
承接上期節目我們聊過汽車智能化和新能源化對產品開發的影響與變化后,本期《刨根問底》我們來探討一個更有趣的話題—— 汽車制造環節有哪些重大改變?
以下為本期播客視頻文字版:
第一個顯著變化是投資規模與結構的不同,這也是最為關鍵的一點。15年前,一條25萬產能的生產線,動力總成的投資要占到總投資的六成。
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當時的投資是逐層遞進的模式,先購置機床,再配套相應的生產環節系統,還要引入SAP等控制類IT軟件,部分大型車企還會搭建獨立的系統體系。
除此之外,后續的使用成本也相當高昂,比如需要專門的刀具供應商定時打磨刀具,才能滿足1萬轉的切削需求,同時還涉及油品、冷卻等多個配套供應商。
如今轉向新能源車生產后,這六成的動力總成投資被大幅縮減。整車四大工藝在過去僅占四成投資,而現在原本用于動力總成的巨額投入,一部分轉向了電池封裝環節。
如果車企參與度較高,會采購電芯自行封裝;若不愿投入封裝產能,則可直接采購整塊電池上線裝配。
電池封裝雖有一定投資,但遠低于傳統動力總成。電機方面,車企基本以采購為主,很少會自行布局生產,因為電機體積小、重量輕,僅相當于傳統變速箱的重量,尺寸卻更小,可直接采購總成,部分車企會自主制定標準,由供應商按標生產,研發周期更短。
這一變化直接帶來的好處是,同樣25萬產能的生產線,投資可減少一半以上。這也是我國汽車產業能實現“彎道超車”的重要原因——過去在動力總成尤其是變速箱領域,我們在專利、技術、軟件等方面難以突破國外廠商的壁壘,而新能源化讓這一環節的制約被大幅弱化。
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即便電機仍需齒輪差速器等部件,但相關總成采購成本更低、獲取更便捷,無需自行投入復雜的生產體系。
投資結構的優化也讓新能源車企的建廠速度大幅提升,過去五年國內新能源品牌的產能快速擴張,正是得益于動力總成等復雜環節的簡化。
在四大工藝中,目前仍在持續演進的是車身車間和油漆車間。
以特斯拉Cybertruck(參數丨圖片)為例,它是量產車型中唯一無需進入油漆車間的產品。油漆車間不僅是四大工藝中成本最高的環節,還存在能耗高、易起火爆炸的安全風險,這一創新理念雖未完全獲得北美市場認可,但確實展現了制造工藝的革新方向。
另一個重大突破是特斯拉率先應用的鑄鋁式一體壓鑄技術,讓車身車間的工藝流程大幅簡化。原本需要多個零件焊接拼裝的車身,現在前后基本可整合為兩個部件,自動化率大幅提升。
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同時,車身車間的在線檢測能力和效率近年提升顯著,自動化水平已能做到極少甚至無需人工干預,優質焊裝線的自動化率可達到99%。
沖壓工藝作為傳統環節,隨著模具成本下降和技術進步,已能被國內供應商充分滿足。且新能源車外形設計更簡約,車頭等部位的零件數量減少,沖壓難度反而有所降低。
如今,一體壓鑄等先進技術在國內新建車企中已十分普遍,車身拼裝的精密度、光學校準技術、自動焊點機器人的應用效率等,均已達到90%-97%的自動化水平。
油漆車間面臨的核心挑戰來自車型尺寸的變化。如今新能源車越造越大,部分9字號車型長度達到5米2、5米3,寬度2米,車高也有所增加,這就要求電泳池相應調整尺寸。同時,車身吊裝重量增加,對白車身鋼性要求提高,需達到3萬個牛?米以上。
車身面積增大后,噴漆后的烤漆環節容易出現更嚴重的橘皮現象。要實現媲美三四十萬高端車型甚至超越BBA的漆面水平,對油漆技術的要求極高。
在這一輪產業升級中,油漆車間的核心技術仍被杜爾、巴斯夫等國外企業壟斷,這也是國內配套零部件供應商尚未完全攻克的領域。
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因為油漆涉及的化學配方要求嚴苛,需耐高溫、耐褪色,相關實驗周期長,核心技術掌握在少數國際巨頭手中。
相比之下,傳統機加工、軟件等領域的國外供應商因國內新能源車廠需求變化而經營承壓,而油漆車間相關巨頭則因國內新建工廠的需求保持著良好發展態勢。
除了車身和油漆車間,制造環節的重大改變還集中在電池總裝車間和總裝車間。
許多車企選擇采購電芯后自行組裝封裝電池,且現在的電池封裝已不再是將密封盒子安裝在底盤下,而是電芯與底盤直接一體式結合。
