特斯拉已经实现了一项重大技术突破，使他们能够将电动汽车的几乎所有复杂车身底部零部件压铸成一个整体。这一突破使特斯拉有望在短短18到24个月内从零开始开发一款全新汽车。
今天，让我们一起探讨为什么一体化压铸技术如此受欢迎，受到各大汽车制造商的广泛追随。我们也将探讨这项技术背后所带动的产业链，以及它对各个行业的影响。
根据中信证券的估算，到2030年，一体铸造技术在全球范围内的应用率有望达到30%。保守估计，每辆汽车的一体铸造零部件的价值可能达到1万元。这意味着，该领域的市场规模将从2022年的22亿元增长到2030年的2460亿元，年复合增长率预计将高达80%。
01 一体化压铸为何如此火热？
实际上，自2019年特斯拉首次提出一体压铸技术以来，该技术在大型化高压铸造领域创下了重要的行业里程碑。随后，蔚来、高合、吉利等新能源汽车制造商纷纷追随其后，使一体化压铸技术成为一股不可阻挡的趋势。这一趋势推动了大型集成化汽车结构零部件的广泛推广和应用。
一体化压铸取代传统冲焊过程
与传统汽车制造相比，汽车一体化压铸技术在制造成本、生产效率、人力成本、材料回收等多个方面具有明显的优势，有望彻底改变传统汽车制造工艺。与传统汽车制造工艺中的冲压、焊接、涂装和总装等四个环节相比，一体化压铸技术将冲压和焊接环节合二为一，从而简化了车身的制造过程。这不仅降低了制造成本，还提高了生产效率，并减少了人工成本，同时也有望促进材料的回收与再利用。
02 “一体化压铸”背后的产业链
一体化压铸技术作为一项新兴工艺，带来了一系列全新的需求和探索，涉及到了整个产业链，包括大型压铸设备、免热处理材料、压铸零部件的工艺模具以及整车的需求和验证。
在一体化压铸产业链的上游，包括压铸机、免热处理铝合金材料和模具等，各供应商需要布局免热处理铝合金材料、超大型压铸机（6000吨以上）以及相应的超大型一体化模具。这些上游供应商需要密切合作，以满足一体化压铸技术的需求。
中游则是铝合金压铸工厂，他们需要积极与上游供应商合作，配备适用于一体化压铸生产线的工艺，并积累足够的经验，不断改进和完善工艺，以提高压铸件的质量和良率。
下游则是整车制造厂，随着Tier0.5合作模式的普及，越来越多的整车制造厂将在一体化压铸产业链中扮演中游和下游的双重角色，实现产业链的高效衔接，共享更多的行业红利。
这四大技术壁垒，包括材料、设备、模具和工艺，将逐步被突破，共同推动一体化压铸技术的发展。
上游：压铸机
大型压铸机是实现汽车一体化压铸的核心基础设备。通常情况下，一体化压铸所需的压铸机锁模力需要在6000吨以上，目前全球能够生产这一规模压铸机的企业包括海外的意德拉集团（其旗下拥有力劲科技）和瑞士的布朗集团，国内则有力劲科技、海天金属和伊之密等。更高吨位的压铸机代表着更大尺寸和更复杂结构的压铸件可以被制造出来。目前，特斯拉、力劲科技、广东鸿图、海天金属等企业都在积极研发12000吨以上的超大型压铸机。在2022年9月，力劲科技与广东鸿图发布了一款12000吨的超大型智能压铸单元，成为目前全球最大吨位的压铸机，有望推动整车级别的一体化压铸零部件生产发展。
模具是一体化压铸技术的关键工具，其制造壁垒相对较高。模具用于强迫金属或非金属成型，通常包括成型部分、浇注系统、模架部分、排溢系统、温控系统等多个部分。在工业生产中，模具被视为不可或缺的工艺设备，因为通过模具生产的零部件具有高效率、高一致性、低能耗和材料消耗、高精度和复杂度等特点。模具制造的难点在于模具的设计和原材料的选择，尤其对于大型一体化压铸，需要具备高精密度，这增加了模具制造的挑战。
