“压铸就是打铁的。”一位投资人这样说道。
但“铁匠”收入在近两年水涨船高：2020年，一个拥有5年压铸经验的技术人员在珠三角地区的月平均收入约为1万元，如今已涨到了1.5万元，而且供不应求。
“现在我认为（一体式压铸/高压压铸的普及化会）非常快了。”智能制造与装备研究中心研究员罗岩告诉《电动汽车观察家》：“据我所知，一些传统主机厂今年年底就会发布搭载一体式压铸构件的新车型，基本上其它大部分主机厂的新车型都会在明年发布。”
一体式压铸、FSD、CTC被投资人看作是特斯拉的三大技术杀手锏，也是马斯克像造乐高一样造汽车设想的基点技术，也是蔚来、小鹏、高合、沃尔沃、大众、奔驰都已开始研发部署的全新制造工艺。
但也有人不看好。前途汽车创始人陆群近日发布了一张3D打印的一体化车身图片，注文道：“这个比马斯克的‘一次压铸铝车身’NB多了。技术上用不着搞个人崇拜。”
一体式压铸到底是减重、降本、增效的技术革命，还是被过度神话的工艺？
为何有人趋之若鹜，有人冷眼旁观？
在汽车变乐高的过程中，一体式压铸又有哪些技术壁垒仍待攻破？
01
特斯拉重新“发明”一体式压铸
因由特斯拉，“一体式压铸”在近两年开始成为公众认知的“热词”。但就像沃尔沃早在2012就已路试过自动驾驶技术一样，一体式压铸在汽车制造中也早有应用。
高压压铸简单示意
发动机、变速箱壳体、底盘的副车架、控制臂、转向节这种尺寸小、结构复杂的零件都是通过铸造（包括低压铸造和高压压铸）工艺来一次性成型制造的。
甚至压铸铝合金车身零件技术也早已被用于量产车型：2018年上市的凯迪拉克CT6使用较大型的压铸铝合金零件，将车身零件从227件减少为31件，只有车室中央部分采用钢材，车身骨架部件数量减少20%，减重99公斤。
凯迪拉克CT6车身构件组成
“特斯拉出来之前，CT6是一体式压铸的标杆，代表了铸铝件在车身应用上的最高水平，而且用得很合理。”一位主机厂研发负责人向《电动汽车观察家》表示。
而且被看作是一体式压铸基础的“免热材料”也早已问世。
美国铝业2008年开发的Mn（锰）Mg（镁）系560免热处理铸造铝合金就已应用于压铸日产GT-R的车门零部件，投影面积0.5平米，壁厚2~3毫米，重量仅5.5公斤，减重35%。
国内免热处理铝合金压铸减震塔
十三五期间，中国设立了车身零件的压铸铝合金材料开发攻关项目，能够一次性压铸成型投影面积小于0.5平米的零件，并已成功应用在铝合金减震塔上。
投影面积0.5平米奥迪A8减震塔压铸设备，与力劲6000吨压铸岛
但当一体化压铸的零件从0.5平米的车门、减震塔，升级为1平米以上，50-60公斤重的后车体地板，甚至3平方米的电池壳体时，游戏就完全不同了。
从压铸机、免热材料到这个尺度下的一体化压铸工艺，一切都是空白。
“它（特斯拉）能想到用6000吨、甚至8000吨（的高压去做一体式压铸工艺），而且做出来了，确实很牛。”上述研发负责人表示：“这在我们传统压铸人眼里，是想都不会去想的事情。做传统车会考虑工艺性能、设备性能。（特斯拉一体式压铸技术所应用的）材料和压铸机，都突破了传统汽车行业的认知。”
是的，当特斯拉要完成一体化压铸大型车身构件这个“游戏任务”时，需要从头收集材料、机器等关键素材，并大幅升级工艺技能。
1.1 收集任务的关键“素材”
故事开始于2015年，美国铝业发布了专为高压铸造成型薄壁零件开发的EZCast（一种具备高流动性、热稳定性和低缩孔率的铝合金材料）。
同年，马斯克挖来了查尔斯·柯伊曼——苹果Mac笔记本一体化铝合金机身的研发负责人。
柯伊曼担任特斯拉和SpaceX的材料技术副总裁，对美国铝业的铝合金材料进行二次开发，使其能够在无需二次热处理的情况下，获得相应更好的强度、韧性等关键性能。
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第二关是：机器。
此前，压铸行业的压铸机最大锁模力只有4400吨。而要使合金溶液在结晶时间之前，充满结构复杂、大于1平米的零部件模具型腔，“区区”4400吨的锁模力可不够。需要6000吨起——压铸机行业内从未有过的“大机器”。
据传，马斯克找了当时国际上六家主流压铸机制造商，五家或因技术开发成本，或觉得不会赚钱而选择拒绝。唯有来自中国的压铸机巨头——力劲上了特斯拉一体式压铸的“战车”。
力劲6000吨压铸岛
