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近年來(lái)新能源汽車(chē)行業(yè)持續(xù)高景氣,也推動(dòng)一體化壓鑄產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。2023年4月14日,工信部、國(guó)家發(fā)改委和生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于推動(dòng)鑄造和鍛壓行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》,其中提出到2025年,一體化壓鑄成形等先進(jìn)工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
一、什么是一體化壓鑄技術(shù)?
汽車(chē)的傳統(tǒng)制造工藝,主要包括沖壓、焊裝、涂裝、總裝等4個(gè)環(huán)節(jié)。一體化壓鑄技術(shù)是通過(guò)將原本設(shè)計(jì)中需要組裝的多個(gè)獨(dú)立的零件經(jīng)重新設(shè)計(jì),并使用超大型壓鑄機(jī)一次壓鑄成型,直接獲得完整的零部件,實(shí)現(xiàn)原有功能的技術(shù)。一體化壓鑄技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)汽車(chē)制造工藝的革新,可以讓車(chē)身輕量化,節(jié)省成本,提高效率,縮短供應(yīng)鏈,整車(chē)的制造時(shí)間和運(yùn)輸時(shí)間縮短,減少人工和機(jī)器人,提升制造規(guī)模。
該技術(shù)最早由特斯拉于2019年提出,并于2020年9月份應(yīng)用于Model Y車(chē)型的后底板生產(chǎn)上。根據(jù)特斯拉公布的信息,Model Y的后地板采用一體壓鑄技術(shù)后,將原方案的80個(gè)沖壓焊接零件集成為一個(gè)鑄件,并實(shí)現(xiàn)40%的降本和10%的減重。
隨著汽車(chē)輕量化、電動(dòng)化發(fā)展,一體化壓鑄技術(shù)開(kāi)始受到造車(chē)新勢(shì)力、傳統(tǒng)車(chē)企新能源部門(mén)的青睞,蔚來(lái)汽車(chē)、小鵬汽車(chē)、大眾、沃爾沃等紛紛開(kāi)啟一體化壓鑄技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用,孕育出全新的一體化壓鑄技術(shù)藍(lán)海市場(chǎng)。
二、應(yīng)用一體化壓鑄技術(shù)汽車(chē)品牌有哪些?
目前新能源汽車(chē)價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)加劇,降本訴求強(qiáng)烈,主機(jī)廠通過(guò)一體化壓鑄降本將成為必然趨勢(shì)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前不僅大眾、奔馳、寶馬、奧迪、特斯拉、蔚來(lái)汽車(chē)、理想汽車(chē)、比亞迪、吉利等整車(chē)廠在競(jìng)相布局一體化壓鑄技術(shù)。
特斯拉
特斯拉一體式壓鑄工藝的成功應(yīng)用,意味著以沖壓、焊裝為主導(dǎo)的整車(chē)制造工藝模式將被徹底顛覆。傳統(tǒng)車(chē)身的制造工藝,按照沖壓-焊裝-涂裝-總裝的流程開(kāi)展。而采用了一體式壓鑄后地板總成的Model Y,由于所有零件一次壓鑄成型,零件數(shù)量比Model3減少79個(gè)。此外,由于應(yīng)用了新的合金材料,特斯拉一體壓鑄的后地板總成不需要再進(jìn)行熱處理,制造時(shí)間由傳統(tǒng)工藝的1-2小時(shí)縮減至 3-5分鐘,并且能夠在廠內(nèi)直接供貨。這意味著,從供應(yīng)商的審查、沖壓零件的采購(gòu)定點(diǎn)、沖壓模具的制造、沖壓設(shè)備的使用,到焊接夾具的制造、焊槍的使用、檢具的開(kāi)發(fā)、零部件的物流運(yùn)輸,所有傳統(tǒng)沖焊的供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)將被取締。因此,通過(guò)大幅優(yōu)化生產(chǎn)流程,一體化壓鑄將顯著提高生產(chǎn)效能。
蔚來(lái)汽車(chē)
蔚來(lái)算是國(guó)內(nèi)比較早采用一體化壓鑄的新能源汽車(chē)廠商。目前,蔚來(lái)ET5已量產(chǎn)兩片式后底板,改款ES8將采用8800T壓鑄機(jī)將后部- 一體式壓鑄件31個(gè)零件集成為1個(gè),此外,蔚來(lái)還計(jì)劃在NT3.0平臺(tái)(改款866)上大規(guī)模采用一體壓鑄件,包括前后總成、CD柱、尾門(mén)內(nèi)板等。
小鵬汽車(chē)
小鵬汽車(chē)2023技術(shù)架構(gòu)發(fā)布會(huì)上發(fā)布了“扶搖”架構(gòu), 據(jù)介紹,扶搖架構(gòu)由小鵬汽車(chē)歷經(jīng)5年探索,“扶搖”架構(gòu)采用國(guó)內(nèi)目前唯一量產(chǎn)的前后一體式鋁壓鑄車(chē)身,前后一體壓鑄集成零件數(shù)161個(gè),車(chē)身結(jié)構(gòu),一次壓鑄成形,最大鎖模力可達(dá)12,000噸。憑借該工藝,其整車(chē)扭轉(zhuǎn)剛度大幅提升至42,000N·m/deg,比傳統(tǒng)車(chē)身提升50%,更大程度提升車(chē)身安全性。
