一体化压铸并行涂总颠覆传统四大工艺

正文目录一、覆统大艺推进本造命 4二、体压代传冲压焊工艺 6先发势率完后板压，下体成发 6设备代特拉跑局超吨压机 7材料命免铝金备轻化性改良 9一体铸VS统：简工流，化造成本 10三、行总制革加速 13契合斯拉的“Unboxedprocess”组装 13Cybertruck免装金一步化装节 16风险示 18图表目录图1：一化铸未工艺革势 4图2：一化铸替统冲、接 4图3：特拉由串行到“并行”进装总装 5图4：特拉金免装“外骼”一降本 5图5：丰总的车造价系中费环节 5图6：特拉体压进程 6图7：特拉体压从后板前拓展 7图8：底系在能汽车量比高 7图9：后板到击风险低 7图10：铸结示图 8图11：劲6000T8图12：统压艺图 9图13：统压艺热处理 9图14：体压带产节升级 11图15：EV后板体压铸本算果 12图16：EV后板体压铸用 12图17：斯关巨铸机构想 12图18：“行”生线程 13图19：“行”生线程 13图20：斯模化配 13图21：“行”总方式 13图22：斯预提升44%作效和30%效率 14图23：斯预减少40%造面和50%14图24：斯拉并行”流程高产率 14图25：音787的子设计 15图26：加威龙并行组装 15图27：合斯生式的“Unboxedprocess”16图28：斯外骼免涂合钢 16图29：Cybertruck硬轧车通加改车颜色 16图30：用景特拉Cybertruck拖房车 17图31：用景特拉Cybertruck露车 17表1：传汽制四工艺 4表2：丰指的车造中八浪费 5表3：各位铸适范围市情梳理 8表4：特拉大压机现和划理 8表5：一化铸铝金性的求 9表6：ModelY比别车重下降 10表7：铝金其轻化材对比 10表8：免处合性较好 10表9：一化铸多面减产成本 11表10：EV后板体压铸本算设 12一、颠覆传统四大工艺，推进降本制造革命 表1：传统汽车制造四大工艺工艺 冲压 焊接 涂装 总装特征 利用机钢施力，其具成

冲压好的车身板件局部加

将车身、发动机、车门等构成整辆车的各零件装配起来生产出整车。缺点 生产件量，具杂，模率。资料来源：汽车之家、

人力密集，零部件多，配合复杂，工序类型多。特斯拉通过“一体化压铸+并行涂总”改善传统四大工艺环节，持续推动降本增效。其中核心制造改革包括：ModelY30%40%30%50%40%。免涂装材料优化涂装环节：图1：一体化压铸是未来工艺变革趋势 图2：一体化压铸代替传统冲压、焊接资料来源：《新能源汽车车身一体化压铸技术发展分析》赵辉、图3：特斯拉由“串行”到“并行”改进涂装、总装 图4：特斯拉合金钢免涂装“外骨骼”进一步降本资料来源：2023特斯拉投资者日、 资料来源：2023特斯拉投资者日、图5：丰田总结的汽车制造价值系统中浪费的环节资料来源：《丰田模式—精益制造的14项管理原则》、表2：丰田指出的汽车制造中的八大浪费类型 描述 浪费成本类型生产剩 生产尚有单项，造人过和多货导的储运等成的费

人力成本、存储成本、运输成本现场等候的时间

员工是在一旁监看自动化机器，或必须站在一旁等候下一个处理步骤、工具、供应、零部件，或者是因为存货用完、整批处理延迟、机器设备停工、产能瓶颈等因素造成员工暂时没有工作可做

人力成本不必的输 长距搬在品缺效率运出库在流之搬物零件成品

运输成本过度处理或不正确的处理

采取不必要的步骤处理零部件；因为工具与产品设计不良，导致不必要的动作及生产瑕疵而造成缺乏效率的处理；提供超出必要的较高质量产品时，也会导致浪费

人力成本、材料成本如生产不均衡、供应者延迟递送、次品率上升、机器设备停工、拉长整备期等如生产不均衡、供应者延迟递送、次品率上升、机器设备停工、拉长整备期等本不必要的移动员工在执行工作的过程中，任何浪费、不必要的动作，如寻找、前往取人力成本、时间成搬运得，或是堆放零部件、工具等。此外，走动也是浪费本

