一體化壓鑄技術(shù)，是將原本設(shè)計中需要組裝的數(shù)十個甚至上百個零件，經(jīng)重新設(shè)計、高度集成，利用超大噸位壓鑄機，通過先進壓鑄工藝，一體成形為一個超大尺寸的鋁制部件，實現(xiàn)原有功能的一項技術(shù)。自特斯拉首次應(yīng)用以來，一體化壓鑄技術(shù)在汽車中的應(yīng)用越來越多，多家主機廠紛紛采用，本文來了解一下。

一、特斯拉

“一體式壓鑄技術(shù)可以讓特斯拉造新車像造玩具車。”特斯拉CEO馬斯克曾這樣形容一體化壓鑄工藝。特斯拉屬于壓鑄車身的鼻祖了，是一體化壓鑄在汽車領(lǐng)域的開創(chuàng)與引領(lǐng)者。率先用于Model Y的整個后部車體，通過將鋁液壓入6000T壓鑄機內(nèi)，包括防撞鋼梁在內(nèi)，實現(xiàn)一體壓鑄成型，鑄造零件數(shù)量驟減。

圖 Model Y的鋁鑄件，超級大的鋁合金車體鑄件

圖 零部件數(shù)量驟減

Cybertruck沿用了Model Y的一體化方案即前機艙+后車身地板。

二、小米

小米的第一款車小米SU7采用了全自研“一體化大壓鑄技術(shù)”。整個壓鑄的關(guān)鍵流程可以分解成4步：

熔煉原材料，保持品質(zhì)、溫度的情況下精確定量供應(yīng)鋁液；

9100噸壓鑄機和閉環(huán)溫控設(shè)備集群，保證產(chǎn)品瞬間壓射成型；

100秒左右完成產(chǎn)品多工序、自動化處理，完成生產(chǎn)；

對產(chǎn)品進行質(zhì)量檢測。

小米完成了大壓鑄全套流程及標準自研：包括60個設(shè)備，并能精密控制433個壓鑄工藝參數(shù)。

可以看到，在行業(yè)前沿的大壓鑄技術(shù)方面，小米研發(fā)制造的超級大壓鑄的最大鎖模力達到9100噸，超過了特斯拉上海工廠的6000噸，也超過特斯拉美國工廠的9000噸。

除此之外，小米自研高強高韌免熱處理環(huán)保壓鑄材料“泰坦合金”，已經(jīng)運用于小米SU7 車型 “72 合一”一體化壓鑄后地板中，該車型配備三段式后地板，相比傳統(tǒng)壓鑄技術(shù)“焊接點減少 840 處、車內(nèi)降噪能力提升 2dB、重量減輕 17%”，壽命 200 萬公里以上，并能夠?qū)崿F(xiàn)較強的防撞能力。

三、極氪

極氪一體化壓鑄車間擁有全球首個大型一體化壓鑄L4級智慧產(chǎn)線。實現(xiàn)“透明、敏捷、智能”生產(chǎn)產(chǎn)線綜合效率提升30%，能耗降低10%，良品率高達92%，產(chǎn)線自動化率達到100%。

極氪采用多段抽真空技術(shù)，降低填充阻力，減少壓鑄件孔隙率，讓生產(chǎn)的壓鑄件更密實；同時通過X光3D透視自動識別軟件，能實現(xiàn)自識別、自反饋、自優(yōu)化工藝參數(shù)，識別準確率99%以上。

極氪在2021年量產(chǎn)交付了其旗艦MPV極氪009，該車型大膽采用了一體化壓鑄后端鋁車身，這也是迄今為止量產(chǎn)最大的一體化后車身，該部件是直接壓鑄成一個車尾大零件的后端鋁車身，在工藝上減少了80個零部件、近800焊接點，生產(chǎn)效率提升60%，同時減重16%，變形量減少16%、彎曲剛度提升11%等。

之后在2023年，發(fā)布了車身中段一體式壓鑄結(jié)構(gòu)，將其中段一體式壓鑄結(jié)構(gòu)稱為“蜻蜓結(jié)構(gòu)”，使用7200T的壓鑄機，使得整體減少了16個部件、66個連接點，整車減重7%，座椅安裝點剛度平均提升18%，具有可變延伸設(shè)計。

