由中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)、北京市人民政府、海南省人民政府、科學(xué)技術(shù)部、工業(yè)和信息化部、生態(tài)環(huán)境部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、交通運(yùn)輸部、國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局、國(guó)家能源局聯(lián)合主辦的第四屆世界新能源汽車大會(huì)（WNEVC 2022）于 8 月 26-28 日在北京、海南兩地以線上、線下相結(jié)合的方式召開(kāi)。其中，北京會(huì)場(chǎng)位于北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)的亦創(chuàng)國(guó)際會(huì)展中心。

大會(huì)由中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)等單位承辦，將以 " 碳中和愿景下的全面電動(dòng)化與全球合作 " 為主題，邀請(qǐng)全球各國(guó)政產(chǎn)學(xué)研界代表展開(kāi)研討。本次大會(huì)將包含 20 多場(chǎng)會(huì)議、13,000 平米技術(shù)展覽及多場(chǎng)同期活動(dòng)，200 多名政府高層領(lǐng)導(dǎo)、海外機(jī)構(gòu)官員、全球企業(yè)領(lǐng)袖、院士及行業(yè)專家等出席大會(huì)發(fā)表演講。

其中，在 8 月 28 日舉辦的技術(shù)研討：" 新能源汽車先進(jìn)制造及綠色供應(yīng)鏈 " 上，特斯拉上海有限公司結(jié)構(gòu) & 熱管理系統(tǒng)經(jīng)理 崔海倫及他的同事陳佳捷發(fā)表精彩演講。

以下內(nèi)容為現(xiàn)場(chǎng)演講實(shí)錄：

崔海倫：很高興跟大家分享這個(gè)題目。2019 年 1 月 7 日，上海特斯拉超級(jí)工廠破土動(dòng)工，同年 1 月 30 日 Model 3 實(shí)現(xiàn)了當(dāng)年投產(chǎn)、當(dāng)年交付的中國(guó)速度。同時(shí)依托中國(guó)完整的供應(yīng)鏈，以及我們一流的中國(guó)智能制造能力，特斯拉上海工廠生產(chǎn)的高品質(zhì)智能車型 Model 3 和 Model Y 滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的同時(shí)，遠(yuǎn)銷歐洲等海外地區(qū)，深受海內(nèi)外客戶歡迎，也受到廣泛贊譽(yù)。2021 年 10 月 25 日，我們?cè)谏虾５奶厮估邪l(fā)創(chuàng)新中心落地建成。這是特斯拉首個(gè)在海外的研發(fā)中心，在這里我們將圍繞整車、充電設(shè)施及能源產(chǎn)品進(jìn)行研發(fā)相關(guān)工作。特斯拉上海的研發(fā)創(chuàng)新中心會(huì)發(fā)展成為和北美研發(fā)中心同等規(guī)模的綜合性研發(fā)中心。

在同年，也就是去年年底，我們?cè)谏虾９S的數(shù)據(jù)中心也建設(shè)落成。用于存儲(chǔ)在中國(guó)業(yè)務(wù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，以及客戶的個(gè)人信息，來(lái)滿足信息安全的要求。上海的研發(fā)創(chuàng)新中心我們將從這里開(kāi)始，基于中國(guó)智能制造的基礎(chǔ)上開(kāi)始中國(guó)創(chuàng)造，為客戶提供更優(yōu)質(zhì)、更具創(chuàng)新的產(chǎn)品和服務(wù)。

說(shuō)到創(chuàng)新，我們的超級(jí)壓鑄就是重要的產(chǎn)品，在 Model Y 車型有非常淋漓盡致的體現(xiàn)，從幾個(gè)方面跟各位領(lǐng)導(dǎo)和嘉賓做個(gè)介紹。我們有非常高的集成度。在 Model Y 一體壓鑄的后底板車型上，將原本散件安裝集成成一個(gè)零件，效率大幅度提升。一體壓鑄的后底板車型，一體壓鑄的后底板生產(chǎn)效率得到極大提升。第三，輕量化。相比散件承組方式，車身系統(tǒng)節(jié)省重量超 10%。第四，成本有非常明顯的優(yōu)勢(shì)，得益于優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及超高的材料回收利用成果。我們后底板總成系統(tǒng)采用一體壓鑄方式后，成本降低了 40%。也正是這些方面的優(yōu)勢(shì)，讓我們 Model Y 車型得到非常好的客戶認(rèn)可，是一款非常暢銷的車型。

