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汽車制造的世界盡頭,就是一體壓鑄了?

2022-06-17 08:57
芯世相
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汽車制造的世界盡頭,就是一體壓鑄了?

特斯拉引領(lǐng)的大型一體鑄鋁車身,漸漸有了“人傳人”的趨勢。

今年年初,奔馳發(fā)布了概念車EQXX,后車身采用了名為“BIONEQXX”的仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),其本質(zhì)正是大型一體化壓鑄鋁合金部件。沃爾沃宣布將在接下來幾年,投入約合人民幣70億元建造一座新的電動(dòng)車工廠,重點(diǎn)便是生產(chǎn)大型壓鑄件的8000噸級壓鑄機(jī)。大眾計(jì)劃在2026年的Trinity項(xiàng)目中引入一體式壓鑄車身。

汽車制造的世界盡頭,就是一體壓鑄了?

奔馳BIONEQXX

汽車制造的世界盡頭,就是一體壓鑄了?

沃爾沃宣傳片中出現(xiàn)的一體壓鑄后車身

國內(nèi)車企行動(dòng)得更快,蔚來今年即將交付的新車ET5,后下車身地板附近就采用了大尺寸的鑄鋁部件。高合、小鵬已經(jīng)公開或半公開透露,正在研發(fā)引入類似特斯拉的大型一體壓鑄技術(shù)。由于李想本人不久前剛剛公開討論并稱贊過,理想大概也對一體壓鑄有些想法。連八字尚沒一撇的小米汽車,最近也傳出了大型壓鑄項(xiàng)目招標(biāo)的消息。

汽車制造的世界盡頭,就是一體壓鑄了?

之前在《您的Model Y,正在被“壓”出來》中解釋過,鑄鋁本身是汽車行業(yè)使用已久的成型工藝之一,鑄造鋁合金本身并沒有什么稀奇;特斯拉在Model Y上的做法,重點(diǎn)在于用大尺寸的一體成型鑄鋁件,整體取代若干個(gè)連接部件。

另一種聲音

與行業(yè)一片方興未艾的積極向上形成對比,消費(fèi)市場開始出現(xiàn)一些不一樣的看法,或者說擔(dān)憂。

今年2月,一則“28萬特斯拉撞一下維修要花20萬”的消息,一度登上了各大科技汽車媒體頭條。一輛“蘇B”牌照的Model Y在倒車時(shí),不慎右后側(cè)懟上了凸出的房屋墻壁。

由于撞擊位置太靠外、重疊面太小,剛好避開了后防撞縱梁,并且撞上的是墻壁這樣的不可潰縮障礙物,Model Y的損傷幾乎是“直達(dá)”右后輪拱——而這里正是一體式壓鑄后車身的一部分。

汽車制造的世界盡頭,就是一體壓鑄了?

天價(jià)維修費(fèi)的原因也就很好理解了:由于后車身(底板)是單個(gè)一體式部件,雖然僅傷及右后側(cè),但橫貫左右的大尺寸壓鑄部件只能整體更換。無論是從物料成本還是工時(shí)成本考量,這筆維修費(fèi)用怎么都不會低。

巨額維修費(fèi)用讓消費(fèi)者瞬間感受到了風(fēng)險(xiǎn),20萬元的維修價(jià)目單擺在那里,是任汽車博主們再怎么爭辯“鑄鋁其實(shí)更經(jīng)濟(jì)”也無濟(jì)于事的。隨之而來的是對保險(xiǎn)費(fèi)用的擔(dān)憂,盡管目前還沒有哪家保險(xiǎn)公司對使用了一體壓鑄車身的車型保費(fèi)做區(qū)別對待。

暫且拋開售后維保方面的爭議不談,汽車行業(yè)對于一體式壓鑄技術(shù)的認(rèn)同,也并非是鐵板一塊。寶馬CEO齊普策去年就曾表示,不會追隨特斯拉的所謂“Gigacasting”大型一體鑄鋁部件,因?yàn)樗麄冋J(rèn)為這么做并不會帶來經(jīng)濟(jì)效益上的好處。