另外，在維修性上，極氪也給出了方案：四段式碰撞分區(qū)策略。增加了可維修替換結(jié)構(gòu)，即使發(fā)生碰撞也可以減少維修成本。

四、小鵬

小鵬汽車已經(jīng)實現(xiàn)了一體化壓鑄技術(shù)的量產(chǎn)應(yīng)用。體現(xiàn)在小鵬G6和X9 MPV兩款車上。

小鵬G6采用前后一體式鋁壓鑄車身，使用12000噸級壓鑄機壓鑄，前后一體壓鑄集成零件數(shù)161個，零部件整合減輕了車身重量，比傳統(tǒng)鋼車身減重約17%；整車扭轉(zhuǎn)剛度大幅提升至41600N·m/deg。

小鵬X9中后地板使用了全球最大量產(chǎn)12000噸的壓鑄機，集成了167個零件，相比傳統(tǒng)車身結(jié)構(gòu)減19%。碰撞變形量減少20%，彎曲剛度提升40%，整車后部整體強度相比傳統(tǒng)設(shè)計強度提升30%以上，并能達到46000N·m/deg整車扭轉(zhuǎn)剛度。

圖 小鵬G6前后一體化鑄造件

圖 小鵬X9 前后一體化壓鑄件

目前，它已經(jīng)采用了3個不同噸位的壓鑄機來生產(chǎn)不同的產(chǎn)品，具體為：7000噸級壓鑄機用來壓鑄X9的前艙部，12000噸級壓鑄用來壓鑄X9后地板部分以及G6的前后車身件，16000噸級壓鑄單元正在安裝，后續(xù)將用來生產(chǎn)電池包部件。

五、哪吒

在一體壓鑄領(lǐng)域，在去年年末就與力勁集團共同研發(fā)全球最大的20000+噸壓鑄設(shè)備，實現(xiàn)B級車底盤制造等更大尺寸領(lǐng)域的一體化壓鑄。壓鑄單個零件尺寸最大可達5㎡，超100個零件合為1個零件，減重15%，減少3000多個連接點，減少近百個工序，減少幾十甚至上百工人，減少約150臺機器人。

哪吒在2023年8月21號發(fā)布了浩智戰(zhàn)略，其中的滑板底盤很重要的一個技術(shù)就是一體化壓鑄，采用的也是前機艙一體化+后車地板一體化的方案。

六、理想

理想汽車首款純電車型MEGA，采用了一體化壓鑄技術(shù)，采用免熱處理一體壓鑄車身結(jié)構(gòu)，將包括后縱梁、底板連接板、梁內(nèi)加強板、后輪罩內(nèi)板等40多個零件的后底板骨架整合為1件，減少了幾百個焊接點，打造出大型一體式壓鑄后端鋁車身，重量減輕了20%。

理想采用的是對后地板骨架進行了一體化壓鑄（即分體式的），因此它在集成（零部件減少，連接點減少）上是偏弱。

七、蔚來

蔚來ES8采用前后端一體鑄鋁車身，采用8800噸壓鑄機，后部則是一體式壓鑄件將31個零件集成一個。

而蔚來ET5則是蔚來首個采用一體化壓鑄的車型，將車身零部件數(shù)量由原來的54個集成為1個，生產(chǎn)時間縮短多達60%，車身后地板重量將降低30%，約13公斤，后備箱空間增加11L，整車抗扭剛度提升了10%，達到了34000 N.m/deg。

八、問界

問界M9采用了“玄武車身”設(shè)計，后地板、前機艙總成等零件均使用一體化壓鑄，采用9000噸一體化壓鑄機，這使得原本222個的車身零件銳減至僅僅10個，零部件數(shù)量下降95%，部件連接點數(shù)量減少1440個，下降幅度達到驚人的70%，扭轉(zhuǎn)變形剛度提高23%。從而顯著提升了車身的整體剛性和安全性。

九、大眾

在今年年初，大眾宣布，在位于德國卡塞爾的大眾集團零部件生產(chǎn)基地，設(shè)立超大型鑄件技術(shù)開發(fā)中心，加快“一體化壓鑄技術(shù)”的應(yīng)用推廣。超大型鑄件，也被稱為大型一體化壓鑄件，被認為是該集團未來純電動汽車（平臺）結(jié)構(gòu)件的關(guān)鍵技術(shù)。

