高玉剛　王曉迪　張壯　徐世文　常海平　萬(wàn)雅春

摘要：近幾年一體化壓鑄技術(shù)得到了整個(gè)汽車行業(yè)上、中、下游的廣泛關(guān)注，并取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，同時(shí)也遇到極大挑戰(zhàn)、遭到了諸多質(zhì)疑。從應(yīng)用范圍、壓鑄材料、產(chǎn)品質(zhì)量、投資回報(bào)和維修再生五個(gè)方面，詳細(xì)分析了一體化壓鑄技術(shù)所面臨的困難，并指出了相應(yīng)的發(fā)展策略。

關(guān)鍵詞： 一體化壓鑄技術(shù)；博弈；發(fā)展策略

近年來(lái)，新能源汽車一直保持高速發(fā)展[1]，圍繞續(xù)駛里程、成本等問(wèn)題，涌現(xiàn)出了先進(jìn)動(dòng)力電池、CTP/CTB/CTC、滑板底盤(pán)、一體化壓鑄等一系列先進(jìn)技術(shù)與產(chǎn)品[2～5]。其中，一體化壓鑄技術(shù)因其超高度集成、極大簡(jiǎn)化工序、顯著提高生產(chǎn)效率、指數(shù)級(jí)簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理、鋁合金材料易回收及可觀的低碳化空間等諸多顛覆性特征，受到了新能源汽車的追捧，并有望掀起汽車制造革命熱潮。

在空前關(guān)注和大力投資下，在過(guò)去幾年一體化壓鑄技術(shù)實(shí)現(xiàn)了繁榮發(fā)展，同時(shí)也受到了各界的質(zhì)疑，甚至反對(duì).。比如大型一體化壓鑄件集成度與主機(jī)廠內(nèi)部分工問(wèn)題，免熱處理材料與變形問(wèn)題，一體化壓鑄技術(shù)是否輕量化、輕量化成本以及輕量化空間問(wèn)題，一體化壓鑄件合格率能否達(dá)到現(xiàn)有成熟壓鑄產(chǎn)品，一體化壓鑄技術(shù)投入產(chǎn)出比及單件成本問(wèn)題，采用一體化壓鑄件的整車的安全性和維修成本問(wèn)題，全鋁車身是否是未來(lái)方向等等。因此，在一體化壓鑄技術(shù)如火如荼發(fā)展的同時(shí)，需要產(chǎn)業(yè)決策者和技術(shù)人員謹(jǐn)慎判斷、思考、辨別、驗(yàn)證其技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和未來(lái)發(fā)展方向。

整車上的應(yīng)用范圍

一體化壓鑄技術(shù)，可簡(jiǎn)單理解為超大尺寸產(chǎn)品壓鑄成形技術(shù)，具有尺寸大、集成度高及一次成形等特點(diǎn)。但一體化壓鑄技術(shù)打破了非常成熟穩(wěn)定的整車制造工藝（沖壓-焊裝-涂裝-總裝四大環(huán)節(jié)）和整車結(jié)構(gòu)（動(dòng)力總成、底盤(pán)、車身、電氣設(shè)備四大部分），特別是CTC（Cell to Chassis）、CTB（Cell to Body）、滑板底盤(pán)等技術(shù)的出現(xiàn)，對(duì)車身、底盤(pán)工藝路線以及兩者原有清晰界限造成了巨大的沖擊和顛覆。

目前，一體化壓鑄技術(shù)應(yīng)用集中在下車體（包括后地板、前底板、前機(jī)艙）、電池包以及未來(lái)的上車體和側(cè)圍，一體化壓鑄技術(shù)持續(xù)深入的發(fā)展甚至?xí)绊懰拈T(mén)兩蓋和底盤(pán)的結(jié)構(gòu)形式。CTC技術(shù)、CTB技術(shù)就是將電池包部分結(jié)構(gòu)集成到下車體，而滑板底盤(pán)則是將電池包部分結(jié)構(gòu)納入了底盤(pán)部分，一體化壓鑄技術(shù)采用一體壓鑄成形工藝，而摒棄了傳統(tǒng)的沖壓+焊裝路線。比如，一體化壓鑄后地板總成中，集成了原有的左右減震塔、左右后縱梁、兩個(gè)橫梁等部件，如圖1b所示；一體化壓鑄前機(jī)艙包含了原有的左右減震塔、左右前縱梁、車身連接端面和車前端連接端面等，如圖1c所示；一體化壓鑄電池包整合了原有的邊框、橫梁、底板、支架、吊耳，如圖2所示；漢特曼開(kāi)發(fā)的一體化壓鑄后副車架整合了前后橫梁、前橫梁上下板、左右縱梁、安裝套筒、擺臂支架、梯形臂支架、穩(wěn)定桿安裝板等多個(gè)部件，如圖3所示。

