丰田将革新EV生产方式,追赶特斯拉、比亚迪
2023/07/05
丰田7月4日发布了将在2026年上市的纯电动汽车(EV)上采用新生产技术“Gigacast(一体化压铸)” 技术的方针。还将采用不用传送带的车辆自走组装方式。将利用这些技术把生产工序和工厂投资减少到二分之一。如今,自亨利·福特发明汽车的大量生产方式已过去1个世纪。随着电动化,汽车供应链迈入变革期。
丰田副社长中嶋裕树及丰田的纯电动汽车专门组织“BEV Factory”总裁加藤武郎等召开了主题为“BEV的竞争力”的说明会。
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丰田采用一体压铸技术生产的车体部件的试制品(右) |
一体化压铸是利用铝铸造设备制造一体成型的巨大车体部件,可以大幅减少部件个数和生产工序。加藤武郎表示:“考虑配备到2026年的新一代纯电动汽车上。通过削减部件和工序,还可以有效利用(工厂的)土地”。还将讨论应用于纯电动汽车以外的车型。
通过采用一体化压铸技术,生产效率将大幅改善。丰田考虑在新一代纯电动汽车上采用将车体分为前部、中央、后部三部分的构造。其中,在后部和前部将采用一体化压铸。
后部部件原来用33道工序生产86个板金部件,而采用新技术的试制品集合为1个部件1道工序。前部部件估计从91个部件51道工序减少到1个部件1道工序。
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纯电动汽车电池成本高,与汽油车相比难以盈利。为了提高竞争力,需要削减成本。丰田计划未来把生产工序数量及对生产设备的投资降至原来一半,一体化压铸技术将成为核心。
美国福特汽车1913年开发出了采用传送带的汽车组装方法,实现了大量生产。这是持续到今天的汽车生产线的原型。
汽车构造大幅改变的纯电动汽车如果只是局限于改善传统生产线,削减成本将很有限。丰田还想挑战新的产品制造方式。设想创立通过一体化压铸技术实现的车体新构造及不用传送带的“车辆自走组装生产线”。
将车体组装到在底盘(平台)上搭载电机及电池等就可以行驶的状态后,汽车自动行驶移动完成其他工序。不需要传送带,可利用的工厂空间将扩大。更容易改变设备的位置安排,还可以降低投资。
丰田的日本元町工厂(爱知县丰田市)对生产的纯电动汽车从组装工序到检查工序之间无人驾驶移动的技术部分实现了实用化。可以缩短量产所需要的准备时间,还可以尽快改善生产工序。中岛表示“将改变工厂的现状”。
在以纯电动汽车转型为契机的产品制造变革中领先的是美国特斯拉。该公司将称之为“Mega Casting(巨型铸件)”、与一体化压铸相同的技术推向实用化,并在2020年应用于主力纯电动汽车“Model Y”的后部的车身部件。之后扩大应用于前部,将原来的171个铁板零部件变为2个巨大的铝制零部件。
美国高盛的调查显示,特斯拉的纯电动汽车成本到2021年比2017年降低一半。巨型铸件成为驱动力。特斯拉每辆车的净利润高达111.2万日元,约为丰田的4.8倍。
特斯拉对巨型铸件的利用只是纯电动汽车制造革新的一部分。该公司在3月提出了“Unboxed Process”构想,这是像个人电脑和智能手机等数字产品一样生产纯电动汽车的新方法。
特斯拉将车辆分割为6个模块(复合零部件),分别生产之后最终合为一体。以往的流程是通过将很多小块钢板焊接起来建造底盘,然后在生产线上搭载内饰部件,生产线变长,耗费时间。
与特斯拉争夺纯电动汽车“盟主”地位的中国比亚迪(BYD)也在发挥自主生产电池的优势,磨练制造技术。该公司开发出统一控制电池和电机等电动化部件的“e平台 3.0”。
特点是将电池作为底盘的结构部件加以利用,省略车身部件,降低成本。正因为比亚迪基本上自主生产纯电动汽车的核心零部件,才能制造出电池一体型的底盘。
作为汽车产业后起之秀的特斯拉和比亚迪将借助通过未来的理想形态来探索解决方案的“反推法(backcasting)”构想,向纯电动汽车变革发起挑战。相反,丰田的优势则在于以丰田生产方式和Kaizen(持续改善)为代表的彻底消除浪费的堆叠型方法。
丰田要对抗不受惯例和常识束缚的新竞争对手,意识改革成为关键。丰田5月新成立的BEV Factory将全面承担纯电动汽车的开发、生产和业务拓展。与涉足内燃机的现有组织分离。
丰田社长佐藤恒治在4月就任后的采访中表示:“有必要进行适合纯电动汽车的结构改革和改善”。倡导“继承与进化”的新体制的执行力将受到考验。
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