如说特斯拉他将展开一体压铸式的方式来制作车辆,这样的话也可以让它的成本降低。但是像这样的情况,为什么之前其他的一些汽车厂家没有像这样的类似的尝试呢?主要是很多人认为如果用铝材做一体压铸的话,会给整个车工艺降低了很大的成本,也会带来很多的安全隐患。

特斯拉开启了很多新式的发展有的创意也是非常值得肯定的,但是也有一些比较违反大众认知的常识性的举动。因为像这样的一体压铸化,不可避免的会把车辆的质量以及后期的维护成本带来一定程度上的隐患。在制作的过程中降低了成本的话,那这些成本就有可能会带给一些消费者来承担了。因为一些买车的人在买了车之后,后期车辆如果会发生一些安全隐患,或者是有一些磕磕碰碰的这种情况的话会花大量的金钱去进行维修,或者是车辆的质量有些堪忧。

所以用户在提车的时候可能会感觉到非常的开心,能够花比较低廉的价格,就能够买到很好的车辆或者是很好的品牌。但是在用车的过程中可能会觉得这些车辆并没有自己想象的那么好,或者是很容易就有坏的这种情况发生。对于其他的一些品牌,比如说像丰田还有大众他们都会觉得这些品牌在管理研发以及物流、销售等流程来达到一个降低成本的目的,但是它不会以吸收车主的利益为前提。所以像特斯拉这样以车辆本身运用一体压铸这种方式来造车的话,以这种方式降低成本,可能会给车辆的质量以及后期的维护压力带来很大的安全隐患。

所以也让很多网友们针对于特斯拉的这个创意感到不够认可,并且像这样的形式其他的厂商也是不愿意去进行的。因为这种信息有可能会导致自己的品牌欢迎度下降,而且也会让其他的一些厂商借用这个问题去打压该品牌。所以 以这种方式来降低车辆制作成本是不可取的,而且也不会让很多的网友们或者是一些消费者们所接受。如果在很多安全保障到位的情况下做出相应的产业升级,还是值得去支持的,毕竟一体铸造有它的优点。但是目前还没有抛出一个可行的策略,能够让这个一铁铸造做出很好的效益。

特斯拉汽车一体压铸,为什么会降低成本?

2. 特斯拉一体压铸的汽车,是否会降低其安全系数?

一体压铸的成本低,但售后维修的费用却很高,安全系数并未降低,因为特斯拉有很好的安全制动系统。与传统厂商采用冲压技术不同,特斯拉采用的是压铸技术,通过一次性的压铸技术,可以保证特斯拉汽车的生产成本降低20%以上。有数据显示,在特斯拉的上海工厂,产线上每两分钟就能下线一台特斯拉Model Y,,而压铸机一次压铸的过程只要80秒就可以完成,每个小时压铸机可以完成至少40个铸件。而传统的冲压工艺需要两个小时才能完成零部件的组装。所以毫无疑问,压铸工艺为特斯拉工厂提高了不小的效率。

而在其他成本上,压铸工艺也有巨大的优势,例如传统的工艺,要完成多个零部件的生产加工,需要更多的机器和模具,人工和机器的成本都非常高,但采用一体式的压铸机之后,工厂仅是占地面积就能节省30%,而工人数量更是能减少到十分之一。不过压铸工艺也有一个不小的缺点就是维修成本,一个冲压而成的汽车,遭遇损坏,只需更换一个零部件即可,而压铸而成的汽车,可能要更换更大面积的零部件,所以后期维护成本不低。

至于安全系数上,目前还没有数据显示,压铸的汽车车身质量要比冲压的车身更差,而且碰撞测试中,特斯拉汽车的安全系数也没有明显降低,大众对其的安全担忧主要在其电池上而不是压铸的车身。

参考资料:
据了解,特斯拉首席执行官伊隆·马斯克在财报电话会议中表示,“我们基本完成了Cybertruck皮卡的工程设计。我们已经不停留在设计这一阶段了,设计的部分搞定了。我们将很快订购用于生产Cybertruck皮卡的设备。
我们将采用更大的特斯拉自主研发的设备来生产Cybertruck皮卡的后车身,因为很显然,它更大,车斗也更长,载重将很大。因此,我们将使用8000吨的压铸机进行后车身铸造,而Model Y我们才使用6000吨的压铸机。6000吨的压铸机算是世界上最大的压铸设备了。8000吨的比那还要大很多。这款车型将是无与伦比的。如果幸运的话,我们将能够在今年年底之前交付一些产品,但我预计将于2022年实现量产。”

3. 如同做玩具一样造车,特斯拉带头的一体化压铸是真热还是虚火?