雖然一體化壓鑄技術(shù)擁有諸如高度集成化、整體剛度、短流程、高生產(chǎn)效率、便于管理、高回收率等眾多優(yōu)點(diǎn)，但面對(duì)汽車產(chǎn)品日益突出的快速迭代特征，一體化壓鑄技術(shù)明顯缺乏相應(yīng)的制造敏捷性和應(yīng)用平臺(tái)化，高資本投入的超大噸位壓鑄產(chǎn)線需要單品海量的車型，才能降低設(shè)備模具的成本分?jǐn)?。另外，由于一體化壓鑄技術(shù)在汽車制造體系中有“跨界”特點(diǎn)，無(wú)論是產(chǎn)品設(shè)計(jì)，還是生產(chǎn)管理，均需做出顛覆性的變革，這對(duì)主機(jī)廠，特別是傳統(tǒng)主機(jī)廠，將是巨大的挑戰(zhàn)。

新型壓鑄鋁合金材料

鋁合金汽車結(jié)構(gòu)件機(jī)械性能一般要求抗拉強(qiáng)度240MPa，屈服強(qiáng)度120MPa，延伸率10%，同時(shí)兼具良好的流動(dòng)性和鑄造性能，通過(guò)T6/T7熱處理、熔體凈化、成分優(yōu)化等手段基本可以滿足要求[6]。然而，大部分一體化壓鑄件單向尺寸最大在1200mm，甚至1600mm以上，壁厚2-4mm，若依然采用熱處理來(lái)提高產(chǎn)品延伸率，則熱處理變形將會(huì)被進(jìn)一步放大，最終合格率大幅下降。在此背景下，免熱處理合金成為各主機(jī)廠、壓鑄廠、原材料廠的關(guān)注重點(diǎn)和研發(fā)熱點(diǎn)。

國(guó)內(nèi)外的眾多企業(yè)、科研院所，包括特斯拉、蔚來(lái)汽車、美國(guó)鋁業(yè)、德國(guó)萊茵費(fèi)爾登、立中集團(tuán)、上海帥翼馳、上海交通大學(xué)等，都在開(kāi)發(fā)和推廣免熱處理鋁合金材料，各家材料均具備自己的性能特點(diǎn)，如表1所示。免熱處理鋁合金材料涉及了兩個(gè)系列多個(gè)牌號(hào)：Tesla Alloy、Castasil-37、Aural 5、Aural 6、C611、LDHM-02、JDA1x等Al-Si系列和Magsimal-59、Castaduct-42、C446F、A152、A153、JDA2x等Al-Mg系列。通過(guò)對(duì)化學(xué)成分的對(duì)比，無(wú)論是Al-Si系列還是Al-Mg系列，存在幾個(gè)共同點(diǎn)：一是Fe含量較低，大多要求0.2%以下；二是Mn含量基本在0.3-0.8%之間；三是Al-Si系列Mg含量較低，甚至不含Mg，而Al-Mg系列Si含量較低；對(duì)主合金元素、雜質(zhì)元素、變質(zhì)劑含量要求極為嚴(yán)格。

