Dette nye gennembrud gør det muligt for stort set alle komplekse undervognsdele af elektriske køretøjer at blive trykstøbt i ét stykke. Dette vil være nøglen til Teslas fremtidige planer om at producere overkommelige elbiler og opnå rentabilitet. Den kan udvikle en bil fra bunden på 18-24 måneder. 3D-print, industrisand og tilpassede legeringer spiller vigtige roller.
Ifølge udenlandske medier, der citerer fem personer, der er bekendt med sagen, har Tesla opnået et teknologisk gennembrud inden for integreret trykstøbning, hvilket vil være nøglen til Teslas plan om at producere titusinder af overkommelige elbiler og opnå rentabilitet i det næste årti.
Med dette gennembrud kan Tesla formstøbe næsten alle de komplekse undervognsdele af et elektrisk køretøj i et enkelt stykke i stedet for kun omkring 400 dele.
Det forlyder, at denne nye teknologi er kernen i Teslas "Unboxed Assembly Process" monteringssystem. Da Tesla annoncerede monteringssystemet i marts, oplyste det, at det ville blive brugt til at understøtte produktionen af billige modeller. Det forventes, at det kan reducere produktionsomkostningerne for elektriske køretøjer med 50% og reducere fabrikspladsen med 40%.
Kilder påpegede, at med denne nye teknologi kan Tesla udvikle en bil fra bunden på 18-24 måneder, mens de fleste af dens konkurrenter i øjeblikket kan tage 3-4 år.
Tesla har planlagt en lille elbil til $25,000. Denne rapport påpeger, at denne model kan bruge en overdimensioneret støberamme til at kombinere fronten, parkeringspladsen og bunden af kroppen (hvor batteriet er placeret). Tesla forventes at beslutte, om det skal gøres, så snart som denne måned, og det endelige produkt kan ændre sig under designverifikationsprocessen.
Terry Woychowski, præsident for det amerikanske ingeniørfirma Caresoft Global, mener, at hvis Tesla kan formstøbe de fleste af sine chassiskomponenter i ét stykke, vil det yderligere undergrave den måde, biler er designet og fremstillet på. "Dette er en ekstremt kraftfuld enabler og har en enorm indflydelse på hele branchen. Men det er også en ekstremt udfordrende opgave, og støbninger er meget svære at lave, især de større og mere komplekse støbninger."
▌3D-print, industrisand og tilpassede legeringer
Teslas gennembrud denne gang ligger hovedsageligt i to aspekter: Det ene er, hvordan man designer og tester kæmpeforme til masseproduktion; den anden er, hvordan støbegodset kombinerer hule underrammer med indvendige ribber for at reducere vægten. vægt og forbedre kollisionssikkerheden.
De to innovationer blev udviklet i fællesskab af multinationale design- og støbeeksperter og involverede brugen af 3D-print, industrisand og tilpassede legeringer.
Faktisk har "integrering af større dele" altid været et problem for bilproducenter: At lave større forme kan faktisk forbedre effektiviteten, men det er dyrt og medfører utallige risici.
En støbeekspert sagde, at når først en stor metaltestform er lavet, kan hver bearbejdningsjustering under designprocessen koste $100,000, og fuldstændig ombygning af formen kan koste $1,5 millioner. En anden person sagde, at hele designprocessen af en stor metalform normalt koster omkring 4 millioner dollars. Som følge heraf viger de fleste bilproducenter tilbage fra det. For fra aspekter af støj og vibrationer, montering og overfladebehandling, ergonomi og kollisionssikkerhed, kan det tage mindst seks justeringer at designe en perfekt form.
På trods af risici og vanskeligheder påpegede kilder, at Musks oprindelige vision var at finde en måde at formstøbe hele undervognen i ét stykke.
Til dette formål henvendte Tesla sig til virksomheder, der bruger 3D-print og industrisand til at lave testforme. Gennem digitale designfiler bruges en bindestrålemaskine til at afsætte flydende klæbemiddel på et tyndt lag sand og bygge det lag for lag. En form, hvori smeltet legering kan trykstøbes.
En kilde sagde, at selv med flere versioner er designverifikationsprocessen for sandstøbning ekstremt billig, kun 3% af omkostningerne ved metalprototyper - hvilket betyder, at Tesla kan justere prototypen så mange gange som nødvendigt og bygge den på få sekunder . Udskriv en ny prototype inden for få timer.