一般来说，压铸厂通常不具备大型压铸模具的设计能力，因此他们需要通过外部采购来满足需求。目前，我国的大型压铸模具制造商主要包括广州型腔、宁波臻至、宁波赛维达、文灿雄邦、合力科技和重庆广澄模具等公司。此外，德国著名的模具公司肖弗勒模具集团也在浙江建立了制造工厂，进一步促进了大型压铸模具的供应。
免热处理合金材料在一体化压铸领域的应用可以提高产品的良品率，从而有效降低成本。铝合金通常需要经过多个热处理工序，包括铸锭均匀化退火、回复再结晶退火、固溶（淬火）热处理、时效和形变热处理等，以提高铝合金的强度、塑性、韧性、耐蚀性和疲劳性等综合性能。然而，大型一体化压铸的铝合金部件对尺寸精度要求非常高，传统的热处理过程容易导致零部件尺寸变形和表面缺陷。虽然可以通过矫正工艺来改善一定的尺寸精度，但这会降低产品的良品率，进而导致成本急剧上升。因此，采用免热处理铝合金材料对于大型一体化压铸结构件至关重要。
国外免热处理铝合金材料供应商主要包括美国铝业、德国莱茵菲尔德和特斯拉。国内的厂商也积极进行研发，目前已经有立中集团、上海交大、广东鸿图、湖北新金洋等公司成功研制出了免热处理铝合金材料，为大型一体化压铸零部件的制造提供了重要的材料支持。
中游：压铸厂
中游的压铸厂商正在积极推进一体化压铸技术，并且一些公司如文灿股份、广东鸿图和拓普等处于领先地位。这些中游压铸厂商纷纷采购大型压铸机，以支持一体化压铸的生产需求。特别值得一提的是，文灿股份、广东鸿图和拓普集团已经在积累丰富的经验和获得订单方面处于领先地位。这三家公司已与汽车制造商建立合作关系，着手试制一体化压铸零部件。
下游：车企
一体化压铸技术存在两种主要的业务模式。一种是自研模式，其中主机厂（汽车制造商）直接采购压铸机、材料和模具等物料，并自行建设工厂用于生产压铸件。另一种是采购模式，其中主机厂直接从压铸厂商购买压铸件，由压铸厂商负责采购相关的材料，并在生产后将压铸件交付给主机厂。
目前，代表自研模式的企业特斯拉已经开始与压铸厂商进行接触。从长远来看，考虑到主机厂自建工厂和生产线的成本较高，以及汽车销量可能会对产能利用率产生限制，采购模式有望成为长期的主流模式。
部分铝压铸件供应商一体化压铸布局及进展
特斯拉、蔚来、小鹏、理想、高合、沃尔沃以及长城等众多汽车制造企业都已经积极参与了汽车一体化压铸领域的布局。
在新兴汽车制造领域，特斯拉已经成功推出了采用一体化压铸技术的Model Y，并已正式开始交付。蔚来也在计划中，他们即将推出采用一体化压铸后副车架的ET5车型，并有望在不久的将来交付市场。其他新兴汽车制造商如小鹏、理想、高合以及与华为深度合作的赛力斯汽车，都已经将一体化压铸技术纳入了他们的发展计划，并计划在2023年陆续推出相应车型。此外，小米汽车也有望在2024年开始量产采用一体化压铸技术的车型。
传统汽车制造企业方面，包括大众和沃尔沃在国外传统车企中也已经开始了长期的一体化压铸技术布局，预计在2025年左右才会实现量产。国内的长安和长城等车企也已经开始了相关项目的招标和投资，预计在未来两到三年内将能够实现一体化压铸技术的量产应用。
来源：汽车制造网
