特斯拉上海超級工廠動工，為中國制造行業帶來哪些新機遇？

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·馬斯克出席現場動工儀式并發表講話。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Model 3純電動車型，同時明年量產會提升，目標年產25萬輛純電動整車，到2020年大規模量產。這座工廠在2-3年建設之后，可達到50萬輛整車的年產能。



特斯拉上海超級工廠項目建成之后，預計生產的車型有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-長續航全輪驅動板，以及起售價56萬元- Performance高性能全輪驅動版。這兩款車型在中國標準續航里程分別為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，勢必為壓鑄行業帶來全新的機遇和挑戰。應對此趨勢，電動汽車中的壓鑄件將會面臨怎樣的轉型與發展？

電力驅動裝置中的鑄件轉型

與帶內燃機的車輛相比，電池電力汽車取消了易磨損和/或成本密集型部件，如發動機缸體，變速箱和燃料箱。這不僅帶來了成本優勢，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
● 轉子
● 角形連接器
● 定子, 磁活性元件
● 帶冷卻系統的內殼

圖1 電池電力驅動系統中動力總成系統構造

電池外殼
電池是一輛電力驅動車輛的最大部件。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。圖6展示了薄壁電池外殼，通過冷卻流道局部實現了電池調溫。


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。這一外殼根據不同的結構設計，由鑄件，金屬板以及部分塑料組成。通常，需設計冷卻結構以冷卻電力電子部件時，需要使用鑄件。


圖3 博世公司生產的電力電子部件

變速器
變速器是內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，即發動機相對高的速度被轉換為較低的速度。這種轉換通常是持久性的，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

輕量化結構件大量應用

電動化使鑄件重量發生很大改變
通過電動化，鑄件重量發生了很大改變。在混合動力汽車中，除了傳統的內燃機之外，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%。在完全電力驅動的情況下，內燃機的取消使得動力總成系統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

車身輕量化結構鑄件的應用
結構件是壓鑄工藝的最新應用領域。早先通過壓鑄來生產結構部件是不可想象的。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）顯示了車輛結構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構件構成的新產品組合

輕量化的車身鑄件示例：

● 內門板
● 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動機產量所進行的預測。這一預測以IHS（埃士信）公司所進行的調查和AVL(李斯特)公司的內部分析作為基礎。根據分析，2025年全球范圍內用于不同類型車輛的內燃機產量將達到1億臺。根據這一預測，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品的需求增加。


圖7：全球發動機生產預測

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新的輕量化概念將成為汽車工業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。

由于可以實現極小的壁厚，通過部分復雜冷卻流道實現電池調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