沃爾沃?jǐn)y手布勒開(kāi)啟大型一體化壓鑄征程,！沃爾沃汽車在未來(lái)幾年將投資 100 億瑞典克朗，在其位于瑞典的Torslanda制造工廠,，為生產(chǎn)下一代純電車型做好準(zhǔn)備,。作為計(jì)劃投資的一部分，Torslanda制造工廠將引入一系列全新的,、更可持續(xù)的技術(shù)和制造工藝,。其中包括引入鋁合金一體鑄造工藝、新的電池組裝廠以及全面翻新的涂裝和總裝車間,。其中,，為下一代沃爾沃電動(dòng)車型引入鋁合金一體鑄造工藝是整個(gè)投資方案中最關(guān)鍵和最令人鼓舞的部分,。一體鑄造為汽車在生命周期內(nèi)提供了可持續(xù)性、成本和性能等眾多優(yōu)勢(shì),。而沃爾沃汽車是最早投資于這一工藝的世界汽車制造商之一,。Dr. Mikael Fermér——沃爾沃車輛平臺(tái)架構(gòu)負(fù)責(zé)人沃爾沃的該項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人 Mikael Fermér 博士稱將會(huì)在嶄新的全電動(dòng)平臺(tái)上引入沃爾沃稱之為 mega casting 的一體壓鑄方案。該計(jì)劃通過(guò)將汽車地板結(jié)構(gòu)的主要部件一體鑄造成一個(gè)單一的鋁制部件,，可以減輕重量,，從而降低能耗，并提高汽車的續(xù)航里程,。這也讓沃爾沃汽車的設(shè)計(jì)人員能夠更好地對(duì)座艙和行李空間進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),，提高汽車的整體多功能性。一體鑄造的優(yōu)勢(shì)還包括減少制造過(guò)程的復(fù)雜性,，這將節(jié)省在材料使用和物流方面的成本,，減少制造過(guò)程和供應(yīng)鏈對(duì)環(huán)境的影響。作為全球頂級(jí)壓鑄機(jī)制造企業(yè)的布勒Buhler,，此次與沃爾沃汽車簽訂的超大型壓鑄單元是鎖模力8400T的CARAT 840超大型兩板壓鑄機(jī)頂配機(jī)型,，并配備周邊配套設(shè)備及自動(dòng)化集成單元。此次簽約,，將開(kāi)啟全球頂級(jí)壓鑄裝備企業(yè)與被稱之最安全汽車造車企業(yè)在新能源汽車輕量化領(lǐng)域大型一體化壓鑄的征程,。據(jù)統(tǒng)計(jì)：目前，特斯拉,、蔚來(lái),、高合（華人運(yùn)通）、小鵬,、小米,、文燦股份、拓普集團(tuán),、美利信,、泉峰汽車、廣東鴻圖,、寧波海威,、浙江華朔、瑞立集團(tuán),、宜安科技等汽車及零部件廠商已經(jīng)投資一體化壓鑄項(xiàng)目,。沃爾沃下一代純電車型的目標(biāo)是具有更長(zhǎng)續(xù)航里程,、更快充電速度和更低成本,，這就不可避免地需要進(jìn)行汽車輕量化，因?yàn)椤白冚p了”的電動(dòng)車,，續(xù)航能力加強(qiáng),，緩解里程焦慮的同時(shí)減少碳排放,。
在汽車輕量化的進(jìn)程中鋁合金功不可沒(méi)?？紤]到技術(shù)成熟度以及成本優(yōu)勢(shì),，鋁合金和高強(qiáng)度鋼仍然是汽車輕量化的首選。兩者合計(jì)占據(jù)了85%以上的市場(chǎng),，而鋁合金占比接近65%,。特斯拉、蔚來(lái)等車企都采用大量的鋁合金,，以降低車身重量,。由于鋁合金材料的優(yōu)點(diǎn)，其在車門,、引擎蓋,、尾板滲透率不斷提升,。而電池是電動(dòng)車最為核心的部件,，也是新能源車替代燃油車過(guò)程中的純?cè)隽坎考瑧{借優(yōu)秀的性價(jià)比,，鋁電池盒是動(dòng)力電池的首選,。壓鑄是一種金屬鑄造工藝,，原理類似于注塑成型,，它是將融化的金屬施加高壓，注入模具的腔體內(nèi),，以鑄造出需要的形狀,。它與傳統(tǒng)砂型鑄造有著本質(zhì)的不同，其模具通常是用強(qiáng)度更高的合金打造而成,。
