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創(chuàng)新的產(chǎn)品，總是伴隨著技術(shù)和制造的革命。

如果說在傳統(tǒng)汽車時(shí)代，將投入產(chǎn)出比最大化的「精益工廠」是傳統(tǒng)汽車制造業(yè)標(biāo)桿的話，那在智能汽車時(shí)代，以 Giga Factory 為代表的新型「超級(jí)工廠」則是大家最熟悉的智能汽車制造模式了。我們?cè)?jīng)無數(shù)次在特斯拉的新聞中看到這個(gè)詞，伴隨它出現(xiàn)的是高度集成化、電氣化的生產(chǎn)線，能夠像玩具一樣把零部件一次成型的巨型壓鑄機(jī)、不使用化石燃料的清潔能源等等。

Volvo Cars mega casting

這些創(chuàng)新的技術(shù)在引領(lǐng)制造變革的同時(shí)，也經(jīng)受著來自不同方向的質(zhì)疑，比如當(dāng)特斯拉采用了巨型一體化鑄造技術(shù)，將 Model Y 后半車身 70 個(gè)零件一體鑄造后，曾被質(zhì)疑是否能滿足工藝強(qiáng)度的要求？零部件壽命如何保證？碰撞后用戶維修的成本是不是太高了?……

2 月 8 日，沃爾沃宣布將投資 100 億克朗對(duì)位于瑞典的 Torslanda 工廠進(jìn)行升級(jí)，其中關(guān)鍵一項(xiàng)就是引入了大型鋁制部件的鑄造工藝。除特斯拉外，沃爾沃是率先官宣使用這項(xiàng)技術(shù)的車企，并在更早之前成為首批投資這項(xiàng)技術(shù)的車企之一。沃爾沃將底盤后部的部件，通過 8000T 一體化鑄造機(jī)壓鑄成型（與傳聞中即將用于 Cybertruck 的 GigaPress 噸位相同，高于目前特斯拉使用的 6000T）。

因此，我們帶著上邊的那些問題，對(duì)沃爾沃車輛平臺(tái)架構(gòu)負(fù)責(zé)人 Dr. Mikael Fermér 進(jìn)行了一次專訪，看看沃爾沃如何看待這些智能汽車制造領(lǐng)域的技術(shù)革命。

Mikael Fermér, Volvo Cars

巨型一體化鑄造技術(shù)

汽車界的新寵兒？

用體積堪比一棟小型房屋的巨型壓鑄機(jī)，將原本由十幾個(gè)、幾十個(gè)零件構(gòu)成的底盤部件一次壓鑄成型，減少底盤零部件的復(fù)雜程度，這就是巨型一體壓鑄技術(shù)的工作?！父p、更緊湊、更好的 NVH、更低的投資、更低的單位成本」，馬斯克曾經(jīng)這樣形容這項(xiàng)技術(shù)。

那對(duì)于智能汽車來說，巨型壓鑄技術(shù)最大的優(yōu)勢是什么呢?

「高度的靈活性?！?nbsp;Dr. Mikael Fermér 認(rèn)為，這是一體化壓鑄技術(shù)對(duì)汽車電氣化最大的優(yōu)勢。

在傳統(tǒng)的底盤制造中，原本由幾十個(gè)零部件構(gòu)成的部件需要不同的供應(yīng)商選擇、沖壓、焊接、物流運(yùn)輸。每一次結(jié)構(gòu)的調(diào)整，都意味著幾十個(gè)零部件的從頭再來。而對(duì)于一體化鑄造工藝來說，針對(duì)不同的電池、電機(jī)系統(tǒng)，只需要一次調(diào)整模具，就可以壓鑄出適配新設(shè)計(jì)的部件?！柑峁┝艘粋€(gè)能夠快速重新設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)?！笵r. Mikael Fermér 這樣形容這種靈活性。

沃爾沃將底盤后部的部件，通過 8000T 一體化鑄造機(jī)壓鑄成型，高度靈活性的同時(shí)，一體壓鑄零部件也降低了生產(chǎn)的復(fù)雜性，將原本幾個(gè)甚至幾級(jí)供應(yīng)商提供的沖壓、焊接、運(yùn)輸環(huán)節(jié)簡化，用一次壓鑄來代替，供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)更加扁平。

對(duì)于汽車這樣一個(gè)規(guī)模效應(yīng)明顯的商品來說，減少生產(chǎn)的復(fù)雜性，降低重新設(shè)計(jì)新產(chǎn)品的成本和時(shí)間周期，讓汽車的設(shè)計(jì)更靈活高效。從這個(gè)角度來看，這恐怕是任何車企都很難拒絕的選擇。

Volvo Cars Torslanda battery assembly plant

01

碳排放更低、更可控

除此之外，一體化制造技術(shù)在汽車制造中的另一個(gè)優(yōu)勢，就是更低和更可控的碳排放。

碳減排，可能是目前汽車行業(yè)最頭疼也最難難繞開的話題之一。這不僅影響了車企們?cè)谛履茉窜囆偷钠?，在原材料和工藝的選擇上也不例外。

與傳統(tǒng)的鋼鋁合金和鋼制底盤相比，鋁制的壓鑄底盤在原材料上碳排放更低，也更可控。相比于原本需要多家多級(jí)采購的零部件，一體壓鑄車身可以選擇碳足跡很低的原材料，也就是說每公斤的鋁材要低于四公斤的二氧化碳的排放量，對(duì)于碳排放的控制更容易實(shí)現(xiàn)。

