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一体化压铸火了 然后呢?

文 | 本刊记者 张贺 日期: 2022-11-02 浏览次数: 74

科技行业从来不缺引领者。苹果 的 iPhone 4 曾开创了智能手机时代, 特斯拉则引领了全球电动车狂潮。在 电动车如日方升之际,BBA 逐渐被比 亚迪、蔚小理们所取代,后者则成为 购车一族的首选项。不过,电动车虽 好,却总有一个痛点挥之不去,那就 是续航。 

为了提高续航里程,各大产业链 公司绞尽脑汁。 

除了想方设法提高电池的能量密 度,主机厂还在汽车生产上挖空心思。 比如,特斯拉成功应用在 model Y 量 产的一体化压铸,引得蔚来、小鹏乃 至大众、奔驰等纷纷跟进,进而在 A 股掀起一波资本狂潮。 


一体化压铸有多好? 

资本的选择背后,是利益的权衡。 

汽车传统制造工艺主要包括冲压、 焊装、涂装、总装等 4 个环节。在将 合金板材冲压成不同的零部件单件后, 通过焊接、铆接、涂胶等方式组装成 白车身(车身焊接总成),再进行防腐、 喷漆等涂装处理,最后将内外饰、动 力总成、底盘总成等零部件装配至车 身上完成整车总装。 

由于汽车白车身由上百个形状、 材料各异的零件组成,每个零件的误 差都会影响整车的性能和安全。因此 主机厂必须对每个零件的设计到包装 物流以及到厂验收整改等全程严格检 测和管控。这就增加了汽车生产成本, 效率也不高。

还有汽车重量的问题。根据国际 铝业协会相关数据,电动车重量与耗 电量正相关,纯电动汽车整车重量若 降低 10kg,续驶里程则可增加 2.5km。 

随着轻量化需求的不断增加,通 过铝代替钢以降低自重成为主流选择。 铝合金用量的逐渐提升,车身结构件 拼接工艺采用原有的冲压 + 焊接工艺 难度也相应增加,从而导致成本上升、 效率下降。 

在这种背景下,一体化压铸应运 而生。 

2020 年 9 月的电池日上,特斯拉 宣布 Model Y 将采用一体式压铸后底 板总成,将原来通过零部件冲压、焊 接的总成一次压铸成型,相比原来可 减少 79 个部件,制造成本因此下降40%。而且一体化压铸后,Model Y 车 身重 66 公斤,比尺寸更小的 Model 3 同样部位轻了 10-20 公斤。同时零件 一体成型在对应碰撞时候能够更好地 承受冲击力,提升车身骨架安全性。 

不仅如此,采用一体压铸技术后, 生产流程简化,在生产效率大幅提升 的同时,所需的技术工人大幅缩减, 人力成本也相应降低。 


产业链公司积极布局 

新技术的应用总要先突破技术难 点,大吨位压铸机就是其中之一。 

东吴证券研报显示,不同尺寸的 汽车零部件的压铸,需要相应吨位的 压铸机来实现。根据各家企业披露资 料测算,从铝合金小件外壳(上限 1600T)到车身结构件(减震筒 / 纵 梁 /A/B 柱 等 )( 上 限 4400T), 所 需压机的锁模力不断提升,一般的高 压压铸机在 1000-4400T 之间。更 大体积的产品,需要更大吨位的压铸 机配合,从目前的公开信息看,一体 化压铸所需压铸机基本都在 6000T 以上。

力劲科技是大吨位压铸机的主 要供应商。2018 年,力劲科技旗下 IDRA 推出 6000T 超大吨位压铸机, 并于 2020 年供应特斯拉,就此拉开超 大型压铸机的序幕。此后,力劲科技 又先后完成 6800T、7200T、9000T 压铸机的交付,并且与广东鸿图完成 12000T 超大吨位压铸的签约。 