Omkostningsfordelen er på den ene side, og på den anden side, efter brug af sandstøbning, tager designverifikationscyklussen kun 2-3 måneder, mens metalformprototypen tager 6-12 måneder.
Derudover er underrammen på et bilchassis normalt hul for at reducere vægten og forbedre kollisionssikkerheden. For at støbe den hule underramme planlægger Tesla at placere en solid sandkerne printet af en binder jet-maskine i hele formen. Når delen er trykstøbt, fjernes sandkernen, hvilket efterlader et tomrum.
Men under denne proces, på grund af den anderledes ydeevne af den aluminiumslegering, der oprindeligt blev brugt til at fremstille støbegods i sandforme og metalforme, var den ude af stand til at opfylde Teslas kollisionssikkerhed og andre standarder. Derfor har støbeeksperter overvundet dette problem ved at skabe brugerdefinerede legeringer.
Når Tesla har færdiggjort prototypeformen, kan den investere i at lave den endelige metalform til masseproduktion.
▌Teslas nye modeller giver fremragende brugsmuligheder. Mange bilfirmaer har fulgt op på integreret trykstøbning.
Tesla er i øjeblikket ved at udvikle to små biler: en til personlig brug og en anden til Robotaxi. Kilder påpegede, at deres undervognsstrukturer er relativt enkle, hvilket også giver en glimrende mulighed for, at Teslas nye teknologi kan bruges.
Selvfølgelig, hvis Tesla bestemmer, at den vil formstøbe undervognen af det integrerede karrosseri, skal den beslutte, hvilken trykstøbemaskine, der skal bruges, og dette valg vil også bestemme kompleksiteten af bilrammen - for hurtigt at formstøbe så stor en del, skal Tesla have en ny For større trykstøbemaskiner skal spændekraften nå eller overstige 16,000 tons, hvilket er dyrere og kan kræve større fabriksplads.
Den høje klemkraft kan dog ikke rumme den 3D-printede sandkerne, der kræves for at skabe den hule underramme. Folk bekendt med sagen sagde, at Tesla kunne løse dette problem ved at bruge en anden type trykstøbemaskine. Denne metode injicerer langsomt den smeltede legering, mens den indeholder sandkernen og har en tendens til at producere en støbning af højere kvalitet; dog tager processen længere tid.
Tesla har altid været en solid tilhænger og udøver af integreret trykstøbning. Ifølge oplysninger udgivet af virksomheden kan de 80 stemplede og svejsede dele af den originale Model Y-plan integreres i én støbning, hvilket opnår en omkostningsreduktion på 40 % og en vægtreduktion på 10 %.
Det er værd at bemærke, at de fleste af dem, der fulgte Tesla for at slutte sig til det integrerede trykstøbningsteam, var nye energibilselskaber som Weilai, Xpeng og Ideal, mens traditionelle bilfirmaer var meget få. Nu er udover Toyota også General Motors, Hyundai Motor, Volvo Cars osv. begyndt at planlægge at tage denne teknologi i brug.
Når det kommer til den samlede industrikæde, mener Guotai Junan, at upstream består af varmebehandlingsfrie aluminiumslegeringsmaterialer, trykstøbemaskiner og trykstøbeforme. Bruttoavancen for integrerede trykstøbeforme er 40%, nettooverskudsgraden er 20%, single-link fortjenesten er den højeste, de tekniske barrierer er den højeste, og mønsteret er decentraliseret. ; Midtstrømmen omfatter tredjeparts trykstøbefabrikker og køretøjsproducenter med selvbyggede produktionslinjer. Konkurrencen i dette segment er hård. Nogle få aluminiumstøbningsleverandører med kernefordele indtager det understøttende marked for de fleste mellem-til-high-end-modeller; downstream forbinder direkte med OEM'er.
Minsheng Securities påpegede også, at integrerede trykstøbningsprodukter forventes at udvide fra baggulvsprodukter til frontkabine, midterste gulv, batteribakke og andre relaterede dele. Det anbefales at være opmærksom på Ikodi, Xusheng Group, Wanfeng Aowei, Ruihu Mold, Merrill Lynch, Rongtai Technology, Bojun Technology, Duoli Technology, Xiangxin Technology, Huada Technology, Wencan Technology, Guangdong Hongtu, Lizhong Group, Lijin Technology, Yizumi, Xingyuan Zhuomai og Heli Technology.