存储成本、材料成瑕疵 生产次或须改东西修或做报更生验等，意味成、间精的浪费

材料成本、人力成本未被使用的员工创造力

由于未使用员工参与投入或未能倾听员工意见而造成未能有效利用员工的时间、构想、技能，使员工失去改善与学习的机会

人力成本资料来源：《丰田模式—精益制造的14项管理原则》、二、一体化压铸代替传统冲压、焊接工艺 先发优势：率先完成后底板压铸，向下车体总成进发2015破。20209ModelY后5102023IDRA9000T应用于全新电动皮卡Cybertruck图6：特斯拉一体化压铸进程资料来源：特斯拉官网、图7：特斯拉一体化压铸从后底板向前舱拓展资料来源：特斯拉官方、ModelYModelY2-3个（14%370白车身闭合件底盘附件 电气内饰 动力其他传动图8白车身闭合件底盘附件 电气内饰 动力其他传动76552271212247655227121224资料来源：《整车及系统质量目标评估方法》、 资料来源：金属板材成型、设备迭代：特斯拉领跑布局超大吨位压铸机600060-70是一体化压铸的核心设备。特斯拉与力劲科技控股子公司IDRA合作，令其为特斯拉开发了6000吨级别的压铸机，目前已经成为一体压铸后底板的主力吨位。表3：各吨位压铸机适用范围和市场情况梳理压铸机吨位 适用范围 市场现状1250-4000吨 三电统体减塔汽车盘替代 需求大压厂的本盘未来2-3年趋势明朗4500吨 副车、电、能6000吨 一体压后板电包、筑板 发展头利较后板压铸的主力吨位9000吨 前、底需都满足 已经成产一体铸主力位1.2-1.5吨 可面轿SUV、MPV等车实一化舱后板、池盘大结件的能高生。

少量主机厂采用2万吨 车身车三底一化最理吨位 乐观计年量产资料来源：产业调研、力劲科技、广东鸿图、图10：压铸机结构示意图 图11：力劲6000T压铸机资料来源：金属板材成型网、 资料来源：压铸天地、特斯拉超大吨位压铸机领跑行业，其他车企跟随入局。特斯拉为了实现ModelY2020IDRA4400T6000T9000TCybertruck工厂名称超大型压铸机吨位超大型压铸机压铸机供应商工厂名称超大型压铸机吨位超大型压铸机压铸机供应商对应一体化压铸产能压铸部位（吨）数量（台）（万件/年）加州弗里蒙特工厂60002IDRA20ModelY后底板上海超级工厂60006（另有多台已下单）力劲科技、布勒集团60ModelY后底板（前舱计划中）得州奥斯汀超级工厂6000390006（规划20台）IDRA60ModelY（前舱试产）吨3台/Cybertruck后底板柏林超级工厂60002（规划10台）IDRA20ModelY（前舱试产）墨西哥工厂规划中规划中规划中规划中资料来源：压铸天地、注释：截止至2022年底不完全统计材料革命：免热铝合金兼备轻量化与性能改良图12：传统冲压工艺流程图 图13：传统冲压工艺需要热处理资料来源：金属板材成型网、表5：一体化压铸对铝合金性能的要求特性 描述致密性 具有高致性即或尽少气和孔陷。微观织 微观织小均，明显晶聚或析象。力学能 足够抗强、服度和长，具较的疲寿和性。冶金量 合金分匀无金夹杂，合中包和共相到好制。尺寸度 具有好尺精，够满产设要，少加工。凝固性 能够压过中持定的体动和固缩便现杂的一化时实现快同凝，少部收孔等陷数。耐腐性 能够抗见腐介，如气酸碱。资料来源：《压铸铝合金研究现状与未来发展趋势》、铝合金性能优秀、轻量化效果显著。一体化压铸原材料为铝合金，其容易获取、成本适中、性能优良、密度小、耐腐蚀、熔点较低、比强度高、导热性能优良、成型和连接效率较高、回收率较高，综合各方面来看，是目前最为理想的轻量化ModelY表6：ModelY对比同级别车型重量下降ModelYModel3比亚迪海豹小鹏P7比亚迪唐新能源整备量（KG） 1929-20101761-18361885-21501890-21402153-2560尺寸（mm） 4750*1921*16244694*1850*14434800*1875*14604888*1896*14504870*1950*1725资料来源：汽车之家、表7：铝合金和其他轻量化材料对比材料成本（元/KG）密度/（g/cm3）成型连接工艺效率成本工艺效率成本高强度钢187.8冲压较高中焊接、机械连接中中铝合金352.7冲压/挤压/铸造高中焊接、铆接、FDS、搅拌摩擦焊、胶接等高高镁合金60-801.8冲压/铸造高高胶接+机械连接高高碳纤维120-1501.5热压罐/RTM/模压低高胶接+机械连接低高资料来源：《一体压铸技术：特斯拉的制造革命》贾治域、金属板材成型网、铝精深加工、2019DieCastAluminumAlloysforStructuralComponents表8：免热处理合金性能较好免热处理压铸合金需热处理压铸合金传统合金强度高高低力学能 韧性高高低延伸性高高低能否用于压铸能能不能适用的压铸件大型及中小型工件中小型工件是否需要矫正不需要需要是否需要热处理无需热处理固溶处理+人工时效资料来源：中国压铸、压铸实践、一体化压铸VS传统工艺：简化工艺流程，优化制造成本工艺流程优化，多方面降低成本。1）18-242）1-23-53）100表9：一体化压铸从多方面减少产线成本传统汽车制造 一体化压铸制造机床量 多台机同成整产线要5台机 只需1大压机可工厂积 模械夹装零件不生线要较占面积

