特斯拉启动史上最大单体铸造机

特斯拉股价昨日收于2000美元历史新高,市值达到了3700亿美元。

汽车行业史上最大泡沫?华尔街并不傻。他们早就拆解过特斯拉的每一款车,深知特斯拉每卖一辆车能赚多少钱,而且,特斯拉的销量离天花板还差得远呢。

很少有哪个品牌,可以像特斯拉一样把品牌溢价做到很高,制造成本却降得很低,而这些核心优势来自技术创新。

更可怕的是,特斯拉还在不断打破常规,颠覆传统,一心将成本优势扩大到极致。

前不久,有网友在推特上爆料,特斯拉弗里蒙特工厂为Model Y准备的压铸机已安装好,并@了马斯克。

网友航拍到压铸机已到货,正在弗里蒙特工厂进行组装

据马斯克介绍,全新的压铸工艺可以让70个零件减少到2个,然后是1个,除了减轻重量,降低成本,还可以显著减少用于组装70个零件的机器人的资本支出。

马斯克称压铸机能在弗里蒙特工厂运作起来,惊喜万分

有了这台压铸机,Model Y的后车身铝铸件就可以一体成型,制造过程大幅简化,几乎可以肯定,在这台神器的帮助下,Model Y的成本会比Model 3更低,20万买辆特斯拉,可能真不是个梦。

目前,Model 3(左)中的70个零件整合成了Model Y(右)中的2个零件

差点拖死特斯拉的铝铸件

马斯克搞出这台压铸机,是因为当年特斯拉在制造钢铝车身时吃过大亏,甚至差点因此死掉。

在电池技术突破之前,电动汽车唯有通过减重提升性能,比如采用轻量化的钢铝混合车身甚至全铝车身。

比如特斯拉的Model S/X,都采用了全铝车身,Model 3为了降低成本,改用钢铝混合车身,铝合金铸件主要用在车头车尾。

全铝车身和钢铝混合车身,并不是什么新技术,一些传统车企也曾用过。

用传统方式制造这种车身非常麻烦,因为钢板冲压件可以直接用机器人焊接成白车身,铝合金板材和铸件的连接,却要用铆接、螺栓连接、粘接胶等多种工艺,流程繁琐,手工操作,生产效率很难提升。

不过,由于全铝、钢铝混合车身,主要用于旗舰车型或性能车型,订单量不是很大,交车期相对宽松,所以车企并不会因为工艺繁琐而陷入麻烦。

然而,当Model 3的订单以十万辆为单位迅速累积时,就引发了一场制造危机。

2018年,特斯拉最困难的时候,由于无法按时交付Model 3,差点因资金链断裂破产。

弗里蒙特工厂搭起了帐篷生产线,现场24小时督战的马斯克心里估计有些崩溃。

要知道,为了实现快速量产,Model 3已经经过了优化设计,零件总数从Model S/X的3万个下降到了1万个,没想到最终却卡在了铝铸件这一环节。

当时,美国Munro&Associates工程咨询公司CEO桑迪·穆若花了6600个工时,拆解了两台Model 3进行成本核算,发现Model 3的利润率超过了30%,是市面上最赚钱的电动汽车。

与此同时,穆若也发现了一处设计缺陷:Model 3的白车身存在严重过度设计,钢铝混合的底盘框架配件过多,导致制造工艺非常复杂,装配时甚至需要人工对齐缝隙,制造成本比宝马i3高了2000美金。

马斯克自己也承认,Model 3复杂的车身制造工艺,严重影响了工厂自动化生产效率,他甚至还为此炒掉了Model 3 白车身负责人。

铸铝材料来自前苹果大牛

Model Y是特斯拉的第二款走量车型,与Model 3共享平台,共享75%零部件,马斯克当然不会重蹈覆辙,为了跳过复杂的铝铸件连接步骤,特斯拉直接拿出了一个颠覆传统的方案。

Model3和ModelY的尺寸对比

还是那位爱拆车的桑迪·穆若,在拆解完Model Y后,宣称Model Y结构相当“简单”,这也是特斯拉持续改进不断创新的明证。

穆若准备拆解Model Y

最让穆若赞不绝口的,正是将70个零部件合为一体的铝铸工艺。

穆若在拆解的Model Y做标记:马斯克说这里将会合并成一个

“在车身结构方面,大型铸件代表着一次重大的创新飞跃,这肯定会改变游戏规则。”穆若说,“追求这种技术肯定会带来优势,也会产生未知的成本,但是特斯拉很可能会成功,因为他们创造了自己的铝合金——他们在创造竞争对手没有的新材料和科学。”

Model Y(左)的后备箱和后铸件,与Model 3(右)的对比图

的确,为了实现一体成型的铝铸工艺,特斯拉去年就发布了“用于车架的多向一体式压铸机及相关工艺”的专利,并联手意大利意德拉集团,成功打造出了这台长19.5米、高5.3米,重达410吨,体积同一栋小房子相当,足以压铸出Model Y整个后车体的压铸机。

“用于车架的多向一体式压铸机及相关工艺”的专利

只有特斯拉有这样的压铸机,而且就算其他车厂引进了这台压铸机,也压铸不出那么大的压铸件。

一来,他们得不到特斯拉为新工艺专门研发的新型铝合金材料。

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

柯伊曼的专长就是铝合金,iPhone、iPad、MacBook都大量使用了铝合金材料。苹果声称,在密度相同的情况下,Apple Watch使用的铝合金材料强度比标准铝合金高60%。