總裝車間的經典“Marriage”工位(即AGV小車將后橋、前橋、動力總成等從主線外組裝后自動移送至車身結合)也隨之改變——電池比發動機更重,搭配電機后,整個結合過程與傳統模式差異顯著。同時,電池作為危險品,對車間的安全、防火要求遠高于傳統動力總成。
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從外觀上看,現在的總裝車間工位有所簡化,零件數量減少,人工需求也相應降低。比如前后擋安裝已實現自動化機器人操作,新能源車內飾設計更簡潔,零件復雜度大幅下降。
但每個工位的精度要求反而更高,特斯拉自主研發機器人用于電池組裝等環節,正是為了保障操作的安全性、精密性,避免人為疏忽帶來的質量風險。
智能駕駛和智能客艙模塊的組裝多在線外完成,隨后通過工廠專業的高速5G網絡將軟件灌入相關零件,無需在總裝線上安排人員用電腦現場操作,讓工廠環境更簡潔。
此外,總裝線的吊裝線需要適應整車重量增加四五百公斤的變化,移動速度也有所提升,整體呈現出工位減少、精度要求提高、安全指標升級的特點。
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如今的總裝車間已實現物流與整車的自動化精準匹配,無需人工推小車送料,每臺車的配套零件會自動配送至生產線旁,裝配完成后通過軟件即時檢測。
終端檢測環節的變化同樣顯著。傳統燃油車在加油點火前,需嚴格檢測管件是否泄漏,包括剎車油管線、汽油管線、排氣排放、水箱冷卻系統、自動變速箱油液等。
而新能源車的終端檢測重點轉向了電池激活后的穩定性、高壓電安全性,以及智能座艙、智能駕駛軟件與激光雷達等硬件的匹配校準,需完成功能快速檢查后才能激活整車軟件,因此終檢階段耗時更長,且每臺車的檢測記錄需精準完整。
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目前國內的汽車制造技術已領先于部分國外車企。國外車企多以傳統燃油車和工業4.0標準為目標,且大量工廠為老廠,難以實現快速迭代更新。
華為與江淮合作的最新工廠等案例顯示,短短五六年內,國內為智能汽車量身打造的生產測試條件已實現跨越式發展,許多環節需要自主編寫軟件、整合資源,而非像過去那樣可以花錢尋求外部支持。
十年前,整車四大工藝與海外巨頭緊密綁定,產能不足時,部分車企會引進國外使用多年的生產線以降低成本、加快進度,而設備供應商、系統供應商與制造環節供應商形成的層層壁壘,讓汽車產業成為許多國家難以涉足的領域——搭建完整的供應鏈體系需要付出巨大代價。
如今,國內最新的本土車企如尊界、小米等,已構建起以中國基礎設備供應商為核心的供應鏈網絡,結合華為、字節跳動等企業的軟件能力,以及先進的控制技術,實現了制造環節的全面突破。
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例如,部分車企的最終檢測已能完全無需人工參與,通過自動化手段避免漏洞,甚至會定期抽取車輛進行車門開關等耐久性測試,這類做法在過去并不常見。
除油漆車間外,汽車制造其他幾大工藝的核心環節已陸續實現國產化突破,包括機器人技術的應用與整合。這意味著全球至少1/3的汽車產能,將不再依賴歐美傳統的精密加工和工業控制供應鏈,這對國外傳統體系構成了巨大挑戰。
隨著比亞迪、奇瑞等企業紛紛海外建廠,即便海外工廠的智能化水平不及國內,但其造車理念和流程正逐步向高效、智能升級,這將提升我國汽車產業在全球的競爭力,實現質量提升、效率優化、不良率降低、人工依賴減少和成本控制。
如今智能車下線后,已能自動行駛至停車場停放并充電,展現出制造環節的快速進步。
汽車新能源化、智能化帶來的不僅是產品端的變革,更重塑了整個基礎工業和供應鏈體系。
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這種變革具有顯著的拉動效應,以寧德時代為代表的動力電池企業,以及眾多上下游供應商,在服務汽車產業的過程中不斷提升技術水平,進而將競爭力延伸至其他行業。
同時,海外市場的拓展也為我國汽車產業帶來了更大的發展空間。
十年前,我國汽車產業擁有優秀的產業工人、高效的生產效率、可靠的質量保證和先進的設備;如今,我們已構建起全球領先的智能化、數字化工廠及配套流程,尤其是在軟件層面實現了高度本土化。
這一切的進步,離不開過去十幾年汽車產品行業的競爭與發展,也正是制造環節的翻天覆地的變化,讓汽車行業的“內卷”不僅體現在產品價格降低、體驗提升上,更深入到了產業的核心根基。
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