圖 大眾在卡塞爾開設(shè)超大型鑄件技術(shù)開發(fā)中心

其實早在2022年5月，大眾汽車就試制出首個后車身一體式鋁壓鑄件樣件。該鋁壓鑄樣件采用4400噸壓鑄機生產(chǎn)，為SSP平臺開發(fā)，取代約30多個零部件，可以減重10kg。

十、東風(fēng)

近日，東風(fēng)汽車在第二十屆中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展（泰達）國際論壇上透露，東風(fēng)即將成為實現(xiàn)16000T一體化壓鑄設(shè)備的整車廠。

圖 16000T超大型壓鑄機

為推進這一技術(shù)的應(yīng)用，東風(fēng)汽車已啟動了一體化壓鑄產(chǎn)業(yè)化建設(shè)項目。該項目通過廠中廠建設(shè)模式，打造一個占地56939平方米（約85.4畝）、建筑面積約48350平方米的一體化壓鑄聯(lián)合廠房。其中一期工程將建設(shè)兩條萬噸級壓鑄生產(chǎn)線，預(yù)計每年可生產(chǎn)20萬件一體化壓鑄件。值得一提的是，東風(fēng)汽車已聯(lián)合開發(fā)出了一體化壓鑄樣件，實現(xiàn)了汽車車身的一體化設(shè)計和制造。

十一、豐田

豐田在2023年就已經(jīng)公開了其開發(fā)的車身一體壓鑄成型技術(shù)。旨在進一步降低生產(chǎn)工序和成本，從而在難以通過傳統(tǒng)制造方式盈利的電動車領(lǐng)域提高利潤。

據(jù)豐田方面介紹，在使用一體壓鑄技術(shù)之前，一個完整的車身后部需要約86個不同的零部件，并且需要經(jīng)過33個獨立的工序來組裝。這一復(fù)雜的過程通常需要數(shù)小時來完成，在應(yīng)用一體壓鑄工藝后，車身后部只需一個單一的零部件和一個簡單的工序。豐田計劃進一步縮短時間，將工序縮短至約3分鐘。

據(jù)近日消息，豐田汽車最快將于今年在日本的一家工廠安裝一臺巨型一體化壓鑄設(shè)備，旨在降低電動汽車的生產(chǎn)成本。

根據(jù)豐田的計劃，最初其將使用一體化壓鑄生產(chǎn)即將于2026年推出的雷克薩斯下一代電動汽車LF-ZC。據(jù)悉，豐田汽車將使用一體化壓鑄設(shè)備對電動汽車零部件進行原型化生產(chǎn)，而非大規(guī)模生產(chǎn)。豐田將評估這項技術(shù)是否會減少零部件的數(shù)量、工藝流程，以及是否能讓電動汽車的重量更輕。

十二、長安

近期，長安汽車攜手華為、聯(lián)通等頂尖企業(yè)，在重慶市渝北區(qū)成功打造了全域5G數(shù)智AI柔性超級工廠——長安汽車數(shù)智工廠。工廠配備了4套7700噸的大型壓鑄島，實現(xiàn)了熔化、壓鑄、后處理、機加、裝配五大工藝的全自動化生產(chǎn)。長安啟源E07車型采用了前、后一體化壓鑄工藝，成功將163個零部件集成為2個零部件，整車重量降低了20%，鑄件時間僅需110秒。同時，該車型還首創(chuàng)了一模兩件的壓鑄工藝，實現(xiàn)了保險杠件和一體壓鑄件的分開設(shè)計，通過機械結(jié)構(gòu)緩連，確保汽車在常規(guī)碰撞中不會損傷一體鑄件，從而降低了碰撞后的維護費用。

十三、沃爾沃

在今年年中，沃爾沃宣布將在2026年推出全新車型EX60，這款車型將采用一體式鑄造工藝。目前沃爾沃汽車瑞典工廠的8400T超大型壓鑄單元已投入生產(chǎn)。布勒公司稱，該設(shè)備已于今年二月中旬生產(chǎn)了第一批一體化壓鑄件。沃爾沃引進的該超大型壓鑄單元用于生產(chǎn)其下一代電動汽車的后車身底板（或稱“后底板”）。完全投產(chǎn)后，每年可生產(chǎn)200,000多件一體化壓鑄件。

早在2022年年初，沃爾沃就宣布將投資100 億克朗對位于瑞典的Torslanda工廠進行升級，其中關(guān)鍵一項就是引入了大型鋁制部件的鑄造工藝，主要是生產(chǎn)底盤后部的部件。