 這是沃爾沃沃爾沃汽車計(jì)劃通過(guò)將汽車地板結(jié)構(gòu)的主要部件一體鑄造成一個(gè)單一的鋁制部件可以減輕重量,，從而降低能耗，并提高汽車的續(xù)航里程,。這也讓沃爾沃汽車的設(shè)計(jì)人員能夠更好地對(duì)座艙和行李空間進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),，提高汽車的整體多功能性。除了蔚來(lái),，在去年宣布成功研制壓鑄用的免熱處理鋁合金,，小鵬武漢工廠將導(dǎo)入大型壓鑄設(shè)備等消息外，奔馳在 CES 期間展示的 EQXX 概念車也秀出了高度有機(jī)造型的鋁合金壓鑄后底板,。
除此之外,，也有消息稱福特和寶馬，也將在個(gè)別新一代車型應(yīng)用一體壓鑄技術(shù),。一體化壓鑄件使用的是免熱處理鋁合金材料由于一體化壓鑄件的投影面積大,，由多個(gè)甚至數(shù)十個(gè)件集成單一件,，對(duì)于傳統(tǒng)鋁合金而言，熱處理是保障壓鑄零部件機(jī)械性能的必備手段,。但實(shí)際上,，熱處理過(guò)程易引起汽車零部件尺寸變形及表面缺陷，對(duì)于大型一體化零部件來(lái)講熱處理變形是必然存在的,。雖然通過(guò)矯正工藝可以改善一定的尺寸精度,，但也將不可避免地造成廢品率的增加，導(dǎo)致成本急劇上升,。所以,，免熱處理鋁合金材料讓大型一體化壓鑄結(jié)構(gòu)件成為可能。負(fù)責(zé)人 Mikael Fermér 博士稱：我們開(kāi)發(fā)出了一種免熱處理的鋁合金材料,，如果不是這樣的話,，合金就像薯片一樣，非常脆,。我們目前正在研究不同的合金,，而我們面臨的困難在于，從可持續(xù)發(fā)展的角度來(lái)看,，我們需要合金中含有大量的再生鋁,。我們正在研究 50% 的再生鋁。我們也在研究含有 100% 再生鋁的合金,，但這些合金均尚未達(dá)到我們的目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn),。目前，該種材料主要是海外企業(yè)生產(chǎn),，如美鋁,，德國(guó)萊茵菲爾德等。國(guó)內(nèi)也有一些企業(yè)開(kāi)發(fā)和推廣免熱處理鋁合金材料,，比如蔚來(lái),、立中集團(tuán)、華人運(yùn)通與上海交大,、湖北新金洋等,。立下 2040 零氣候負(fù)擔(dān)愿景的沃爾沃，在環(huán)保方面的考慮工廠里的熔爐會(huì)采用沼氣進(jìn)行加熱,。但從整體來(lái)看,，如果你想減少二氧化碳排放，你必須一直跟蹤直到采礦,，因?yàn)槟芎牡拇箢^是鋁金屬的冶煉,，當(dāng)然，這也是二氧化碳排放的主要來(lái)源,。所以,，我們必須和提供低二氧化碳排放的鋁供應(yīng)商簽約,，每 1 kg 鋁的二氧化碳排放低于 4 kg，這是我們的標(biāo)準(zhǔn),。而現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的鋁合金廢料可以直接返回爐中,，減少了運(yùn)輸成本以及材料的浪費(fèi)。這也是鋁合金一體壓鑄的一大優(yōu)勢(shì),。相比之下,，沖壓工藝則會(huì)產(chǎn)生大約一半的需要運(yùn)輸?shù)膹U料。一體壓鑄技術(shù)僅用在后底板的情況下,，車輛的軸距以及上車身的形態(tài)依然具備自由度,。那么縮小的并不會(huì)立馬是車型品種，而是平臺(tái)的種類,。這也是為什么 SPA2 架構(gòu)將會(huì)是未來(lái)沃爾沃的主力,。