压铸

技术洞察一体化压铸会是滑板底盘产业化

发布时间:2022/6/6 13:52:27   
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从国外的Rivian到国内的悠跑,从博世、阿尔特等零部件公司到特斯拉、蔚来等整车企业,均在不同程度上对滑板底盘开展了研究。年,伴随着RIVIAN的上市,滑板底盘也随之站上风口。一体化压铸车身此前也受到了多家企业的青睐,特斯拉、蔚来等主机厂以及广东鸿图、文灿集团等零部件企业纷纷入局。而近期,拓普集团更是将滑板底盘和一体化压铸这两个新兴技术均收入囊中。这两项技术能在未来汽车领域会擦出怎样的火花呢?

一、滑板底盘

滑板底盘(SkateboardPlatform)目前是一个较为宽泛的概念,主要构造是“前桥+电池+热管理+后桥”等,就是把安装在底盘上的转向模块、制动模块、三电模块、悬架模块等进行模块化布置,再将这些模块通过车架来连接,全都集成在像滑板一样的底盘上,这就是“滑板底盘”。

(1)滑板底盘技术简析

滑板底盘并不是新概念,早在年的北美车展上,通用集团的设计师带来了一辆名为AUTOnomy的概念车,它最大的特点在于,车体与底盘可以分离,并且进行独立更换,通用称之为“滑板底盘”。

同年的9月份,通用又推出一款基于AUTOnomy概念车研发而来的Hy-wire概念车。这是一款氢能源车,车身和底盘是分开的。储氢罐布置在底盘中央,电池系统、热管理系统、电机系统,均以模块化的形式布置在储氢罐四周。而且将传统的液压转向、制动等传统结构抛弃,应用了原属于航空领域的线控技术,从而在底盘上实现了基本纯平的“滑板造型”。开启了后续底盘和车身分体式设计的先河。

如果将储氢罐替换成动力电池,与如今的电动车“滑板底盘”如出一辙。由此可见,沉寂了多年的滑板底盘并不是一时兴起,而是随着全球电动车行业快速发展的腾飞而至。

目前,市面上乘用车多采用承载式车身设计,这一技术的主要特征就是上下车体一体化。滑板底盘技术则可以实现车身与底盘的完全分离。可以在同一套底盘上,适配多种车型,这就让车型更加多元化(但其与传统的非承载式车身有所区别)。例如今年1月悠跑科技推出“UP超级底盘”并称其开启了新造车2.0时代。UP超级底盘将传统的汽车开发从“整车一体式”升级为“上下分体式”。

悠跑科技推出的UP超级底盘

(2)滑板底盘的特点

从形式上看,滑板底盘有一个明显的车架,用于连接车身,所以,它其实是“非承载式车身“,只是由传统的燃油驱动改为电动化的驱动系统和底盘结构形式,包括三电、悬挂、制动、转向、电池、电动传动系统、悬架等组件的一体化设计底盘。它是底盘模块化的技术新阶段。

滑板底盘具备以下三大特点:

整车核心控制模块均集成在了底盘上,整车实现全线控;

滑板底盘可以让车实现上下车体分离解耦,可以做出个性化、多元化的汽车类型;

基于滑板底盘,车型开发的周期会非常短。所以,这也是业内很多人士认为,滑板式底盘是未来新能源技术发展趋势的原因之一。

既然滑板底盘是“非承载式车身“的升级版,那么非承载式车身做为乘用车的车身,其相应的缺点也是我们不能忽略的,也应在设计之初加以规避。

二、一体化压铸技术

车身结构件一体化压铸,同样秉承着“滑板底盘”模块化、集成化的特点。

简单来说,一体化压铸就是以单个大型铝铸件替代大量的小型零件。其基本工作原理是将熔化的铝液灌入高压模具,并辅助抽真空技术,待铝液冷却后凝固成形,再将其放入水中冷却,随后进行后续工序与质检,即成所需零件。

轻量化与一定程度上的成本节约被认为是其最直观的两大优势。一体化压铸用的铝合金材料被视为是轻量化的最佳选择。

一体化压铸技术涉及三个方面的技术突破:即设备、材料与工艺。

设备主要是大型压铸机吨位基本上在吨以上,国内知名的企业当属力劲集团。作为特斯拉独家供应商,力劲科技在全球压铸机市场的占有率超过40%,率先开发出吨压铸机,目前已开发出吨压铸机,是大吨位压铸机龙头。宁波海天和伊之密也是国内较为有名的压铸机供应商。

材料上,美铝、德国莱茵菲尔德等国外企业已经拥有成熟的产品。国内也有一些企业开发和推广免热处理铝合金材料,如蔚来、立中集团、华人运通与上海交大、湖北新金洋等。但该材料对杂质元素要求非常高,对于原材料循环再利用也是面临的挑战之一。

在铸造工艺上,核心的技术是大型构件高真空压铸(HPDC)的工艺控制,如何避免压铸的常规缺陷,大尺寸铸件的尺寸精度等是面临的最大挑战。

总体而言,目前除了特斯拉,多家车企与相关产业链企业正在跟进一体化压铸,但发展还不够成熟。未来随着行业一体化压铸技术的

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