半分钟造一辆车：特斯拉的这项绝技，蔚小理也想要( 三 ) _蔚小理

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一体式压铸的好处前文谈了很多，但对于汽车企业而言，用这项黑科技来造车的挑战，绝对不是购买了几台压铸机就能够解决的。首当其冲的，便是汽车的车身与底盘工程师要对自身知识进行的换代和更新。
前文提到，在过去无论是钢还是铝合金的车身，主要材料都以板材为主。铸造件并不是没有，但结构较为简单，体积也更小。因此对于整车工程团队来说，大家对于压铸、锻造以及材料方面的知识相对缺乏。相比之下，动力总成方面的工程师反而更加了解压铸工艺，毕竟变速箱和发动机的壳体、缸体很多都是压铸出来的。
但是，车身一体式压铸工艺的复杂程度可谓超出了过去整个行业的技术水平。一旦压铸的结构越复杂，零件壁厚的变化越多，越难以实现良好的冲形。而由于铸造与冲压不同，属于热加工，压入模具的高温液体铝金属流会在腔体中造成不同位置的温度差异。如下图所示，零件不同部分材料流动性的差异会导致各处材料密度的不同。距离入料口最远的部分可能已经开始凝固，而最近的部分还处于高温液化的状态。这其中可能会导致多处金属页面冲击融合，导致零件失效。

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充型过程中的紊流和夹杂的分析图片来源：MAGMA公司官网

更要命的是，整个模具的排气问题也要提到日程上来。由于一体式加工需要加入的液态金属量非常大，模具中原本的气体和金属流中的气体要进行排气处理，不然就会导致材料本身出现大量的气孔，最终报废。为此，工程师们需要对结合仿真结果来优化结构。像特斯拉参与定义的Giga Press（超级压铸机），还采用了惰性气体以及部分的真空技术。
最终在冷却环节，热胀冷缩效应又对零件提出了终极大考。热态的模具尺寸到冷却后会发生形变，而材料在热处理后也会产生变化。此处也需要仿真系统对结果进行计算和模拟。幸好，目前已经有美国铝业、德国莱茵菲尔德、立中集团和广东鸿图等企业开发出用于新能源汽车车身的免热处理铝合金材料，算是规避了一些不利因素。但上述提到的这些环节都是车企在过去没有面对过的挑战，而这其中带来的成本，必然也被摊销在了每辆车上。
因此我们看到，目前在进行一体式压铸技术探索和布局的车企，大多数为新势力和传统豪华品牌。除了特斯拉之外，小鹏、蔚来、沃尔沃以及财大气粗的大众集团都在布局该工艺。其中，蔚来在2021年底宣布开发了可用于大型压铸件免热处理的材料，即将被用于今年下半年量产的ET5上。小鹏则在武汉工厂加入了一体式压铸车间。沃尔沃在其Torslanda工厂引入了铝制部件一体式压铸产线，以便生产下一代电动车型。大众在德国狼堡的产线也在计划引入相关技术。
一体式压铸工艺对于车企而言虽然有挑战，但为了最终降本增效的目的，大家还是得硬着头皮上。但对于消费者而言，新工艺带来的后果只能用喜忧参半来形容了。