有网友发现特斯拉造车就如同做玩具一样,而且特斯拉带头的一体化压铸在小编看来就是一种虚火。毕竟这种压铸技术在一定程度上减少了车身零件数量,来节省成本,虽然生产效率提高了不少,但是车的质量并没有相应保证。再加上特斯拉车辆一直以来都在出现问题,所以销售量也持续降低不少,即使有人购买,但也只是少量。
其实小编对于特斯拉并没有相应的歧视心理,毕竟特斯拉的车辆在一些方面做的确实非常不错,也能够体现出相应的优点,但是一体式压住这项新技术还在适用阶段。另外国内车企也想以这个技术作为核心卖点冲刺中高端市场,但是要注意整体车辆的正常运行以及性能,这样才可以有效保证大家的合法权益。虽然这款技术可以让整体的制造成本降低40%,重量减轻,续航能力也随之增高,但是并不能够得到大家认可。
另外一体式压铸机能够在短短的两分钟之内就能完成一架车辆的铸造,有些吓人,而且也让大家不得不怀疑,这样制造出来的车辆能正常使用吗?传统的工艺打造时间则需要1~2个小时,这在一定程度上缩短了几十倍。所以小编认为特斯拉这样的说法也是想要以其为噱头来吸引大家的注意,从而增加车辆的售卖,不过大家为了安全,还是不太会选择特斯拉车辆的。
除此之外一体式压铸业务在前期的投入是非常巨大的,而使用寿命只有15年,所以这个成本费用是非常高昂的。再者一体式压铸业务现在还面临几个方面的困难,所以导致未来发展空间受限。而且一体化压铸下的整辆车出现了问题,那么维修成本要随之增高几倍,一旦车架后地板损坏,则需要整体更换,这对于消费者来说并不是一件好事。

如同做玩具一样造车,特斯拉带头的一体化压铸是真热还是虚火?

4. 特斯拉一体压铸,传统车企鸦雀无声?

  不得不承认,特斯拉是自带流量的明星车企,一举一动都会被解读为“颠覆传统”和“挑战未来”。马斯克经营的人设功不可没,当然特斯拉在软件方面的基因天赋确实一枝独秀。
   所以当这一次,特斯拉上海超级工厂宣布大型压铸机投入量产后,被很多人解读为“特斯拉的又一次屠龙”。
      这可能源于马斯克自己对费利蒙工厂落成的一体压铸的评价口吻:“这是世界上最大的压铸机,可以让车身后部一体成型...”
   所以在吃瓜群众的心里,车只要分为前部后部,后部一体成型一听就是某种厉害的技术。并且也有不少媒体的宣传稿件中,对一体压铸进行的一边倒的优势宣传,比如“像做玩具一样造车”。
   其实一体压铸这件事并没有那么颠覆,也没有那么美好。
      实际上,一体成型的零件可以看作是后底板总成的一部分。具体位置在后排座椅下面,也就是后排乘客的屁股下面。
     
   它的作用是什么呢,根据字面意思,地板地板,用来容纳和放置的,并不是主要参与结构安全的部分。一幢楼塌了,都会说地基大梁不牢,没人会说地板不够坚固吧?
   所以,特斯拉在这个零件上采用一体压铸的唯一目的是从三个方面降低成本。
   作为对比,我们换个角度看下传统车企(或者说除了特斯拉外的车企)是怎么做的。
        
