Dankzij deze nieuwe doorbraak kunnen vrijwel alle complexe onderdelen van de onderkant van elektrische voertuigen uit één stuk worden gegoten. Dit zal de sleutel zijn tot de toekomstige plannen van Tesla om betaalbare elektrische auto’s te produceren en winstgevendheid te bereiken. Het kan in 18-24 maanden een auto van de grond af aan ontwikkelen. 3D-printen, industrieel zand en aangepaste legeringen spelen een belangrijke rol.
Volgens buitenlandse media die vijf mensen citeren die bekend zijn met de kwestie, heeft Tesla een technologische doorbraak bereikt op het gebied van geïntegreerd spuitgieten, wat de sleutel zal zijn tot Tesla's plan om tientallen miljoenen betaalbare elektrische voertuigen te produceren en winstgevendheid te bereiken in het komende decennium.
Met deze doorbraak kan Tesla bijna alle complexe onderdelen van de onderkant van een elektrisch voertuig in één stuk spuitgieten, in plaats van slechts ongeveer 400 onderdelen.
Er wordt gemeld dat deze nieuwe technologie de kern vormt van Tesla's "Unboxed Assembly Process" assemblagesysteem. Toen Tesla in maart het assemblagesysteem aankondigde, verklaarde het dat het gebruikt zou worden om de productie van laaggeprijsde modellen te ondersteunen. Er wordt verwacht dat het de productiekosten van elektrische voertuigen met 50% kan verlagen en de fabrieksruimte met 40% kan verminderen.
Bronnen wezen erop dat Tesla met deze nieuwe technologie in 18-24 maanden een auto van de grond af aan kan ontwikkelen, terwijl de meeste van zijn concurrenten er momenteel misschien 3-4 jaar over doen.
Tesla heeft een kleine elektrische auto van $ 25,000 gepland. Dit rapport wijst erop dat dit model mogelijk een extra groot gietframe gebruikt om de voorkant, de parkeerplaats en de onderkant van de carrosserie (waar de batterij is geplaatst) te combineren. Verwacht wordt dat Tesla al deze maand zal beslissen of dit gaat gebeuren, en het eindproduct kan tijdens het ontwerpverificatieproces veranderen.
Terry Woychowski, president van het Amerikaanse ingenieursbureau Caresoft Global, is van mening dat als Tesla de meeste van zijn chassiscomponenten uit één stuk kan spuitgieten, dit de manier waarop auto's worden ontworpen en geproduceerd verder zal ondermijnen. "Dit is een extreem krachtige factor en heeft een enorme impact op de hele industrie. Maar het is ook een extreem uitdagende taak en gietstukken zijn erg moeilijk te maken, vooral de grotere en complexere gietstukken."
▌3D-printen, industrieel zand en aangepaste legeringen
De doorbraak van Tesla ligt deze keer voornamelijk in twee aspecten: ten eerste hoe je gigantische mallen ontwerpt en test voor massaproductie; de andere is hoe de gietstukken holle subframes combineren met interne ribben om het gewicht te verminderen. gewicht en verbetert de crashbestendigheid.
De twee innovaties zijn gezamenlijk ontwikkeld door multinationale ontwerp- en gietexperts en omvatten het gebruik van 3D-printen, industrieel zand en aangepaste legeringen.
Voor autofabrikanten is het "integreren van grotere onderdelen" altijd een probleem geweest: het maken van grotere mallen kan inderdaad de efficiëntie verbeteren, maar het is duur en brengt talloze risico's met zich mee.
Eén gietexpert zei dat zodra een grote metalen proefmatrijs is gemaakt, elke bewerkingsaanpassing tijdens het ontwerpproces $100,000 kan kosten, en het volledig opnieuw maken van de mal $1,5 miljoen kan kosten. Een andere persoon zei dat het hele ontwerpproces van een grote metalen mal gewoonlijk ongeveer $ 4 miljoen kost. Het gevolg is dat de meeste autofabrikanten er voor terugdeinzen. Want vanuit de aspecten geluid en trillingen, montage en oppervlaktebehandeling, ergonomie en botsbestendigheid zijn er minimaal zes aanpassingen nodig om een perfecte mal te ontwerpen.
Ondanks de risico's en moeilijkheden wezen bronnen erop dat Musk's oorspronkelijke visie was om een manier te vinden om de hele onderkant uit één stuk te spuitgieten.
Hiervoor wendde Tesla zich tot bedrijven die 3D-printen en industrieel zand gebruiken om proefmallen te maken. Via digitale ontwerpbestanden wordt met een bindstraalmachine vloeibare lijm op een dunne laag zand aangebracht en laag voor laag opgebouwd. Een mal waarin gesmolten legering kan worden gegoten.
Eén bron zei dat zelfs met meerdere versies het ontwerpverificatieproces van zandgieten extreem goedkoop is, slechts 3% van de kosten van metalen prototypes - wat betekent dat Tesla het prototype zo vaak als nodig kan aanpassen en in slechts een paar seconden kan bouwen. . Print binnen enkele uren een nieuw prototype.