有业内人士向《电动汽车观察家》表示，随着锁模力的大幅增加，压铸机内部的机械、液压和电控系统都需要完全重新开发。力劲在此过程中实现完整的自主知识产权。
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有了材料和核心设备只是开始，一体化压铸工艺技能的升级才是极限挑战。
1.2 练就极限工艺技能
“这么大型的产品就是在踩极限，要把整个工艺参数使用，设定到设备的极限状态下才能把零件做好。”服务过北美新能源车企的广州广型模具有限公司的技术总监梁振进向《电动汽车观察家》表示。
特斯拉一体化压铸工厂组装过程
一个一体式压铸单元（压铸岛）包括压铸机、压铸模具两大核心设备，以及熔炼炉、保温炉、喷涂设备、取件设备、铸件冷却水箱、切边铸件周边清理、气缸内衬输送带、模温机、水温机等外围设备组成，共有20-30个设备。
作为项目管理的特斯拉，需要在毫无先例可循、无经验可参照的情况下，将新开发的免热铝合金材料、大型零部件模具和这二三十个设备磨合成一套成熟的量产系统。
首先，必踩的极限是工艺空间的宽度。
随着时间和型腔的变化，金属溶液的特性将发生改变
工艺空间：工艺参数变动对产品关键质量属性产生影响的大小叫做工艺空间。较大的工艺空间意味着工艺参数变动较大时候，对产品关键质量的影响不大，反之亦然。
在成熟工艺和设备的组合之下，工艺空间往往较大，各项工艺参数具有较宽的工艺带，整个系统的工艺“容错率”较高。而对一切都是“新的”的特斯拉一体式压铸体系来说，整个工艺系统的容错率变得极低。
其次，是折磨人的设备系统工艺磨合。
特斯拉美国得州工厂一体压铸工艺展示
因为对标6000吨以上的设备，对压铸岛内各个设备供应商都是重新设计。整个压铸岛的设备来自十多家供应商，本身就需要对软硬件、工序流程、现场设计进行磨合。
“工艺上第一次摸索做这么大的零件，而且是与模具、设备、材料、设计四者相互交织影响。要经过很久的尝试，才能抽丝剥茧得识别出到底是哪个环节出现了偏差。所以前期的规划其实是特别重要的。”
上述业内人士表示，相对传统的压铸车间来说，6000吨这样大型的装备需要太多设备协同，出现问题再到一个个排除，而这一切要在量产时间线内完成，参与各方的压力可想而知。“要没有经验的情况下，硬着头皮做出来。”
1.3 一体式压铸风口
“硬着头皮”成果斐然，“打铁的”成了资本市场热捧的对象。
材料方面：2019年，美铝升级版的EZCast-NHT合金，NHT即Non-Heat Treatable（免热处理）的缩写。
机器方面：2019年，力劲集团发布全球首台锁模力达到6000吨的超大吨位压机，成为目前全球唯一量产落地大型一体化压铸机的企业。目前已有超过10个压铸岛布置在量产端。
得益于宝贵的量产工程经验，力劲积累了重要的研发、管理和施工人员团队资源，成为一体化压铸工艺的总包单位，可为铸造企业和车企交钥匙服务。
力劲的股票，也在三年间获得了百倍的涨幅。
力劲9000吨压铸机
“玩家”特斯拉则通过对一体化压铸工艺的升级证明了自己作为制造企业的能力。
“大约五六年前，我们说想成为世界上最好的制造商，这有点违反直觉。（但）实际上（制造）是我们最强大的竞争优势。”7月21日，马斯克在财 沟通会上说道。
特斯拉的一体化模具专利
2019和2021年，特斯拉先后申请了一体式压铸大型构件的模具和集成吸能铸件专利。
2020年9月，马斯克宣布特斯拉Model Y 将采用一体式压铸后地板总成，可将下车体总成重量降低30%，制造成本因此下降40%。
2021年特斯拉在柏林工厂开放日上展示了特斯拉一体式压铸底盘，计划用2-3个大型压铸件替换由370个零件组成的下车体总成，重量降低10%，续航里程增加14%。
特斯拉前后车体工艺变化示意
2022年Q2，马斯克表示特斯拉的得州和柏林工厂每单位产能的车身焊接机器人数量减少70%，一体化压铸的零件更轻、更便宜、NVH性能表现良好。而且未来特斯拉的电动皮卡Cybertruck将带来“另一个级别的简单性和制造改进”。
特斯拉计划，未来将通过一体式压铸将车身集成为9个部分。而市场给予了一体化压铸千亿级的市场估值。
02
有所为，有所不为
2.1 一体压铸的完美未来
随着特斯拉将不可能变为可能，一体式压铸成了热门制造工艺。
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