近日，紅旗一體壓鑄中后地板開發(fā)項(xiàng)目首臺(tái)整車順利下線。項(xiàng)目白車身中后地板采用一體壓鑄技術(shù)，首次實(shí)現(xiàn)了大型一體壓鑄零件車身試制。

產(chǎn)品工藝方案驗(yàn)證

一體壓鑄中后地板白車身試制技術(shù)涉及SPR、鋁點(diǎn)焊、高強(qiáng)度拉鉚等多種輕量化車身連接工藝。新的連接工藝與傳統(tǒng)點(diǎn)焊工藝在設(shè)備、工藝方案、工裝方案、工藝參數(shù)等方面都有很大的不同，對(duì)試制工作帶來了極大的挑戰(zhàn)。

連接工藝試驗(yàn)驗(yàn)證

試制團(tuán)隊(duì)對(duì)產(chǎn)品連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，梳理出涉及新工藝的全部連接組合。在產(chǎn)品連接前，制備相應(yīng)的連接試樣，并對(duì)每種組合進(jìn)行金相和力學(xué)性能工藝試驗(yàn)，通過多輪工藝試驗(yàn)最終確定最優(yōu)的連接參數(shù)，為后續(xù)產(chǎn)品的連接提前鎖定設(shè)備選型和工藝參數(shù)。

試制過程質(zhì)量管控

在產(chǎn)品試制前，團(tuán)隊(duì)通過對(duì)正式零件進(jìn)行連接試驗(yàn)，對(duì)整個(gè)新工藝連接性能進(jìn)行摸底。針對(duì)試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合試制樣車用途，分批次分步驟制定應(yīng)對(duì)方案和措施，確保車身連接點(diǎn)合格率逐步提升，車身滿足各類試驗(yàn)需求。

團(tuán)隊(duì)通過不懈地研究分析，最終實(shí)現(xiàn)新工藝連接點(diǎn)合格率大于95%，滿足產(chǎn)品驗(yàn)證要求，為后續(xù)試驗(yàn)的進(jìn)行奠定了基礎(chǔ)。過程中對(duì)產(chǎn)品和工藝的驗(yàn)證，為后續(xù)大型一體壓鑄白車身量產(chǎn)提供了技術(shù)支撐。

一體化壓鑄，即利用大噸位壓鑄機(jī)將多個(gè)零部件一次壓鑄成型，既避免了大量復(fù)雜的連接工藝，又提升生產(chǎn)效率，降低成本。特斯拉率先采用一體化技術(shù)；2021年，蔚來等造車新勢力積極跟進(jìn)；2022年以來，特斯拉實(shí)現(xiàn)一體化車身壓鑄件的量產(chǎn)，沃爾沃、大眾、長安等傳統(tǒng)車廠也開始布局，一體壓鑄趨勢漸明，中國汽車材料網(wǎng)帶您一起梳理國內(nèi)外車企一體化鑄造的進(jìn)展。

01.國外車企進(jìn)展

特斯拉

2022Q1財(cái)報(bào)交流會(huì)上表示特斯拉德州奧斯汀工廠在后地板的基礎(chǔ)上，增加前地板（前縱梁）的一體化壓鑄，前后地板的零部件數(shù)量從171個(gè)減少至2個(gè)，焊點(diǎn)數(shù)量減少了超過1600個(gè)。

2022年4月特斯拉柏林工廠配備8臺(tái)“超級(jí)壓特機(jī)"，5月特斯拉采用IDRA集團(tuán)推出的9000噸級(jí)Giga Press巨型壓鑄機(jī)生產(chǎn)Cybertuck,進(jìn)一步簡化汽車生產(chǎn)流程。7月份開始的特斯拉上海超級(jí)工廠改造計(jì)劃，其中負(fù)責(zé)生產(chǎn)ModelY的二期產(chǎn)線已于7月16日率先完成改裝工作，完成改造的ModelY產(chǎn)線已用一周時(shí)間爬升至2000輛/日的產(chǎn)量，8月產(chǎn)量已穩(wěn)定在每天2200輛左右。

沃爾沃

2022年2月沃爾沃汽車宣布，瑞典Torslanda計(jì)劃于2023年開始建造新工廠，2025年投產(chǎn)。沃爾沃將在工廠中引入一些新的、更可持續(xù)的技術(shù)和制造工藝。其中包括引入大型鋁制車身部件鑄造工藝。根據(jù)相關(guān)資料顯示，沃爾沃計(jì)劃在新工廠開展一體化后地板的生產(chǎn)，大約在2025年將此零件應(yīng)用于全新的全電動(dòng)平臺(tái)。而第一款產(chǎn)品將會(huì)在后期公布。目前，已經(jīng)開發(fā)出了一種免熱處理的鋁合金材料來滿足新工藝。而且該公司正在研究含有再生鋁的合金，以利于可持續(xù)發(fā)展。