德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)成型技術(shù)與鑄造工程系主任Wolfram Volk,今年初也提出了一些對于一體壓鑄的審慎看法。總的來講,他認(rèn)同大型化的一體式壓鑄部件是新穎、勇敢、富有創(chuàng)造性和吸引力的方案;但同時(shí),也并沒有如車企宣傳中的,在成本效率方面有那么的神奇。

神奇,不是神話

無論是對維修成本的擔(dān)憂,還是對優(yōu)點(diǎn)效益的吹捧,都有些過了。

消費(fèi)者對于天價(jià)維修單的驚恐是正常的,擔(dān)心車輛保費(fèi)提高也不無道理,畢竟“一次性更換小半個(gè)車身結(jié)構(gòu)”是確實(shí)可能的——而常規(guī)車身通常不存在這種可能性。

但正如很多人解釋過的,一體式鑄鋁部件的覆蓋范圍,通常在常規(guī)車身上也屬于主體承力結(jié)構(gòu)。換言之,如果常規(guī)車身發(fā)生事故到了同樣的程度,即便不至于立刻報(bào)廢,也大概率會嚴(yán)重影響車輛殘值,俗稱大事故車。

大家只看到了“28萬特斯拉修車花20萬”,然而常規(guī)車身倘若受到如此損傷,扣除自費(fèi)4S店維修費(fèi)用再計(jì)入車輛貶值,又能比“28萬-20萬”多到哪里去呢?

那么問題就變成了,你是更愿意支付更高維修費(fèi),或者承受更高保費(fèi),但車輛維修后能更接近事故之前,還是更愿意付出常規(guī)的維修費(fèi)用,但接受車輛就此大幅度貶值呢?

不必急著回答,因?yàn)檫@本就不是一個(gè)有現(xiàn)成答案的問題。也許你自己已經(jīng)有了偏向的選擇,但你很難否認(rèn)對于整個(gè)社會而言,這兩個(gè)選擇差異有別,卻算不上有明顯的優(yōu)劣之分——至少現(xiàn)在還談不上明朗。

與之類似的,對于一體壓鑄神奇效果的推崇,也開始有過譽(yù)之嫌。最廣為流傳的說法是,一體壓鑄通過減少連接工序,可以節(jié)省兩三成的成本。

但包括齊普策和Wolfram Volk的說法都對這一點(diǎn)表示了謹(jǐn)慎懷疑,李想也表示“(特斯拉)不是為了降低成本,而是為了提高效率”。所謂動(dòng)輒節(jié)省成本“20%-30%”,很可能沒有將壓鑄工藝中的模具壽命、壓鑄機(jī)折舊攤銷、廢品原料損耗和能量損耗等復(fù)雜因素一并計(jì)算。

一體壓鑄當(dāng)然完全有可能給車企提供一個(gè)降低成本的新“工具”,但首先這一效果不大可能是質(zhì)的變化(比如憑空降低20%-30%);其次真正能夠降低成本需要車企的合理規(guī)劃和利用,或者說低成本優(yōu)勢并不是“隨取隨用的”。

哪怕取李想的結(jié)論,在效率方面,大尺寸的一體壓鑄也并非永遠(yuǎn)高效。像特斯拉Model Y那樣大規(guī)模的單個(gè)壓鑄部件,顯然失去了部件應(yīng)用的靈活性,即不同車型幾乎必定需要不同的模具。Model Y的后車身不可能用于Model X,甚至尺寸相仿的Model 3也難以直接適配。

汽車制造的世界盡頭,就是一體壓鑄了?