高合汽車(chē)(華人運(yùn)通)
2022年2月25日,賽維達(dá)公司協(xié)同高合汽車(chē)正向開(kāi)發(fā)的7200T一體化超大壓鑄模生產(chǎn)的壓鑄件,在拓普杭州灣制造基地量產(chǎn)下線。早在2019年開(kāi)發(fā)全球首套6000T大型一體式后地板結(jié)構(gòu)件模具。首款9000T大型一體式車(chē)身結(jié)構(gòu)件模具將于2022年3月份投產(chǎn)。后續(xù)已在研發(fā)12000T-20000T一體式車(chē)身結(jié)構(gòu)件模具。
賽力斯(AITO)
問(wèn)界M9基于全新D級(jí)豪華SUV平臺(tái)打造,采用全鋁合金底盤(pán),一體化壓鑄車(chē)身,車(chē)身鋁合金體積占比超過(guò)80%,問(wèn)界M9搭載全球領(lǐng)先的一體壓鑄后車(chē)體,采用國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的9000噸壓鑄設(shè)備,零部件集成度大幅提升,車(chē)身整體性更好,同一部位集成零件數(shù)減少了95%(212個(gè)),連接點(diǎn)數(shù)減少了70%(1440個(gè))。
長(zhǎng)城汽車(chē)
2022 年 1 月,長(zhǎng)城旗下精工壓鑄聯(lián)合力勁、賽維達(dá)、隆達(dá)鋁業(yè)(立中集團(tuán)孫公司)實(shí)施車(chē)身結(jié)構(gòu)件項(xiàng)目戰(zhàn)略合作,簽約采購(gòu)一套 8000T 超大型壓鑄島;
極氪汽車(chē)
2022 年 11 月 1 日極氪 009 上市,量產(chǎn)下線全球最大一體式壓鑄后端鋁車(chē)身,采用力勁 7200T 壓鑄機(jī)一體壓鑄成型。新車(chē)將于 2023 年 1 月正式開(kāi)啟交付;
一汽
2023年4月12日,長(zhǎng)春市公共資源官網(wǎng)發(fā)布了一汽鑄造有限公司一體化壓鑄超級(jí)工廠建設(shè)項(xiàng)目EPC工程總承包招標(biāo)公告。
長(zhǎng)安汽車(chē)
2023年3月24日,長(zhǎng)安汽車(chē)發(fā)布招標(biāo)公告顯示,其旗下長(zhǎng)安重慶底盤(pán)系統(tǒng)分公司正在對(duì)車(chē)身一體化壓鑄項(xiàng)目進(jìn)行招標(biāo),內(nèi)容涉及各類(lèi)檢測(cè)設(shè)備。此外,市場(chǎng)有消息稱(chēng),一汽鑄造擬新建一體化壓鑄工廠,計(jì)劃2024年6月實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
奇瑞新能源
奇瑞新能源基于高集成一體壓鑄純電動(dòng)汽車(chē)升級(jí)改造項(xiàng)目位于安徽省蕪湖市弋江區(qū)蕪湖高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)創(chuàng)新區(qū)濟(jì)南路22號(hào),由奇瑞新能源汽車(chē)股份有限公司投資20000萬(wàn)元建設(shè),屬技術(shù)升級(jí)改造項(xiàng)目。
三、一體化壓鑄有什么技術(shù)壁壘?
①材料方面:一體化壓鑄技術(shù)依賴(lài)于免熱處理鋁合金材料。
②設(shè)備方面:一體化壓鑄對(duì)壓鑄機(jī)的鎖模力有較高要求,壓鑄機(jī)有定制設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的技術(shù)壁壘以及相對(duì)較高的資本支出。
③工藝方面:由于一體化壓鑄技術(shù)正處于起步階段,需要壓鑄商在生產(chǎn)工藝上有豐富的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累才能保證量產(chǎn)的良品率。
④模具方面:一體化壓鑄的零件,結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造費(fèi)用高、準(zhǔn)備周期長(zhǎng),對(duì)于壓鑄模具的生產(chǎn)提出了更高的要求。
最后,一體化壓鑄的回收利用率較高。在傳統(tǒng)車(chē)身行業(yè),由于每一個(gè)零件的種類(lèi)(鋼、鋁)、牌號(hào)、金屬元素的含量都不一樣,報(bào)廢后的整車(chē)白車(chē)身只能作為煉鋼煉鋁的原材料,而無(wú)法直接整體回爐,并制造新的產(chǎn)品。而一體式壓鑄只有一種材料,回收時(shí)可以將廢料融化,直接制造其他產(chǎn)品。材料的回收利用率較傳統(tǒng)車(chē)身零部件更高。
深圳市日昭智能股份有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng):日昭智能),是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、服務(wù)于一體的壓鑄自動(dòng)化設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人,及智能產(chǎn)線方案解決商。高端壓鑄自動(dòng)化及周邊智能裝備整體解決方案服務(wù)商。