考慮到鑄造性能（流動(dòng)性、充型能力、熱裂和縮松傾向）、熔煉成本和技術(shù)難度等因素，Al-Si合金是目前應(yīng)用最為廣泛的壓鑄鋁合金，下面以其為例進(jìn)行介紹。介紹免熱處理合金前，有必要了解一下目前應(yīng)用最廣泛的車身結(jié)構(gòu)件用壓鑄鋁合金，RHEINFELDEN的Silafont-36和歐標(biāo)的AlSi10MnMg，兩者化學(xué)成分基本一致（見(jiàn)表2），較常規(guī)鋁合金，通過(guò)嚴(yán)控低Fe含量和T7熱處理來(lái)提高延伸率，并加入Mn元素以解決Fe含量降低所帶來(lái)的粘模問(wèn)題，可通過(guò)調(diào)整優(yōu)化Mg元素含量及熱處理工藝，以達(dá)到產(chǎn)品的不同強(qiáng)、韌需求，早在20世紀(jì)90年代就實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)應(yīng)用，比如奧迪A8的全鋁車身結(jié)構(gòu)件。

在此基礎(chǔ)上，如表2所示，高強(qiáng)韌Al-Si系列合金做到免熱處理的思路主要分為兩種：

1）低硅少鎂嚴(yán)控鐵，以Tesla Alloy 1為例[7]，降低Si含量、控制Fe含量以提高延伸率；Si含量不低于6.5%以保證合金的流動(dòng)性；適量添加Cu元素，并控制Cu/Mg比例，促進(jìn)AlCuMgSi相析出，提高強(qiáng)度的同時(shí)不會(huì)明顯影響延伸率；添加Mn元素以解決粘模問(wèn)題；V/Cr微合金化，改善富鐵相形貌，以提高合金對(duì)Fe的容忍度。

2）高硅無(wú)鎂微合金化，以LDHM-02為例[8]，9.1%～10的硅含量以保證較高強(qiáng)度和良好的流動(dòng)性；較低的Fe含量和Mo/Zr微合金化，以提高延伸率；添加Mn元素以解決粘模問(wèn)題；嚴(yán)格控制低Mg含量，以保證鑄件較高延伸率和熱穩(wěn)定性。

一體化壓鑄技術(shù)引入免熱處理鋁合金，在滿足產(chǎn)品對(duì)強(qiáng)度和延伸率要求的同時(shí)，可省去熱處理工序，從而可以避開(kāi)大尺寸薄壁鑄件的熱處理變形問(wèn)題。然而，作為一個(gè)重要的強(qiáng)韌化手段，熱處理除了可以提高力學(xué)性能和耐腐蝕性能外，還能穩(wěn)定尺寸，改善切削加工和焊接等性能，若被省去是否會(huì)帶來(lái)其他問(wèn)題，是否對(duì)前后工序提出新的要求，這都值得去深入研究和綜合考量。

車身結(jié)構(gòu)件一般采用AlSi10MnMg，并進(jìn)行T7熱處理，即固溶+（過(guò)）人工時(shí)效。在此過(guò)程中：共晶硅逐步分解、球化，提高延伸率，改善其切削性能和焊接性能；壓鑄時(shí)非平衡凝固導(dǎo)致的微觀偏析得到緩解，微觀組織更均勻，Cu、Mg等元素回溶入基體再?gòu)浬⑽龀?；可消除壁厚不均、冷卻速度不一致產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，使壓鑄件尺寸和輪廓更穩(wěn)定。實(shí)際生產(chǎn)中，可根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品技術(shù)要求，調(diào)整保溫溫度/時(shí)間、淬火介質(zhì)/速度、時(shí)效溫度/時(shí)間，具有很強(qiáng)的靈活性。然而，免去熱處理工序后，能夠影響壓鑄件組織和性能的因素只有化學(xué)成分、熔化和壓鑄工序，這就對(duì)化學(xué)成分的設(shè)計(jì)、熔化工藝和壓鑄工藝提出了更高的要求，其中某一項(xiàng)參數(shù)的微小波動(dòng)都有可能直接影響產(chǎn)品的性能。此外，僅憑優(yōu)化細(xì)化和變質(zhì)工藝，很難達(dá)到熱處理后共晶硅的球化效果。

