特斯拉正在掀起的工艺革命

上周,特斯拉有一件相对重要的事件,一直没有时间细看,利用假期的时间和大家回顾下。

那就是在4月29号,发布了2020年Q1季度的财务报告,除了一份漂亮的交付数据和超预期的营收,最引行业关注的可能是马斯克高度赞扬的Model Y革命性铸造技术。

我们先来看下这项技术在Model 3与Model Y后车身处的对比:

概括地说,就是在Model 3上原来需要采用70多个零部件(冲压钢和铝合金),通过多次焊接而制造成的车身结构件,在Model Y上仅需要两个零件铸造而成(铸铝),并且根据马斯克的计划,在今年的晚些时候将过渡到仅需要一个铸铝件。

We are going to be making a single-piece casting later this year, meaning like essentially the rear third of the body is cast as a single piece. Musk

如果你对这个技术变更还没有一个感性的冲击,可以对比下这个后车身结构件的单个实物、实际车身成型如下:

这个设计的好处很明显,我借用这项技术专利中所总结的:减少制造时间,运营成本,制造成本,工厂占地面积,工厂运营成本,工具成本和设备数量。

reduce build time, operationcosts, costs of manufacturing, factory footprint, factory operating costs,tooling costs, and/or quantity of equipment

 -专利:US20190217380A1

搞过制造的人都知道,像这种大幅度精简的工艺创新,在制件的质量和成本上能带来非常可观的效果。

那么,对于这种传统汽车玩了数百年的古董级技术,为什么没有诞生在燃油车上面?我这里分两个层面探讨一下,其一:

(1)  传统车企的整体生态体系已经无法支撑这种跨越式的、革命性的创新。制造是个重资产业,燃油车的设备、工艺、工厂布置、工人配置都已经成熟,甚至定型了,对于他们而言,更适合的是渐进式的微创新,质量上的改进。这种生态体系的极端代表就是丰田,所谓的丰田模式。

(2)  传统车企的条条框框太多,已经束缚了技术人员大胆的创新追求,对于以体系、流程著称的汽车行业来讲,每一个细节的调整,一旦涉及到整车的其他部件或供应链,没有几年的扯皮是定不了的。

其二:

出发点不同,这是今天下午和苗总有共鸣的地方。从诸多的设计动向来看,特斯拉的设计理念有点向不可维修的方向 上迁移。众所周知,压铸作为量产方案,它的可维护性是很差的,如果车子碰了,铝压铸件撞裂了,是不能通过焊接来修补的,而传统拼接的方案,其可维护性要好的多。特斯拉的很多思路都是反其道而行之,为了尽快全面电动化,把一些东西都做到了极致。

这或许还有另一个层面的考虑,电动汽车这种产品,后面就是奔着自动驾驶去的,在这种情况下,整车发生撞击的概率很低。要不要考虑维护性,是一个值得平衡的问题。一个很好的类新比就是,手机电池最开始都是可以更换的,到现在基本都是不可以更换的设计了。但对于汽车而言,能否平移这种设计思路,现在没有谁能下定论。

除了在这种车身大件上的工艺创新外,特斯拉在电芯上的工艺创新,悄悄布局了多时,似乎也要集中亮相了。

第一个,呼声最高的干电极工艺技术,这项技术来自于Maxwell,马斯克在3rd row 的访谈节目中曾透露,特斯拉并非是采用Maxwell的超级电容技术,而是尝试用它的电池技术。与上面的铸造工艺类似,干电极去掉了对溶剂的需求,也降低对设备的需求、对厂房的需求,在降低成本的同时,比能也会有所提高。Maxwell自己对干电极优势的总结如下:

第二个,是新的正极活性材料,以及基于该种材料的电芯制法。这个材料和工艺是特斯拉最新的专利披露的(2020年4月30号公开,专利号:US20200136142A1),并且,这种材料有可能被用于正极的预锂化。

实际上,在工艺上的创新,Model 3上就已经有了一个很典型的技术,那就是模组的胶粘工艺应用。

在经历了对电芯材料的创新、电芯结构尺寸的创新、电池包结构的创新、电池包布局的创新,这些集中于材料、设计领域的创新之后,特斯拉来到了它的下一站:制造工艺的颠覆!


号外:我们在知识星球上建立了一个移动资料库,叫做“知化汽车的百宝箱”,用于收集材料和存放文章的参考资料,欢迎大家的加入,尽管是收费的,我们相信会物超所值!


新能源汽车电池热管理设计,测试与仿真2天高阶培训

锂电储能BMS与储能系统集成技术2天高阶培训


(0)

相关推荐