特斯拉正在把造车这件事，变得像造玩具车一样简单。

最近，马斯克与特斯拉拆解专家、美国工程咨询公司CEO桑迪·芒罗进行了一次对话，他透露，特斯拉的最终目标，是要让每辆车和零部件，都像乐高积木一样精确一致。

实现这一目标的关键一环，就是特斯拉的造车神器——全世界最大的压铸机Giga Press，已有特迷在推特上爆料，称新款Model S/X也用上了一体式压铸车身。




特迷埃里克·安德森发现新版S/X用上一体式压铸车身




@Ray4Tesla爆料新版S/X的前车身也是一体压铸，首批车身已下线

去年，特斯拉弗里蒙特工厂就部署了Giga Press，Model Y的整个后部车体，包括防撞钢梁在内，都是用这台压铸机一体压铸成型。




Model 3（左）中的70个零件整合成了Model Y（右）中的2个零件




每辆Model Y减少79个零部件

去年9月的电池日上，马斯克称特斯拉研发了一种新的底盘结构，整个底盘结构主体，由前、后两部分的单体压铸车身以及一体式的底盘集成电池包组成。

通过这样的结构，可以减少370个零部件，在减重10%的同时提升14%的续航。




而马斯克的最终目的，是直接铸造整个白车身，就像造火柴盒合金玩具车那样造出电动汽车的车身。


 特斯拉布置了14台巨型压铸机 

几天前，一位YouTube博主为了打探新款Model S的线索，操控着无人机飞到了特斯拉弗里蒙特工厂。

无人机偶然扫过一幢白色厂方的露天窗户时，却意外发现了那台传说中的巨型压铸机，正在快速生产白车身。




从视频看，Giga Press一分钟就可以生产一件铸件，算上准备运输时间，每小时能制造40-45个，一天就有约1000个。




视频已快进

去年8月，这台压铸机正式进驻弗里蒙特工厂。

马斯克在介绍Giga Press时说，这项压铸工艺可以让70多个零件减少到2个，最终只剩1个。




组装Giga Press

Giga Press大小与房子相当，长19.5米、高5.3米，重达410吨，零部件运输至少需要24辆平板卡车。




Giga Press组装完成

目前，特斯拉至少有14台巨型压铸机，分布在世界各地的工厂里。

弗里蒙特工厂有两台，并且已投入使用，上海超级工厂有三台，柏林超级工厂则接收了八台。

还未建成的德州超级工厂，已有三个安置机器的区域，目前已有一台安装完毕。




2020年10月30日，特斯拉柏林工厂的压铸设备区域

“在柏林和德州工厂运行起来后，Model 3也会采用一体压铸，但今天Model 3是最走量的产品，产线一直在高速运转。你很难给以80英里/小时高速行驶的大巴换轮胎。”马斯克说。

此外，特斯拉皮卡Cybertruck的整车式后车底也会用到压铸机，而且是更大的机器。




特斯拉皮卡Cybertruck示意图
“Cybertruck卡车底盘很长，将使用8000吨级的压铸机铸造，而不是Model Y用的6000吨级机器。”马斯克说，“世界最大”压铸机的头衔很快就将易主。


 像造玩具汽车一样造白车身 

压铸，是一种金属铸造工艺，原理类似于注塑成型，对融化的金属施加高压，注入模具铸造出需要的零部件形状。

该工艺多用于铝合金车身制造，如凯迪拉克、宝马、奥迪等车型都采用过铝合金铸件，但Model Y的铝铸件覆盖了后车体的大部分，是目前最大的铝合金车体铸件。




Model Y的铝铸件

而马斯克的最终目的，是利用压铸机一次成型压铸出整个白车身。

早在上世纪五十年代，英国伦敦的火柴盒玩具工厂，就用类似工艺制造锌合金玩具车。




设计师先画出车身细节图纸，雕刻出木制模型，精确尺寸后，再由工人切割出钢模形状。




接着，把钢模装进铸造机，舀一勺融化的金属注入机器，几秒钟就可以压铸出一个玩具车身。




一台铸造机，每天可生产约7000辆合金玩具车。




传输带旁，一群女工会挑拣出不合格产品，回收废料，继续融化使用。




在塑料玩具大规模普及之前，这种相对简单的方法，非常适合大规模生产各种类型的玩具。




现在，马斯克要把造玩具汽车的概念带到现实世界中来，大大简化白车身的制造工序。


 特斯拉的技术别人学不来 

传统车企，都是按照冲压、焊接、涂装、总装的步骤制造汽车。

而我们之前说过（传送门→《马斯克喜提造车神器，不到20万的特斯拉要来了？》），马斯克热衷于压铸工艺，是因为Model 3的白车身工艺过于复杂，严重影响了车辆自动化生产效率，所以在设计Model Y车身时进行了大幅改进。




车身一体压铸成型，意味着特斯拉超级工厂不再需要管理大量的白车身冲压件，也跳过了焊接涂胶等工艺环节，大幅降低了制造成本，缩短了车辆下线时间。




特斯拉官微曝光6000吨级巨型压铸机

而且，传统冲压工艺会产生大量废品残渣，Giga Press可以像造玩具车那样回收废料，原材料利用率几乎达到100%。

此外，一体式压铸件减重30%左右，有助于提升续航能力，同时还增加了防撞梁作用面积，提高了车身刚性，碰撞安全性提高了20%以上。




焊接工艺精简，化繁为简

然而，其他车企很难效仿特斯拉的创新。

首先，压铸机和压铸模具非常昂贵。




特斯拉发布Q4财报时，首席财务官科克霍恩专门解释，第四季度利润率大幅波动，是因为受到了Model S/X生产线更新、部署Giga Press等新设备的影响。

如果没有大批量生产带来的规模效益，车企很难分摊压铸工艺的综合成本，可是全世界只有特斯拉能卖出几十万辆钢铝混合车身汽车，没有之一。




再者，Giga Press是特斯拉和压铸机厂商联合定制，深度参与了软硬件的设计制造，别人买得到机器，也买不到技术配置。

最重要的是，特斯拉的铝合金材料是独家配方，没有这种材料，拿到Giga Press也造不出体积这么大的铝铸件。

早在2016年，马斯克就挖来了苹果合金专家查尔斯·柯伊曼，同时领导特斯拉和Space X的材料工程团队。




苹果合金专家查尔斯·柯伊曼

柯伊曼在苹果的成名作，就是Mac电脑的一体化铝合金机身，在同等密度下，材料强度比标准铝合金高60%。




在汽车产业供应链高度发达的今天，有多少车企会为了改进生产工艺，专门开发自己的铝合金材料？

从这个角度说，特斯拉市值做到行业第一也不是全无道理，至少，它真的带来了许多革命性的创新。