由中國科學技術(shù)協(xié)會、北京市人民政府、海南省人民政府、科學技術(shù)部、工業(yè)和信息化部、生態(tài)環(huán)境部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、交通運輸部、國家市場監(jiān)督管理總局、國家能源局聯(lián)合主辦的第四屆世界新能源汽車大會（WNEVC 2022）于 8 月 26-28 日在北京、海南兩地以線上、線下相結(jié)合的方式召開。其中，北京會場位于北京經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的亦創(chuàng)國際會展中心。

大會由中國汽車工程學會等單位承辦，將以 " 碳中和愿景下的全面電動化與全球合作 " 為主題，邀請全球各國政產(chǎn)學研界代表展開研討。本次大會將包含 20 多場會議、13,000 平米技術(shù)展覽及多場同期活動，200 多名政府高層領(lǐng)導(dǎo)、海外機構(gòu)官員、全球企業(yè)領(lǐng)袖、院士及行業(yè)專家等出席大會發(fā)表演講。

其中，在 8 月 28 日舉辦的技術(shù)研討：" 新能源汽車先進制造及綠色供應(yīng)鏈 " 上，特斯拉上海有限公司結(jié)構(gòu) & 熱管理系統(tǒng)經(jīng)理 崔海倫及他的同事陳佳捷發(fā)表精彩演講。

以下內(nèi)容為現(xiàn)場演講實錄：

崔海倫：很高興跟大家分享這個題目。2019 年 1 月 7 日，上海特斯拉超級工廠破土動工，同年 1 月 30 日 Model 3 實現(xiàn)了當年投產(chǎn)、當年交付的中國速度。同時依托中國完整的供應(yīng)鏈，以及我們一流的中國智能制造能力，特斯拉上海工廠生產(chǎn)的高品質(zhì)智能車型 Model 3 和 Model Y 滿足國內(nèi)市場的同時，遠銷歐洲等海外地區(qū)，深受海內(nèi)外客戶歡迎，也受到廣泛贊譽。2021 年 10 月 25 日，我們在上海的特斯拉研發(fā)創(chuàng)新中心落地建成。這是特斯拉首個在海外的研發(fā)中心，在這里我們將圍繞整車、充電設(shè)施及能源產(chǎn)品進行研發(fā)相關(guān)工作。特斯拉上海的研發(fā)創(chuàng)新中心會發(fā)展成為和北美研發(fā)中心同等規(guī)模的綜合性研發(fā)中心。

在同年，也就是去年年底，我們在上海工廠的數(shù)據(jù)中心也建設(shè)落成。用于存儲在中國業(yè)務(wù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，以及客戶的個人信息，來滿足信息安全的要求。上海的研發(fā)創(chuàng)新中心我們將從這里開始，基于中國智能制造的基礎(chǔ)上開始中國創(chuàng)造，為客戶提供更優(yōu)質(zhì)、更具創(chuàng)新的產(chǎn)品和服務(wù)。

說到創(chuàng)新，我們的超級壓鑄就是重要的產(chǎn)品，在 Model Y 車型有非常淋漓盡致的體現(xiàn)，從幾個方面跟各位領(lǐng)導(dǎo)和嘉賓做個介紹。我們有非常高的集成度。在 Model Y 一體壓鑄的后底板車型上，將原本散件安裝集成成一個零件，效率大幅度提升。一體壓鑄的后底板車型，一體壓鑄的后底板生產(chǎn)效率得到極大提升。第三，輕量化。相比散件承組方式，車身系統(tǒng)節(jié)省重量超 10%。第四，成本有非常明顯的優(yōu)勢，得益于優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計以及超高的材料回收利用成果。我們后底板總成系統(tǒng)采用一體壓鑄方式后，成本降低了 40%。也正是這些方面的優(yōu)勢，讓我們 Model Y 車型得到非常好的客戶認可，是一款非常暢銷的車型。

下面也請來自壓鑄材料團隊的同事給大家?guī)磉M一步介紹。

陳佳捷：說到材料創(chuàng)新，我們不得不回顧一下整個 Model Y 車身材料的選擇邏輯，遵循的邏輯是正確的地方使用正確的材料。將高強度結(jié)構(gòu)剛用在能夠保護成員安全的結(jié)構(gòu)零件上，將低強度及鋁合金用在配速區(qū)，帶來更大的輕量化效應(yīng)。是否有其他邏輯進行材料選擇呢？本著第一性原理，主要考慮兩點，強度角度、剛度角度。如果為了追求更好的輕量化效益和最低的成本，鋁合金因為相對平衡的表現(xiàn)，受到我們的青睞。選擇完鋁合金，我們要更多的思考采用怎樣的工藝對結(jié)構(gòu)剛度會有比較好的提升呢？這個時候又要回到剛度的問題怎么產(chǎn)生的，對于剛度的理解，我們一般考慮的點是鈑金的剛度，也就是平面剛度。對平面剛度而言，在材料的樣式不變的情況下，更多是通過厚度變化。因此，從特斯拉角度來說，有沒有一個更好的材料工藝，能夠?qū)崿F(xiàn)剛度提升，同時達到比較好的輕量化效益呢？我們通過三個維度思考，首先是一維，板料。選擇材料后，為了獲得比較好的輕量化效益，我們用了非常多的高強材料，但是料厚會減薄，為了改善剛度，輕量化效益有所損失。第二個維度是材料怎么選擇，擠壓鋁合金，劣勢是結(jié)構(gòu)相對簡單，使用結(jié)構(gòu)有限，正確的地方使用正確的材料。第三個維度是結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)獲得最好的剛度提升，達到最好的輕量化效益。因此，特斯拉的答案就是一體壓鑄。