產(chǎn)品質(zhì)量

鋁合金壓鑄件質(zhì)量問(wèn)題涉及表面缺陷（冷隔、拉傷、流痕、裂紋等）、內(nèi)部缺陷（氣孔、縮孔、夾渣、機(jī)械性能等）、幾何缺陷（變形、尺寸等）三方面。隨著壓鑄單元及控制系統(tǒng)、壓鑄模具技術(shù)、壓鑄工藝、現(xiàn)場(chǎng)管理制度的不斷完善、成熟與發(fā)展，一體化壓鑄件所面臨最大的質(zhì)量問(wèn)題是變形超差。之前采用的方案有：優(yōu)化壓鑄件結(jié)構(gòu)、完善壓鑄工藝、切邊機(jī)反變形設(shè)計(jì)、矯形整形處理等措施，然而隨著一體化壓鑄件尺寸的變大，變形量也被逐步放大，若依舊采取既有的方案，效果甚微，繼而影響成品率。免熱處理鋁合金應(yīng)運(yùn)而生，并成為汽車行業(yè)一體化壓鑄技術(shù)落地的關(guān)鍵。據(jù)報(bào)道，使用免熱處理鋁合金制備一體化壓鑄件，在保證高強(qiáng)度、高延伸率的同時(shí)，無(wú)需熱處理工藝，可避免熱處理過(guò)程中的變形，提高產(chǎn)品合格率，減少設(shè)備投資，降低碳排放。

但是必須要注意的是，熱處理只是引起壓鑄件變形的眾多因素之一，壓鑄件變形原因主要分為外部因素和內(nèi)部因素。外部因素包括開(kāi)模時(shí)間、頂出工藝、局部粘模、拔模角、包緊力設(shè)計(jì)等，外部因素引起的變形可通過(guò)壓鑄工藝、模具設(shè)計(jì)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化來(lái)解決。從內(nèi)部因素考慮，壓鑄件變形的本質(zhì)是因?yàn)閴鸿T件的內(nèi)應(yīng)力分布不均勻，使壓鑄件在某一溫度下承受的應(yīng)力大于該溫度下的屈服極限，從而產(chǎn)生變形，同時(shí)變形結(jié)束后形成殘余應(yīng)力。而內(nèi)應(yīng)力分布不均主要是由溫度和結(jié)構(gòu)因素造成的，內(nèi)應(yīng)力是在壓鑄凝固過(guò)程和淬火過(guò)程中形成，在開(kāi)模頂出取件階段、固溶過(guò)程、時(shí)效過(guò)程釋放，內(nèi)應(yīng)力形成和釋放均可引起變形。

壓鑄件冷卻凝固時(shí)，各部分冷卻速度不一致，在同一時(shí)刻引起的收縮量不同，但各部分又彼此相連、相互制約，因而產(chǎn)生了內(nèi)應(yīng)力，足夠大時(shí)會(huì)產(chǎn)生變形。熱處理加熱過(guò)程中，壓鑄件各部分溫度上升不均勻一方面會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力，又稱臨時(shí)熱應(yīng)力，另一方面會(huì)消除凝固時(shí)產(chǎn)生的既有內(nèi)應(yīng)力，若壓鑄件強(qiáng)度因溫度上升而降低的速度大于應(yīng)力消失的速度，也會(huì)產(chǎn)生變形。熱處理淬火過(guò)程中，壓鑄件薄壁部位/表面冷卻速率較厚大部位/心部大，且前者溫度低、屈服強(qiáng)度高，繼而形成瞬時(shí)熱應(yīng)力，前者為拉應(yīng)力，后者為壓應(yīng)力，足夠大的應(yīng)力會(huì)造成變形。無(wú)論是人工時(shí)效還是自然時(shí)效，均可消除壓鑄件的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定組織和尺寸，同時(shí)也發(fā)生一定程度的塑性變形。整體而言，免熱處理鋁合金解決了熱處理過(guò)程大尺寸壓鑄件變形問(wèn)題，但是對(duì)凝固收縮引起的開(kāi)模頂出取件變形并無(wú)作用，還有可能帶來(lái)或加劇自然時(shí)效、機(jī)加工、后處理等工序中的變形問(wèn)題。另外，離開(kāi)熱處理對(duì)壓鑄件微觀組織的改善作用，自然強(qiáng)化鋁合金在強(qiáng)度和延伸率方面明顯不如析出強(qiáng)化鋁合金，且后者在高強(qiáng)高韌上更具發(fā)展前景。

