
電動車企爭相入局,一體化壓鑄為何被特斯拉帶火?| 見智研究

為何新勢力們紛紛選擇此刻使用一體化壓鑄,行業增長彈性在哪?
繼特斯拉之後,蔚來、小鵬、大眾都開始引入一體壓鑄技術,而這種技術究竟是什麼?在本文中見智研究將詳細分析一體壓鑄技術會用在製造汽車的哪些環節中,對於產業鏈上游的材料和設備需求又有怎樣的變化,以及市場競爭格局。
一體壓鑄能實現降本減重
一體壓鑄技術是特斯拉在 2019 年首次提出的,並且在 2020 年 Model Y 的後地板生產上應用了這種技術,具有明顯的減重效果。在採用一體化壓鑄技術生產後將後地板原有的 80 個衝壓焊接零件集成為一個部件,使得生產的後地板實現減重 10%。更值得關注的是,成本還下降了 40%。
這就要進行詳細觀察一體化壓鑄技術的生產,為什麼能達到降本減重的效果。一體化壓鑄其實就是用單個大型鑄件代替多個小型組裝零件。這裏面有三個關鍵點:
第一、簡化生產流程
原有汽車的生產方案中,要將幾十個、幾百個零部件進行組裝焊接。一方面是所需零部件種類複雜、且數量多,生產這些零部件尚且需要成本和時間。另一方面,組裝流程複雜且耗時,需要 300 多台機器人來完成焊接組裝和塗膠。而採用一體化壓鑄後,只要通過壓鑄機和模具,就可以一次成型的實現指定部件的鑄造,大大簡化了生產流程的複雜性。

第二、架構變化使得硬件的性能大大提高
一體化壓鑄相比於組裝來説,密封性更強,可以做到無間隙,也就使得鑄件具有更高的抗扭剛度,在抗擊打能力方面具備更好的效果。此外在長期使用過程中,減少零部件磨損老化需要維修和替換的煩惱。
第三、輕量化的關鍵在於材料
一體化壓鑄使用的是鋁合金材料替代原有的鋼材。如果是 1.5 噸的乘用車,使用鋁合金材料相比於鋼材可大致減輕重量 30%。而減重無論是對於燃油車還是新能源車來説都是利好。對於燃油乘用車來説,減重 15% 可以減少 5% 左右的油耗;對於新能源車來説,大約可以減少 10% 的電能消耗。所以在經濟適用性方面,鋁合金材料被看作是現階段輕量化的最佳材料之一。
瞭解了一體壓鑄的方案和優勢之後,再來看一下眾多車企的佈局和應用進展。
一體化壓鑄技術的應用進展
特斯拉最早應用在 Model Y 的後地板中,此後,蔚來、小鵬也相繼開展一體化壓鑄技術的生產。
蔚來在 ET5 中使用了一體化壓鑄用於生產車身後地板,減重 30%,後備箱空間增加 7L。
小鵬汽車也開始引入一體化壓鑄工藝生產線,並開始建設一系列一體壓鑄工藝車間,預計將用於 2023 年發佈的新車型生產中。
大眾汽車也要開始引入一體壓鑄技術建設全新工廠,用於生產首批 Trinity 純電動車。
此外,眾多車企也開始了一體壓鑄的佈局,詳細進展如下:

除了車身結構件可以採用一體化壓鑄,在電池包、電機殼體上、底盤結構件都可以採用這種技術,目的是減重和增加抗扭剛性。

大型壓鑄機需求呈現十年內高成長屬性
對於一體化壓鑄工藝來説,壓鑄機是關鍵設備。同時,從壓鑄機的下游需求來看,汽車同樣是第一大來源,佔到 70% 以上。
而此前的壓鑄機的需求更多的是小噸位,在 4500 噸以下。隨着特斯拉引領下的電池車身一體化的設計開始應用後,大型壓鑄機的需求明顯提升。對應前、後底板和電池底座的壓鑄機噸位在 6000T-12000T 之間,而一體化下車身也要使用 10000T 以上的壓鑄機用於生產。相較於之前的壓鑄機重量明顯提高,一體化壓住技術催生了對大型壓鑄機的需求。也就是説未來想要建設一體化壓鑄生產線車間,必須要採購大型壓鑄機。

目前,一體化壓鑄工藝應用屬於起步階段,在汽車中使用的普及度還比較低,滲透率僅有 12%,截止 21 年設備的規模僅有 85 億元,但是隨着電動化汽車的發展,相比生產工藝的優化以及一體化壓鑄技術的廣泛應用只是時間問題。預計一體壓鑄的滲透率到 2030 年將達到 84%,全球市場規模約 600 億元,一體壓鑄技術使得全球壓鑄機市場在未來十年呈現持續高增長勢態。

供應商與車企已開展合作
目前來看,車企也開始紛紛進行採購或計劃採購大型壓鑄機,根據券商的數據顯示,截止 5 月份,文燦股份已經獲得蔚來、理想的採購訂單,6000T 與 9000T 的一體化後地板試製已經完成,規模量產在即,2022 年公司將具備超大噸位壓鑄 7 台,6000-7000T 的壓鑄機 4 台,9000T 的壓鑄機 3 台;廣東鴻圖 6800T 壓鑄後地板已經完成試製,12000T 將佈局前機艙;拓普集團 21 年完成協議採購 6 台 7200T 壓鑄機等。

總結:一體壓鑄技術將成為未來汽車生產製造的重要工藝,無論是從降低成本、優化繁瑣工藝來説,還是從減輕汽車重量、增加續航里程方面,都表明這種工藝相較於傳統工藝的具備很大的生產優勢。而一體壓鑄技術所帶動的是對大型壓鑄機和鋁材的需求提高,由於這種工藝的普及度還很低,所以行業的發展處於起步階段,隨着眾多車企對一體壓鑄工藝的認可和相關產線的建設,將加大對相關設備和材料的需求。