顯而易見,這帶來了模具的沉沒成本問題,只有像特斯拉那樣在開發(fā)時(shí)就有足夠信心能迅速獲得規(guī)模化銷量的車型(俗稱爆款),才可能無視風(fēng)險(xiǎn)地引入大型一體壓鑄部件。這也解釋了李想的理解,理想的目標(biāo)就是“每10萬打造一個(gè)爆款”。

但并不是所有廠商都有如此能力,如果無法預(yù)期大規(guī)模銷量,則使用一體式壓鑄就難免要讓單車分?jǐn)偢嘣O(shè)備投入:要么抬高最終售價(jià),要么擠壓利潤空間。

甚至不止是能力問題,汽車是一個(gè)(相對而言)整體集中度很低、選擇自由度很高的市場。絕大部分大型車企,都同時(shí)提供動(dòng)輒上十款車型,這會大大降低車企為每款車型“定制”大型壓鑄件的動(dòng)機(jī)。特斯拉那樣僅兩款主銷車型打天下的,反而才是特例。

據(jù)《汽車商業(yè)評論》援引某車企相關(guān)人士的觀點(diǎn),“一年賣不了5萬臺的車型這個(gè)分?jǐn)偸呛艽蟮摹薄_@個(gè)數(shù)字未必精準(zhǔn),但已經(jīng)能說明問題:哪怕大型車企也不是每款車型都能做到年銷5萬,更不要說一些規(guī)模稍小的車企和新興車企。

除了折舊攤銷,即便生產(chǎn)多種車型的車企硬著頭皮,專門為每款車型制造一體壓鑄部件的大型模具,更換模具以切換生產(chǎn)車型也會損失效率。Wolfram Volk就指出,由于壓鑄機(jī)模具必須在起重機(jī)輔助下垂直更換,100噸模具更換時(shí)間達(dá)10-12小時(shí),而常規(guī)沖壓工藝更換模具僅3分鐘。

小部件組合必然更自由,大尺寸一體必定更受限。當(dāng)大型一體化壓鑄部件取代眾多零部件組合時(shí),“不自由”就是難以避免的副產(chǎn)品。這并不一定是壞事,但確實(shí)制約了一體壓鑄工藝的大規(guī)模應(yīng)用。特斯拉率先應(yīng)用一體壓鑄技術(shù),存在一定的偶然性和特例性。

世界是單向的嗎

本胡經(jīng)常重復(fù)的:技術(shù)的發(fā)展演進(jìn)是動(dòng)態(tài)變化的,并不存在一旦形成便塵埃落定、絕對不可突破的壁壘。絕不是說當(dāng)一體壓鑄技術(shù)到來,一切常規(guī)工藝車身就都落伍了,未使用一體壓鑄的車型性能就必然落后。

人們往往只把目光集中在最淺顯易懂的一個(gè)點(diǎn),而忽略了這個(gè)點(diǎn)之前之后的形勢脈絡(luò),于是就將原因全部歸結(jié)于那個(gè)點(diǎn)本身。那些膾炙人口的故事無不如此:“諾基亞倒下”如此,“iPhone崛起”如此,“一體壓鑄”如果最終成為未來,怕是也會如此。

但結(jié)果吻合不一定導(dǎo)向100%的因果相關(guān)。

寶馬CEO齊普策對于特斯拉的大型一體壓鑄做法表示不信任,但實(shí)際上,寶馬對于鑄鋁部件大型化同樣很上心,只是做法不及Model Y那般極端。iX的前后車身都使用了鑄鋁部件,但沒有到橫跨左右車身的程度。

鑄鋁部件的大型化,需要免熱處理鋁合金材料為依托,以繞過大尺寸鑄鋁件熱處理形變的難題。但即便特斯拉聲稱免熱處理材料可以達(dá)到所需的性能,自然硬化鋁合金相比于常規(guī)鋁材或鋼材,強(qiáng)度依然要明顯更低。

這意味著要達(dá)到同等性能,大型鑄鋁部件可能需要增加厚度和重量,這會一定程度上抵消鑄鋁工藝帶來的輕量化機(jī)會,重量優(yōu)勢被削減還伴隨著原材料成本難因鑄造工藝而受益(無法用更少鋁材達(dá)成目標(biāo))。

