科技创新世界潮|电动车制造模式迎来新变革

2023-08-09 10:29:05来源：科技日报

丰田汽车公司近期宣布，拟于2026年上市的电动汽车将采用新的“一体化压铸”技术。届时，丰田将采用不使用传送带的自行组装方式，可把生产工序和工厂投资减少1/3。此前，特斯拉公司就开发出了类似的“大件铸造技术”，并于2020年应用于“Model Y”后部的车身零部件上。

1913年，亨利·福特开启了批量生产汽车的模式，一个多世纪后，在电动化新浪潮的带领和冲击下，汽车的制造模式也迎来新的变革。

(资料图)

“一体化压铸”技术受青睐

1913年，美国福特汽车公司发明了利用传送带组装汽车的方法，实现了批量生产，在减少制造汽车所需时间的同时，也降低了制造成本。这种汽车的生产制造方式一直延续至今，促进了汽车的普及。

但在汽车结构发生巨大变化的电动汽车领域，为进一步削减成本，仅靠改善生产线很难做到。正如丰田公司首席执行官佐藤恒治4月上任后接受采访时所说，有必要对电动汽车的结构进行改革和改善。

丰田公司正另辟蹊径，开始尝试独特的新型制造方式：利用一体化压铸技术打造车身新构造，以及不使用传送带的自组装生产线，后者能将工艺流程和投资减少50%。

丰田“一体化铸造”流程概念图。图片1来源：丰田公司官网

据《日本经济新闻》报道，一体化压铸技术利用铝铸造设备，生产一体成型的巨大车身部件，可大幅减少零部件数量和生产工序，从而极大地提升生产效率。据悉，丰田公司此举的目标是将零部件从86个减少到1个，将生产工序从33个减少到1个。

丰田公司专营电动汽车的“BEV工厂”负责人加藤武郎表示，正考虑将这一技术应用于2026年出厂的新一代电动汽车。他们计划把新一代电动汽车的车身分为前、中、后三部分，对前部和后部采用一体化压铸技术。这一方法不仅可减少零部件和工序，还能有效利用工厂土地。

据InsideEVs网站报道，首款基于新型一体化压铸技术的电动汽车将于2026年在雷克萨斯品牌上首次亮相，配备下一代锂离子电池，可实现超过965公里的行驶里程。据悉，丰田也考虑将该技术用于电动汽车以外的车型。

采用一体化压铸技术的并非只有丰田公司。据外媒报道，日本主要铝制汽车零部件供应商Ryobi宣布，该公司将使用一体化压铸技术压铸大型铝制部件，以取代几十个钢制部件，生产大型电动汽车车身零部件。这项技术有望将车身的制造成本降低20%。

沃尔沃公司去年也表示，将投资逾9亿美元对其位于瑞典哥德堡附近的工厂进行升级改造，以采用一体化压铸技术。

特斯拉押宝新流程

在以电动汽车转型为契机的制造业变革中，美国特斯拉公司堪称“领头羊”。

柏林的超级工厂在对特斯拉Model Y进行总装。图片来源：特斯拉官网

上述一体化压铸技术也发轫于特斯拉公司。2020年，特斯拉就将该技术应用于其主力电动汽车Model Y后部的车身零部件上，后来在车身前部也使用了这种技术。一体化压铸的Model Y车身前后地板，颠覆了传统的冲压焊接工艺，相比传统工艺零部件减少了169个。美国高盛公司的调查表明，2021年特斯拉电动汽车的成本价格比2017年下降了一半。

而运用一体化压铸技术还只是特斯拉电动汽车制造方式创新的一部分。

今年3月，特斯拉公司披露了生产电动汽车的新方式“Unboxd流程”。这种方式是将车辆拆分为6个模块（复合零部件），每个模块由单独的团队组装，甚至单独涂漆，最后将它们进行一体化整合。而以往的流程是一边焊接很多小钢板，一边制造底盘，之后再通过生产线安装内饰部件，生产线较长，耗时也较长。

特斯拉公司声称，“Unboxd流程”可将电动汽车的生产成本降低50%，同时将工厂的空间减少40%。

摩根士丹利公司称，特斯拉在垂直整合方面的大胆尝试即将得到回报，今天的电动汽车太贵了，特斯拉有望借助下一代汽车制造平台，将生产成本降低一半。

从福特公司的流水线生产到丰田公司的精益生产，再到80年代大众公司的平台化、模块化生产，直到目前的一体化压铸技术等，汽车制造领域的每一次变革，带来的都是成本的降低和产业链的革新。