一體式壓鑄再進化,特斯拉想要一次壓出整台車

作者 | 發布日期 2023 年 09 月 15 日 12:01 | 分類 交通運輸 , 尖端科技 , 電動車 line share follow us in feedly line share
一體式壓鑄再進化,特斯拉想要一次壓出整台車


特斯拉的壓鑄技術又獲得技術突破,在一連串的創新之後,他們即將可以達成全車壓鑄,這將會讓成本進一步下降,可能是接下來 2.5 萬美元車型的重要關鍵。

特斯拉在汽車業界首創的壓鑄技術,是透過 6 千~9 千噸的壓力,鑄造出 Model Y 的前段和後段車身,藉此省下大量的零件和組裝工序,使得特斯拉在製造成本上遠遠低於競爭者。根據內部消息人士情報,特斯拉已經準備進一步突破,目標是要讓全車都使用一體式壓鑄。

路透社引用消息表示,特斯拉的新技術,可以將一整輛電動車複雜的車身結構簡化成單一鑄造件,和傳統造車約需 400 個零組件相比,大幅度縮小生產時間和成本與複雜度,重點就在於他們的 Giga Press 壓鑄機。

▲ 特斯拉目前安裝在德州廠的巨型壓鑄機。

目前特斯拉已經表示,在未來的新車將使用「非傳統」的造車技術,像是預先生產大型的「次級組裝件」,然後一口氣將他們組合起來,只是還沒人知道這些模組具體的尺寸。工程公司 Carsoft Global 總裁 Terry Woychowski 表示,如果特斯拉真的能把整輛電動車的車身一體鑄造出來,將會進一步解構汽車設計和製造的所有思維。

「這就像是汽車產業的類固醇一樣,會產生巨大的影響,但要實現並不容易。」Woychowski 指出,越大、越複雜的物件,鑄造的難度會加倍提升。

兩位特斯拉不具名人士指出,根據內部最新揭露的製造技術,特斯拉從無到有開發出一輛新車的時間,將會縮短到 18~24 個月,而其他車廠的開發時間至少是 3~4 年。

共 5 位內部消息人士都表示,單一巨大框架的車體設計,包括車輛前段、後段以及裝載電池的底盤,將會透過這項新的壓鑄技術生產,而這個設計會用在特斯拉接下來要推出的 2.5 萬美元車型上。

▲ 被網友暱稱為 Model 2 的小車,目標是要將售價壓在 2.5 萬美元以下。

如果這項鑄造技術如此神奇,為何其他車廠不使用呢?根據專家表示,大型金屬鑄造的測試模具風險和成本極高,光是製做模具的成本就超過 150 萬美元,而重新調整模具就需要花費 10 萬美元,通常在製造過程中會需要多次調整,預估整個設計成本超過 400 萬美元。

由於馬斯克鐵了心要做這件事,特斯拉團隊找到了一種替代方案:3D 列印工業用砂,這種測試模具製造方式,是在一層砂上面,根據設計檔案由機器噴射粘合劑,然後再噴上新的一層砂,如此反覆堆疊建造出可以鑄造金屬的模具。據說,採用這個方案生產原型測試模具的成本,是傳統金屬模具成本的 3%。同時,因為採用數位檔案調整原型,特斯拉從設計到驗證只需 2~3 個月,而金屬模具原型則需要半年到一年的時間。

相同的技術也被應用在特斯拉鑄造上,由於車身框架充滿許多空洞,傳統上是透過沖壓、焊接等步驟組裝,但特斯拉則準備在鑄造模具裡,放置 3D 列印黏合砂,在鑄造完成後,再使用特製溶劑移除砂塊,就能保留所需的空洞。

目前特斯拉似乎已經來到最後一個關卡,安全性問題。在鑄造時使用的鋁合金,在砂製模具製出的成果,表現和金屬模具製程不同,無法滿足特斯拉定下的撞擊防護與其他相關標準,為此他們正在調配新的合金配方以及熔合過程,加上鑄造後的「熱處理」,來解決這個問題,一旦通過撞擊防護測試,特斯拉就可以完成設計,正式生產金屬模具,然後投入大規模生產。

在這個新的一體式鑄造前提下,特斯拉未來會推出的平價小車,造型可能更像是一艘小船,外觀上沒有明顯的前廂與後車廂,車身結構會前所未有的簡單。

不過這一切尚未有定論,因為技術上仍然存在許多難關,除了上述的剛性問題,在使用 3D 列印砂具來維持空洞時,特斯拉可能還需要更高壓力的壓鑄機,這又會讓砂具無法使用。因此他們也有另一個備案,採用慢速鋁射出製程搭配鑄造,但這樣的製程會耗費更多時間。

儘管目前尚未能證實所有消息,但從種種跡象來看,可以確定特斯拉正在努力開發新製造方法,目標就是做出售價 2.5 萬美元的小型電動車,來實現他們普及電動車的核心任務。在那之前,他們還得繼續砸入大筆研發資金,才能獲得最終的成果。

(圖片來源:Tesla)