中国有能力跟进特斯拉一体化压铸工艺,材料不存在卡脖子一说特斯拉|铝合金|马斯克|热处理|电动车|车身

中国有能力跟进特斯拉的一体化压铸工艺,不存在材料卡脖子的问题。

中国有能力跟进特斯拉一体化压铸工艺,材料不存在卡脖子一说

马斯克想用更低的成本,把汽车做成像手机一样的快消品。坏了最好直接更换。本来只需要几万的维修费。用了特斯拉的一体化压铸技术后,直接涨到了20万。这种技术是割韭菜还是真的颠覆?你能接受这样的电动车吗?如果真的是颠覆性的,那么特斯拉已经注册了免热处理材料的独家专利。中国会受制于人吗?

中国有能力跟进特斯拉一体化压铸工艺,材料不存在卡脖子一说

很多人误以为压铸技术是特斯拉做的。事实上,福特早在F150就已经采用了压铸技术。但是压铸在福特手里没有火,特斯拉这边直接风靡全球,这体现了马斯克强大的号召力。实在无法接受。之后,特斯拉用大型压铸机代替了“冲压+数百台机器人焊接”环节,用单个大型铝铸件代替了大量小零件,不仅提高了电动车续航能力,降低了成本,增加了产能,还推动了汽车车身制造工艺的变革。

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集成压铸技术带来的巨大竞争力,国内厂商如何不跟进?为了提高续航能力,蔚来汽车采用全铝车身,其中30%采用铝铸件。但因为没有采用更大的压铸工艺,所以要用复杂的连接工艺来打造白车身,包括热熔自攻铆接、自攻铆接、铝点焊等七道复杂工艺,极其麻烦。所以蔚来为了提高产能,降低成本,决心跟进。

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包括高和汽车与拓普集团合作,成功量产国内首个整体式超大型压铸车身后舱。这是目前汽车零部件领域已知最大的整体铝合金压铸,并取得了15%-20%的减重效果。那么问题来了,国内厂商确实有能力做一体化压铸件,但是技术水平和特斯拉相比如何?

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传统的铝合金压铸件需要固溶和热处理才能满足车身性能所需的强度和韧性。而整体压铸的机身结构,体积大,壁厚小,根本承受不了热处理带来的变形。尤其是在车身这么大的情况下,哪怕一点点变形都承受不了。因为这个东西做出来之后还要和身体其他部位安装配合,所以对精度的要求非常高。有人说可以通过矫形的方法强行调整变形,但这样会造成部分部位的缺失。最后的结果是合格率很低,成本会很高。

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这时候就需要开发一种免热处理的铝合金材料,压铸后不需要热处理就能满足车身结构的力学性能。从名字就能听出来,这种材料压铸就能用,各方面强度都能满足要求。大部分铝合金材料,比如我们用的比较多的莱茵,都是铸造铝合金领域的佼佼者。国内外的铸造铝合金材料大部分来自莱茵,大家在此基础上进行了各种改变和改进。特斯拉在2015年聘请了苹果公司的铝合金专家查尔斯·科曼(Charles Koymen),开发了这种经过热处理的铝合金材料。独家专利铝合金材料是特斯拉一体化压铸技术的核心壁垒。

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除了特斯拉的注册专利“结构件用压铸铝合金”,华夏和上海交大还成功研发了TechCast超大型铸件用低碳铝合金材料,流动性比同等级材料高15%以上,强塑积30%以上,达到国际领先水平。蔚来还成功验证了EZCAST系列高强韧性铸造铝合金在大型结构件上的应用。包括利众集团在内,也已经开发出了无需热处理的铝合金材料,并于2020年获得了发明专利授权。是国内唯一获得该材料专利证书的企业,目前已实现量产。

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从工艺上看,整体压铸本质上是一种高压铸造工艺。真空高压铸造生产的铝车身结构强度更高,质量更好,是目前的主要技术路线。相信国内的人都很熟悉文灿,文灿是2015年进入特斯拉供应链的。目前为特斯拉、蔚来、奔驰供应铝合金高压铸造车身结构,综合能力较强。压铸机可以自己制造,掌握了免热处理材料技术。是国内最早研究并运用真空高压铸造技术生产铝合金的企业,也是国内批量生产铝合金车身结构的领导者。其产品基本涵盖所有铝合金车身结构。目前已实现大型化、复杂化、薄壁一体化、轻量化制造,在技术上领先国内同行4-5年。日前,文灿股份也完成了超大型一体化铝合金后地板产品的试制,供应造车新势力,由9000吨压铸机压铸而成。

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因此,我们积累了技术,包括在武汉的工厂,小鹏,这也加入了综合压铸车间。这不是特斯拉垄断的技术,我们完全有能力同步跟进这项技术的应用。虽然特斯拉的材料申请了专利保护,但不能因此断定我们国内厂商研发的其他材料就不好。我们要明确一点,无论使用哪种材料,材料的一些基本性能都必须优于传统压制铝合金。比如流动性一定要好,因为这部分太大了。如果流动性不好,连成型都困难。在强度和韧性满足要求的情况下,厂家可以有不同的特性,包括高强度、低强度、高延伸率和低延伸率。我们的材料不一定是最好的,但是如果能适应某种结构或者某种工艺,那么我们的材料就会得到很好的推广应用。

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虽然进入电气化时代,车型的迭代加速和车身的一体化压铸是大势所趋,但目前这项技术还不成熟,还有很多问题亟待解决。比如一个特斯拉车主倒车的时候不小心撞了一体压铸的后地板。结果他花了28万买了model y,光维修费用就需要20万。这也是目前整体压铸技术被诟病最多的地方。一旦发生碰撞,导致整体压铸件损坏,只能整体更换。

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这就是为什么特斯拉要先在后车身上做。他们认为在那个地方相撞的可能性比较低。按理说,整体压铸可以减少焊接点,结构强度和稳定性应该比冲压焊接的要好。而且特斯拉自己也说他们的材料可以提高20%-30%的整体力学性能,满足碰撞的要求,但是目前我们还没有亲身感受到这些更好。于是越来越多的消费者开始质疑这项新技术是否建立在足够的安全性和优异的性能上,是否在割韭菜。

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首先,这项技术的降成本效果非常明显。作为消费者,最直接的好处就是可以用更低的价格买到电动车。在推动电动汽车快速普及,挤压国外燃油车巨头生存空间方面,我选择袖手旁观马斯克,中国和特斯拉站在同一战线。其次,国内厂商也很快跟进了这项技术的应用,大吨位压铸机的技术也掌握在我们手中。所以,从有利于中国电动车产业发展的角度来说,我们不必唱衰和反对这项技术。

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大多数反对的声音主要是担心压铸工艺难以满足汽车行业的质量要求,例如气孔缺陷的隐患,精度低,整体力量难以协调,维修费用和保险费用飙升...这些问题确实存在,他们说的也是事实。我理解马斯克想用更低的成本把车做得像手机一样,坏了最好换个新的。但是,现在说韭菜割了还为时过早。毕竟技术还不成熟,材料和工艺还有很大的提升空间。就像当初电动车被称为智商税一样,现在越来越多的人开始拥抱电动车,我们需要给予更多的鼓励和耐心,而不是因为恐惧而扼杀在摇篮里。(采写自工号:工控科技)

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