为什么有头有脸的车企都在搞一体化压铸？
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文 | 天玑
2020 年，特斯拉在加州工厂使用了 6000 吨级的压铸机，首次在 Model Y 后地板上采用一体化压铸技术，这让 Model Y 后地板的零件减少了 79 个，焊点由 700-800 个减少到 50 个，相同部件的生产时间由至少两小时缩短至 80-90 秒。特斯拉因此走出了产能地狱，取得了举世瞩目的成绩。
对一体化压铸技术，马斯克给予了高度评价，甚至不惜拿 Model 3 开涮，"Model 3 的接缝如此差劲的根本原因，是没有用我们最新的一体化压铸技术。 "
在特斯拉之后，其他车企纷纷跟进一体化压铸技术，包括大众、吉利、小鹏、蔚来和理想等，刚开完技术发布会的小米汽车也是其中一员。
然而，任何新事物都有从不完善走向完善的过程，一体化压铸技术有 " 奇效 "，也有局限性。
什么是一体化压铸技术？
铸造技术非常古老，可以追溯到青铜器时期，压铸属于铸造的一种，它比传统意义的铸造多了一个 " 注射器 "（压铸机）。经过加压后，能一次性制造出更复杂的部件，所以也被称为一体化压铸。
对于汽车行业来说，一体化压铸技术并不新鲜。早在上世纪五十年代，就有企业把这项技术引入了汽车零部件的生产制造中，不过范围局限于小型零部件，而特斯拉把范围扩大到了大型零部件。
在汽车生产制造过程中，有冲压、焊装、涂装和总装四大工艺，原材料经过四大工艺的 " 装饰 " 后，就变成了一辆白车（整个轿车零部件的安装载体，是汽车的基本骨架，其生产成本约占整车的 45%~65%），一体化压铸技术可以应用到冲压 - 焊接环节中。在传统工艺中，这两个环节需要多道工序，工艺操作繁琐，效率有待提高。
为了能让一体化压铸技术制造大型零部件，特斯拉从力劲集团采购了大型压铸机 Giga Press，它的锁模力高达 6000 吨，是当时行业内最高吨位的压铸机。
在特斯拉上海超级工厂中生产的 Model Y，其车身后地板就是用一体化压铸工艺制作的，这让 Model Y 的制造时间从 1-2 小时缩短至不到 2 分钟，占地面积节省了 30%，生产工人减少 200 多个。据特斯拉透露，这给 Model Y 节省约 20% 的制造成本。
按照马斯克的计划，特斯拉的前地板、电池壳等部件也将会用一体化压铸技术制造。如果一切顺利，整车重量可以减轻 10%（使用铝合金），续航提升 14%。目前，特斯拉已经在德州工厂生产一体成型的前地板。
此外，一体化压铸技术还能让车身轻量化、更安全、空间利用率更大的优势，这可以让新能源汽车拥有更高的续航和更大的空间。这些优势，每一个都是车企难以拒绝的诱惑。
以最近公布的小米超级大压铸技术为例，它实现了零件 72 合一、焊点减少 840 个，减重 17%，生产工时减少 45%。" 小米泰坦合金 " 压铸成型的一体化后地板及 CTB 一体化电池技术，小米 SU7 整车扭转刚度高达 51000N · m/deg，相当于传统油车的两倍。
随着越来越多的车企采用一体化压铸技术做大型零部件，这项技术又被车企玩出了新花样。比如，各个车企选择的压铸车身部分不同。特斯拉、问界和小米汽车都是车身后地板，问界还把范围扩大到了前机舱总成，极氪则是车身中段和后身。
压铸机的吨位是一体化压铸技术的关键指标，目前车企中吨位最大的是哪吒，它正在研发 20000+ 吨压铸设备，号称 " 刷新行业纪录 "。
然而，正如我在开篇中提到，任何事物都有两面性，决定车企是否选择一体化压铸技术时，不仅要考虑优势，还要考虑劣势。
一体化压铸技术有哪些弊端？
车企大范围跟进一体化压铸技术的时间点，是特斯拉把技术玩出新花样之后，为什么车企之前没有把这项技术的应用范围扩大到大型零部件上？这背后其实隐藏了车企对一体化压铸技术的担忧。
首先，一体化压铸技术本身有弊端，那就是压铸件中常有气孔及氧化夹杂物存在，这会影响成品的性能。有行业人士曾表示，这种零部件在一些车企的内部会被视为不合格产品。
其次，一体化压铸技术制造的零部件会推高维修成本。
