一體化壓鑄，絕對(duì)是當(dāng)下汽車行業(yè)的一個(gè)熱詞。
但其實(shí)，從2020年9月特斯拉首次提出一體化壓鑄的概念至今，也不過(guò)才剛剛?cè)?，能用?a href="http://meam88.cn/news/show-228.html" target="_blank">一體化壓鑄工藝的車型，數(shù)量不僅少，而且價(jià)格不菲。
原因很簡(jiǎn)單，一體化壓鑄徹底顛覆了車身多個(gè)零件分別沖壓、焊接的工藝流程，將數(shù)十個(gè)乃至上百個(gè)零件合而為一，是能夠引發(fā)新一輪汽車制造革命的工藝。
當(dāng)然，這樣的工藝顛覆，就會(huì)意味著極高的技術(shù)含量和資金投入。如果傳統(tǒng)車企想要加入一體化壓鑄，也必須要改變已經(jīng)存在幾十年的設(shè)備與流程。所以，一體化壓鑄的門檻，是很高的。
但對(duì)于新進(jìn)入汽車行業(yè)的小米而言，它卻沒(méi)有這種顧慮，反而是這種既有顛覆，又有門檻，技術(shù)投入、資金投入、創(chuàng)新投入都非常巨大的工藝，特別符合小米汽車的定位。
2023年12月26日，問(wèn)界M9上市，采用當(dāng)時(shí)量產(chǎn)車中最大的9000噸級(jí)一體化壓鑄技術(shù)。
但僅僅過(guò)了兩天，這個(gè)紀(jì)錄就被小米打破，小米發(fā)布了9100噸級(jí)的超級(jí)大壓鑄技術(shù)——Xiaomi HyperCasting。但其實(shí)，9100噸這個(gè)數(shù)字，遠(yuǎn)不是小米超級(jí)大壓鑄技術(shù)的核心壁壘。
真正的壁壘，來(lái)自于小米在一體化壓鑄領(lǐng)域的know-how。
小米為什么要自研一體化壓鑄？
電動(dòng)汽車與一體化壓鑄，是一對(duì)共生共榮的"兄弟"。一體化壓鑄，為電動(dòng)車帶來(lái)諸多產(chǎn)品力與體驗(yàn)上的優(yōu)勢(shì)；而電動(dòng)車的快速發(fā)展，也讓一體化壓鑄找到了它最適合的應(yīng)用場(chǎng)景。
對(duì)于用戶而言，也許他們不了解車身結(jié)構(gòu)，也看不到藏在車身外表里面的工藝。但是他們對(duì)電動(dòng)汽車的要求一定有：低能耗、高安全性、高可靠性的要求，甚至還有下好訂單后能盡快拿到車的急迫。而這些，恰恰就是一體化壓鑄在電動(dòng)汽車上的價(jià)值所在。
相比傳統(tǒng)車身制造工藝，一體化壓鑄大幅減少了車身的零件數(shù)量和連接焊點(diǎn)數(shù)量。由此，車身減了重，電動(dòng)車的能耗得以降低；車身的強(qiáng)度增加，電動(dòng)車的安全性能夠得到顯著提升；生產(chǎn)流程簡(jiǎn)化、效率提升，電動(dòng)車的制造周期就會(huì)縮短，用戶也能夠更快拿到車。
一體化壓鑄是一項(xiàng)能夠切切實(shí)實(shí)創(chuàng)造用戶價(jià)值的創(chuàng)新工藝，也一定是電動(dòng)車上無(wú)可爭(zhēng)議的大趨勢(shì)。
目前汽車行業(yè)中，絕大部分車企并不具備生產(chǎn)一體化壓鑄件的能力，如果他們想引入這項(xiàng)工藝，通常會(huì)采用技術(shù)成熟的供應(yīng)商外供的方式。
但是，因?yàn)樾阅?、效率與成本優(yōu)勢(shì)，一體化壓鑄又會(huì)成為電動(dòng)汽車制造的核心工藝，車企將其掌握在自己手中，絕對(duì)是具備戰(zhàn)略意義的行為。也只有把一體化壓鑄抓在手里，才能最大程度將技術(shù)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為用戶體驗(yàn)的價(jià)值。
所以，哪怕困難再大，小米汽車堅(jiān)定地要自己來(lái)干這件事情。
小米究竟自研了什么？
當(dāng)小米決定自研一體化壓鑄后，擺在小米面前的有兩大難題。