下面也請(qǐng)來(lái)自壓鑄材料團(tuán)隊(duì)的同事給大家?guī)?lái)進(jìn)一步介紹。

陳佳捷：說(shuō)到材料創(chuàng)新，我們不得不回顧一下整個(gè) Model Y 車身材料的選擇邏輯，遵循的邏輯是正確的地方使用正確的材料。將高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)剛用在能夠保護(hù)成員安全的結(jié)構(gòu)零件上，將低強(qiáng)度及鋁合金用在配速區(qū)，帶來(lái)更大的輕量化效應(yīng)。是否有其他邏輯進(jìn)行材料選擇呢？本著第一性原理，主要考慮兩點(diǎn)，強(qiáng)度角度、剛度角度。如果為了追求更好的輕量化效益和最低的成本，鋁合金因?yàn)橄鄬?duì)平衡的表現(xiàn)，受到我們的青睞。選擇完鋁合金，我們要更多的思考采用怎樣的工藝對(duì)結(jié)構(gòu)剛度會(huì)有比較好的提升呢？這個(gè)時(shí)候又要回到剛度的問(wèn)題怎么產(chǎn)生的，對(duì)于剛度的理解，我們一般考慮的點(diǎn)是鈑金的剛度，也就是平面剛度。對(duì)平面剛度而言，在材料的樣式不變的情況下，更多是通過(guò)厚度變化。因此，從特斯拉角度來(lái)說(shuō)，有沒(méi)有一個(gè)更好的材料工藝，能夠?qū)崿F(xiàn)剛度提升，同時(shí)達(dá)到比較好的輕量化效益呢？我們通過(guò)三個(gè)維度思考，首先是一維，板料。選擇材料后，為了獲得比較好的輕量化效益，我們用了非常多的高強(qiáng)材料，但是料厚會(huì)減薄，為了改善剛度，輕量化效益有所損失。第二個(gè)維度是材料怎么選擇，擠壓鋁合金，劣勢(shì)是結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，使用結(jié)構(gòu)有限，正確的地方使用正確的材料。第三個(gè)維度是結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)獲得最好的剛度提升，達(dá)到最好的輕量化效益。因此，特斯拉的答案就是一體壓鑄。

