特斯拉上海超級工廠動工，為中國制造行業(yè)帶來哪些新機遇？

2019年1月7日下午，上海特斯拉超級工廠（一期）奠基儀式正式啟動，特斯拉CEO埃隆·馬斯克出席現(xiàn)場動工儀式并發(fā)表講話。預計特斯拉上海超級工廠（一期）將于今年夏季完工，年底前開始生產(chǎn)Model 3純電動車型，同時明年量產(chǎn)會提升，目標年產(chǎn)25萬輛純電動整車，到2020年大規(guī)模量產(chǎn)。這座工廠在2-3年建設之后，可達到50萬輛整車的年產(chǎn)能。



特斯拉上海超級工廠項目建成之后，預計生產(chǎn)的車型有Model 3和Model Y兩種，幾天以前，特斯拉曾公布了Model 3在中國區(qū)域售價并開放選配方案，Model 3推出的兩款車型起售價分別是49.9萬元-長續(xù)航全輪驅(qū)動板，以及起售價56萬元- Performance高性能全輪驅(qū)動版。這兩款車型在中國標準續(xù)航里程分別為590Km以及595Km，特斯拉稱3月份就能夠交付用戶。




未來電動汽車的趨勢，勢必為壓鑄行業(yè)帶來全新的機遇和挑戰(zhàn)。應對此趨勢，電動汽車中的壓鑄件將會面臨怎樣的轉(zhuǎn)型與發(fā)展？

電力驅(qū)動裝置中的鑄件轉(zhuǎn)型

與帶內(nèi)燃機的車輛相比，電池電力汽車取消了易磨損和/或成本密集型部件，如發(fā)動機缸體，變速箱和燃料箱。這不僅帶來了成本優(yōu)勢，而且至少部分抵消了電池的較大重量。帶電動機的動力總成系統(tǒng)在最多情況下包含以下鑄件（圖1）：

● 用于連接電力電子設備的插槽
● 變速箱
● 蓋板
● 外殼
● 轉(zhuǎn)子
● 角形連接器
● 定子, 磁活性元件
● 帶冷卻系統(tǒng)的內(nèi)殼

圖1 電池電力驅(qū)動系統(tǒng)中動力總成系統(tǒng)構(gòu)造

電池外殼
電池是一輛電力驅(qū)動車輛的最大部件。盡管在BEV（電池電動車輛）中取消了大量部件，但是也存在新的應用和挑戰(zhàn)。圖6展示了薄壁電池外殼，通過冷卻流道局部實現(xiàn)了電池調(diào)溫。


圖2 電池外殼：a. GF公司壓鑄件   b. CSA公司低壓鑄件

電力電子部件外殼
在電力電子部件中裝有為發(fā)動機提供電池能量所需的元件（圖3）。在所有電動汽車中，敏感的電子元件被安裝在堅固的外殼中。這一外殼根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)設計，由鑄件，金屬板以及部分塑料組成。通常，需設計冷卻結(jié)構(gòu)以冷卻電力電子部件時，需要使用鑄件。


圖3 博世公司生產(chǎn)的電力電子部件

變速器
變速器是內(nèi)燃機中最復雜的部件之一，在電動汽車中的尺寸要小許多，也簡單很多（圖4）。在電動汽車中，變速器僅用作減速器，即發(fā)動機相對高的速度被轉(zhuǎn)換為較低的速度。這種轉(zhuǎn)換通常是持久性的，因此沒有切換操作，從而不再需要離合器。


圖4  尼桑葉輪變速器

輕量化結(jié)構(gòu)件大量應用

電動化使鑄件重量發(fā)生很大改變
通過電動化，鑄件重量發(fā)生了很大改變。在混合動力汽車中，除了傳統(tǒng)的內(nèi)燃機之外，增加的一些部件，比如電池外殼，電力電子部件外殼和電動機，使得鑄件重量平均增加了約21%。在完全電力驅(qū)動的情況下，內(nèi)燃機的取消使得動力總成系統(tǒng)中鑄件重量平均減少約44%（圖5）。


圖5：電動化后的鑄件改變一覽表

車身輕量化結(jié)構(gòu)鑄件的應用
結(jié)構(gòu)件是壓鑄工藝的最新應用領域。早先通過壓鑄來生產(chǎn)結(jié)構(gòu)部件是不可想象的。通常，車身幾乎完全由鋼板組成，鋼板通過各種成形和連接工藝組裝成一體。而如今，材料和制造工藝的多樣性都有所增加。（圖6）顯示了車輛結(jié)構(gòu)中各種潛在的鑄造部件都比較大。為了在2021年之前將車輛的二氧化碳排放量減少到95克/公里，原始設備制造商必須減輕車輛重量。

寶馬汽車中由鑄造結(jié)構(gòu)件構(gòu)成的新產(chǎn)品組合

輕量化的車身鑄件示例：

● 內(nèi)門板
● 縱梁
● 減震塔
● 通風裝置外殼
● 底盤橫梁
● 敞篷車支架
● 敞篷車頂蓋和
● 輪轂


汽車鑄件需求仍持續(xù)增長，輕量化部件是電動汽車的首選

在（圖7）中可以看到對全球發(fā)動機產(chǎn)量所進行的預測。這一預測以IHS（埃士信）公司所進行的調(diào)查和AVL(李斯特)公司的內(nèi)部分析作為基礎。根據(jù)分析，2025年全球范圍內(nèi)用于不同類型車輛的內(nèi)燃機產(chǎn)量將達到1億臺。根據(jù)這一預測，可以估計，到2025年，汽車鑄件的市場增長率約為23％。不同類型車輛中，例如插電式混合動力車和全混合動力車，所增加的鑄造部件將使得對鑄造產(chǎn)品的需求增加。


圖7：全球發(fā)動機生產(chǎn)預測

到目前為止，盡可能多地采用輕量化部件，會是電動汽車達到理想行駛里程的關鍵。因此，輕量化這一課題以及利用新材料開發(fā)新的輕量化概念將成為汽車工業(yè)中越來越重要的分支。
 
不管是電動汽車，還是混合動力汽車都必須變得更輕，以補償電池所增加的重量，并延長行使里程。除了電動汽車不再需要的部件外，壓鑄工藝還提供了作為鑄造工藝滿足輕量化這一趨勢要求的可能性。

由于可以實現(xiàn)極小的壁厚，通過部分復雜冷卻流道實現(xiàn)電池調(diào)溫的薄壁電池外殼和支架，顯示了鑄件的未來潛力。鑄造工藝為部件輕質(zhì)化設計提供了多種可能性。它允許高度的設計自由度，以便將合適的材料放置在合適的位置，并有助于將多個功能集成到一個部件中。



特斯拉最新供應商名單匯總

特斯拉體系中國直接供應商


特斯拉體系中國間接供應商