被承认的一体化铸造黑科技

去年特斯拉 (TSLA) 除了Model 3以五十万辆冠绝全球电动车销量外，「一体化铸造」概念的Model Y销量亦排名全球头三，公司去年汽车业务的毛利率高达约三成，Model Y的销量急速爬岥是业绩去年成功的关键。笔者认为当中的制造技术如Giga Press也是各个超级工厂效率提升的重要原因之一。自2020年4月开始，特斯拉现时合共产能过百万辆车的弗里蒙特及上海等超级工厂，都陆续购入及安装一系列世界上最大的高压压铸机。 目前特斯拉正在Model Y上使用的两款6,000吨压铸机，都是由压铸机技术龙头的力劲科技 (558) 于2008年收购的意大利Idra集团所生产的，车身的「一体化后底板」于2020年9月后在弗里蒙特及上海超级工厂陆续量产，而「一体化前机舱」亦于去年第四季开始量产。相信Model Y的成功将会令其他车厂跟随这一科技，尤其正在扩产的电动车新势力及转型的传统汽车巨企如大众及奔驰等，明年特斯拉即将量产的Cybertruck轻型商用车将会使用合模力达8,000吨的压铸机，因此一体化铸造技术将会成为行业未来的大趋势。 数据源: 特斯拉微博 过去几个世纪，汽车的车身一直都是以钣金冲压及机器人焊接，一般未涂装前的车身 (白车身) 有逾几百个零部件，当中过千个焊接点、以及防水、增加车身强度的涂胶环节，都需要逾百部机器人的白车身焊接生产线来应付。过往汽车上典型的铸件为变速箱及发动机零部件等，特斯拉的Giga Press技术以80个零件集成为一个铸件而闻名，把原需二至三小时的焊接时间缩短为仅约八十秒的铸造时间，可见一部压铸机每日能产出达逾千个铸件。车身结构件一体化后将可减少组件焊接的工序，零件不再需要复杂设计的机器人来焊接，在管理流程及所需的资源都可相应降低成本，特斯拉曾声称Giga Press可把成本下降四成。同时，车身重量亦可有一定幅度下降，让电池的成本降低之余，亦可提升电动车的续航里程。 数据源: 特斯拉电池日2020 中游近年提速部署大型压铸机 由于国内的压铸技术落后于海外，行业格局较为分散，虽然有三千多间压铸供货商，但大型压铸机并不普遍。Model Y的成功加速了行业对压铸机的资本开支。一部6,000吨级别的压铸机总值逾五千万人民币，以市场份额逾五成的力劲科技为例，现有产能每月只能供应5部以下的数量，可见订购至交付一部压铸机需时逾半年以上的周期。由于供应上的短缺，第三方压铸供货商于去年下半年开始纷纷加速采购压铸机，单是从事压铸行业逾二十年的文灿股份 (603348) ，由去年至今已采购了18部中至大型压铸机，可见近期公司的资本开支占收入的比例大幅增加至四成水平。 数据源: 压铸商情公众号 汽车轻量化是近年车身降本的手法之一，如新势力蔚来汽车 (9866) 主张使用全铝车身，降低汽车重量来提高续航能力。在压铸方面，一般模具大多为钢制物料，因此一体化铸件的金属需要比钢的熔点更低，密度低及强度高的优点令铝合金成为最被广泛使用的铸件物料。 压铸物料的工艺要求其实并不简单，传统铸件需要热处理如淬火、人工时效等流程来增长物料强度，期间需尽量减少气泡产生，同时亦要确保铸件变形及表面的质量问题。一体化铸件由于体积较大，如发生较大的变形状况，将会难以像传统铸件般使用机械矫正。特斯拉多年前已研发出独家的铝合金材料是免热处理工序的，把铸件后制时间由1至2小时降至几分钟而已，可见免热处理物料专利是一体化压铸的基本门坎。 把车身结构件改为一体化压铸技术后，压铸后的废料将可返回熔炼炉再次利用，全铝车身材料回收利用率可高达95%，比传统的冲压工艺生产成本更优胜。同时，体积较大的一体化铸件亦有产品售价的提升空间。由于一体化压铸工艺的资本投入较大，或涉及原已安装的机器人生产线调动，汽车主机厂未必会为了发展「一体化铸件」而大幅调整生产线设计，反而第三方压铸供货商或可利用多年累积的压铸技术工艺，部署大型压铸机供应一体化技术的需求。 一体化结构件的前景 现时汽车制造工艺正跟随着特斯拉变革起来，就像当年苹果以数年时间把手机由塑料外壳，带动行业变为金属外壳。特斯拉是现时仅可量产一体化后底板的成功例子，其降本的效果将可带动汽车零部件一体化成为这个时代新的造车标准。未来汽车除了外部盖件外，大部份结构件甚至车门及前后副车架都能以压铸技术制造，并减少组件焊接的流程，相信结构件巨大化及轻量化将是势不可挡的趋势。 由于国内仍缺乏汽车设计师的人材，加上压铸机供应有限，短时间内一体化压铸技术的渗透率未必会急速上升，但如文灿股份这类早期进入车身结构件的公司，近年已积极部署超大型压铸件技术及设备，或可能在现时分散的压铸行业中得着先机，为现有的主机厂客户如蔚来、奔驰及比亚迪 (1211) 等提供大型一体化结构件的解决方案。 以上分析纯为个人意见，不构成投资建议。 C 基金现时持有特斯拉、比亚迪的长/短仓。 关于作者: 卢晧信 (Calvin Lo) 鹏格斯资产管理的助理基金经理