說到一體壓鑄，在過去我們一直廣泛使用了一體壓鑄技術(shù)，但過去我們沒有使用過如此大的結(jié)構(gòu)件壓鑄成一體，如此大的結(jié)構(gòu)件使用壓鑄有幾個瓶頸，分別是性能、工藝、結(jié)構(gòu)。分解到每個具體工程語言，材料的設(shè)計、零件的設(shè)計、工藝過程的原理理解。材料的話，通常考慮強度、韌性，鑒于一體壓鑄又是大型結(jié)構(gòu)件，還要考慮鑄造型和耐腐蝕性。零件設(shè)計要考慮連接工藝和性能改善，工藝過程而言，鑒于是大的壓鑄，熱量的傳遞，力的傳遞，與過去的工藝流程將有很大區(qū)別。因此，設(shè)計一體壓鑄零件的過程當中，我們要把材料零件設(shè)計和工藝過程有機結(jié)合，只有相互密切配合及技術(shù)迭代，才能達到最優(yōu)的產(chǎn)品。首先是材料，特斯拉選擇了一個自己的材料合金體系。我們的目標是能夠獲得一款免處理的壓鑄鋁合金。平衡了強度和韌性，并且可以用在大型結(jié)構(gòu)件上。我們采用的方法是集成計算材料學，又材料計算學，這個學科發(fā)展相對來說比較年輕。起源于對金屬材料的項數(shù)計算，隨著時代不斷變遷，到現(xiàn)在已經(jīng)形成一整套的理論，可以幫助工程師在很快的速度下進行新材料的開發(fā)。如果要舉個例子，材料計算學有點像整車開發(fā)過程中所使用的 CAE 虛擬分析的，材料計算學無法做到像 CAE 虛擬分析減少實際的物理實驗，但他是一個行業(yè)的發(fā)展方向之所在。無論國內(nèi)、國外，科研院所和公司都已經(jīng)開展類似工作。除此之外，材料計算學強調(diào)三個因素的有機結(jié)合。分別是工藝、結(jié)構(gòu)、性能。三者的有機結(jié)核病不僅僅針對材料本身可以實現(xiàn)，還可以擴展到很多機械設(shè)計上的零件。舉個例子，怎樣將三個因素考慮在一起。針對鋁合金的金相結(jié)構(gòu)，能夠很好的講述如何將工藝、結(jié)構(gòu)、性能有機結(jié)合在一起，金相結(jié)構(gòu)的組織有所區(qū)別，因為在壓鑄過程中冷卻速率有區(qū)別，整個零件表面性能與中心性能實際還是有一定區(qū)別。由于金相質(zhì)地密，帶來性能的改善。這個改善就是工藝的影響，造成材料微觀組織的變化，從而帶來整個零件的性能變化。我們在開發(fā)一體壓鑄的時候，必須考慮到這三點。只有考慮到這三點，才能得到所需要的零件狀態(tài)。

在開發(fā)一體壓鑄結(jié)構(gòu)件時，基于已經(jīng)獲得的材料性能需求進行的模流分析，溫度平衡其實有所區(qū)別，就像剛才所說，不停的凝固速率，帶來了不同零件強度區(qū)別。產(chǎn)品工程師將這些考慮其中，不斷迭代，才能將零件設(shè)計結(jié)構(gòu)達到最優(yōu)。只有材料、工藝、產(chǎn)品不斷相互配合，才能取得一個比較滿意的成果。

當然，我們在上海特斯拉超級工廠有專有的壓鑄機，這個壓鑄機是六千噸，投產(chǎn)時可量產(chǎn)噸位最大的壓鑄機。開發(fā)團隊掌握了大型壓鑄的工藝流程，同時使用一些創(chuàng)新裝備，也進行了自己的模具開發(fā)。

我最后想說，特斯拉的目標肯定是星辰大海。我們并不僅僅滿足于一體壓鑄的后底板，在今年奧斯丁電池日上，CEO 曾給我們展示了下一代的結(jié)構(gòu)目標，即前倉壓鑄、厚底板壓鑄及結(jié)構(gòu)電池包，實現(xiàn)整個下車體結(jié)構(gòu)革命。路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索，特斯拉在創(chuàng)新過程中將會不斷前行。

本文來自：蓋世汽車