一体化压铸,即利用大吨位压铸机将多个零部件一次压铸成型,既避免了大量复杂的连接工艺,又提升生产效率,降低成本。2020年,特斯拉率先采用一体化技术,竟然使原有的80个冲压焊接零件集成为一个部件,而且地板实现减重10%,成本还下降了40%,由此引发了全球范围内的一体化压铸热潮……
2022年,一体化压铸呈现出方兴未艾之势。窥一斑而知全豹。本文根据相关资料编辑成篇,从主车厂、第三方压铸厂两个部分,简约而直述的为读者展现一体化压铸应用进展状况。
第一部分:主车厂
在“双碳”目标下,新能源汽车已经成为汽车工业重要支撑。2021 年我国新能源汽车全年销量超过350 万辆,市场占有率提升至 13.4%。2022年 1-10 月,新能源车产量 559.0 万辆,同比增长 108.4%,累计渗透率达 24.7%,对汽车市场增长贡献率超 80%。2021年,蔚来、小鹏等造车新势力积极跟进;2022年以来,特斯拉实现一体化车身压铸件的量产,吉利、沃尔沃、大众、长安等传统车厂也开始布局,小鹏汽车、蔚来汽车、小米汽车一体化压铸量产或即将量产,一体压铸趋势日渐明晰。
吉利汽车
11月1日,基于SEA浩瀚架构打造的纯电动MPV极氪009正式上市。外观部分,极氪009最吸引眼球的就是它的前脸部分了,它的前脸采用了154颗点阵式LED光源与高亮格栅相搭配,将未来感与豪华感融为一体。极氪009修长的车侧线条更显大气;车身侧面线条简洁,腰线修长,一直贯穿至尾灯处。座舱内部,可以看到ZEEKR009沿用了名为"涟漪式驾控空间"的家族式设计风格。另外在智能驾驶体验上,ZEEKR009在极氪001智能化基础上,整体实力要更进一步。
极氪009整车车身扭转刚度达到36450N·m/deg,是传统MPV的3倍以上,成为史上最刚的MPV。极氪009打造了720°全方位安全盔甲。在传统MPV最为薄弱的车尾,极氪通过汽车行业全球量产最大的7200吨巨型压铸机,为极氪009成功打造全球量产最大一体式压铸后端铝车身(长1.4m,宽1.6m),焊接点减少近800个,在遇到冲击时变形量可减少16%,弯曲刚度提升11%,有效保护后部安全。
与此同时,极氪009的一体式压铸后端铝车身,通过创新的四段式碰撞分区策略,设置了两段式可拆卸的缓冲结构,帮助用户更好的降低了碰撞后的维修成本。为了实现一体式压铸这一革命性的技术突破,极氪专项投入13亿元,涵盖了从材料革新到生产制造的所有环节。据了解,极氪009车身后地板7200吨级锁模力巨型压铸机为力劲集团设计制造。立石科技为极氪009车身后地板提供了全自动压铸工业机器人系统集成。一体压铸模温控制系统则由苏州奥德高端装备股份有限公司提供。压铸模具由宁波赛维达提供。
这也是一体化压铸车身在继纯电动轿车、皮卡、SUV之后,首次应用于豪华纯电MPV多用途汽车。
2022年12月15日,吉利商用车集团远程新能源商用车远程超级VAN 将采用一体成型铝压铸技术,这是VAN品类车型中率先应用该技术的车型。
基于一体成型铝压铸技术,超级VAN的后地板总成重量减少可突破20%,同时整车制造成本因焊接工序的简单化也将有所降低。
特斯拉
2022Q1财报交流会上表示特斯拉德州奥斯汀工厂在后地板的基础上,增加前地板(前纵梁)的一体化压铸,前后地板的零部件数量从171个减少至2个,焊点数量减少了超过1600个。
2022年4月特斯拉柏林工厂配备8台“超级压特机",7月份开始的特斯拉上海超级工厂改造计划,其中负责生产ModelY的二期产线已于7月16日率先完成改装工作,完成改造的ModelY产线已用一周时间爬升至2000辆/日的产量,8月产量已稳定在每天2200辆左右。
5月特斯拉采用IDRA集团推出的9000吨级GigaPress巨型压铸机生产Cybertuck,进一步简化汽车生产流程。为特斯拉建造的9000吨级的压铸机,在9月份就已运离意大利,同月28日抵达得克萨斯州的休斯敦。
而据意德拉集团公布的最新消息,又一台9000吨级的压铸机正在准备发往特斯拉得克萨斯超级工厂的。新的9000吨级压铸机,已开始在工厂打包装箱。
沃尔沃