之前的文章中,我們提到了鑄鋁工藝對壓鑄機(jī)噸位性能的要求。特斯拉之所以先引入鑄鋁后車身,最近才開始在德州工廠生產(chǎn)Model Y的鑄鋁前車身,一個(gè)重要原因是前車身重量明顯更大,需要性能更高一個(gè)級別的壓鑄機(jī)。

再考慮到大型鑄鋁件需要免熱處理材料,而免熱處理會在強(qiáng)度上存在劣勢,強(qiáng)度劣勢又需要增加重量補(bǔ)強(qiáng),而車頭比車尾更加需要高強(qiáng)度……也就不難理解,為何車企們的“一體壓鑄夢”一上來都是從后車身起步。

前后車身用上壓鑄的先后順序并不是重點(diǎn),重點(diǎn)是因?yàn)檫@樣一串原因,一體鑄鋁部件替換常規(guī)車身部件的應(yīng)用范圍是受限的,并不會“想換哪里換哪里”,更不必指望短時(shí)間內(nèi)“全車整體壓鑄成型”。

如果再把以上全文匯總起來,對于整個(gè)汽車市場,一體壓鑄的應(yīng)用范圍也顯然是受限的——要知道今天絕大部分汽車的車身材質(zhì),還是以鋼為主甚至全鋼。鋁材對于經(jīng)濟(jì)型車都是稀罕物,更不要說鑄鋁,更加不要說大型的一體壓鑄部件。

汽車制造的世界盡頭,就是一體壓鑄了?

在上世紀(jì)末本世紀(jì)初,全鋁車身同樣風(fēng)靡一時(shí),無論從當(dāng)時(shí)的任何一個(gè)角度看,全鋁車身都是必然的未來、都是“大勢所趨”——一個(gè)今天聽來無比耳熟的名詞。然而今天的結(jié)果已經(jīng)明了,以鋁為主的混合材料車身才是答案,全鋁只剩下極少數(shù)還在堅(jiān)持。

但反過來講,當(dāng)初的判斷也并沒有錯(cuò),人們看到了鋁材的潛力,只是有人誤以為它將會打滿全場。今天的一體壓鑄也是如此,它是一個(gè)全新的事物,給了汽車生產(chǎn)以新的機(jī)會、新的方法、新的思考、新的自由;但視其為無短板無局限的六邊形戰(zhàn)士,仿若汽車生產(chǎn)工業(yè)的終極答案,也未免有些天真爛漫。

我們這一代人是被“過度簡化敘事”洗腦的一代,我們聽著“奧卡姆剃刀”長大,看著“第一性原則”崛起。仿佛這個(gè)世界上盡是單方向的不變真理,一旦悟出,大道至簡,只需要悶頭對準(zhǔn)那個(gè)方向沖沖沖,就夠了。

這簡直是21世紀(jì)的賽博格物。

曾經(jīng)我們認(rèn)為互聯(lián)網(wǎng)改變世界,今天我們發(fā)現(xiàn)是世界改變互聯(lián)網(wǎng);

曾經(jīng)我們以為網(wǎng)線會消滅線下,今天我們發(fā)現(xiàn)肉身宅家是不可能;

曾經(jīng)我們以為全球化不可逆轉(zhuǎn),今天……

無腦都能理解的單向化,從來不是世界的真實(shí)走向。如果輕易就有一個(gè)箭頭般的單向指引,照著它走準(zhǔn)不會錯(cuò),只需努力無需思考,一路向北不必權(quán)衡,這個(gè)世界也未免太過輕松了,不是嗎?

       原文標(biāo)題 : 汽車制造的世界盡頭,就是一體壓鑄了?

聲明: 本文由入駐維科號的作者撰寫,觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表OFweek立場。如有侵權(quán)或其他問題,請聯(lián)系舉報(bào)。

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