一体化压铸推动汽车轻量化目标的实现，并推动汽车生产降本增效

——汽车轻量化有助于节能减排，提升电车续航能力。根据国际铝业协会统计，燃油车的重量与耗油量呈正相关关系，汽车质量每降低100kg，每百公里可节省约0.6L燃油，减排800-900g的CO2。汽油乘用车减重10%可以减少3.3%的油耗，减重15%可以减少5%的油耗；柴油乘车则可以分别相应减少3.9%和5.9%的油耗；电动车（包括插电式混动车）也可以相应减少6.3%和9.5%的电能消耗。除了节省能耗，汽车轻量化还能增加电动汽车续航里程。有研究表明，纯电动汽车重量每降低10千克，续航里程可增加2.5千米。此外，汽车轻量化在提高汽车寿命、缩短刹车距离等方面都有很好的效果。

汽车减重与节省能耗的关系

来源：国际铝业协会

汽车减重的其他效果

来源：公开资料

随着双碳政策的落实，汽车轻量化亟待推进。中国汽车工程学会在《节能与新能源汽车技术路线图2.0》中已明确提出汽车轻量化的分阶段目标，要求2020年车辆整备质量相较2015年将减重10%，单车用铝量达到190kg；2025年车辆整备质量相较2015年将减重20%，单车用铝量不低于250kg；2030年车辆整备质量相较2015年将减重35%，单车用铝量不低于350kg。政策要求迫使汽车厂商加快轻量化改革，在汽车制造中寻求更为轻量的材料与工艺。

汽车轻量化分阶段目标

来源：中国汽车工程学会

一体化压铸推动汽车轻量化目标的实现。汽车轻量化有材料和工艺两种实现途径：1） 材料方面，传统汽车车身多以钢材为主，其中高强度钢由于具备更好的抗拉强度，得以较大规模使用。要想实现汽车减重，必须使用密度更低的材料，可选的有铝合金、镁合金、碳纤维等。碳纤维复合材料重量轻、强度高，是航空航天领域的材料之王，汽车减重效果最佳；但其原材料成本昂贵、生产和制造工艺复杂，很难普遍应用于汽车领域。镁合金虽然比铝合金密度更低，但镁的化学性质活泼、易腐蚀，在一些汽车部件的应用中安全性不高，且成本较高，其在汽车轻量化的应用有待深入研究。因此，铝合金是目前实现汽车轻量化的最佳选择。2） 工艺方面，传统汽车零部件工艺流程中的焊接、铆接等步骤存在结构件的重叠问题，因此车身重量会有所增加。而一体化压铸使 70 多个压铸件变成一个，大大减轻了重叠部分的重量，使汽车重量减轻 10%以上。综上，铝合金一体化压铸技术是实现汽车轻量化的有效途径。

各类轻量化材料对比

来源：搜狐汽车，威盛新材

——一体化压铸大幅降低汽车车身生产成本。随着汽车行业竞争越来越激烈，整车厂承受着终端客户的价格压力，汽车零部件供应商的利润空间不断受到挤压，降低成本问题亟待解决。而铝合金一体化压铸技术将冲压和焊装合并，简化了车身的制造过程，从多个方面降低了汽车生产成本。

1）材料方面，一体化压铸件是由金属液一次充型完成的，只使用一种材料，材料回收率较高。例如全铝车身的材料回收利用率可以达到95%以上。而传统制造工艺由于使用混合金属小型零部件，原材料回收率低于70%。此外，虽然铝合金材料单价稍高，但一体化压铸将车身重量减轻10%以上，整体材料成本有所降低。

2）工艺方面，以特斯拉ModelY为例，通过利用一体压铸技术，原本后底板中70多个零部件被整合为2个大件，焊点由大约700-800个减少到50个。2022年4月，特斯拉再次公布了ModelY上更为简化的一体化压铸产品，将前后地板零部件由171块金属简化为2块金属，减少了超过1600个焊点。焊点的大量减少能节省焊装机器设备的使用。除了设备成本，一体化压铸也节省了更多人力成本。据统计，国内平均每个焊装车间配备200-300名生产线工人，采用一体压铸技术后，所需技术工人至少能缩减到原来的十分之一。

3）设备及模具方面，设备与模具成本降低。以特斯拉Model Y的后底板为例，传统汽车焊装工艺中需要将这70多个零部件分别加工，70多个加工机器约2.2亿元；而一体化压铸只需一台6000T超大型压铸机，单价约五千万元。同理，这70个压铸件必须用70套模具，价格约四千多万元；而采用一体化压铸只需要一套超大型模具，单价仅一千多万。此外，工厂占地面积也有所减少。一台超大型压铸机占地仅100平方米，根据埃隆-马斯克所述，采用大型压铸机后，特斯拉工厂的占地面积减少了30%。

一体化压铸在降低成本的基础上还大幅提升了生产效率。1）节省劳动时间，超大型压铸机一次压铸加工的时间仅为80-90秒，每小时能完成40-45个铸件，一天能生产1000个铸件；而传统工艺冲压焊接成一个部件至少需要两个小时。劳动时间缩短至原来的八十分之一。2）缩短开发周期，传统汽车制造开发周期长达6个月；一体压铸下开发周期缩短至1-2个月。3）提高整车精度，传统车身制造工艺的“2mm工程”无法满足自动驾驶设备的安装需求；一体压铸零件将车身匹配的尺寸链缩短至两到三环，尺寸链环越少，车身精度的影响因素越少。因此，特斯拉利用一体化将整车精度提升至微米级别。

传统工厂与一体化压铸工厂对比

来源：公开资料