因此，免熱處理鋁合金是一體化壓鑄技術(shù)未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)方向之一，但真正全方位解決一體化壓鑄件制造變形、尺寸超差問(wèn)題，建議依據(jù)“第一性原理”，尋找真因，在源頭施加措施。當(dāng)然，鋁合金壓鑄件的內(nèi)應(yīng)力、變形問(wèn)題不可能完全消除，只能通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、CAE、壓鑄工藝優(yōu)化、模具設(shè)計(jì)、工裝治具等多方面努力，不斷減低變形量。另外，從整車角度出發(fā)，隨著車身設(shè)計(jì)水平的發(fā)展，不斷提高對(duì)一體化壓鑄件變形量的容忍度。

產(chǎn)線投入與產(chǎn)出

據(jù)相關(guān)報(bào)道，由于采用了一體化壓鑄技術(shù)，Model Y后底板成本下降20-40%，這對(duì)嚴(yán)控成本的汽車行業(yè)來(lái)說(shuō)極具誘惑。關(guān)于一體化壓鑄技術(shù)能否真正帶來(lái)20%-40%的降本，降本是基于何種情形和假設(shè)，降本空間是否具有通用性，本文不做深入分析和探討。本節(jié)重點(diǎn)關(guān)注一體化壓鑄產(chǎn)線的投資回報(bào)。眾所周知，車用鋁壓鑄行業(yè)具有資金密集和適合單品海量的特點(diǎn)，一體化壓鑄技術(shù)進(jìn)一步提升準(zhǔn)入門(mén)檻，而全自動(dòng)化智能壓鑄單元更加凸顯了“批量生產(chǎn)”的特征。

大尺寸一體化壓鑄件，在產(chǎn)品質(zhì)量上對(duì)機(jī)械性能、尺寸精度、表面狀態(tài)、一致性等有著更嚴(yán)格的要求，在生產(chǎn)制造上對(duì)原材料、設(shè)備能力、生產(chǎn)穩(wěn)定性、自動(dòng)化、智能化等有全方位的依賴。這就對(duì)一體化壓鑄產(chǎn)線設(shè)備的覆蓋范圍、重復(fù)精度、運(yùn)行穩(wěn)定性等提出更大的挑戰(zhàn)，進(jìn)而大幅增加了產(chǎn)線的投入成本。

汽車結(jié)構(gòu)件壓鑄生產(chǎn)線一般包括熔化設(shè)備、壓鑄單元、熱處理設(shè)備（免熱處理合金除外）、機(jī)加工設(shè)備、矯形設(shè)備、壓鑄模具、其他工裝夾具等。對(duì)于一體化壓鑄生產(chǎn)線而言，熔化設(shè)備包括集中熔化爐和轉(zhuǎn)運(yùn)包，集中熔化爐可以通用，轉(zhuǎn)運(yùn)包需要增大容量。壓鑄單元包含壓鑄機(jī)及機(jī)邊爐、真空系統(tǒng)、模溫控制系統(tǒng)、噴涂系統(tǒng)、取件、完整性檢查、冷卻槽、切邊機(jī)、除塵罩、傳送帶、放置架等周邊設(shè)備，其中大部分設(shè)備均需要升級(jí)或增加數(shù)量。熱處理設(shè)備最大容納尺寸顯著變大，主要包括保溫爐、淬火槽、時(shí)效爐、框架（含固定裝置）、傳輸軌道等，其中框架為相應(yīng)產(chǎn)品專用框架。根據(jù)機(jī)加工方案的不同，機(jī)加工設(shè)備前期投入差別較大，比如多工序三軸/四軸加工中心、單工序五軸龍門(mén)加工中心、機(jī)器人加工，當(dāng)然對(duì)應(yīng)的效率和適用加工特征也有所差別。一體化壓鑄件特點(diǎn)對(duì)壓鑄模具的設(shè)計(jì)與制造產(chǎn)生了巨大挑戰(zhàn)，比如澆排系統(tǒng)設(shè)計(jì)、模具熱平衡設(shè)計(jì)、模流分析、模具材料及表面處理、模具加工設(shè)備及環(huán)境、車間與行車能力。