2022年2月沃尔沃汽车宣布,瑞典Torslanda计划于2023年开始建造新工厂,2025年投产。沃尔沃将在工厂中引入一些新的、更可持续的技术和制造工艺。其中包括引入大型铝制车身部件铸造工艺。
根据相关资料显示,沃尔沃计划在新工厂开展一体化后地板的生产,大约在2025年将此零件应用于全新的全电动平台。而第一款产品将会在后期公布。目前,已经开发出了一种免热处理的铝合金材料来满足新工艺。而且该公司正在研究含有再生铝的合金,以利于可持续发展。
2022年5月,沃尔沃与布勒Buhler签订超大型压铸单元一锁模力8400T的CARAT840超大型两板压铸机项配机型。
大众汽车
2022年5月大众卡塞尔压铸厂已经成功地在一台4400吨的压铸机上铸造了车身后底板,为未来SSP(可扩展系统平台)电动装置平台的高度创新的平台部件奠定了基础。研发团队仅用2分钟就成功地将这个大型铸件(1.6米×1.5米)以4400吨的锁模力压铸成功。未来的一体化铸造件取代了大约30个单独的部件,总共节省了10千克的重量。该技术目前正在为大众Trinity车型进行测试,其中SSP是第一次使用。
奔驰汽车
2022年1月奔驰发布一体化压铸成果,性能提升显著。奔驰全球首发最新科研成果—VISIONEQXX,其中最大的创新在于车身的后部及前部塔顶应用了仿生工程结构部件,整个车身后部是由一块独立完整的铝合金铸件形成。与传统工艺相比,车身后部的刚性得以大幅提高,并有望减轻15-20%的重量。
在近日举行的EQ科技日上,展现奔驰纯电动车型高能效技术的代表EQXX。0.17的风阻系数(EQE为0.22、EQS为0.2),搭载100kWh电池组的整车质量仅为1.75吨左右,纯电续航里程超1000km,能耗低于10kWh/100km。
在轻量化方面,EQXX采用了“仿生网格设计”和一体式铸造工艺。所谓的“仿生网格设计”其实是一种“偷轻”设计,在燃油车上就有不少“偷轻”的手法,像是对悬挂系统的钢连接部件镂空,以降低簧下质量。而在EQXX上,这种“偷轻”被用得更为精致,奔驰在植物叶脉上获得灵感,将车辆部件设计成骨骼形状,以更少的材料达到更强的坚固性,这是材料技术进步的重要体现。
蔚来汽车
2022年4月一体化压铸后地板已完成白车身安装下线,ET5使用超高强度钢铝混合车身,使车身后地板重量降低30%,后备箱空间增加7L,整车抗扭刚度高达34000N·m/deg。
汽车多款SUV新车型将采用一体压铸成型的后地板(非分片式)。2022年9月蔚来引入新供应商以解决一体化压铸供应瓶颈。
12月24日,蔚来召开NIO Day 2022,除了全新SUV蔚来EC7外,蔚来还推出了全新ES8,售价52.8万-63.8万元,电池包租用方式售价45.8万-51万元,2023年6月开启交付。
全新ES8前脸设计均采用封闭式,整车尺寸5099/1989/1750mm,轴距3070mm,共7种车身颜色可选;车身采用前后一体压铸铝合金,前后压铸车身采用8800吨压铸机制成;智能远光灯将引入激光雷达的感知能力,用于更精准的识别其他车辆。
全新ES8搭载前180kW永磁同步电机+后300kW感应异步电机,综合功率480kW,综合扭矩850N·m,零百加速4.1秒,风阻系数为0.25Cd;内置75kWh电池包版本CLTC续航465km,100kWh电池包版本CLTC续航605km,150kWh电池包版本CLTC续航900km。
小鹏汽车
2022年1月广东鸿图6800T底盘一体化结构件下线,6月获得小鹏某车型底盘一体化结构件产品定点。小鹏广东肇庆工厂主要由广东鸿图供应,武汉工厂自建一体化压铸工艺车间,将引进一套(条)以上超大型压铸岛及自动化生产线。
2022年10月,小鹏汽车武汉压铸生产线试产成功。两套力劲7200吨级压铸单元为继特斯拉之后,首家自产汽车一体化压铸车身的国内车企业。
高合汽车(华人运通)