除了力劲科技,A 股海天精工的 兄弟公司海天金属于去年 6 月,同旭 升股份、美利信科技、辉晗精密就超 大型压铸机签署战略合作协议,并于 同年交付了首台 8800T 压铸机。A 股 注塑机龙头伊之密也在今年 5 月发布 了 7000T 超大型压铸机,并与一汽铸 造建立 9000T 压铸机的战略合作。

采购压铸机的上市公司不止有广 东鸿图和旭升股份,文灿股份在国内 的一体化压铸领域更是走在前列。 

公开资料显示,文灿股份在 2021 年拥有 6000T 压铸机 2 台,9000T2 台。今年将拥有超大吨位压铸机 7 台, 其 中 6000-7000T 的 压 铸 机 4 台, 9000T 的压铸机 3 台。在量产进度上, 去年 11 月文灿股份就完成 6000 半片 式后地板试制,9000T 一体化压铸也 已完成。在 2021 年年报中,文灿股份 称已经取得国内头部新势力订单,今 年将进入量产阶段。 

此 外, 今 年 2 月, 拓 普 集 团 为 7200T 一体化超大压铸后舱的成功量产 举行了隆重的下线仪式 ;爱柯迪此前宣 布拟购买 4 台 6000T+ 压铸机; 泉峰汽车预计 2022 年底前 完成 7 台大型压铸设备安 装和调试 ;6 月嵘泰股份 与力劲集团签署协议,向 力劲采购第一批 3 套 9000T 超大型压铸单元,后续会根据项 目进度追加采购。 

材料是一体化压铸的关键。 

热处理通常是提升铝压铸件强度 的工序。但是因为一体化压铸产品尺 寸较大,热处理会导致产品产生形变。 因此,一体化压铸产品迫切需要免热 处理合金。目前美国铝业公司、德国 莱茵公司、特斯拉以及国内的立中集 团、上海交大轻合金中心均研制了相 应的免热处理合金。

其中,立中集团于 2016 年开始 立项免热处理合金项目研发,2020 年 申请并相继获得了国家发明专利证书, 打破了国外在该领域的产品垄断和技 术封锁。帅翼驰集团的免热处理合金 材料已通过蔚来汽车验证,广东鸿图 也已研发三种具有自主知识产权的高 强度高韧性压铸铝合金材料。


变革中无人能退 

在新能源车轻量化趋势下,主机 厂的积极推动,意味着一体化压铸已 经是大势所趋。作为变革传统汽车制 造工艺的新技术,一体化压铸的出现 使得汽车零部件尤其是结构件企业如 芒在背。 

一体化压铸所节省的成本,就是 部分零部件企业的利润来源。 

在过去,一辆汽车的结构件种类 繁多、形状各异,可分配给多家厂商, 大家“共喝一锅粥”。而一体化压铸得 到的是一个大型结构件,考虑到汽车 的特殊性,很难将同一个结构件分配 给多家企业来操作,而且主机厂与供 应商的合作向来比较稳定。也就是说, 如果一体化压铸的布局慢了, 未来就可能“喝西北风”。 

这不仅仅是个别环节, 而是对于绝大多数汽车零 部件企业都是如此。当前 一体化压铸仍处于发展初 期,随着技术的进步,未来可能 不仅仅汽车后底板,包括前底板、A/ B/C/D 柱、前围总成等车身结构件以 及电池盒等三电系统产品的生产工艺 都可能被重构。谁也不知道什么时候 会轮到自己,能做的只有积极布局。 

不仅如此,一体化压铸让汽车制 造工序更加简易之后,未来是由主机 厂亲自操刀,还是交给零部件企业参 与,也是个变数。如果越来越多的主 机厂选择亲自参与,那么留给零部件 企业的空间可能会更小。相比之下, 大型压铸机和免热处理合金材料的机 会可能更确定一些。 

当然,现在毕竟还是一体化压铸 发展的初期,未来行业如何演变并不 确定。对于零部件企业来说,除了拥 抱一体化压铸,或许也没有更好的办 法了。

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