一体化压铸技术的优点
轻量化:一体化压铸可以利用铝合金的低密度特性,大幅度减轻车身重量,从而提高燃油效率或增加电动汽车的续航里程,提升车辆的操控性,同时在碰撞中提供更好的保护。从而在诸多指标中带来收益:环保指标方面,新能源汽车每减重10%,电动汽车(含插电混动)可以分别减少6.3%和9.5%的电能消耗;续航里程方面,新能源车重降低10%,续航里程可增加14%;动力性方面,新能源车重减少10%,0-100km加速性能提升8%;安全性方面,车身轻量化可以使整车中心下降,提升了汽车驾驶稳定性,车辆运行更加安全稳定;制动距离方面,新能源车重减少10%,制动距离缩短2-7米。以蔚来ET5为例,其车身后底板使用一体压铸工艺之后,重量降低了30%。具体到数据上,蔚来ET5的一体成型后底板重量减轻约13公斤。对于新能源汽车,重量每减轻10kg,续航可提升约2.5公里。
生产效率提升:通过一次压铸成型,减少了零部件的生产线数量和焊接环节的工序,缩短生产周期,提高生产效率。比如以前造一个Model 3后底板,需要先冲压出70多个零件,然后用1~2个小时经过焊装、涂装和总装制造工艺,把这些零件组装成一个底盘后底板。而到了采用一体化压铸技术的 Model Y,这部分合成了一个零件,而生产时间仅需45秒,且省去了后面的繁琐工艺。这让Model Y仅在后底板总成系统的成本就降低了40%。据报道,ModelY的制造时长从原先的10小时缩短至不到2小时。
成本效益:一体化压铸减少了制造工序和零件数量,降低了生产成本和车辆重量,同时也提高了生产效率。传统车企焊装车间一般会配备200~300名工人,而一体化压铸车间只需要20~30名工人即可,对于车企而言,能节约一大笔费用。
提高零件强度:一体化压铸避免了焊接造成的强度降低,使用更优化的工程学结构,提高了车辆的整体刚性和耐撞性。一体压铸工艺通常会配合新型高强度合金材料,对比传统钢材更硬,抗扭转刚度更高。比如说,余承东就在问界M9发布会上展示了新车的“硬”,在前后卡车夹击下,车辆的ABCD柱依旧保持完好。在一次重卡夹击的事故中,特斯拉A柱没有发生形变且整个车身依旧坚挺。这得益于特斯拉强大的刚性和钢铝混合车身框架和H型防撞结构。
设计灵活性:压铸技术允许更复杂形状的设计自由度,便于实现车辆结构的优化,促进创新设计的实施,如结构性电池等,进一步提升车辆的安全性能,且提高了车体空间的利用率。
一体化压铸技术的缺点
初始投资高:一体化压铸需要高性能的大型压铸设备和精密模具,初期资本投入巨大。
材料与工艺要求严格:铝合金材料的选择、热处理工艺及模具设计需高度精确,以确保成品的性能和尺寸稳定性。
质量控制难度:大尺寸压铸件的缺陷检测和质量控制更为复杂,需要先进的检测技术和严格的过程控制。
回收与再利用:一体化压铸件一旦损坏,修复难度大,对材料的循环利用提出了新的挑战。
维修成本:一体化压铸技术可能会导致车辆在碰撞后的维修费用变得昂贵,因为大面积的车身被铸成一整块,如果在事故中损坏,修复起来较为困难。
综上所述,一体化压铸技术在提高生产效率和降低成本方面具有显著优势,但同时也需要面对高初始投资和复杂的质量控制等挑战。随着技术的不断发展和优化,这些缺点有望得到缓解。