砂型铸造对决压铸工艺:谁是新能源汽车轻量化未来赢家?

25万件,7年,这是某车企为新一代车身部件制定的年度生产计划。但出人意料的是,这项看似异想天开的任务,并非用时下流行的一体化压铸技术完成,而是使用一种貌似过时的“砂型+低压铸造”工艺。这项技术投资成本比压铸降低了30%,还能实现复杂几何结构的设计自由度。而压铸作为时下新能源汽车制造的热点技术,是否正在迎来一个新的劲敌?这场突围战的胜负,将决定未来汽车制造业的发展走向。

砂型铸造对决压铸工艺:谁是新能源汽车轻量化未来赢家?-有驾

用手举杯水,轻松。用手托个球,稍显吃力。如果要让你单手举起一面60公斤重的钢板,几乎无可能。但,对于制造新能源汽车的车企来说,这些“钢板”(车身)不但要举,还要轻,并且要美观、安全。这种对轻量化、高强度的一体化需求,催生了今天炙手可热的“压铸技术”。在特斯拉掀起的技术浪潮中,包括长安、东风、小鹏等多家车企迅速跟进,纷纷投建压铸生产线。可是,奔跑中的技术拥有者们似乎忽视了一点:越来越高的投资成本,以及技术本身有限的适用性,正在成为“压铸之路”上的两块巨石。

如今,砂型铸造这种存在已久的“传统技艺”似乎杀了一个回马枪。HA集团和Laempe公司展示的最新研究表明,由砂型与低压铸造组合而成的新工艺,不仅技术优势显著,还能有效节约成本。这项新技术的崛起,能否逆袭当前的一体化压铸技术?

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让我们解剖一下“砂型+低压铸造”工艺的核心科技。通俗点讲,这项工艺的最大亮点是设计上的无限自由。传统的压铸,受到模具设计的限制,像内部复杂空腔、几何倒扣等设计难以实现。而砂型铸造利用特制的砂子和粘结剂,通过射芯或3D打印打造模具,实现车身的一体化超复杂设计。简单比喻,这就像用超市买的模具,你只能做扁平的小甜品,而用砂型铸造,就像拥有一个3D打印蛋糕师傅,任你发挥想象。

在生产流程方面,砂型模块通过机器人组装传输。自动化的核心流程不仅提高了生产效率,更保证了质量的高度一致性。放眼整条生产线,从砂芯的智能制造,到低压铸造机的精准加压,实现了一种新型生产方案。在降低批量生产外的研发成本方面,3D砂型打印带来了模具设计之外的无限可能,尤其对小批量甚至单件制造格外友好。

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也不是万事大吉。对于这种新工艺的接受,车企的意见并不统一。有人看重其技术成熟度和成本优势,认为这能打破压铸技术“一家独大”的局面;但也有人指出,这种工艺在大规模制造的应用限制仍需验证,不宜贸然推广。

表面上“砂型+低压铸造”似乎已经胜券在握了。无论是灵活的设计自由度,还是相较压铸低约30%的初始投资成本,都让它看起来极具吸引力。但现实中,“天花板”真的被突破了吗?

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与技术渐趋成熟的一体化压铸相比,这种新工艺面临的阻碍不少。其一,在现代汽车设计中,材料的强度和稳定性是一项硬性指标。尽管砂型铸造的复杂几何全新方案令人眼前一亮,但在疲劳测试及抗冲击能力上,目前仍不及压铸。汽车的安全性没有任何妥协的余地。

其二,汽车制造是极度讲求规模效应的行业。如果难以有效落地于年产百万辆的流水线,这种“看上去美”的创新或最终难逃流于实验室的命运。一些国内新能源巨头就此提出质疑,认为在现有市场环境下,更大力度推广压铸技术仍是最优解。

其三,现阶段“压铸派”的阵容空前强大。以特斯拉为例,它在压铸技术上已经深耕多年,将庞大的资金和生产经验押注于此,这不仅大幅削弱生产弹性,甚至逼迫无数汽车供应链跟风投资。可以说,在这场工艺革新的博弈里,抢占技术链仍是一场艰难的阻击战。

就在争议声日渐高涨时,一项令人瞠目结舌的新数据被爆出。据HA集团与Laempe联合发布的成本基准测试显示,该方案不仅初始设备成本能节约约30%,若用于中小批量生产,每件产品单价比传统压铸还低。这意味着,“砂型+低压铸造”不仅是一种技术替代方案,更有可能是撬动行业格局的“引爆点”。

砂型铸造在环保性方面的表现也出乎意料。压铸工艺需要超高能耗的模具压制,且更易产生废料,而砂型使用后可回收性极高,比起工业废弃物的处理,显然更环保,也更契合当前绿色制造的大趋势。谁能预见,如果这一技术在未来成型并大规模使用,车企的竞赛是否会再一次向“绿色化”靠拢?

正反两派的争论从未平息。一些行业专家认为,这关乎的不仅是技术本身,更是汽车制造发展路径的战略选择。是继续依赖压铸主导市场,还是押宝砂型铸造,推进产业革新?这道选择题摆在每一位厂商面前。

为进一步挖掘这一方案的真正潜力,HA集团计划将生产能力提升至50万件年产目标。然而道路并非一马平川。由于芯组的物流路径设计及核心耗材供应难题,大规模扩展计划的推进受到了意料之外的打击。材料成本波动和设备压缩影响投资收益的计算模型,加剧了工艺实施的复杂性。

车企对维修保障的需求显现出天然分歧。由于砂型铸造没有传统模具方案的固化流程,新工艺在稳定性上的最终表现仍需验证;而保险定价对于全新技术方案的适配问题,也成了行业中普遍担忧的心结。种种阻碍之下,“压铸派”的支持者更认为砂型逆袭之路渗透更大风险,唯快不破终究是压铸技术体现的行业硬道理。

砂型铸造的崛起似乎风头正劲,但我们必须正视这一工艺的根本逻辑:是替代,还是补充?虽然它在某些方面表现亮眼,但真正的绝对颠覆,还面临诸多未知。相较而言,压铸技术已深植于行业体系,砂型再灵活,想夺走大蛋糕,靠小规模探索可远远不够。

或许,对于一个汽车产业而言,新工艺不是死板的对立,而是灵活的并存。不需要非此即彼,全球车企的生产需求,足够容纳多种技术共同发展。这次技术交锋,终究是场没有结局的博弈。

压铸昂贵但稳定,砂型便宜却尚存不确定性。两个技术路线,究竟是更爱“保险”,还是敢赌“创新”?你认为车企该如何选择?

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