【汽车工艺】特斯拉车身材料及工艺解析

特斯拉2019年提出“一体压铸”技术，2020年，一体压铸技术在Model Y上开始应用。中信证券研究部TMT和汽车团队联手多家公司和机构对特斯拉Model 3进行了完整的拆解，并于近日发布了报告，对Model 3的E/E架构、三电、热管理、车身等进行了分析，其中对车身材料及工艺进行了深度解析。以下内容节选自此份报告《从拆解Model 3看智能电动汽车发展趋势》。

Model 3采用钢铝混合车身，制造工艺以冲压焊接为主

经过对Model 3的拆解，我们发现Model 3车身制造工艺采用冲压焊接技术，车身材料为钢铝混合，具体分为：铝材、 低碳钢、高强度钢、超高强度钢。铝材具有低密度特性，主要集中于Model 3车身尾部及壳体，以平衡车体前后重量分布。车身其余部位根据设计强度要求，采用三种不同强度的 钢铝合金，其中乘客舱骨架（车身纵梁、AB 柱、车顶纵梁、底板梁）采用强度最大的超高强度钢，用以保护乘客安全。铝材的使用令汽车在轻量化方向上迈出重要一步。

“以铝代钢”轻量化满足节能及提高续航诉求

全铝车身是特斯拉家族主流，目前Model Y、Model S、Model X均已采用。铝合金相较于钢铁密度更低，普通B级车钢制白车身重量通常在300-400kg，采用铝合金可使车身重量降低30%-40%。

除减重外，车身选用铝合金还可大幅降低能耗，提供更大的动力输出，据世界铝业协会报告，NEDC工况下汽车自重每减少10%，能减少6%-8%的能耗。

铝合金在新能源车轻量化的进程中优势明显，是车身材料的首选，但因其造价相对较高，目前全铝车身主要应用于中高档车型，低档车型及Model 3等“以量取胜”车型只是部分采用铝材，随着铝合金加工工艺不断进步，其价格将逐渐降低，铝合金材料已成为车身轻量化发展的新趋势。

 

高压压铸是铝合金材料高效的成型方法，特斯拉率先提出一体压铸

金属制品主要采用机床铣削、钣金成型焊接、铸造三种工艺生产。其中铸造主要生产内部结构复杂，难以用钣金成型或机床铣削不具有经济性的零件。压铸全称压力铸造，是一种将金属熔液压入钢制模具内施以高压并冷却成型的一种精密铸造法。压铸适合铸造结构复杂、薄壁、精 度要求较高、熔点比钢低的金属零件（铝、锌、铜等）。

特斯拉于2019年率先提出一体压铸技术制造工艺，即通过大吨位压铸机将单独、零散的零部件高度集成后一次成型压铸成大型结构件，目前主要应用于车身结构件中。2020年，一体铸造技术开始在Model Y上应用，2021年十月，Model Y一体压铸前舱落地柏林工厂，Cybertruck后地板亦将应用。

一体压铸降本增效明显

相较于传统的冲压焊接工艺，一体化压铸技术的主要优势在降本增效。冲压+焊接技术需要先冲压出零部件，再经焊装、涂装、总装后形成零件，一体压铸则是直接将零部件压铸成一个零件，效率明显提升。

人工方面，压铸机替代了大部分焊装车间员工，相同产量下，一体压铸车间员工数量仅为传统车企焊装车间的10%左右，人工成本大幅下降的同时，人效显著提升。

轻量化方面，采用一体压铸技术可使整车减重约10%，续航里程提升约14%。一体化压铸在降本增效及轻量化方面的优势明显，继特斯拉之后，蔚来、理想、小鹏等造车新势力及大众、奔驰等全球主流车企纷纷跟进。