第一，是構(gòu)建由高鎖模力的一體壓鑄機(jī)設(shè)備為核心的制造體系；第二，是適合一體化壓鑄的合金選型。
首先是壓鑄制造體系。
壓鑄機(jī)是壓鑄工藝最核心的設(shè)備，而鎖模力則是壓鑄機(jī)首先確定的因素，也就是給壓鑄磨具的鎖緊力。壓鑄件的尺寸越大，相應(yīng)需要的鎖模力也就越高。
特斯拉采用的一體壓鑄機(jī)，鎖模力是6000噸級(jí)別。但是小米所設(shè)計(jì)的壓鑄件，比特斯拉的要大17%，6000噸級(jí)別難以滿足小米的需求。所以，小米最終選擇定制了9100噸級(jí)的壓鑄機(jī)，去壓鑄一體化的后地板。
其實(shí)，現(xiàn)在汽車行業(yè)已經(jīng)開(kāi)始卷鎖模力的噸位，2024年12000噸級(jí)乃至更高指標(biāo)的壓鑄機(jī)也會(huì)在汽車行業(yè)應(yīng)用。但是壓鑄機(jī)噸位應(yīng)當(dāng)和鑄件的設(shè)計(jì)緊密相關(guān)，也需要平衡性能需求與成本控制，并不是一件以數(shù)字大小論英雄的事情。
所以，小米并沒(méi)有把太多的精力，放在這個(gè)9100噸級(jí)上，而是在定制壓鑄機(jī)的基礎(chǔ)上，做了一件更有技術(shù)含量的事情——自研了整套壓鑄島流水線。
壓鑄機(jī)就好比是航母，但想要航母真正具備戰(zhàn)斗力，更重要的是要形成航母戰(zhàn)斗群。而小米自研的這一套設(shè)備集群系統(tǒng)，就是航母戰(zhàn)斗群。
然后是材料選型。
一體化壓鑄的零部件，有著復(fù)雜的曲面構(gòu)型和結(jié)構(gòu)尺寸輪廓，傳統(tǒng)的熱處理帶來(lái)的熱脹冷縮，很容易引發(fā)零部件尺寸變形或者表面裂紋，導(dǎo)致產(chǎn)品良率急劇降低。所以，一體壓鑄一定是和免熱處理材料相生相伴，為一體壓鑄研發(fā)專屬合金材料，才能達(dá)到更高的良率和更好的性能，一體壓鑄的優(yōu)勢(shì)才能體現(xiàn)出來(lái)。
而這個(gè)免熱處理的材料配方，自然就是一體化壓鑄工藝中，小米需要掌握的另一項(xiàng)極為重要的核心技術(shù)——壓鑄合金。
為此，小米的材料團(tuán)隊(duì)和國(guó)家級(jí)材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室合作，將AI與材料學(xué)緊密結(jié)合，自研出一套多元材料AI仿真系統(tǒng)，可以模擬出不同材料配方組合的性能。
經(jīng)過(guò)1016萬(wàn)次的模擬仿真實(shí)驗(yàn)，小米最終篩選出一組兼顧強(qiáng)度、韌性和穩(wěn)定性的合金，小米把它命名為“小米泰坦合金”。
而這也意味著，小米與特斯拉一道，成為了目前世界唯二自主設(shè)計(jì)大壓鑄集群+材料的汽車制造商。
通過(guò)設(shè)備集群和材料的自研突破，小米幾乎完成了大壓鑄產(chǎn)業(yè)鏈里所有環(huán)節(jié)的自主掌握。而在小米首款車型SU7上，小米成功地打造了72合1的一體化壓鑄后地板，焊點(diǎn)減少840個(gè)，重量減輕17%，生產(chǎn)工時(shí)只需要原本的一半左右，如此堅(jiān)固的一體化后底板，使得整車剛度能夠突破51000Nm/deg，這相當(dāng)于傳統(tǒng)油車的兩倍。
這種級(jí)別的壓鑄件，以往只出現(xiàn)在大尺寸的SUV或者M(jìn)PV上，而小米第一次在轎車上實(shí)現(xiàn)了后地板的一體化。
在這個(gè)汽車變革的時(shí)代里，很多新技術(shù)、新工藝都處于探索中，沒(méi)有哪個(gè)供應(yīng)商能夠解決所有問(wèn)題，或者能輕松滿足汽車廠商的要求。尤其是對(duì)于小米這種對(duì)硬核創(chuàng)新技術(shù)極為看重的企業(yè)而言，很多事情都必須要自己親自下場(chǎng)，通過(guò)自研掌握know-how，才能做出人無(wú)我有、人有我優(yōu)的成果。
