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一體化壓鑄技術簡介，樹立汽車產線新標竿

一體化壓鑄 ( Gigacasting ) 目前在電動車 ( EV ) 中大量應用，其優點有：

降低成本
加快生產過程
減輕重量
加強車身剛性

目前已採用車廠為：

特斯拉 (TSLA)
小鵬汽車(XPEV)
豐田(TM)

因為電動車整體重量太重，油電混合車（HEV）比純燃油車（ICE）重了12~18%，純電動車（BEV）則重了19~32%，大多重量都集中在電池和電路系統，所以必須使用鋁合金打造車體來達到輕量化。

然而，鋁合金成本比傳統鋼材高，鋁的價格範圍為930~2,800美金/噸，而鋼材的價格約為470~1860美金/噸，當購買大量金屬時，這種價格差異可能會更加顯著。

特斯拉執行長伊隆·馬斯克(Elon Musk)為了解決這個問題，在2020年率先提出了用壓力機和模具直接壓出整台車的概念，命名為一體化壓鑄技術(Gigacasting)，這項技術的優點主要有兩項：

減少大量車體零組件焊接的工程，降低成本、加快生產過程
使用一體成形的鋁合金車身不需要考慮安裝孔位的大小跟位置，可以獲得更良好的工程架構，做到輕量化的同時，增加車體強度

成本上具體為生產線省下的組裝費用是非常可觀的，以特斯拉Model Y來說，年產能50萬輛的後地板產線，在一體化壓鑄技術採用後，焊裝成本從原來的16.5億新台幣降低到1.1億元新台幣，人力成本也從1.3億新台幣下降到0.2億新台幣。扣掉設備成本後，對比傳統沖壓，焊接工藝的產線，光是一塊後地板產線就能夠省下6.6億新台幣。

一體化技術也讓生產時間快速縮短，下車體總成的製造，傳統工藝需要經過沖壓和焊接兩大車間，工時大概需要兩個鐘頭，而引進新技術後，直接一壓就出來了，三分鐘就搞定一個。也因此能夠減少整體零件數量、簡化物流配送，這使得開發週期也能夠縮短1~2個月，順帶更加輕量化，更加堅固。馬斯克就說到Model 3的公差會這麼大就是因為沒有做一體化壓鑄，做了之後模具固定，生產品質更容易掌握，精度將進一步提升。

而輕量化帶來的優勢最直接的就是續航提升，每降低10%的重量就能增加5~8%平均里程、減少6.3%的電量消耗、8~10%的0-100km/h加速性能跟2~7m的制動距離。而且，輕量化還能夠獲得更良好的操控性，過彎的時候可以更穩定。

以上優點使特斯拉提出一體化壓鑄技術後，大量車廠前仆後繼爭相投入相關技術。

但一體化的車件設計存在高額維修費用問題，因鋁合金件損壞，只能整組更換不能鈑金修復。其次，一體式壓鑄車身將 70 多個零件整合變成一個零件，化整為零，過去一次小型碰撞只需要更換一兩個零件的情況，如今若損壞只能整體更換，維修成本自然更高。這可能導致特斯拉的保險價格會跟著上漲，同時對於未來的設計考量上更要考慮碰撞上的損失規劃，畢竟每次撞車的維修費用若是快要等於一台車的價格，恐降低客戶購買意願。

一體化壓鑄改變汽車生態，後進者將承擔更大風險

跟傳統的焊接沖壓組裝不同，一體化壓鑄的成本主要來自於投資生產設備上。與燃油車相比，新能源汽車迭代速度較快，目前業界真正用到一體化壓鑄的產線，量級並不算大。同時，汽車零件屬於非標準零件，每個車廠都有其訂製款，因此要對應不同客戶的非標準件產品進行切換。但在切換的過程中會浪費時間和增加營運成本。因此有量才有價格，基於「量」的基礎，才能實現盈利。

一體化壓鑄技術確實能為車廠減少很多成本，其優勢頗為顯著。雖在前期佈局時，因為要用上很多大噸位壓鑄機，所耗費的投資成本相對較高，但後續若整個產業鏈技術應用更為成熟時，相應成本也有機會隨之下降。

因此對於一體化壓鑄技術，交車量太小的車廠在生產上一定會面臨高額的投入成本。在訂單數量不夠大的狀況下，需求不夠會導致生產線不為車廠另開產線。這導致已經有高市占率及一定銷售量的車廠更容易獲得生產線青睞，而越晚進入市場的車廠就越需要承擔更大風險。

各大車廠分析：豐田、小鵬汽車已佈局一體化壓鑄技術

觀察目前已經布局一體化壓鑄技術且較具競爭力的車廠包括日本豐田及中國的小鵬汽車，分析如下：

豐田

豐田的一體化壓鑄系統分為前中後三個部分，用時 3 分鐘時間就能打造出以往耗時幾個小時的底盤，將 86 個原先需要組裝的零件一次鑄造完成。預計這項技術將應用在 2026 年推出的電動車當中。

豐田目標在 2026 年底推出 10 款電動車，銷售量達到 150 萬輛。而目前豐田 2023 年電動車預估銷量僅 12.3 萬輛，僅占整體產量約 1.3%，而 2025 年計畫年產 60 萬輛，以實際層面來看還有很長的一段路要努力。目前豐田的燃油車採用的車體仍舊是傳統鋼材較多，鋁車身是否能夠應用到豐田的燃油車或是油電混合車上仍是未知數。