2022年2月华人运通高合汽车与拓普合作的一体化超大压铸车身后舱下线。本次7200T压铸机生产的超大型结构件长宽分别近1700mm和1500mm,实现15-20%的减重,整个开发周期缩短1/3。材料方面,合作方TechCast™高强韧性免热处理铝合金材料可以避免因热处理带来的零件尺寸变形及表面缺陷等问题,流动性高于同级别材料15%以上、强塑积高出30%以上,保证了整车碰撞等性能达到更高维度。
高合HiPhiZ首个白车身于2022年4月正式下线,8月正式发布采用一体化超大车身后舱结构件的新车型。
12月20日,华人运通高合HiPhi Z首批量产车在盐城经济技术开发区高合城市精品工厂正式生产下线,并于当日启程发运。
HiPhi Z是继HiPhi X后的高合第二款旗舰车型,定位大型豪华纯电四门GT。全车配备32个驾驶辅助传感器,包含1个激光雷达、13个摄像头、5个毫米波雷达、12个超声波雷达及1个三区脱手检测传感器,配合高精度地图与定位模块,前向最大探测距离可达250米。搭载前后均为247kW的双电机,新车的电池容量和续航里程分别为120kWh的CTP电池以及705km的CLTC续航。
高合HiPhi Z白车身全车车门及车门防撞杆均采用7系航空铝合金打造,弯曲抵抗力高达16000牛,有效提升了车身侧向被动安全系数。车身将高压与低压铸铝工艺相结合,提升了整车局部刚性与稳定性,减轻了车身重量,让HiPhi Z能够成为一款安全的高性能GT跑车
小米汽车
小米汽车首台工程车已于9月28日正式下线,此外,还有曝光小米汽车项目信息,其内容包括“自研纯电平台”、“重量达8800吨全球最大一体式压铸设备”、“MIUI CAR车机系统”、“2024年上半年首款车型量产,内部代号疑为H1”。
小米汽车一体化车身压铸采用海天8800吨级压铸单元,前期在重庆美利信利用海天8800吨级压铸单元试模。
此前于9月1日,曾有消息人士透露,小米的工程车已经完成,10月中旬可以完成工程车的软件集成,并陆续开启各项测试。据悉,预计在今年,小米汽车将开始进行冬测,随后则是开模生产模具配件。
赛力斯(小康)
2022年1月7小康股份投资者交流会信息显示,预计在今年二季度末或三季度初将会推出一款新的大型SUV;同时,公司正在研发一款全新的大尺寸SUV,预计会在2023年发布。此外,今年还将会有问界M5的纯电版推出。小康股份还表示,预计今年年底到明年上半年,会实现一体化压铸车身。目前已经进入全面研发阶段,一体化压铸车身的应用将会减轻车身重量。
10月18日,赛力斯与文灿集团签订战略合作框架协议。根据协议,双方将在新能源汽车的一体化结构件、一体化电池盒和三电部分产品的轻量化研发、新材料应用和零部件供应等方面建立战略合作关系。未来,双方将正式启动包含零部件等多个部分在内的新合作项目,在重庆当地投资新产能、构建新生产基地。
理想汽车
2022年7月,理想汽车全新纯电MPV的路试谍照已经曝光,新车代号为W01,基于理想汽车Whale纯电动平台打造,首款车型W01为全尺寸大型MPV,预计2023年Q4在北京原现代一工厂量产(10万辆/年)。
2022年4月之前,天津雄邦压铸有限公司(文灿股份子公司)宣布北京某造车新势力头部企业9000T一体压铸后地板顺利试产。该零部件长、宽约为1600mm×1400mm,重量约为45kg。压铸机采用力劲集团DREAMPRESS 9000T超级智能压铸单元。模具供应商为宁波赛维达机械有限公司。
长安汽车
2022年6月长安汽车一体式前机舱后地板压铸项目招标。2022年07月21日,车身一体化压铸能力建设项目环评。新建一体式前舱、后地板车间,形成一体式前舱。后地板年产28万套的生产能力。2022年08月26日伊之密中标中国长安车身一体化压铸机项目。赛维达中标一体式前舱、后地板压铸模具项目。
相关资料显示,长安汽车铸铝机舱总成,包括由铝合金一体铸造成型的机舱本体,由横梁、两根纵梁和两个轮毂包,两根纵梁相对布置组成。其空间布置灵活,与周边车辆钣金产品匹配周期短,无焊接应力变形,精度高且稳定,适用于多种车型。
中国一汽
5月26日,伊之密“大而敏捷LEAP系列超大型压铸机7000T首发暨9000T战略合作签约仪式”在佛山顺德举行。现场,伊之密与一汽铸造签署战略合作协议,建立9000T压铸整体解决方案的合作关系。