没有全新开发的铝合金材料,压铸机无法作出体积这么大的铝铸件。

二来,压铸机和压铸模具非常昂贵,没有大批量生产带来的规模效益,车企很难承担综合成本,可是放眼全世界,现在只有特斯拉一家可以卖出这么多钢铝混合车身汽车,而且还将卖出更多。

哪家传统车企可以为创新做到这种地步?一家也没有。

一切创新只为降低成本

从节省生产资源到改善车辆性能,马斯克非常赞赏这种一体成型的铝铸工艺,这不仅将显著减轻车重,提高电池经济性、车辆操控性和驾驶舒适性,而且一体化车身也更加安全。

当然马斯克最满意的还是新工艺可以大幅简化Model Y制造工艺,大幅提升生产效率,成为降成本的大杀器。

特斯拉对GA4生产线升级,可同时生产Model 3和Model Y

特斯拉在汽车制造的一切创新,都是围绕降成本的目标展开,一次次将传统车企奉为圭臬的制造经验打得粉碎。

比如,传统汽车布线繁杂,需要工人手工装配,线束总长往往长达几公里,哪怕特斯拉Model S,整车线束长度也达到了3公里。

为了降低成本,简化流程,特斯拉建立了全新的布线体系,将Model3的整车线束长度减少到了1.5公里。

原本,Model Y希望将整车线束长度控制到100米,最终并没有成功,可是700米的布线长度,已经创造了业界的新纪录。

此外,Model Y还改进了车顶内衬,摒弃了Model 3上传统的纤维复合材料,转而采用注塑成型的塑料结构,成本更低,而且工人装配时不必担心折坏基板,从而提高制造效率。

Model Y白车身结构

特斯拉的制造水平,经常遭到福特这类传统车企的无情嘲讽。

可是嘲讽背后,并不只有华尔街热衷于拆解特斯拉的每一款车,保时捷、奥迪、宝马也在默默拆解着特斯拉的每一款车。

2019年,Model 3开启欧洲市场交付前,保时捷和奥迪就通过拆解发现,特斯拉的成本低到怀疑人生。

这次拆解,直接导致保时捷和奥迪推迟发布双方联合研发的PPE电动汽车平台,因为过去的设计太保守了。

Model Y的价格会很实惠

别看马斯克现在是世界第四富豪,其实他是抠门惯了的。

当初造火箭时,马斯克就说过一句话,既然可以开着本田雅阁去太空,为什么非要坐法拉利?

一直以来,马斯克都希望Space X通过反复发射回收来的旧火箭,让商业发射成本大幅下降。

六手猎鹰9号火箭成功发射了58颗星链卫星

8月18日,Space X刚刚用一枚六手猎鹰9号火箭成功发射了58颗星链卫星,现在他们不只可以熟练回收一级助推器,还可以回收火箭整流罩。

载人龙飞船的一级助推器成功回收

其他公司执迷于太空级别的设备,Space X的设备却往往由现成消费类电子产品制成。

以载人飞船搭载的星载计算机和控制器为例,过去成本总计约1.4亿人民币,而Space X龙飞船主控系统的芯片组仅用了2.6万人民币,成本相差5348倍。

从阿波罗号到龙飞船的载人航天器操作界面,从纯机械界面到显示器再到触屏操作

波音花1亿美金造出来的波涡轮泵,在马斯克的要求下,Space X的供应商花了100万美元就造出来了。

北京时间5月31日3点23分,SpaceX的载人龙飞船搭乘一枚猎鹰九号火箭发射升空

正是因为马斯克把实用主义发挥到了极致,载人龙飞船的总成本才控制在3亿美元,只有其他公司飞船成本的十分之一甚至三十分之一。

打造特斯拉的时候,马斯克也不是没试过用情怀造车,比如Model X,为了强调特斯拉的科技范儿,采用了浮夸的鸥翼门设计。

然而,情怀很快遭到现实无情毒打。

要实现自动开闭的鸥翼门,就要用复杂的双铰链设计,为了开合时不触碰到其他汽车或屋顶,门内又加装了超声波传感器。

复杂结构加大了制造难度,Model X产能一直上不来,造出来的车也小毛病不断,一度让车主抱怨特斯拉太不可靠。

有网友拍到Model X在行驶中自行打开了左侧的鸥翼门

马斯克妥协了,他公开承认Model X最大的错误就是集成了太多复杂的功能,因此轮到Model 3时,一切设计只为服务于方便制造快速量产这一个目标。

特斯拉更新了电子电气架构、三电动力总成,砍去了华而不实的鸥翼门,甚至还比Model S/X减少了一块屏,Model 3除了整车线束长度比Model S减少一半,零部件数量也从3万个下降到了1万个。

Model 3改用一块大屏完成所有行车信息显示及用户交互

事实证明,虽然Model 3在白车身上栽了跟斗,但通过创新扩大成本优势,他们赢得了销量和股价。

今年年底,国产Model 3的物料成本将降到16-17万元,而大量共享部件却采用新制造工艺的Model Y,显然还能做到更低。

上海超级工厂二期工程

明年一季度,中国上海超级工厂二期便将投产Model Y,算上美国和德国的工厂,特斯拉为Model Y安排了超过50万台的年产能,所以别担心定价太高,大家都不买,它就会降价,并且足以比任何对手降得更肆无忌惮。

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