沃尔沃携手布勒，开启大型一体化压铸征程！

沃尔沃携手布勒开启大型一体化压铸征程！

沃尔沃汽车在未来几年将投资 100 亿瑞典克朗，在其位于瑞典的Torslanda制造工厂，为生产下一代纯电车型做好准备。

作为计划投资的一部分，Torslanda制造工厂将引入一系列全新的、更可持续的技术和制造工艺。

其中包括引入铝合金一体铸造工艺、新的电池组装厂以及全面翻新的涂装和总装车间。其中，为下一代沃尔沃电动车型引入铝合金一体铸造工艺是整个投资方案中最关键和最令人鼓舞的部分。

一体铸造为汽车在生命周期内提供了可持续性、成本和性能等众多优势。而沃尔沃汽车是最早投资于这一工艺的世界汽车制造商之一。

Dr. Mikael Fermér——沃尔沃车辆平台架构负责人

沃尔沃的该项目的负责人 Mikael Fermér 博士称将会在崭新的全电动平台上引入沃尔沃称之为 mega casting 的一体压铸方案。

该计划通过将汽车地板结构的主要部件一体铸造成一个单一的铝制部件，可以减轻重量，从而降低能耗，并提高汽车的续航里程。这也让沃尔沃汽车的设计人员能够更好地对座舱和行李空间进行优化设计，提高汽车的整体多功能性。

一体铸造的优势还包括减少制造过程的复杂性，这将节省在材料使用和物流方面的成本，减少制造过程和供应链对环境的影响。

作为全球顶级压铸机制造企业的布勒Buhler，此次与沃尔沃汽车签订的超大型压铸单元是锁模力8400T的CARAT 840超大型两板压铸机顶配机型，并配备周边配套设备及自动化集成单元。

此次签约，将开启全球顶级压铸装备企业与被称之最安全汽车造车企业在新能源汽车轻量化领域大型一体化压铸的征程。

据统计：目前，特斯拉、蔚来、高合（华人运通）、小鹏、小米、文灿股份、拓普集团、美利信、泉峰汽车、广东鸿图、宁波海威、浙江华朔、瑞立集团、宜安科技等汽车及零部件厂商已经投资一体化压铸项目。

提问

沃尔沃一体压铸为什么是铝合金？

沃尔沃下一代纯电车型的目标是具有更长续航里程、更快充电速度和更低成本，这就不可避免地需要进行汽车轻量化，因为“变轻了”的电动车，续航能力加强，缓解里程焦虑的同时减少碳排放。

在汽车轻量化的进程中铝合金功不可没。考虑到技术成熟度以及成本优势，铝合金和高强度钢仍然是汽车轻量化的首选。两者合计占据了85%以上的市场，而铝合金占比接近65%。特斯拉、蔚来等车企都采用大量的铝合金，以降低车身重量。

由于铝合金材料的优点，其在车门、引擎盖、尾板渗透率不断提升。而电池是电动车最为核心的部件，也是新能源车替代燃油车过程中的纯增量部件，凭借优秀的性价比，铝电池盒是动力电池的首选。

提问

追随特斯拉一体压铸成香饽饽？

压铸是一种金属铸造工艺，原理类似于注塑成型，它是将融化的金属施加高压，注入模具的腔体内，以铸造出需要的形状。它与传统砂型铸造有着本质的不同，其模具通常是用强度更高的合金打造而成。

这是特斯拉

这是沃尔沃

沃尔沃汽车计划通过将汽车地板结构的主要部件一体铸造成一个单一的铝制部件可以减轻重量，从而降低能耗，并提高汽车的续航里程。这也让沃尔沃汽车的设计人员能够更好地对座舱和行李空间进行优化设计，提高汽车的整体多功能性。

除了蔚来，在去年宣布成功研制压铸用的免热处理铝合金，小鹏武汉工厂将导入大型压铸设备等消息外，奔驰在 CES 期间展示的 EQXX 概念车也秀出了高度有机造型的铝合金压铸后底板。

BIONEXX

除此之外，也有消息称福特和宝马，也将在个别新一代车型应用一体压铸技术。

一体化压铸件使用的是免热处理铝合金材料

由于一体化压铸件的投影面积大，由多个甚至数十个件集成单一件，对于传统铝合金而言，热处理是保障压铸零部件机械性能的必备手段。

但实际上，热处理过程易引起汽车零部件尺寸变形及表面缺陷，对于大型一体化零部件来讲热处理变形是必然存在的。

虽然通过矫正工艺可以改善一定的尺寸精度，但也将不可避免地造成废品率的增加，导致成本急剧上升。所以，免热处理铝合金材料让大型一体化压铸结构件成为可能。

负责人 Mikael Fermér 博士称：我们开发出了一种免热处理的铝合金材料，如果不是这样的话，合金就像薯片一样，非常脆。

我们目前正在研究不同的合金，而我们面临的困难在于，从可持续发展的角度来看，我们需要合金中含有大量的再生铝。

我们正在研究 50% 的再生铝。我们也在研究含有 100% 再生铝的合金，但这些合金均尚未达到我们的目标标准。

目前，该种材料主要是海外企业生产，如美铝，德国莱茵菲尔德等。国内也有一些企业开发和推广免热处理铝合金材料，比如蔚来、立中集团、华人运通与上海交大、湖北新金洋等。

立下 2040 零气候负担愿景的沃尔沃，在环保方面的考虑

工厂里的熔炉会采用沼气进行加热。但从整体来看，如果你想减少二氧化碳排放，你必须一直跟踪直到采矿，因为能耗的大头是铝金属的冶炼，当然，这也是二氧化碳排放的主要来源。

