一体化压铸对生产效率和成本有什么影响？

一体化压铸提高生产效率、降低成本 。

传统的汽车制造流程主要包含冲压、焊装、涂装、总装四大工艺。其中冲压是对板 料施加压力进行塑性或分离加工得到冲压件；焊装是将冲压件通过焊接等方式形成 车身总成（即白车身）；涂装是对白车身进行喷涂得到防腐、美观的涂层；总装将发 动机等零部件装配到车身上生产出整车。

压铸是车用铝合金部件重要加工工艺。传统汽车制造工艺中冲压常用于钢材的成型， 而铝合金常见制造工艺包括钣金、铸造、挤压、锻造等，车用零部件中 60%以上为 铸造而成。在铸造工艺的各类方法中，压铸技术最先进、效率最高。压铸，即压力 铸造，其工艺原理是利用高压将熔融的金属液压入并填充铸型模具，并在高压下冷 却成型的铸造方法。压铸件具有材质轻、精密、表面质量好等优点，且能够制造形 状复杂、薄壁深腔的金属零件。此外，压铸件只需少量或无需机械加工即可装配使 用，材料利用率约 60%-80%，毛坯利用率可达 90%。

过去，压铸机锁模力和模具等因素限制了铝压铸零部件尺寸，铝合金车身的制造也 局限于传统制造工艺，其工艺流程仍通常为先制造车身零部件、再进行车身连接工 艺。由于铝合金材料热导率和线膨胀系数高、电阻率和熔点低、表面易形成氧化膜 等物理特性，铝合金难以形成高质量的焊接头，而铝合金与钢材的性能差异进一步 增加了车身连接难度。以奥迪 A8（D5）为例，车身材料中 58%的结构是铝合金， 还包括超高强钢、碳纤维、镁合金等。对此奥迪采用了 14 种连接工艺来实现多种材 料的连接，复杂的连接工艺大幅提高了技术难度和制造成本。

特斯拉率先提出一体化压铸概念，先后实现后地板、前纵梁一体化压铸件量产。2020 年 9 月，马斯克在特斯拉电池日上介绍了一体化压铸的计划，并首先应用于 Model Y 后地板总成的制造。一体化压铸指的是利用大吨位压铸机将多个零部件一次压铸 成型。从工艺角度看，一体化压铸打破了传统的汽车制造工艺模式，零部件一次压 铸成型，数量大幅降低，同时也避免了大量复杂的连接工艺。Model 3 的后地板需要 70 多个冲压件、挤压件和铸件，而 Model Y 仅需 2 个一体成型的部件，焊点数量由 700-800 个减少到 50 个。根据特斯拉 2022 年一季报，奥斯汀工厂生产的 Model Y 后地板仅需 1 个零部件，且进一步实现了车身前部前纵梁位置的一体化压铸，Model Y 前后车身零部件数量相比 Model 3 的 171 个减少到 2 个，焊点/焊缝数量减少超 1600 个。

从效率角度看，零部件数量、焊接工序的减少提高了生产效率，传统制造工艺下冲 压、焊装如 Model Y 后地板总成的部件需要 2 个小时，而采用一体化压铸有望在 2 分钟内加工完成。从成本角度看，传统制造方式下，每种零部件需要其对应的模具、 夹具等产线配套成本，焊接工艺的简化也降低了焊装工厂的投资成本，大型压铸机约 100 平米的占地面积也比传统产线更少，特斯拉采用大型压铸机后，工厂占地面 积减少了 30%，相关自动化产线的人力成本节省了 20%，采用一体化压铸后 Model Y 后地板生产成本降低了 40%。

特斯拉目前实现了 ModelY 一体化压铸后地板及前纵梁，未来有望实现整个下车体、 车身结构件乃至整体车身的一体化压铸。特斯拉掀起了车身一体成型的热潮，新势 力车企如小鹏、蔚来等也在积极布局。一体化压铸凭借其生产效率高、成本低等优 点，为汽车轻量化与铝合金的应用提供了新的模式，或将颠覆传统汽车制造工艺。