中保研曾经对 2021 款标准续航后轮驱动版 Model Y 做过测试，结果显示它在 " 车内成员安全指数 "、" 车外行人安全指数 " 等方面拿了优秀的成绩，而在 " 耐久性与维修经济性 " 上，却拿到了较差的成绩。
拆解来看，中保研的 " 耐久性与维修经济性 " 由四部分构成，分别是结构耐撞性、碰撞兼容性、可维修性、维修经济性。前两部分的成绩是良好、一般，后两部分的成绩是较差。
因此，对消费者来说，使用一体化压铸技术制造大型零部件组成车身的车辆，最大的困扰就是维修费用贵。2022 年 2 月，一辆江苏牌照的 Model Y 在倒车时撞到了墙角，导致车辆后车身受损，维修费接近 20 万元。车主吐槽称，" 新车才 28 万元，还不如报废。"
对此，车企有多种应对策略。特斯拉选择自己成立保险公司，把理赔环节掌握在自己手里。 中国车企偏向在工程入手解决问题。小米 SU7 的后地板采取了三段式防撞设计，在普遍的中低速碰撞中，能够实现只更换防撞梁和溃缩区，不更换后地板，极氪则提出了四段分区碰撞策略。
种种迹象表明，一体化压铸技术虽然有优势，但是还有些问题需要解决。实际上，即便所有车企都认可一体化压铸技术，它们也很难把它引入到生产线中，因为这项技术有很高的门槛。
做一体化压铸的正确姿势是什么？
多数人认为一体化压铸技术可以降低成本，而特斯拉的毛利率表现也证明了这一点，但是有一点被忽略了，那就是特斯拉具备需求侧的规模效应。即便一体化压铸技术的建设成本比传统铸造方式高，特斯拉依然可以通过 Model Y 的销量规模，消化前期投入。据乘联会数据，2023 年，Model Y 仅在中国市场就交付了 64.6 万辆，能与之一战的只有比亚迪。
另一方面，市场和消费者认为，车企使用一体化压铸技术的动力是 " 降本 " 主要原因。其实，更大的动力应该是提高效率。
首先，市场夸大了一体化压铸技术节省成本的功效，它的全周期成本并不低。压铸机只是压铸技术的部分设备，其他还有压铸模具、熔炼炉、喷涂设备、拾取设备、冷却设备、修边机、高真空设备等等，这些设备的采购价格很高。2021 年，力劲集团推出了 9000T 压铸机，其价格超过 1 亿元。
据中金证券测算，同样年产 10 万辆车，采用传统冲压 - 焊接工艺时，冲压 + 焊接环节的设备总投资约 5.2 亿，全部采用一体化压铸工艺，相对应环节设备总投资为 7.1 亿。如果没有足够的销量消化投入，这样做并不划算。
其次，特斯拉是这方面的带头人，而它一向强调效率。李想也认为特斯拉这样做不是为了降本，而是为了提升效率。
他曾表示：在特斯拉眼里，成本和效率不是一个概念，效率是说怎么在最短时间内提供足够多的产能，这是它思考的很多、很多问题。上海工厂 1300 亩地今年大概能做到 80 万到 90 万的产能，这在历史上从来没有出现过的。
除了成本高外，压铸技术本身就有较高的壁垒，如果把它应用到大型零部件的生产中，壁垒会更高。
比如生产设备和生产流程需要更新，这要求车企和供应商要重新设计设备、积累经验。
另外，车企还要解决一些技术细节难题。比如热处理，热处理可以减少压铸过程中产生的气泡。但是，由于存在热胀冷缩，热处理过程中材料很容易变形，这会降低材料的机械性能。
同时，铸铝件的体积越大，热处理的难度就越大。此前，车企的解决思路是只生产小型的铸铝件，而特斯拉选择开发无需热处理的新材料。2015 年，特斯拉挖来了材料领域的大牛查尔斯 · 柯伊曼，才开发出了新的铝合金配方，解决了免热处理的难题。
2021 年底，蔚来也表示开发出了新的免热处理材料，将应用在蔚来 ET5 的车身后底板相关部件上，新材料由蔚来和供应商联合开发，蔚来 ET5 是蔚来第一款采用一体化压铸工艺的车型。
以特斯拉为参照，车企想要在大型零部件上使用一体化压铸技术，并做到不亏本，需要拥有足够的销量规模去消化投入。当然，也可以反其道而行，先通过一体化压铸技术把轻量化、生产效率提上来，但这样可能会让车企错失抢占市场时间。
为了提高效率，一体化压铸技术会是汽车行业的一个不可逆的趋势。但在实际应用中，一体化压铸不是万能药，车企需要具备系统性的前提条件或能力，才能把它运用好。