   是用强度不一的板材,冷冲压出管、盒等零件,然后焊接出来的。所以这一块的零件总数会多达几十上百个。
   对于这一点,特斯拉表达得很明白:自己的一体式压铸技术能把原有的70多个零件,减少为2个。
   听到这里,如果和产线打过交道,就能一下明白其中的经济价值,也正如特斯拉对外公布的:
    2个零件的浇筑只要90秒,2套模具。而普通车企的70个零件冲压+焊接需要2小时以上,这对上下游生产中需要的设备、场地、人工、生产节拍、检验、物流都有极大的成本价值。 
      但是如果好处都被一体压铸占了,传统车企望着动不动20%以上的成本空间,砸锅卖铁都要上设计和技术。
   首先特斯拉的90s我认为还算合理,但“传统车企”的70个零件的冲裁+冲压+焊接绝对用不了2个小时。对于冲裁和冲压,对于简单型面来说加起来也就1秒左右。焊接看焊缝长度,后地板总成以点焊为主,没有太多长焊缝。当然,如果从每一个零件上传送带到下传送带,进入下一道工序这样的方法来算,确实可能长达2个小时。
   以上并不是反驳特斯拉的优势,无可辩驳的是2个零件压铸焊接所需要的时间绝对小于70个零件的加工焊接过程,但没那么夸张,至少没有夸张到让主机厂的聪明蛋们选择更新设备和工艺。
   另外,压铸虽然是一体成型,听起来似乎强度更大,实际上过程控制更难,远不及冷冲压来得成熟。
      开个小玩笑,上图是重力浇筑,而压铸则多了主要的喷射加压的过程。但是上图能说明一定的问题,铸造本身对于零件的细节把控要远远比自零件加工-组装来的差——除非是用造型不复杂且只考虑强度的场景,比如发动机缸体、转向节等大块坨坨上。
        
   由于铝是被融化后喷射加压成型的,也不得不考虑热胀冷缩等导致变形的因素。并且不合理的温度变化过程还可能影响零件强度一致性。
   以上都是传统车企不用一体压铸的原因,那么成熟的上游——钢厂,那么成熟的工艺——冲压+焊接,还能让质量和一致性牢牢控制在质量工程师的手里。要做改变,整个产业都要有新的配套和摸索的过程,划不来的。
   所以,特斯拉的后地板一体压铸,也没有到让传统车企目瞪口呆的程度,他们中的很多都评估过这种工艺的优劣,并最终选择了放弃(或者用在小尺寸或特殊零件上,而不是那么大那么复杂的总成)
      但压铸本身有一个无法被忽视的优势,也是特斯拉做这件事的唯二动力——成本。如果能做到平替,牙缝里挤出来的1个点两个点都是弟弟,压铸应用在越大越复杂的总成上,带来的成本收益就越大,至少是两位数起步。
     
   并且,附带的收益在电动车生产节拍上将会被无限放大,最终特斯拉的目标一定是压一个车头,压一个车位,焊接在地板上铺上电池。
     
      想一想,压机换一套模具,三下压出一台车。
   当然,以目前的地球 科技 水平,特斯拉也仅仅在Model Y的私密处应用了一体压铸零件,算是一种尝试和经验积累。对于传统车企来说,原本是没有动力去做太大的改变的,除非核心利益受到挑战,比如大家都是B级车,特斯拉的成本是你的一半。
   抱着只讨论技术的目的,特斯拉的新技术在目前的优势可能不是太大,但很有可能会影响行业的方向,这就是强力鲶鱼的力量吧。

