一体化压铸：汽车制造的新工艺，还是不可持续的噱头?

越来越多的原始设备制造商（OEM）开始使用一体化压铸Megacasting来简化生产流程。但并非所有人都认可这一技术。

汽车生产在许多方面都致力于抵消各种对立力量。如今，汽车生产正在简化材料工艺，以抵消与生产本身背道而驰的日益复杂性。因此，零部件的最小化迅速成为汽车生产的重要核心和必要解决方案。向电动汽车（EV）的转型进一步加剧了这种复杂性，促使原始设备制造商（OEM）为降低成本和优化生产流程而展开激烈竞争。

特斯拉率先大规模使用Megacasting（或称为“Gigacasting”），该公司于2020年底开始使用定制的“Giga Press”（超大型压铸机）为Model Y生产底盘零件。

特斯拉Model 3的传统装配和Model Y “一体化压铸”装配的示意图对比，显示了生产流程的巨大生产优势。

Model 3由171个金属部件组成，而Model Y的后部结构仅需要两个，从而减少了1600个焊接点。这个数字可不小。通过这种创新方法，时间和成本似乎大大减少了。

特斯拉Model 3和Model Y的示意图，以及零件复杂度的比较

这种方法很快在全球汽车生产中普及开来。但我们知道，尽管许多生产流程看似同质化，但最具灵活性和多样性的原始设备制造商（OEM）在运营时会考虑适应性，以适应自身需求，并根据当时的需求（和紧迫性）来决定。那么，大型一体化压铸Megacasting在多大程度上是一种“一刀切”的解决方案？

沃尔沃汽车正在其位于瑞典哥德堡的Torslanda汽车生产厂建造一座新的铸造厂，用于生产下一代全电动汽车。该铸造厂将与车身车间相连，以与汽车生产相同的节奏交付零部件。

沃尔沃汽车车身结构高级工程主管Anirudha Shivappa解释说，通过大型一体化压铸Megacasting，沃尔沃汽车公司将用单个铸件取代约100个冲压件，这意味着它可以消除与生产、组装以及供应链相关的复杂性。Shivappa表示，大型一体化压铸Megacasting对于OEM来说是一个明智之举，因为它还可以在汽车的整个生命周期内提供更大的设计灵活性——为不断更新车辆架构提供了可能性。

瑞典哥德堡托斯兰达工厂鸟瞰图

Shivappa表示：“这项技术还有助于我们提高材料利用率， 通过减少100个冲压件，我们消除了每次冲压生产中产生的废料，这些废料往往占毛坯重量的50%左右。我们内部重新熔化了所有铸造废料，从而实现了95%的材料利用率。铝的生产过程非常耗能，因此会产生较高的碳足迹。我们致力于采购低碳足迹的铝，从而降低大型一体化压铸Megacasting的碳排放量，使其低于焊接钢制后地板的碳排放量。” 显然，铝材的使用（以及相关的可持续性考虑）对汽车制造商采用大型一体化压铸工艺产生了影响。

Shivappa表示：“自2020年开始研究大型一体化压铸在未来运营中的潜力以来，这一直是我们考虑的重要因素。在沃尔沃汽车公司，我们相信为正确的应用选择正确的材料。大型一体化压铸的商业案例展示了巨大的优势，例如降低制造复杂性和潜在的重量减轻。使用低碳足迹铝材和简化物流带来的可持续性优势表明，这是朝着正确方向迈出的一步。在供应方面，将原材料转化为可用于汽车组装的成品所需的时间将从数月缩短为数天。这显然也会对生产时间表产生直接影响。”

将大型一体化压铸Megacasting投入生产的挑战

“但生产技术应用并非没有挑战。””Shivappa说，“最大的挑战在于它对行业和沃尔沃汽车来说都是全新的。为了取得进步，我们需要迅速积累材料质量、模拟能力等各个领域的内部知识和能力。我们还努力确保有足够的时间进行调试和提升，以便学习、应对挑战并为生产做好准备。”

沃尔沃汽车公司认为，他们现在看到的是第一代一体化压铸后地板。Shivappa说：“我们还有很长的路要走，需要学习、改进和优化它。我们还在研究大型一体化压铸工艺的进一步应用，包括在内部和与大学等外部合作伙伴的合作。简而言之，如果大型一体化压铸概念能够满足所有性能要求，并且对任何新应用都有很好的商业案例，那么它肯定会得到评估和开发。”

我们针对特斯拉的“大型一体化压铸”进行了一些内部研究。如今，我们看不到任何好处 - Stellantis首席制造官Arnauld Deboeuf就这项新技术以及任何新兴技术带来的挑战而言，并非所有OEM都相信其巨大的好处。

Stellantis首席制造官Arnaud Deboeuf就明确表示，“大型一体化压铸”并不是OEM追求的目标。Deboeuf明确表示，汽车制造商更感兴趣的是那些无需工厂进行大量返工即可快速实施的解决方案，而不是那些可能需要大量重新设计和实施成本的解决方案。

Deboeuf表示：“我们今天分享的是，我们正在根据Stellantis存在的问题，一步一步地改进，非常务实。我们的客户（和工厂经理）提出问题，我们的合作伙伴提供解决方案。我们以全球视野快速实施这些解决方案。”

Stellantis汽车工艺工程高级副总裁Jean-Christophe Marchal表示，这家汽车制造商更青睐数字化，因为工厂经理可以直接实施数字化，而无需大量资本支出或庞大的安装团队。他说：“我们正在寻找工厂经理喜欢、想要实施并可以自行管理的解决方案。“我们不想让工艺工程团队花时间来调整或修改设备的路径，我们也不想在车间里挖坑或建什么。”

此外，Stellantis认为，与其它复杂性和成本相比，例如与投资相关的成本，以及车身部件的维修和售后市场的影响，大型一体化压铸并没有带来太多好处。

Deboeuf说：“我们曾对特斯拉的大型一体化压铸进行过一些内部研究。如今，我们看不到它的好处。所以特斯拉可能从中受益。我不知道 。但对于Stellantis来说，我们看不到它的好处。我们看不到它在制造、资本支出和售后方面的好处。所以，我们目前不会朝这个方向发展。”

大型一体化压铸在汽车制造领域有未来吗？

压铸行业在汽车生产用大型压铸领域发展迅速，目前正在研究开发20000吨级的压铸机。今年在Euroguss压铸工业展上展示了汽车前机舱、后地板、车身侧围、电池托盘甚至整个车底等应用，其中许多概念在未来几年内都有可能实现。工艺技术和效率的重大改进将进一步降低大型一体化压铸作为汽车生产解决方案的生产成本。

本文来自：轻量化技术网，《压铸周刊》合作伙伴