下面將以產(chǎn)能年50萬(wàn)的后地板生產(chǎn)線為例，對(duì)比傳統(tǒng)沖壓+焊接和一體化壓鑄成型的投資和成本，如表3所示。

（1）傳統(tǒng)沖壓+焊接技術(shù)（路線一）：大約需要大型壓力機(jī)1臺(tái)、小型壓力機(jī)15臺(tái)、大型模具1套、小型模具15套，設(shè)備的總成本約為1億元；焊接環(huán)節(jié)則需要焊接機(jī)器人2臺(tái)、焊接搬運(yùn)機(jī)器人1臺(tái)、夾具1組，設(shè)備成本約為1.25億元；每件700～800個(gè)焊點(diǎn)，共耗費(fèi)3.75億元；大約需要200～300名員工，人力成本約為0.5億元。

（2）一體化壓鑄成型技術(shù)（路線二）：?jiǎn)渭?jié)拍180s、每天生產(chǎn)20h、一年工作300天計(jì)算，則單各壓鑄單元產(chǎn)能在12萬(wàn)件/年，壓鑄模具壽命8萬(wàn)～10萬(wàn)模次，總共需要四個(gè)壓鑄單元、六套壓鑄模具。其中，一體化壓鑄技術(shù)核心設(shè)備——壓鑄機(jī)，噸位一般不低于6000t，粗略估計(jì)4000萬(wàn)元，周邊設(shè)備2000萬(wàn)元，壓鑄模具價(jià)格在1500萬(wàn)～2000萬(wàn)，壽命8萬(wàn)～10萬(wàn)；每件焊點(diǎn)50個(gè)左右，共耗費(fèi)0.25億元；大約需要20～30名員工，人力成本約為0.05億元。

（3）除上述成本之外，一體化壓鑄車間占地面積大幅縮小，但其對(duì)地基、行車等方面有著較高的要求，因此，在基建方面，兩種技術(shù)路線成本相當(dāng)。另外，值得注意的是，路線一的沖壓模具壽命可達(dá)500萬(wàn)～600萬(wàn)模次，單件模具分?jǐn)傒^路線二（8萬(wàn)～10萬(wàn)模次）大幅降低。

基于以上投資成本分析，可從兩方面分析路線一和路線二的優(yōu)劣勢(shì)：一是新建生產(chǎn)線，剛性成本方面路線二明顯較少，且由于大大簡(jiǎn)化了工序，路線二在供應(yīng)商管理、內(nèi)部生產(chǎn)管理、質(zhì)量管控等多方面柔性成本大幅降低，同時(shí)考慮材料、設(shè)備、工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的壁壘和，目前路線二的風(fēng)險(xiǎn)成本處于高位；二是現(xiàn)有生產(chǎn)線，路線一在剛性成本和風(fēng)險(xiǎn)成本方面較低，而在柔性成本方面依舊處于高位。上述分析也恰恰印證了目前一體化壓鑄在新能源汽車，特別是造車新勢(shì)力范圍開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的滲透率較高，而傳統(tǒng)主機(jī)廠則持有更謹(jǐn)慎的態(tài)度。

此外，由于壓鑄工藝的“批量生產(chǎn)”特征，一體化壓鑄技術(shù)需要年銷量10萬(wàn)輛的車型來(lái)支撐，否則高昂的設(shè)備成本分?jǐn)倳?huì)使單件或整車成本高居不下，甚至嚴(yán)重侵蝕上下游利潤(rùn)空間。目前，國(guó)內(nèi)外有十余家主機(jī)廠在開(kāi)發(fā)一體化壓鑄技術(shù)，十余家壓鑄廠商布局幾十個(gè)大噸位壓鑄單元，接下來(lái)5～10年一體化壓鑄市場(chǎng)必將迎來(lái)慘烈的競(jìng)爭(zhēng)。