5. 特斯拉8000吨压铸机的优缺点是啥?一体铸造车身真的来了

 最近有个新闻,特斯拉从意大利IDRA又采购了一台8000吨级压铸机,很可能用于制造Cybertruck车身。说实话,特斯拉之前在Model Y上用的6000吨压铸机,已经是我在 汽车 行业见过比较大的。
      这东西有多贵?先说这玩意儿有个重要参数,叫做锁模力,你可以按字面意思来理解,国产报价大约按锁模力1万块钱1吨来算,如果按 线性推算 8000吨就是8000万人民币左右(当然随着吨位的增加该价格有可能还会更高,同时根据政策法规以及退税政策变化,不排除会有优惠)。
      这个工艺用于哪呢?很多人认为是车身一体铸造就是整个车身,其实并非这样,大家看Model Y车身这个黄色的部位。
      这个部位对于工程师来讲,已经很大了,大到我不太会定义这是个什么玩意儿了,只能说这是集车身后部、后桥塔顶轮拱的一体化大型零件,那么有了这个压铸机,这个工件特斯拉说了,以后就要用压力铸造一气呵成了。这时候很多自媒体就嗨了,都在说什么压铸机高 科技 ,但具体怎么 科技 高他们讲不出来,那么今天老王从三个优势和两个隐患给大家讲讲这里面的门道。
      首先,第一个优势,成本优势。说文解字,压铸压铸,就是压力铸造,压铸机的工作循环一般从合模开始,依次是射料、回锤、冷却、充氮气、离嘴、开模、顶出、顶回,最后是喷雾,这是一个循环。
      实话说这种问题你去问一下传统车企搞车身的工程师不一定清楚,但干过发动机的工程师知道,因为我们的3C件中的两件,Cylinder block缸体、Cylinder head缸盖,都有铝合金压铸工艺,所以这事儿老王来说还算合适。
      大家知道,埃隆马斯克除了口号里喊的,工程师文化以外,本质上自己还是个商人,所以这里大家要明确一点,就是所有铸造工艺都比锻造和冲压有着绝对的成本优势,我们熟悉的锻造本质上是要去除大量材料、毛坯阶段金属金相结构细微变化,也不算可控。还有冲压,冷作硬化,裁切之后也是大量的材料浪费,都属于粗放型工艺,另外多数人鼓吹的激光焊接也是没有传说中那么神奇,实际上就刚才描述的这个位置,一体式铸造还是有绝对成本优势的。
        