沃爾沃下一代純電車型一體式壓鑄車身

2022年5月，沃爾沃與布勒Buhler簽訂超大型壓鑄單元一鎖模力8400T的CARAT 840超大型兩板壓鑄機(jī)項(xiàng)配機(jī)型。

大眾

2022年5月大眾卡塞爾壓鑄廠已經(jīng)成功地在一臺(tái)4400噸的壓鑄機(jī)上鑄造了車身后底板，為未來SSP（可擴(kuò)展系統(tǒng)平臺(tái)）電動(dòng)裝置平臺(tái)的高度創(chuàng)新的平臺(tái)部件奠定了基礎(chǔ)。研發(fā)團(tuán)隊(duì)僅用2分鐘就成功地將這個(gè)大型鑄件（1.6米×1.5米）以4400噸的鎖模力壓鑄成功。未來的一體化鑄造件取代了大約30個(gè)單獨(dú)的部件，總共節(jié)省了10千克的重量。該技術(shù)目前正在為大眾Trinity車型進(jìn)行測試，其中SSP是第一次使用。

大眾汽車鋁制車身后底板

奔馳

2022年1月奔馳發(fā)布一體化壓鑄成果，性能提升顯著。奔馳全球首發(fā)最新科研成果—VISION EQXX，其中最大的創(chuàng)新在于車身的后部及前部塔頂應(yīng)用了仿生工程結(jié)構(gòu)部件，整個(gè)車身后部是由一塊獨(dú)立完整的鋁合金鑄件形成。與傳統(tǒng)工藝相比，車身后部的剛性得以大幅提高，并有望減輕15-20%的重量。

奔馳一體化壓鑄車身仿生工程結(jié)構(gòu)部件

02.國內(nèi)車企進(jìn)展

蔚來

2022年4月一體化壓鑄后地板已完成白車身安裝下線，ET5使用超高強(qiáng)度鋼鋁混合車身，使車身后地板重量降低30%，后備箱空間增加7L，整車抗扭剛度高達(dá)34000N·m/deg。2022年08月24日蔚來首款采用一體化壓鑄站構(gòu)件車型ET5將量產(chǎn)。蔚來汽車多款SUV新車型將采用一體壓鑄成型的后地板(非分片式)。2022年9月蔚來引入新供應(yīng)商以解決一體化壓鑄供應(yīng)瓶頸。

高合汽車（華人運(yùn)通）

2022年2月華人運(yùn)通高合汽車與拓普合作的一體化超大壓鑄車身后艙下線。本次7200T壓鑄機(jī)生產(chǎn)的超大型結(jié)構(gòu)件長寬分別近1700mm和1500mm，實(shí)現(xiàn)15~20%的減重，整個(gè)開發(fā)周期縮短1/3。材料方面，合作方TechCast™高強(qiáng)韌性免熱處理鋁合金材料可以避免因熱處理帶來的零件尺寸變形及表面缺陷等問題，流動(dòng)性高于同級(jí)別材料15%以上、強(qiáng)塑積高出30%以上，保證了整車碰撞等性能達(dá)到更高維度。

圖3-170一體化超大壓鑄車身后艙

高合HiPhiZ首個(gè)白車身于2022年4月正式下線，8月正式發(fā)布采用一體化超大車身后艙結(jié)構(gòu)件的新車型。

塞力斯（小康）

2022年1月7小康股份投資者交流會(huì)信息顯示，預(yù)計(jì)在今年二季度末或三季度初將會(huì)推出一款新的大型SUV；同時(shí)，公司正在研發(fā)一款全新的大尺寸SUV，預(yù)計(jì)會(huì)在2023年發(fā)布。此外，今年還將會(huì)有問界M5的純電版推出。小康股份還表示，預(yù)計(jì)今年年底到明年上半年，會(huì)實(shí)現(xiàn)一體化壓鑄車身。目前已經(jīng)進(jìn)入全面研發(fā)階段，一體化壓鑄車身的應(yīng)用將會(huì)減輕車身重量。

長安

2022年6月長安汽車一體式前機(jī)艙后地板壓鑄項(xiàng)目招標(biāo)。2022年07月21日車身一體化壓鑄能力建設(shè)項(xiàng)目環(huán)評(píng)。新建一體式前艙、后地板車間，形成一體式前艙。后地板年產(chǎn)28萬套的生產(chǎn)能力。

2022年08月26日伊之密中標(biāo)中國長安車身一體化壓鑄項(xiàng)目。

2023年1月15日中國長安超大型一體化壓鑄車身結(jié)構(gòu)件成功試制。中國長安底盤事業(yè)部輕量化團(tuán)隊(duì)會(huì)同長安汽車制造中心鑄造工藝所團(tuán)隊(duì)奔赴寧波北侖，聯(lián)合供應(yīng)商對(duì)歷時(shí)半年進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)、制造的一體化前機(jī)艙鑄件（模具尺寸3300mm×2800mm×2000mm，重量約120噸）模具裝配、合型、熔煉、壓鑄單元及自動(dòng)化等各個(gè)環(huán)節(jié)親自進(jìn)行把控指導(dǎo)，為試制一體化前機(jī)艙鑄件做足準(zhǔn)備。首個(gè)一體化前機(jī)艙鑄件于2023年1月15日晚成功產(chǎn)出。