小鵬

小鵬是目前中國電動車品牌中，擁有最大壓鑄產品的車廠。

小鵬 2023 年中發布的小鵬 G6，其中的前後一體式鋁壓鑄技術，把電池上蓋作為車身地板，將大約 160 個零件集成一體，減重 17% 的同時提升車輛硬度逾 8 成。降低整車重心高度後，節省了 5% 垂直向的車內空間。

小鵬 G6 的訂價在 30,000 美元左右，屬於中階款價位，這對特斯拉未來計畫定價 25,000 美元的車款構成的競爭威脅較小。

比亞迪

比亞迪是目前全球市佔最高的電動車車廠，市占為21%，對比特斯拉市占的15%，是電動車市場中低價位款式的領導者。

目前比亞迪所有車款並沒有運用到一體式壓鑄技術，但比亞迪的低成本是其最大優勢。比亞迪海豹成本比特斯拉 Model 3 低 15%，與福斯同級別車款更是低 35%。

在特斯拉一體壓鑄技術突破之後，極有可能打破目前的平衡，未來推出平價車型後，可能會撼動比亞迪中低階電動車市場的地位，同時特斯拉平價車型的成長性值得期待。

理想

理想則是中國品牌中品牌定位和特斯拉最接近，同時具有競爭力的車廠，在中國市場的銷量很可觀。

理想品牌定位在中高階車款，相比特斯拉同等級車款有更舒適的空間和更持久的續航力。過去，特斯拉發布電動車後，理想的對應車型會晚半年發布，並以更便宜的價格出售 ( 約便宜 2,500 美元 )，試圖搶奪市場。但從目前來看，特斯拉發起價格戰，特斯拉有了新技術的加持，相對於理想更有能力承擔價格的下調，理想中高階車款高機率無法再用只便宜一點點的方式來競爭，毛利必然會受到影響，特斯拉也將更加鞏固中高階市場。

特斯拉相較競爭對手掌握先進優勢，克服成本問題

回到在電動車中高階市場一直是產業標竿的特斯拉，其工廠內部產線已經佈有壓鑄機，能夠做到在自家工廠產線內部完成組裝。

早在 2020 年發布的 Model Y 的後車廂內部就是運用一體式壓鑄技術生產的，將原先model 3 中70多個零組件一體化，焊接點由 700 ~ 800 個降低至 50 個，不需要進行熱處理，製造時間由 1 ~ 2 小時縮短至 3 ~ 5 分鐘。

2022 年 Model Y 實現將 171 個獨立零件簡化成 2 個大型壓鑄單體零件，後底盤部分能夠做到直接一體化成形組裝，這與 2020 年款只有後車廂是一體化零件比起來，是非常重大的進步，工廠所需機器人數量也減少到一半左右。可以說是這個技術的先驅。

特斯拉於 2023 年 3 月公佈該組裝系統時曾表示，其將用於生產低價車型。若與傳統製程相比，車身約可減少 800 個焊接點，零件數量減少 80 多個，車身重量減輕超過 15%，整體則可節省約 4 成的生產成本。

2023 年 9 月底，特斯拉位於上海的超級工廠傳出重大技術突破，導入一體化壓鑄2.0技術，使用超大型鑄件框架，將車頭、車位、車身底部（電池放置處）結合在一起，有望將電動車的生產成本及工廠空間減少 40%。上海所生產的 Model Y 後底板傳動系統已採用一體化壓鑄系統，實現快速鑄型。

最新突破主要在於兩個方面：

設計和測試用於大規模生產的巨型模具

鑄件可將帶有空心零件的車架結合起來，以減輕重量並提高耐撞性。這項突破使特斯拉可以將電動車的幾乎所有複雜車身底部零件壓鑄成一個整體，而不是僅壓鑄約 400 個零件。這項新技術可說是特斯拉「開箱製程 ( Unboxed Assembly Process ) 」組裝系統的核心。

另外，有了這項新技術，特斯拉可以在 18 ~ 24 個月內，從頭開發一款汽車，而目前大多數競爭對手可能需要 3 ~ 4 年時間。特斯拉一直以來被詬病的產量問題也能夠真正地被解決，如上海廠先前耗時 33 個月製造出 100 萬輛，而有了新技術突破之後，從 100 萬到 200 萬輛僅需 13 個月，平均每輛車的生產時間快了 2.5 倍。該項技術預計也會應用到 Model 2 / Model Q等計劃中的平價車型。

綜合以上，特斯拉已經克服了壓鑄機高成本的問題，並加速生產速度，提供特斯拉一個穩固的堡壘，讓想要進入市場的其他車廠難以望其項背。

特斯拉擁有稱霸各價位市場的潛力，電動車市場依舊傲視群雄

特斯拉目前已掌握了一體化的關鍵技術以及中高端市場消費者的青睞。豐田換 CEO 後大刀闊斧的革新，在一體化壓鑄技術上有所提升，但他們的表現仍有待觀察；小鵬是中國車廠量產車型中，首個運用了一體化壓鑄技術的車廠，未來的表現是值得期待的。不過他們的產品定位在入門及中階款，也難敵特斯拉未來預計生產的低價位車型。

特斯拉研發一體化壓鑄技術主因是為了進軍低價位市場，而根據以往特斯拉推出新車，市場就會瘋搶的狀況，比亞迪的銷售量將受影響，僅僅是改款，2022 年改款的 Model Y 就成為世界最高銷量的電動車，有了此技術突破後，特斯拉在推出低價位車型時，有機會攪動入門級市場一池春水，成為特斯拉下一波催化劑之一。