沃爾沃 CTO Henrik Green 曾經(jīng)在媒體采訪中說(shuō)道，SPA2 純電版本將會(huì)擁有平鋪電池底盤,，而不是目前沃爾沃旗下純電車型馬鞍形電池包的油電平臺(tái)混用設(shè)計(jì),。因此，我大膽猜測(cè) mega casting 大概率會(huì)被用在 SPA2 純電車型上,。傳統(tǒng)品牌在戰(zhàn)場(chǎng)上打拼多年,，為了吃下更多的細(xì)分市場(chǎng)，逐漸形成復(fù)雜的產(chǎn)品線也是在所難免,。為了在這個(gè)越來(lái)越卷的純電智能汽車賽道存活，主機(jī)廠受到的定價(jià)和毛利率的壓力必然會(huì)讓更多企業(yè)采取特斯拉等新勢(shì)力的單品爆款邏輯,。高額的模具意味著它的壽命必須被壓榨到極限才是一門好生意,，這也意味著車身本身的周期越長(zhǎng)越合理。這樣一來(lái),，隨著車型數(shù)量的進(jìn)一步縮減,，更大面積的一體式壓鑄甚至是整個(gè)車身都將會(huì)因?yàn)槭袌?chǎng)驅(qū)動(dòng)成為現(xiàn)實(shí)。前提是車企把握市場(chǎng)需求的能力以及初始的產(chǎn)品規(guī)劃的合理性,。
SPA2 平臺(tái),，搭載 Luminar 激光雷達(dá)的 Concept Recharge那么除了硬件本身，智能化的產(chǎn)品體驗(yàn)和可持續(xù)的軟件迭代能力,，以及用戶運(yùn)營(yíng)的有效程度也至關(guān)重要,。而上面這臺(tái)長(zhǎng)得像當(dāng)年的 V70 的跨界 SUV 在量產(chǎn)后能否在這片紅海中掀起漣漪，就看沃爾沃能否迅速點(diǎn)亮這些新造車技能了,。國(guó)內(nèi)擁有免熱處理鋁合金材料企業(yè)1,、蔚來(lái)成功開(kāi)發(fā)免熱處理大型壓鑄件材料2021年10月18日，蔚來(lái)宣布其成功驗(yàn)證開(kāi)發(fā)了可用于制造大型壓鑄件的免熱處理材料,。這是中國(guó)車企首次將該材料驗(yàn)證并應(yīng)用于大型結(jié)構(gòu)件上,。全新材料將會(huì)應(yīng)用在蔚來(lái)第二代平臺(tái)車型上,。作為國(guó)內(nèi)率先研發(fā)和獨(dú)立設(shè)計(jì)全鋁車身的車企，蔚來(lái)一直在致力于提高車身壓鑄部件的集成化水平,，以達(dá)到更好的設(shè)計(jì)和制造效率,，此次免熱處理材料的成功發(fā)布，是蔚來(lái)目前獲得的階段性成果,。免熱處理材料的成功面市,，將為蔚來(lái)推動(dòng)低碳減排和車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)持續(xù)創(chuàng)新打下更為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2,、立中集團(tuán)研發(fā)出免熱處理鑄造鋁合金材料2021年11月1日,，立中四通輕合金集團(tuán)股份有限公司發(fā)布的接待投資者調(diào)研活動(dòng)公告稱，其研發(fā)出免熱處理鑄造鋁合金材料,，成為新材料領(lǐng)域的一次突破,。近年來(lái)，該公司一直專注于鑄造鋁合金及再生鋁行業(yè)核心技術(shù),，加快自主研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新步伐,。面對(duì)汽車行業(yè)零部件市場(chǎng)需求的新變化，其成功研發(fā)出免熱處理合金材料,，實(shí)現(xiàn)了汽車零部件在一體化,、大尺寸,、薄壁,、結(jié)構(gòu)復(fù)雜和熱處理易變形的新能源汽車結(jié)構(gòu)件“鋁代鋼”材料的替代,。