   特斯拉是什么公司?人家蔚来小鹏争着做新能源的奔驰宝马,特斯拉反其道而行之,要做新能源界的丰田大众,那么这生产节拍就变得异常重要,压铸在6000-8000吨级别的生产节拍,单一工位来算,根据艾德拉公司11年时候的专利显示,为了提高节拍,在铸造零件压力密封过程中,这项专利能够将两侧的铸造半膜之间形成空腔,并且向这个空腔中,注入带有温度保护的熔融金属。由于在这个空腔中是负压状态,能有效消除铸造湍流产生的气泡,在压铸的时候对于材料的一致性,和铸造速度非常有帮助,这回艾德拉公司的8000吨压铸机也带有这个功能,那么根据特斯拉公布的数据来看,每次铸造会将80公斤左右的铝合金液体,以每秒10米的速度注射进冷室模具中。节拍为85秒左右,算下来每小时42件,三班倒差不多是每天1000个这样的输出速率,从这个角度来看,算是优化了目前的节拍。
      刚才提到的意大利IDRA公司是啥,这家公司是 历史 最悠久的有色金属压铸机制造商之一,这里顺便提一句,和我们国家公司做大了就想做不同品类的跨界产品的风格不同,这家意大利公司自1946年成立以来,一直在压铸这一个工艺上深耕细作,到目前为止全球稳定运行的,上万台压铸机都是他们家生产的,很多国家的军工、化工、设备制造、 汽车 以及航天都用他们家的,而且MIT麻省理工学院,一直和这家公司在SSR半固态压铸方面有密切合作。
      很多业内小伙伴上学时候都读过不少这家公司的专利,而且他们公司是最早把远程控制诊断思维带入工业的,当年很多人就是在这家公司实时更新的仿真下才得以毕业的,总的来说,这也算是特斯拉的一大优势,就是这家供应商,把压铸这项技术做绝了。这家公司现在在上海浦东新区也有办公楼,大家有空可以去看看门脸儿。而且原则上IDRA和中国也有着非常深厚的友谊和技术关系,大家可以同步搜索一下力劲集团,反正它有希望以后把IDRA全体系技术都吸收到,这家企业也是中国市场上的隐形冠军, 汽车 行业要看这种公司,可不是某些互联网公司玩资本的。
      那么一体化压铸有隐患么?当然有,而且还不小,不然戴姆勒造车134年了,人家没想过么?实际上,干过铸造的,都见过沙眼吧?缸体水道里面超过一定深度的沙眼,在水道穴蚀的作用下会发生穿孔的风险,缸盖背面不影响气门室座圈装配的小型沙眼,我们有时候却能够拍板放行,这是为啥?是因为铝合金在不同模式的铸造缺陷,接受标准不一样。
   从断裂力学角度来看,车身铸造件的压铸铝产生的裂纹会呈线性发展,随振动和交变应力冲击会逐渐扩大,产生断裂失效的潜在可能性。假设发生中型事故。
      撞过之后的内伤也不好查,一般用无损检测中的一种来探伤,有可能是超声,也有可能是X光。
      那如果查出内伤怎么办呢?大概率就是只换不修。从技术角度来看,特斯拉这个操作,对于车辆价格越来越低的市场是十分不友好的。目前从上海方面得知GIGA工厂的整体铸造,由于用的特殊牌号的铝合金,在压铸过程中能够产生类似球化(但并非球化)的一种现象,初步解决这个问题。
      简单理解就是这种材料能够将一部分铝合金压铸过程中的应力得到合理释放, 所以为什么前面叫做隐患不叫缺点,原因就在这, 在特斯拉公开材料属性和牌号之前,我反对一切以工艺对产品下定论的人,因为忽略材料谈工艺就是耍流氓。
      另外一个造成铸造缺陷的可能环节就是冷却,大家要知道,冲压是冷作硬化,不加热的,但是铸造是从热到冷,金属液体冷却之后会收缩,铸造腔内,就需要设置一个,最晚被冷却的小材料池,去随时补充冷却收缩之后的空间,不然就又会形成缺陷。
      那么这里面就涉及大量模具设计经验,和仿真模拟的参数,实话说,这里面积累的经验,IDRA够,但特斯拉是不太够的。目前为止,6000吨级别针对Model Y积累的极端情况的仿真刚刚够多,别看8000吨用在外观那么规则的Cybertruck上,这个零部件铸造的时候还是类似的。
      我们有时候听压铸工程师开玩笑说,这项工艺,有机器有材料还不行,有工艺工程师也不行,就得熬年头,新的设计模具一变,前几个批次质量状态一定是不太好的,毕竟这东西他们讲,是艺术。
      而且模具具体设计方面还有一点,就是压铸过程中本身会有不可避免的气孔,加上高速金属射流,对模具破坏性更大,所以压铸之后的零件尺寸,往往会呈现极其复杂的表面形状,需要特别耐心的外观处理,零部件下线之后总结四个字就是“殚精竭虑”。
      听几位在职的1线人员说,就这套设备上马之后,貌似只有中国工人能玩转好,为什么呢?第一,检测团队和维修维护团队对于高水平工人的需求量反而增大了,所以别一听这种设备减少人力,就开始开始鼓吹工厂无人论,估计是机械手宣传片看多了,实际上,无论工艺进步到什么程度,人--机-料-法-环,还是一个都少不了,都是以人为本。在这一点上中国工人的耐心程度可以说是全世界最高。
      第二,相比欧美工人,中国工人工资低且易接受加班,相比东南亚工人又有更高的专业度,今后随着技术的进步,重复性工作的岗位会减少,但能力模型好,工资性价比高的人,基本还都在中国,这就是中国制造业的最大优势之一,建议特斯拉从国际局势和地缘政治上理解一下,善待中国工人,偶尔给发发奖金,别让这些高端工人和工程师流失,这对特斯拉来讲有好处, 因为离开中国特斯拉什么都不是。 
      那么前面我们说了这么多,节拍优化、成本降低,在马斯克眼里,确实是忽略一些保守因素一定要激进上马的原动力,但我们作为用户,还是要理解老王直播间里讲的那句:新车等半年的口号。这种重要的技术变迁,我们需要等待真正成熟之后再下手, 对于普通用户来讲对于技术的评价也不要一听说这东西有风险就唱衰,毕竟有个公司在前面替其他企业试错也不是坏事。 
      那么特斯拉车身上还有很多值得讲的有争议的技术应用,从用户角度来讲,我是建议等成熟技术经历过大事之后再做选择是比较稳妥的,技术角度来讲我是支持的,毕竟只有激进的技术才能激励 社会 前进,不然大家都守着旧的技术原地踏步,科学进步的路上一定是有血有教训,只不过目前来讲,这些血和教训是尝鲜极客进行填补的,这些人值得敬佩,因为他们在替普通用户试错,比如下一期老王将会降到一个人,约书亚·布朗,这是一位特斯拉自动驾驶的死忠粉,他的生命止步于一场对于Autopilot过度信任的事故。
      那么他之后又有多少人步了后尘,是不是因为自动驾驶死过人我们就要停止研发?下一期我们针对自动驾驶的芯片发展以及自动驾驶的定义与目前的进度跟大家一起讨论一下,我是老王,下期见。

