造车效率提升，特斯拉靠的是什么？

本文来自微信公众号“2030出行研究室”（ID:PHD2030MRL），作者：朱玉龙，未来汽车日报经授权发布。

在德州工厂“开业Party”的时候，Elon Musk提到了一个很重要的地方，就是关于生产基地的问题。

图1 特斯拉的工厂

从整个特斯拉的发展路径来看，核心是“更容易和更快速的去制造一台车”。不管是一体化制造、线缆变短，本质其实还是在设计之初就要考虑在工艺上进行系统性改革。能够在整个制造效率上，让整车供应链变短，整车的制造用时和运输用时变少，用的人工变少，然后让几个制造基地快速撑起巨量的制造规模。

图2 德州工厂开业当天的参观路线和开放的区域

根据前几天微博上传出的“特斯拉的Roadmap”来看，特斯拉产品量的核心还是这么几台车，最多从皮卡扩展到Van，目前更多的还是集中在“S、X、3、Y”，另外就是车型平台会有Model E这种新版本的扩展。

备注：特斯拉对产品线的扩展到底会有多快？总体来看，很克制。

图3 AFS 预测的特斯拉产品规划和美国制造基地分布

一体化铸造

2021年3月推出的一体压铸后底板，把70多个零部件减到最少，这是对传统冲压焊接工艺进行重构。也就是说，在成功推出之后，汽车行业都认识到这种投入巨大的设计，在成本经济性、工艺流程和生产节拍、材料利用率等方面具备较强优势。国内新势力企业，包括蔚来、小鹏、理想都在研究，而沃尔沃、奔驰等相关全球性企业，也在思考之前的工厂是否能符合下一代电动汽车制造效率的节奏。

（备注：沃尔沃作为传统车企的代表，第一个推进一体压铸厂房改造和底盘一体化结构件。）

主要的优点包括——

1）成本经济性提升：钢制白车身的质量在300-400kg左右，铝材料代替钢材料可以减轻重量30-40%，从材料价格和循环使用的角度，铝压铸车身可以在长周期维度做到与钢制车身平价的水平，兼顾轻量化和成本因素。更重要的是，零件的制造费用也将得到改善。

图4 制造的成本和节奏

2）整车生产节拍优化和工艺流程简化：整车制造流程和工时将通过一体成型得到明显的优化，以特斯拉的Model Y为例，后底板工艺的切换从1-2小时的工时减少到3-5分钟，随着扩展到前部和电池托盘，整个整车制造压铸机设置单独工位，只需要中转仓库就可以满足单台设备全天24h无休，也支持德州工厂单线50万台年产能。

图5 中间结构总成的中转也简单了

3）产品复杂性：这方面特斯拉在之前有过展示，Model Y的设计和制造，有希望在设计和制造上实现一体化，不光是把焊点减少，整个产品总成的复杂度得到简化，把供应链环节直接缩短了。

图6 复杂度在持续降低，结构上越来越简化

4）可持续发展，材料利用率提高：关于压铸熔炼材料和回收铝，我的理解是，特斯拉的“生意模式”变成可回收的——整车“退役”了，把车交给它、电池交给它，通过处理给你再做一台出来，这种思考方式为汽车行业打开了一条新思路。

图7 车辆本体和电池材料将来都能回收，整个生命周期都是永续的

在电动皮卡上采用锁模力达到8000T的Giga Press压铸设备，这个新兴车辆的黑科技比较多，也需要加速生产节拍和简化生产复杂度，将整个下车体总成进行一体压铸，包括后底板总成、前舱总成等都进行工艺替换，大幅度提升生产制造效率。这对于电动汽车的发展，是物理骨骼上的变化，我觉得很有意思。

高低压线束

如下面图9这个吊起来的线缆，尽管Model Y的100米更像是一个梗，但是从整体的设计来看，目前高低压线束都在简化。随着高压系统集成化（PTC逐渐被边缘化），DCDC和OBC集成化。整个高压系统，必要的连接是——

1.直流充电输入接口（1对），外部是充电枪；

2.电池包快充接口（1对），充电用；

3.电池包放电接口（1对），后驱动用；

4.电动压缩机输入接口，这个存疑，可能将来（3-5年）和驱动系统集成在一起；

5.DCDC，输入接口存疑，现在已经部分没有了；

6.OBC，在ET7上已经被拿走了；

7.驱动系统：输入一对，如果是四驱系统拉的线会长一些，在Model S Plaid里面走铜排设计的方式。

所以可以算算，以后高压后驱系统的话，整个高压连接主要是围绕电池包的2对必不可少，其他都在集成化中被简化了。

图8 特斯拉的高压线束

特斯拉的低压控制器和整体的负载也在不断的简化中，目前来看各种灯、电机因复杂很难被优化，集成化的控制线路更可能把功能合并，我觉得终极就是电源供给和信号控制优化，部分无线化。总之在智能化的道路上其实多种路径都在发展。

图9 特斯拉的线束设计

小结

我觉得新势力的产能门槛是50万台，就像电池企业要爬到20GWh、50GWh这样的门槛点，汽车制造和电芯制造都在努力做简化，回归合理性。除开软件，汽车制造里面的重构怎么去找合适的爆点，也是需要去持续思考的。

图｜网络及相关截图