在減少鋁鑄件制作成本和熱處理成本的同時(shí),，對(duì)于推動(dòng)汽車輕量化、節(jié)能減排和增加新能源汽車的續(xù)航能力等方面將發(fā)揮至關(guān)重要的作用,。目前,，該產(chǎn)品已取得了專利證書，專利號(hào)為：ZL2020100184617,。3,、華人運(yùn)通與上交大全球首發(fā)低碳鋁合金新材料2021年12月20日，華人運(yùn)通高合汽車宣布,，與上海交通大學(xué)輕合金國(guó)家工程中心在新材料新工藝開(kāi)發(fā),、低碳輕合金產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用、人才培養(yǎng)等方面達(dá)成戰(zhàn)略合作,，并已在技術(shù)開(kāi)發(fā)層面取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展,，雙方全球首發(fā)TechCastTM超大鑄件用低碳鋁合金，將在高合汽車后續(xù)車型上大批量采用。雙方基于稀土元素的特性并加以增強(qiáng),、優(yōu)化,，打造出TechCastTM這一新型鋁合金鑄造材料，經(jīng)過(guò)多輪研發(fā)攻關(guān)和零件驗(yàn)證,，在材料開(kāi)發(fā),、性能優(yōu)化、制造工藝和系統(tǒng)集成驗(yàn)證等方面實(shí)現(xiàn)了100%全流程正向開(kāi)發(fā),，材料性能指標(biāo)優(yōu)異,，該材料的流動(dòng)性高于同級(jí)別材料15%以上，強(qiáng)塑積高30%以上,，達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平,。該材料有望在一體式大型壓鑄車身薄壁結(jié)構(gòu)件、門蓋內(nèi)板,、電池包殼體等超大鑄件上發(fā)揮出重要作用,，并在高合汽車的后續(xù)車型上大批量采用。4,、湖北新金洋高強(qiáng)韌免熱處理壓鑄鋁合金取得突破2022年1月13日湖北新金洋資源股份公司發(fā)布公告,，公司在高強(qiáng)韌免熱處理壓鑄鋁合金的研發(fā)上取得重要突破。新金洋表示,，通過(guò)合金成分優(yōu)化設(shè)計(jì),、原材料精細(xì)化預(yù)處理、熔體精煉純凈化和變質(zhì)處理等全流程把控,，壓鑄后合金性能穩(wěn)定,。其中：抗拉強(qiáng)度280MPa、屈服強(qiáng)度130MPa,、延伸率13%,，各項(xiàng)性能指標(biāo)優(yōu)良。目前該產(chǎn)品在公司內(nèi)部已完成多批次的穩(wěn)定性驗(yàn)證,，并交付客戶小批量生產(chǎn)試用。此次獲得突破的高強(qiáng)韌壓鑄鋁合金是新金洋瞄準(zhǔn)汽車輕量化市場(chǎng)大型一體化結(jié)構(gòu)件發(fā)展趨勢(shì)的一款拳頭產(chǎn)品,，有利于進(jìn)一步擴(kuò)大壓鑄鋁合金在汽車市場(chǎng)的應(yīng)用,，助力交通領(lǐng)域在安全的前提下節(jié)能減排和綠色發(fā)展。免熱處理高韌性合金不僅僅能夠解決大型一體化結(jié)構(gòu)件的變形問(wèn)題,。相對(duì)于傳統(tǒng)熱處理鋁合金可以節(jié)省生產(chǎn)工序,，節(jié)約能源，使得車身結(jié)構(gòu)件的成本和性能具有較大優(yōu)勢(shì),，并可以較少碳排放(省去零件壓鑄后的熱處理工藝),。隨著碳達(dá)峰、碳中和逐步被企業(yè)提上日程,，免熱處理強(qiáng)韌化壓鑄鋁合金將會(huì)是汽車行業(yè)的新寵,。
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