極氪

2022年11月，基于SEA浩瀚架構(gòu)打造的純電動(dòng)MPV極氪009正式上市。極氪009整車車身扭轉(zhuǎn)剛度達(dá)到36450N·m/deg，是傳統(tǒng)MPV的3倍以上，成為史上最剛的MPV。極氪009打造了720°全方位安全盔甲。在傳統(tǒng)MPV最為薄弱的車尾，極氪通過汽車行業(yè)全球量產(chǎn)最大的7200噸巨型壓鑄機(jī)，為極氪009成功打造全球量產(chǎn)最大一體式壓鑄后端鋁車身（長1.4m，寬1.6m），焊接點(diǎn)減少近800個(gè)，在遇到?jīng)_擊時(shí)變形量可減少16%，彎曲剛度提升11%，有效保護(hù)后部安全。

與此同時(shí)，極氪009的一體式壓鑄后端鋁車身，通過創(chuàng)新的四段式碰撞分區(qū)策略，設(shè)置了兩段式可拆卸的緩沖結(jié)構(gòu)，幫助用戶更好的降低了碰撞后的維修成本。為了實(shí)現(xiàn)一體式壓鑄這一革命性的技術(shù)突破，極氪專項(xiàng)投入13億元，涵蓋了從材料革新到生產(chǎn)制造的所有環(huán)節(jié)。據(jù)了解，極氪009車身后地板7200噸級(jí)鎖模力巨型壓鑄機(jī)為力勁集團(tuán)設(shè)計(jì)制造。立石科技為極氪009車身后地板提供了全自動(dòng)壓鑄工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成。一體壓鑄模溫控制系統(tǒng)則由蘇州奧德高端裝備股份有限公司提供。這也是一體化壓鑄車身在繼純電動(dòng)轎車、皮卡、SUV之后，首次應(yīng)用于豪華純電MPV多用途汽車。

小鵬

2023年5月小鵬汽車公布了其前后車身一體化壓鑄生產(chǎn)線。

在“行云直上”小鵬汽車2023技術(shù)架構(gòu)發(fā)布會(huì)上，小鵬正式發(fā)布了實(shí)現(xiàn)無人駕駛前的高端智能電動(dòng)汽車終極技術(shù)架構(gòu)——SEPA 2.0“扶搖”全域智能進(jìn)化架構(gòu)。誕生于“扶搖”架構(gòu)的首款車型為小鵬G6。“扶搖”架構(gòu)采用國內(nèi)目前唯一量產(chǎn)的前后一體式鋁壓鑄車身，前后一體壓鑄集成零件數(shù)161個(gè)，車身結(jié)構(gòu)，一次壓鑄成形，最大鎖模力可達(dá)12,000噸。

憑借該工藝，其整車扭轉(zhuǎn)剛度大幅提升至42,000N·m/deg，比傳統(tǒng)車身提升50%，更大程度提升車身安全性。

在電池方面，“扶搖”架構(gòu)采用了CIB電池車身一體化技術(shù)，將電池包上蓋當(dāng)作車身地板，降低整車質(zhì)心高度的同時(shí)節(jié)省5%垂向車內(nèi)空間，讓乘坐更舒適、操控穩(wěn)定性更強(qiáng)。簡單理解，CIB電池車身一體化技術(shù)直接將電池包安裝在底盤之上，讓車身、電池和底盤融為一體，大幅提升電池包的能量密度。新一代CIB電池車身一體化技術(shù)可以形成類蜂窩鋁板的"三明治"堅(jiān)固結(jié)構(gòu)。這對(duì)比傳統(tǒng)技術(shù)形式少了一個(gè)車身地板，同時(shí)在結(jié)構(gòu)上更簡潔，帶來空間、結(jié)構(gòu)、安全方面的優(yōu)越性。

03.總結(jié)與展望

在特斯拉2019年提出“一體鑄造”技術(shù)，一體化壓鑄引發(fā)了汽車生產(chǎn)制造革命。通過集成化制造的方式實(shí)現(xiàn)多個(gè)零部件的一次性成型，彌補(bǔ)了鋁合金結(jié)構(gòu)件在傳統(tǒng)汽車生產(chǎn)工藝下的諸多弊端，是未來汽車提升用鋁量，追逐輕量化的絕佳選擇。目前一體化壓鑄工藝助力鋁合金車身向中低端車型滲透，2025年市場空間有望進(jìn)一步突破。長期來看，未來一體壓鑄行業(yè)將呈現(xiàn)整車廠自制與國內(nèi)第三方壓鑄廠合作模式共存的格局，并且國內(nèi)第三方壓鑄廠有望占據(jù)更大市場份額并成長為全球性龍頭。

來源：汽車材料網(wǎng)