說(shuō)到一體壓鑄，在過(guò)去我們一直廣泛使用了一體壓鑄技術(shù)，但過(guò)去我們沒(méi)有使用過(guò)如此大的結(jié)構(gòu)件壓鑄成一體，如此大的結(jié)構(gòu)件使用壓鑄有幾個(gè)瓶頸，分別是性能、工藝、結(jié)構(gòu)。分解到每個(gè)具體工程語(yǔ)言，材料的設(shè)計(jì)、零件的設(shè)計(jì)、工藝過(guò)程的原理理解。材料的話，通常考慮強(qiáng)度、韌性，鑒于一體壓鑄又是大型結(jié)構(gòu)件，還要考慮鑄造型和耐腐蝕性。零件設(shè)計(jì)要考慮連接工藝和性能改善，工藝過(guò)程而言，鑒于是大的壓鑄，熱量的傳遞，力的傳遞，與過(guò)去的工藝流程將有很大區(qū)別。因此，設(shè)計(jì)一體壓鑄零件的過(guò)程當(dāng)中，我們要把材料零件設(shè)計(jì)和工藝過(guò)程有機(jī)結(jié)合，只有相互密切配合及技術(shù)迭代，才能達(dá)到最優(yōu)的產(chǎn)品。首先是材料，特斯拉選擇了一個(gè)自己的材料合金體系。我們的目標(biāo)是能夠獲得一款免處理的壓鑄鋁合金。平衡了強(qiáng)度和韌性，并且可以用在大型結(jié)構(gòu)件上。我們采用的方法是集成計(jì)算材料學(xué)，又材料計(jì)算學(xué)，這個(gè)學(xué)科發(fā)展相對(duì)來(lái)說(shuō)比較年輕。起源于對(duì)金屬材料的項(xiàng)數(shù)計(jì)算，隨著時(shí)代不斷變遷，到現(xiàn)在已經(jīng)形成一整套的理論，可以幫助工程師在很快的速度下進(jìn)行新材料的開(kāi)發(fā)。如果要舉個(gè)例子，材料計(jì)算學(xué)有點(diǎn)像整車開(kāi)發(fā)過(guò)程中所使用的 CAE 虛擬分析的，材料計(jì)算學(xué)無(wú)法做到像 CAE 虛擬分析減少實(shí)際的物理實(shí)驗(yàn)，但他是一個(gè)行業(yè)的發(fā)展方向之所在。無(wú)論國(guó)內(nèi)、國(guó)外，科研院所和公司都已經(jīng)開(kāi)展類似工作。除此之外，材料計(jì)算學(xué)強(qiáng)調(diào)三個(gè)因素的有機(jī)結(jié)合。分別是工藝、結(jié)構(gòu)、性能。三者的有機(jī)結(jié)核病不僅僅針對(duì)材料本身可以實(shí)現(xiàn)，還可以擴(kuò)展到很多機(jī)械設(shè)計(jì)上的零件。舉個(gè)例子，怎樣將三個(gè)因素考慮在一起。針對(duì)鋁合金的金相結(jié)構(gòu)，能夠很好的講述如何將工藝、結(jié)構(gòu)、性能有機(jī)結(jié)合在一起，金相結(jié)構(gòu)的組織有所區(qū)別，因?yàn)樵趬鸿T過(guò)程中冷卻速率有區(qū)別，整個(gè)零件表面性能與中心性能實(shí)際還是有一定區(qū)別。由于金相質(zhì)地密，帶來(lái)性能的改善。這個(gè)改善就是工藝的影響，造成材料微觀組織的變化，從而帶來(lái)整個(gè)零件的性能變化。我們?cè)陂_(kāi)發(fā)一體壓鑄的時(shí)候，必須考慮到這三點(diǎn)。只有考慮到這三點(diǎn)，才能得到所需要的零件狀態(tài)。

在開(kāi)發(fā)一體壓鑄結(jié)構(gòu)件時(shí)，基于已經(jīng)獲得的材料性能需求進(jìn)行的模流分析，溫度平衡其實(shí)有所區(qū)別，就像剛才所說(shuō)，不停的凝固速率，帶來(lái)了不同零件強(qiáng)度區(qū)別。產(chǎn)品工程師將這些考慮其中，不斷迭代，才能將零件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)達(dá)到最優(yōu)。只有材料、工藝、產(chǎn)品不斷相互配合，才能取得一個(gè)比較滿意的成果。

當(dāng)然，我們?cè)谏虾Ｌ厮估?jí)工廠有專有的壓鑄機(jī)，這個(gè)壓鑄機(jī)是六千噸，投產(chǎn)時(shí)可量產(chǎn)噸位最大的壓鑄機(jī)。開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)掌握了大型壓鑄的工藝流程，同時(shí)使用一些創(chuàng)新裝備，也進(jìn)行了自己的模具開(kāi)發(fā)。

我最后想說(shuō)，特斯拉的目標(biāo)肯定是星辰大海。我們并不僅僅滿足于一體壓鑄的后底板，在今年奧斯丁電池日上，CEO 曾給我們展示了下一代的結(jié)構(gòu)目標(biāo)，即前倉(cāng)壓鑄、厚底板壓鑄及結(jié)構(gòu)電池包，實(shí)現(xiàn)整個(gè)下車體結(jié)構(gòu)革命。路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索，特斯拉在創(chuàng)新過(guò)程中將會(huì)不斷前行。

本文來(lái)自：蓋世汽車