特斯拉8000吨压铸机的优缺点是啥?一体铸造车身真的来了

6. 特斯拉采用全球最大压铸机 Model Y车身后部可一体成型

马斯克日前在社交网络上表示,特斯拉费利蒙市(Fremont)工厂将采用全球最大的压铸机。特斯拉工厂将采用全球最大压铸机马斯克表示, “将会非常兴奋地看到我们 Fremont 工厂的压铸设备开始运转,这是世界上最大的压铸机,可以让车身后部一体成型,包括防撞梁。”

特斯拉费利蒙市(Fremont)工厂正组装机器
首席执马斯克表示,特斯拉设法将 Model 3 的后下部车身由原来的 70 个零件变成了 Model Y 两个零件,更少的零件将有助于车身组装,并减少潜在的故障点。

另外特斯拉计划在年底之前进一步将车身后三分之一部分铸成单件,“我们将在今年晚些时候进行单件铸造,这意味着基本上将车身后三分之一部分铸成单件。”

此前网上就已经曝光了特斯拉“巨型压铸机”的专利图。专利中表明:“根据目前车架配置的多向压铸机包括一个具有车辆覆盖件的模具,以及几个可以相对于覆盖件模具平移的凸压模具。此类凸压模具会分别移动至铸造机中央的铸造区,负责不同部件的铸造,在一台机器上完成绝大多数的车架铸造工作。”
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

7. 铝压铸车只有特斯拉用吗

铝压铸车只有特斯拉用。
特斯拉的电池太沉了不得不在车身中大量使用铝合金来减重,为了降低成本不得不使用了力学性能差的压铸成型,而传统车企对于车辆减重的需求远不及特斯拉迫切,想降低成本用钢材冲压件就可以了。
锻造加工性能最好但成本最高,冲压加工性能和成本上控制得最为均衡,压铸成本最低性能最差。

传统车企知不知道一体化压铸省钱?肯定知道,但他们不会这么干。因为一,他们没有这个需求,现有的加工方式已经可以满足性能或成本要求,而制造巨型整体压铸机非常昂贵。二,压铸出来的车身不仅性能差,还不好修,大大增加了用户购车的后续成本。

铝压铸车只有特斯拉用吗

8. 特斯拉采用全球最大压铸机 Model Y车身将采用整体铸造件

日前,特斯拉订购的世界上最大的铸造机已经到货,正在弗里蒙特工厂的一个类似车棚的结构下进行室外安装。


“将非常兴奋看到我们Fremont工厂的压铸设备开始运转,这是世界上最大的压铸机,可以让车身后部一体成型,包括防撞梁。”特斯拉CEO埃隆?马斯克表示,通过该设备,特斯拉可以将Model 3后部车底原本70个零件,在Model Y电动SUV中变成了只有两个零件。
更少的零件为车身装配过程提供了便利,并创造了更少的潜在故障点。从而使产品成本更低,更耐用。
此前,网上就曾曝光过特斯拉“巨型压铸机”的专利图。专利中表明:“根据目前车架配置的多向压铸机包括一个具有车辆覆盖件的模具,以及几个可以相对于覆盖件模具平移的凸压模具。此类凸压模具会分别移动至铸造机中央的铸造区,负责不同部件的铸造,在一台机器上完成绝大多数的车架铸造工作。”
此前,埃隆?马斯克表示,不断提升Model Y铸件的效率是很棘手的。特斯拉目前正在组装 "世界上最大的铸造压力机",以便能够加快生产速度,转向单件铸造。
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