单台压铸机占地面积100平方米左右，生产线数量降低，工厂占地面积减少35%工业器数 一条线要7机左右 机器数减，需人控即可车间人数 平均个间200-300，单产约15左右 每个间20-30人单产线需5能源耗 焊接消大电能 无需接能成大下降模具本 焊接要具夹个后板需六模具 只需一模即可耗材本 铜制电每200点就进替换 无需接无材原材料回收利用率

用料种类复杂，回收后只能作为炼钢炼铝的原材料，回收利用率低于70%

只有铝一种材料，废料可以回收后二次投入熔炉，材料回收利用率95%以上资料来源：力劲科技、2023一体化压铸峰会、图14：一体化压铸带来生产节拍升级资料来源：广东鸿图、2023一体化压铸峰会、一体化压铸VS中底板BIWBIW92项。据我们简单测算，使用一体化压铸制造重量为68kg的电动车后底板的成本为2007+10%12元3000664010%14%ModelY35%为例计算，假设单车BOM23230000*35%*14%=112707630元。表10：EV后底板一体化压铸成本试算假设产能规划年产量120,000件节拍120秒/件压铸岛50,000,000RMB/套折旧周期10年每模设备折旧分摊42RMB/件模具12,000,000RMB/副模具寿命80,000件每模模具分摊150RMB/件金属材料费产品68kg价格22RMB/kg资料来源：中保研汽车研究院、汽车之家、1800元16001400120010008006004002000设备分摊模具分摊1800元16001400120010008006004002000设备分摊模具分摊材料费 人工费 辅料 管理费资料来源：中保研汽车研究院、汽车之家、注：以上成本计算不包含运输，存储费用图17：特斯拉关于巨型压铸机的构想资料来源：特斯拉、三、并行涂总，制造革命加速 契合特斯拉的“Unboxedprocess”组装模块化设计20233Unboxedprocess”1910s1950sUnboxedprocess包括1）2）图18：“串行”生产线流程 图19：“并行”生产线流程资料来源：2023年特斯拉投资者日、图20：特斯拉模块化装配 图21：“并行”总装方式资料来源：2023年特斯拉投资者日、“UnboxedProcess”提升产线装配效率，提高可拓展性。特斯拉“并行”组装改革的核心优势在于：减少空间成本：提高可扩展性：应新的需求，便于对系统功能进行扩展。根据特斯拉的预测，通过“Unboxed44%行”组装，提升空间/时间效率30%。未来，特斯拉只需“一次组装”就能完成传统繁琐组装过程，预计将减少工厂空间40%，降低成本50%。图22：特斯拉预计提升操作效率和30%时空效率 图23：特斯拉预计减少制造面积和50%的成本资料来源：2023年特斯拉投资者日、图24：特斯拉“并行”生产流程提高生产效率资料来源：2023年特斯拉投资者日、“UnboxedProcess（70）对供应链管理的高要求。对产线装配的高要求。致需要进行繁琐的返工，并且造成巨大的损失。对产品调整的限制。图25：波音787的子模块设计资料来源：Gad’sNewsletter、图26：布加迪威龙“并行”组装资料来源：懂车帝，“关键零件内部化UnboxedProcess”关键零件自制，强化供应链管理。4680”电池亦将投入量产。这保证了特斯拉对其供应链的强大管理能力，以确保在“UnboxedProcess”中主要零部件能及时到位。一体化压铸降低产线装配难度。组装流程简化，组装误差也会大大减少，在根本上解决“UnboxedProcess”的一致性问题。爆款单品战略减少产品调整频率。图27：契合特斯拉生产模式