所以，我们必须和提供低二氧化碳排放的铝供应商签约，每 1 kg 铝的二氧化碳排放低于 4 kg，这是我们的标准。而现场产生的铝合金废料可以直接返回炉中，减少了运输成本以及材料的浪费。

这也是铝合金一体压铸的一大优势。相比之下，冲压工艺则会产生大约一半的需要运输的废料。

一体压铸技术仅用在后底板的情况下，车辆的轴距以及上车身的形态依然具备自由度。那么缩小的并不会立马是车型品种，而是平台的种类。这也是为什么 SPA2 架构将会是未来沃尔沃的主力。

XC 40 Recharge

沃尔沃 CTO Henrik Green 曾经在媒体采访中说道，SPA2 纯电版本将会拥有平铺电池底盘，而不是目前沃尔沃旗下纯电车型马鞍形电池包的油电平台混用设计。因此，我大胆猜测 mega casting 大概率会被用在 SPA2 纯电车型上。

传统品牌在战场上打拼多年，为了吃下更多的细分市场，逐渐形成复杂的产品线也是在所难免。为了在这个越来越卷的纯电智能汽车赛道存活，主机厂受到的定价和毛利率的压力必然会让更多企业采取特斯拉等新势力的单品爆款逻辑。

高额的模具意味着它的寿命必须被压榨到极限才是一门好生意，这也意味着车身本身的周期越长越合理。这样一来，随着车型数量的进一步缩减，更大面积的一体式压铸甚至是整个车身都将会因为市场驱动成为现实。前提是车企把握市场需求的能力以及初始的产品规划的合理性。

SPA2 平台，搭载 Luminar 激光雷达的 Concept Recharge

那么除了硬件本身，智能化的产品体验和可持续的软件迭代能力，以及用户运营的有效程度也至关重要。而上面这台长得像当年的 V70 的跨界 SUV 在量产后能否在这片红海中掀起涟漪，就看沃尔沃能否迅速点亮这些新造车技能了。

国内拥有免热处理铝合金材料企业

1、蔚来成功开发免热处理大型压铸件材料

 

2021年10月18日，蔚来宣布其成功验证开发了可用于制造大型压铸件的免热处理材料。这是中国车企首次将该材料验证并应用于大型结构件上。全新材料将会应用在蔚来第二代平台车型上。

 

作为国内率先研发和独立设计全铝车身的车企，蔚来一直在致力于提高车身压铸部件的集成化水平，以达到更好的设计和制造效率，此次免热处理材料的成功发布，是蔚来目前获得的阶段性成果。

 

免热处理材料的成功面市，将为蔚来推动低碳减排和车身结构设计持续创新打下更为坚实的基础。

 

2、立中集团研发出免热处理铸造铝合金材料

 

2021年11月1日，立中四通轻合金集团股份有限公司发布的接待投资者调研活动公告称，其研发出免热处理铸造铝合金材料，成为新材料领域的一次突破。

 

近年来，该公司一直专注于铸造铝合金及再生铝行业核心技术，加快自主研发和技术创新步伐。面对汽车行业零部件市场需求的新变化，其成功研发出免热处理合金材料，实现了汽车零部件在一体化、大尺寸、薄壁、结构复杂和热处理易变形的新能源汽车结构件“铝代钢”材料的替代。

 

在减少铝铸件制作成本和热处理成本的同时，对于推动汽车轻量化、节能减排和增加新能源汽车的续航能力等方面将发挥至关重要的作用。

 

目前，该产品已取得了专利证书，专利号为：ZL2020100184617。

 

3、华人运通与上交大全球首发低碳铝合金新材料

 

2021年12月20日，华人运通高合汽车宣布，与上海交通大学轻合金国家工程中心在新材料新工艺开发、低碳轻合金产业化应用、人才培养等方面达成战略合作，并已在技术开发层面取得实质性进展，双方全球首发TechCastTM超大铸件用低碳铝合金，将在高合汽车后续车型上大批量采用。

 

双方基于稀土元素的特性并加以增强、优化，打造出TechCastTM这一新型铝合金铸造材料，经过多轮研发攻关和零件验证，在材料开发、性能优化、制造工艺和系统集成验证等方面实现了100%全流程正向开发，材料性能指标优异，该材料的流动性高于同级别材料15%以上，强塑积高30%以上，达到了国际领先水平。

 

该材料有望在一体式大型压铸车身薄壁结构件、门盖内板、电池包壳体等超大铸件上发挥出重要作用，并在高合汽车的后续车型上大批量采用。

 

4、湖北新金洋高强韧免热处理压铸铝合金取得突破

 

2022年1月13日湖北新金洋资源股份公司发布公告，公司在高强韧免热处理压铸铝合金的研发上取得重要突破。新金洋表示，通过合金成分优化设计、原材料精细化预处理、熔体精炼纯净化和变质处理等全流程把控，压铸后合金性能稳定。

 

其中：抗拉强度280MPa、屈服强度130MPa、延伸率13%，各项性能指标优良。目前该产品在公司内部已完成多批次的稳定性验证，并交付客户小批量生产试用。

 

此次获得突破的高强韧压铸铝合金是新金洋瞄准汽车轻量化市场大型一体化结构件发展趋势的一款拳头产品，有利于进一步扩大压铸铝合金在汽车市场的应用，助力交通领域在安全的前提下节能减排和绿色发展。

 

免热处理高韧性合金不仅仅能够解决大型一体化结构件的变形问题。相对于传统热处理铝合金可以节省生产工序，节约能源，使得车身结构件的成本和性能具有较大优势，并可以较少碳排放(省去零件压铸后的热处理工艺)。

 

随着碳达峰、碳中和逐步被企业提上日程，免热处理强韧化压铸铝合金将会是汽车行业的新宠。