Aan de ene kant is er sprake van een kostenvoordeel, en aan de andere kant duurt de ontwerpverificatiecyclus na gebruik van zandgieten slechts 2-3 maanden, terwijl het prototype van de metalen mal 6-12 maanden duurt.
Bovendien is het subframe van een autochassis meestal hol om het gewicht te verminderen en de crashbestendigheid te verbeteren. Om het holle subframe te gieten, is Tesla van plan een massieve zandkern, gedrukt door een binderstraalmachine, door de mal te plaatsen. Zodra het onderdeel is gegoten, wordt de zandkern verwijderd, waardoor er een leegte overblijft.
Tijdens dit proces kon het echter, vanwege de verschillende prestaties van de aluminiumlegering die oorspronkelijk werd gebruikt om gietstukken in zand- en metalen mallen te produceren, niet voldoen aan Tesla's botsbestendigheid en andere normen. Daarom hebben gietexperts dit probleem overwonnen door op maat gemaakte legeringen te maken.
Zodra Tesla de prototypematrijs heeft voltooid, kan het investeren in het maken van de uiteindelijke metalen mal voor massaproductie.
▌De nieuwe modellen van Tesla bieden uitstekende gebruiksmogelijkheden. Veel autobedrijven hebben een vervolg gegeven aan geïntegreerd spuitgieten.
Tesla ontwikkelt momenteel twee kleine auto's: één voor persoonlijk gebruik en één voor Robotaxi. Bronnen wezen erop dat hun bodemconstructies relatief eenvoudig zijn, wat ook een uitstekende gelegenheid biedt voor het gebruik van Tesla's nieuwe technologie.
Als Tesla besluit dat het de onderkant van de geïntegreerde carrosserie gaat spuitgieten, moet het natuurlijk beslissen welke spuitgietmachine het gaat gebruiken, en deze keuze zal ook de complexiteit van het autoframe bepalen – om snel te kunnen spuitgieten. Voor grotere spuitgietmachines moet de klemkracht 16,000 ton bereiken of overschrijden, wat duurder is en mogelijk een grotere fabrieksruimte vereist.
De hoge klemkracht is echter niet geschikt voor de 3D-geprinte zandkern die nodig is om het holle subframe te creëren. Mensen die bekend waren met de kwestie zeiden dat Tesla dit probleem zou kunnen oplossen door een ander type spuitgietmachine te gebruiken. Deze methode injecteert langzaam de gesmolten legering terwijl deze de zandkern bevat en heeft de neiging een gietstuk van hogere kwaliteit te produceren; het proces kost echter meer tijd.
Tesla is altijd een groot voorstander en beoefenaar van geïntegreerd spuitgieten geweest. Volgens door het bedrijf vrijgegeven informatie kunnen met behulp van geïntegreerde spuitgiettechnologie de 80 gestempelde en gelaste onderdelen van het oorspronkelijke Model Y-plan in één gietstuk worden geïntegreerd, waardoor een kostenbesparing van 40% en een gewichtsvermindering van 10% worden bereikt.
Het is vermeldenswaard dat de meeste van degenen die Tesla volgden om zich bij het geïntegreerde spuitgietteam aan te sluiten, nieuwe energieautobedrijven waren zoals Weilai, Xpeng en Ideal, terwijl er maar heel weinig traditionele autobedrijven waren. Nu zijn naast Toyota ook General Motors, Hyundai Motor, Volvo Cars, enz. begonnen met plannen om deze technologie toe te passen.
Als het gaat om de totale industriële keten, gelooft Guotai Junan dat de upstream bestaat uit materialen van aluminiumlegeringen die geen warmtebehandeling ondergaan, spuitgietmachines en spuitgietmatrijzen. De brutowinstmarge van geïntegreerde spuitgietmatrijzen is 40%, het nettowinstpercentage is 20%, de single-link winst is het hoogst, de technische barrières zijn het hoogst en het patroon is gedecentraliseerd. ; De middenstroom omvat spuitgietfabrieken van derden en voertuigfabrikanten met zelfgebouwde productielijnen. De concurrentie in dit segment is hevig. Een paar leveranciers van aluminiumgietstukken met kernvoordelen bezetten de ondersteunende markt voor de meeste modellen uit het midden- tot hoge segment; de downstream is rechtstreeks verbonden met OEM's.
Minsheng Securities wees er ook op dat geïntegreerde spuitgietproducten naar verwachting zullen uitbreiden van producten op de achtervloer naar de voorcabine, de middenvloer, de batterijbak en andere gerelateerde onderdelen. Het wordt aanbevolen om aandacht te besteden aan Ikodi, Xusheng Group, Wanfeng Aowei, Ruihu Mold, Merrill Lynch, Rongtai Technology, Bojun Technology, Duoli Technology, Xiangxin Technology, Huada Technology, Wencan Technology, Guangdong Hongtu, Lizhong Group, Lijin Technology, Yizumi, Xingyuan Zhuomai en Heli-technologie.