維修與回收

1.維修成本

一體化壓鑄技術(shù)在市場(chǎng)端最大的話題。恰恰因?yàn)橐淮舞T造成型，一體化壓鑄件損壞后無(wú)法采用鈑金修復(fù)方法，只能整體更換，這必將帶來(lái)保費(fèi)增長(zhǎng)，進(jìn)而轉(zhuǎn)嫁到消費(fèi)者，當(dāng)然這只是普通視角所作的判斷。事實(shí)上，一體化壓鑄產(chǎn)品，不管是后底板、中底板，還是前機(jī)艙，都位于整車中較為“隱蔽”的位置，普通刮蹭或碰撞難以傷及到此。因此，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，在考慮結(jié)構(gòu)性能和制造成本與難度的同時(shí)，也要兼顧“可修復(fù)性”。例如，后底板、前機(jī)艙的一體化壓鑄設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)合前后防撞梁，優(yōu)化碰撞力的傳遞路徑，分段分解吸收碰撞能量，最大程度降低一體化壓鑄件的受損風(fēng)險(xiǎn)。另外，在新能源汽車賽道上，除了一體化壓鑄技術(shù)，自動(dòng)駕駛技術(shù)也取得了不錯(cuò)成績(jī)并得到大量應(yīng)用，這將會(huì)大大提高汽車的主動(dòng)安全性能。

2.回收再生

極高的回收率是一體化壓鑄產(chǎn)品的最大優(yōu)勢(shì)之一。成本是汽車行業(yè)的核心要素，而碳排放將會(huì)以碳積分的形式轉(zhuǎn)換為成本，而成本的最客觀、最合理的評(píng)價(jià)方式是全生命周期評(píng)價(jià)（Life Cycle Assessment， LCA），即對(duì)產(chǎn)品的整個(gè)生命周期——從原材料獲取到設(shè)計(jì)、制造、使用、循環(huán)利用和最終處理等，定量計(jì)算、評(píng)價(jià)產(chǎn)品消耗的資源和能源以及排出的環(huán)境負(fù)荷，也就是從搖籃到墳?zāi)沟娜^(guò)程[9]，其中提高整車報(bào)廢回收率無(wú)疑可大大降低整車全生命周期成本和碳排放量。一體化壓鑄技術(shù)件特點(diǎn)：?jiǎn)我慌铺?hào)、回收率極高的材料、集成上百個(gè)零件一次壓鑄成型，其材料回收率可達(dá)95%以上，且回收過(guò)程流程極短。而鋼板沖焊產(chǎn)品特征：多個(gè)牌號(hào)、回收性能較差的材料、多次沖壓/焊接，材料回收率不足60%。因此，一體化壓鑄件的全生命周期成本和碳排放具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

結(jié)語(yǔ)

一體化壓鑄件，集成化特征減少了零部件數(shù)量和連接工序，低成本、短流程、短開(kāi)發(fā)周期滿足了市場(chǎng)多樣化、車型快速迭代的需求，因此，一體化壓鑄技術(shù)必然是汽車車身未來(lái)發(fā)展的重要方向之一。但是，在一體化壓鑄技術(shù)快速發(fā)展過(guò)程中，企業(yè)決策者和技術(shù)人員要重視以下幾點(diǎn)：

1）混合材料車身依舊是最佳方案，一體化壓鑄產(chǎn)品不能一味地集成化，要根據(jù)產(chǎn)品的輕量化、成本、效率、安全的需求，尋找平衡點(diǎn)。

2）免熱處理壓鑄鋁合金確實(shí)可以解決產(chǎn)品變形超差問(wèn)題，但不能忽視無(wú)熱處理的弊端，高強(qiáng)、高韌、環(huán)保、易回收才是理想的壓鑄鋁合金。

3）解決大尺寸壓鑄件變形問(wèn)題，要從本質(zhì)和源頭出發(fā)，多方面綜合突破，以提高良品率。

4）產(chǎn)線投入高低不能一概而論，應(yīng)以敏捷制造方式，最大程度實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，才能降低生產(chǎn)成本。

5）一體化壓鑄件生產(chǎn)、使用成本，必須基于全生命周期評(píng)價(jià)。

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