02

用戶最關(guān)心的問題：如何維修？

從一體壓鑄技術(shù)應(yīng)用到汽車上，「如何維修」就一直是用戶最關(guān)心的問題。畢竟如果無法維修，一體壓鑄部件在生產(chǎn)期間節(jié)約的成本就轉(zhuǎn)嫁到了使用它的用戶身上。

對(duì)此 Dr. Mikael Fermér 的回答是：「一體化鑄造部件與傳統(tǒng)汽車相比，保險(xiǎn)成本差不多的?！挂惑w化壓鑄部件并沒有想象中無法維修，與傳統(tǒng)零部件一樣，一體化鑄造零部件可以在一定程度上焊接、裂縫粘結(jié)，也可以進(jìn)行較大部件的替換。

至于嚴(yán)重?fù)p壞怎么辦？目前一體化壓鑄部件更多的用在車身、底盤內(nèi)部，當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重變形時(shí)，整車的大修也很難避免了。

像造玩具汽車一樣造車？

沒那么容易

「以造玩具汽車的方式生產(chǎn)全尺寸汽車?！柜R斯克曾經(jīng)這樣接受巨型壓鑄技術(shù)的前景。一體化壓鑄技術(shù)的一系列優(yōu)勢似乎給了大家無法拒絕的理由。不過 2021 年，作為巨型壓鑄機(jī) Giga Press 龍頭母公司力勁集團(tuán)的創(chuàng)始人，劉相尚在接受外媒采訪時(shí)透露，目前與國內(nèi)多家企業(yè)有過關(guān)于 Giga Press 的交流，但大部分仍停留在設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)階段遇到的瓶頸非常關(guān)鍵。

對(duì)于一體壓鑄技術(shù)的工藝難點(diǎn)，Dr. Mikael Fermér 給出了更詳細(xì)的解釋：

傳統(tǒng)零部件在制造時(shí)，根據(jù)不同部位對(duì)硬度、剛度等需求，需要進(jìn)行不同的熱處理。但是對(duì)于大型一體化鑄造件來說，一體化的成型方式使它們無法進(jìn)行單獨(dú)部位的熱處理。因此，找到適合的合金和原材料，來保障不同部位的強(qiáng)度需求，同時(shí)還要保證鑄造技術(shù)成本優(yōu)勢，就成了讓人頭疼的難題。

另外在進(jìn)行鑄造的設(shè)計(jì)的時(shí)候，一體化鑄造跟鋼結(jié)構(gòu)車身的鑄造也是完全不一樣的，因?yàn)橐惑w化鑄造涉及到三維，不同的寬度、不同的廣度等等，因此跟傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)是完全不一樣的。

正因如此，沃爾沃作為最早投資一體化鑄造技術(shù)這項(xiàng)創(chuàng)新工藝的汽車制造商之一，但并沒有搶先使用，而是需要時(shí)間將工藝難點(diǎn)一一解決，在適合的工廠等待全面電動(dòng)化這樣一個(gè)適合的時(shí)機(jī)，一體化鑄造技術(shù)投入汽車制造。

超級(jí)工廠，對(duì)于未來的投資

相比于特斯拉、新勢力增建工廠時(shí)順理成章的引入新技術(shù)和生產(chǎn)線，對(duì)于已經(jīng)具有成熟生產(chǎn)線的沃爾沃來說，升級(jí)新的超級(jí)工廠，引入一體化鑄造技術(shù)等創(chuàng)新工藝，顯然需要更大的勇氣。

對(duì)此，Dr. Mikael Fermér 把這比作一筆長遠(yuǎn)的投資。

如果從產(chǎn)品成本來講，一體化鑄造鋁制壓鑄底盤的成本，與鋼制底盤相當(dāng)，大大低于傳統(tǒng)鋼鋁混合底盤。不僅如此，物料成本，碳減排帶來的收益、新設(shè)計(jì)后零部件調(diào)整的成本以及減少的供應(yīng)鏈生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)的復(fù)雜性，都將反饋到未來生產(chǎn)的電動(dòng)汽車上。

這種對(duì)于未來的投資還不止這些，在 Torslanda 工廠升級(jí)改造中，引入了新的電池組裝廠將電池單元和模塊汽車到底盤結(jié)構(gòu)中，以新的連接方式結(jié)合車身和底盤；涂裝車間通過新的機(jī)器和工藝減少涂裝過程中的能量排放和消耗。而在更早之前，沃爾沃與瑞典電池專家 Northvolt 合作聯(lián)合電池工廠，建設(shè)計(jì)劃于 2023 年開始。一旦啟動(dòng)并運(yùn)行，年產(chǎn)能達(dá)到 50 GWh，這個(gè)數(shù)字足以為大約 500,000 輛電動(dòng)汽車供電。

最后

2030 年轉(zhuǎn)型為一家豪華純電車企，這是沃爾沃對(duì)于電氣化轉(zhuǎn)型提出的目標(biāo)，只剩下不長的產(chǎn)品生命周期。對(duì)于一家傳統(tǒng)車企來說，這個(gè)時(shí)間很緊迫。因此我們能看到沃爾沃在汽車制造變革中的大動(dòng)作，無論是一體化鑄造工藝、新的電池組裝廠、總裝車間，還是聯(lián)合電池工廠，都是通往電氣化轉(zhuǎn)型的必經(jīng)之路。