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一体压铸车身工艺极具经济性,对汽车制造产业链的优化改良作用亦显著

发布时间:2021-09-18  来源:立鼎产业研究网  点击量: 262 

ModelY一体压铸后车身成本下降40%,零部件减少79个。2020年特斯拉电池日上,公司介绍称ModelY后车身结构件采用新型一体压铸工艺后,成本较冲压-焊接工艺降低40%,并且零件减少79个。一体压铸降低车体制造成本大幅降低,优化生产流程。

——理论上可使全铝车身成本下降73%

1、钢制焊接车身:根据行业专家调研访谈,合资品牌国产化的以钢制为主的主流B级车焊接白车身成本大概在7000~7500/台左右。

2、钢铝混合焊接车身:2019年广汽蔚来发布的合创007采用钢铝混合车身打造,发布会介绍其车身成本为16529元。铝合金价格已从2019年底的1.5万上涨至近期1.7万元,可以大致推算采用焊接工艺的全铝车身造价在1.5~2万元/台左右。

3、全铝焊接车身:根据行业专家调研访谈,某外资品牌国产化全铝车身的D级车焊接白车身成本大概在4万元以上。国产的某款用铝量高于90%SUV全铝车身制造成本在3万左右,加上四门两盖价格约4万。考虑到该款SUV白车身重量达350kg偏重,优化设计后,主流B级车全铝车身焊接白车身成本估算在3万元/台。

4、压铸全铝车身:普通B级车钢制白车身重量通常在300~400kg,铝替代钢可使白车身重量降低30%~40%。以D级车的奥迪A8为例,其全铝架构的D4型号白车身重量在231kg。同时特斯拉下一代全铝压铸底盘较焊接底盘减重10%,可以大致推算出如果全部采用压铸工艺的B级车的白车身含车门大致重量在200~250kg。制造成本方面,根据以压铸铝合金汽车零件为主业的文灿股份招股书所示,2017年铝合金压铸件成本大约在每公斤35元。当前铝价与2017年类似,可大致算出全铝压铸车身理论成本在8200/台左右,如果以满负荷产能利用率的生产,制造成本还有进一步下降空间。

大型汽车零部件企业铝合金压铸件成本构成(元/kg


资料来源:文灿股份招股书

各类造车工艺下理论单车成本(铝价 1.7 /吨;单位/元)


资料来源:公开资料

——对汽车制造产业链的优化改良作用亦显著

车身制造工艺流程简化,供应链环节整合。一体压铸工艺将取代传统车身结构件的组件冲压和焊接环节,特斯拉称其新一代全压铸底盘可减少370个零件,车门和前后两盖结构件也同样可用压铸工艺,零件数量锐减,车体制造流程大幅简化。同时,整车厂内原先复杂的机器人白车身焊接线也被大幅简化,仅需要将若干车身压铸组件和外覆盖件组装焊接即可。车体制造管理流程和所需人力也相应降低。

一体压铸工艺可以大幅简化车身生产流程


资料来源:公开资料

车身重量减轻,减少电池装机量,电池降本是钢换铝使车身材料成本增加的6.6倍。特斯拉新一代一体压铸底盘有望降低10%车重,对应续航里程增加14%。以普通电动车电池容量80kwh为例,若采用一体压铸车身减重并保持续航里程不变,则电池容量可减少约10kwh。以目前磷酸铁锂电池pack成本800/kwh计算,则可降低成本8000元,电池节省的金额超过压铸全铝与钢铝混合车身材料差价的6.6倍左右。

一体压铸工艺可大幅减少涂胶工艺环节。涂胶是传统焊接白车身重要工艺部分,通常由机器人完成涂胶工艺。因点焊使钢板间存在缝隙,传统白车身涂胶主要起到密封防水、增加车体强度、降低钣金件间的摩擦和震动的作用。改为一体压铸车体后,零件面积大幅增加,不在需要繁琐的涂胶环节弥补焊接钣金件间的缝隙,生产流程再次简化。

压铸废品、流道等可再次熔炼,材料利用率超90%,远高于冲压。传统冲压-焊接工艺,通常板材利用率仅为60%~70%,冲压剩余边料只得按废旧金属出售。而改为一体压铸后,因压铸时可反复熔炼,因此废品、压铸流道、边料等废料可返回熔炼炉再次利用。压铸工艺对材料利用率在90%以上,远高于冲压工艺,再次降低生产商成本。

车身生产车间占地面积减少30%以上。相较于300多台机器人组成的白车身焊接线,一体压铸工艺采用的压铸岛占地面积更小。特斯拉采用压铸工艺的新工厂占地面积节省35%。同时因生产流程简化,原先由零部件厂供应的组件冲压、组件焊接环节取消,相关场地同时不再需要,更进一步降低全产业链的用地面积。


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