豐田EV生産變革:3分鐘成型1/3車身

2023/09/19


   

      豐田日前向媒體公開了其開發的約3分鐘即可使三分之一的車身一體成型的技術。純電動汽車(EV)很難通過傳統製造方式的延伸來實現盈利。該公司正在引進領先的新興企業的技術,進行生産變革。以2030年銷售350萬輛純電動汽車為目標,力爭將組裝工序和投資等減少一半。

 

豐田公開的「一體化壓鑄」設備

      

      在豐田的明知工廠(愛知縣三好市),高約6米、寬約7米、縱深約15米的大型設備正冒著白煙運轉。這是可將巨大的鋁件一體成型的「一體化壓鑄(Gigacast)」設備的試製機。

  

      將熔化的鋁注入模具,從攝氏700度一下子冷卻到攝氏250度,並在凝固後取出。只需1個零部件和1道工序就能完成後部車身三分之一的鑄造。豐田計劃進一步縮短時間,將工序縮短至約3分鐘。

  

      以往的後部車身的生産過程多達86個零部件、33道工序,共計需要花費數小時。豐田預定於2026年投放市場的純電動汽車將採用該技術,將車身分為前部、中間、後部3個部分,後部和前部將採用一體化壓鑄技術來成型。預計車身前部的生産過程將從91個零部件、51道工序減少到1個零部件、1道工序。

  

      在純電動汽車生産和銷售方面領先的美國特斯拉已經引進一體化壓鑄技術。2022年9月,豐田製造出了第一個試製品。用來注入鋁的模具很重,更換需要花費1天左右的時間。豐田將裝卸部分縮減到最低限度,現在約20分鐘就能完成模具更換。

  

    

      豐田還自主開發出可分析最佳鑄造條件的軟體,並提出了生産效率「比其他企業提高20%」的目標。

 

      今後,要想比現在更大規模量産純電動汽車,還需要新的電池生産線等,提高工廠空間的使用效率將不可或缺。實現這一目標的關鍵是豐田模擬披露的自走式生産線。

  


      在豐田元町工廠(愛知縣豐田市)內的一角,雖然裝有輪胎及電池等,但沒有側面和上部的車體自律控制方向盤,以秒速0.1米行駛。而機器手臂則負責安裝無人搬運車(AGV)運來的座椅部分。

  

無人搬運車(AGV)正在運送座椅部分

    

      完成裝配的車輛會通過無人駕駛自行前往檢查和出貨的區域。這樣可以省去原有生産線的傳送帶,短時間內更容易改變工廠的配置,還可降低投資額。豐田的目標是將現在需要10小時左右的車輛組裝時間減半。

  

      對於純電動汽車來説,電池的成本較高,只在傳統工廠原有基礎上改進將難以實現盈利。特斯拉採取的是鎖定個別車型進行大量生産,以提高成本競爭力。

  

      在汽車生産技術和設備方面有積累、車型也很多的豐田與純電動新興企業存在不同的情況。不過,豐田的執行董事、CPO(首席産品官)新鄉和晃表示「我們從純電動汽車專業廠商學習到了新的選項,正在挑戰」。豐田純電動汽車的新生産線的目標是將「工序、工廠投資及生産準備時間」全部降至以混合動力車(HV)和汽油車為主體的傳統生産線的一半。

  

      豐田目前有兼顧提高乘坐舒適性和降低成本的「TNGA」平臺。

  

      豐田計劃到2026年,將純電動汽車的銷量提高到年産150萬輛,達到2022年的約60倍,首先將利用採用TNGA的平臺和純電動汽車用的2種平臺進行純電動汽車的生産。日本中西汽車産業調研公司的中西孝樹認為,在兩個平台中,TNGA的比例「佔4成(60萬輛)左右」。

   

豐田的新平臺在生産過程中將車身分為主要3個部分

       

      現有平臺也以兼顧汽車高效開發和乘坐舒適性為目的,但估計還不足以靠純電動汽車盈利。在2030年的計劃銷量350萬輛中,有170萬輛將使用採用一體化壓鑄及自走生産線的此次新開發的平臺。

  

      豐田2022年的純電動汽車的銷量為2萬4千輛,與美國特斯拉的131萬輛有很大差距。新技術將加快引入量産現場,將憑藉純電動汽車打造作為競爭力源泉的「豐田生産方式」。

  

      日本經濟新聞(中文版:日經中文網)矢尾隆行、野口和弘

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