一體化壓鑄，怎樣讓用戶滿意？
2022年，特斯拉一則“天價(jià)維修費(fèi)”的新聞登上熱搜，車主在倒車時(shí)不小心撞到了墻角，原以為只是簡(jiǎn)單的磕碰事故，事故鑒定后發(fā)現(xiàn)一體壓鑄的后減震包受到?jīng)_擊，維修費(fèi)高達(dá)20萬(wàn)元。
也許一個(gè)行業(yè)專家，可以用一萬(wàn)句話說(shuō)出一體化壓鑄的千般優(yōu)點(diǎn)，但是唯獨(dú)維修成本高，是消費(fèi)者難以接受的致命缺點(diǎn)。
如果簡(jiǎn)單的擦碰，就會(huì)產(chǎn)生天價(jià)維修費(fèi)，有多少用戶愿意為之買單？如果一家汽車廠商只做了一體化壓鑄，卻沒(méi)有為降低維修成本考慮，也很容易被消費(fèi)者打上“割韭菜”的印象標(biāo)簽。
顯然，這并不符合小米公司一向?qū)τ脩舻膬r(jià)值觀。
而為了解決一體化壓鑄部件遭遇碰撞后必須要整體更換的問(wèn)題，小米在一體化壓鑄后地板獨(dú)創(chuàng)了三段式分區(qū)碰撞策略——從后向前分別設(shè)計(jì)了可拆的低速潰縮區(qū)和中高速潰縮區(qū)。
這樣設(shè)計(jì)后，如果后端發(fā)生低速碰撞，后防撞梁及吸能盒首先產(chǎn)生變形，只需更換低速潰縮區(qū)的零部件即可，從而降低維修成本。而如果發(fā)生中高速后碰撞，擠出鋁安裝梁會(huì)通過(guò)形變參與到吸能中，確保大壓鑄件不受到碰撞影響，同樣是為維修成本考慮。
那么，這樣的三段式后地板設(shè)計(jì)，在大壓鑄件不被損壞的前提下，能夠承受多高速度的后碰標(biāo)準(zhǔn)呢？小米給出的答案，是90km/h。也就是說(shuō)，當(dāng)同向行駛的兩輛車相對(duì)速度在90km/h以內(nèi)，發(fā)生后碰撞時(shí)，用戶都不必為大壓鑄件的成本買單。這一速度，不僅超過(guò)了全球的最高標(biāo)準(zhǔn)，在現(xiàn)實(shí)生活中也極少能夠遇到兩車相對(duì)速度如此之高的場(chǎng)景。
所以，或許一體化壓鑄工藝在行業(yè)人士看來(lái)非常先進(jìn)，但從先進(jìn)到用戶滿意，中間需要跨越無(wú)數(shù)個(gè)用戶思維。降低維修成本，就是其中重要的一環(huán)。而小米雖然在汽車行業(yè)是初出茅廬的新人，但論用戶思維卻早已是多年深耕的老手。在全自研的流程工藝與材料的基礎(chǔ)上，小米的用戶思維，讓他對(duì)一體化壓鑄的思考，比很多人想象中要更加的全面。
或許有些人覺(jué)得小米并沒(méi)有經(jīng)歷汽車行業(yè)的復(fù)雜性，但從一體化壓鑄這件“小事”上，我們足以看出小米有能力去“管理”這種復(fù)雜性。因?yàn)樽鳛橐粋€(gè)跨界而來(lái)的玩家，小米最難能可貴的，就是既能堅(jiān)守汽車產(chǎn)業(yè)百年來(lái)固有的一些規(guī)律，才能將自己在消費(fèi)科技領(lǐng)域積累而來(lái)的思想與方法論，應(yīng)用到汽車產(chǎn)業(yè)如今的變革中。
小米從手機(jī)行業(yè)跨入汽車行業(yè)，遠(yuǎn)不只是說(shuō)要給市場(chǎng)多造一臺(tái)車。
當(dāng)我們今天看完小米在一體化壓鑄工藝上的投入，由此以小見(jiàn)大，我們有理由相信小米是在用自己的能力去賦能制造業(yè)，帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)創(chuàng)新與進(jìn)步。
小米選擇用一場(chǎng)技術(shù)發(fā)布會(huì)，正式開(kāi)啟小米汽車面向市場(chǎng)的征程，既是向行業(yè)傳遞自己的造車?yán)砟睿彩窍蚴袌?chǎng)傳遞自己的造車信心，更是給所有的用戶傳遞了一種責(zé)任感。
