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新能源汽车企业选购3D打印机,和传统OEM有什么不同?

国际金属加工网 2022年04月07日

随着汽车的消费升级,用户除了关注汽车的动力表现和能源效益外,对于汽车的智能化、安全性、操控舒适度及个性化装饰的要求也越来越高。而增材制造的出现为汽车行业带来缩短交货时间、生产成本降低、增加生产效率等解决方案,不少新能源汽车制造商也开始多方面探索3D打印应用的必要性和有效性。

DTC(Direct-to-Customer)模式下的新需求

相比传统汽车,新能源汽车成立了一个非常有意思的新需求部门——售后业务部门,其中包括特斯拉的超级工厂。这种转变主要是新能源汽车所普遍采用的DTC(Direct-to-Customer直接面向客户)的销售模式而产生。而传统整车企业一般是面向经4S店进行销售,再由4S店向个人车主提供售车和售后服务。

新能源汽车的维护和售后保养较为简单,将原有的4S拆成了2S+2S模式,即将整车销售和售后维保分两个部分,售后维保通过上门或者远程进行支持,整车销售则放在人流密度更大的商场内开设直营店铺,大幅拉近了汽车品牌方与终端用户——车主之间的距离。

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蔚来汽车NIO House

没有了经销商体系,新能源汽车的定价就更为灵活,但是由于需要做到面向客户的端到端,One for all,All for one,直营店铺作为前台会向售后中台提出支持需求,其中包括直营店铺中可能需要的一些工装夹具,备件,也会由售后部门进行协调生产并根据需求提供小批量,多批次、灵活的产品供应——这便是3D打印的优势。

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特斯拉使用Raise3D E2 3D打印机制作的贴标原型

更上一层楼的研发速度需求

近年来,消费者能明显感受到新能源汽车的上市时间比传统汽车行业快很多,比如国内头部造车新势力品牌蔚来汽车, ES8从设计到上市花了3年时间,小鹏P7则更短,只用了2年时间。在研发阶段,各个厂商都开始“卷”起来:赶研发进度,赶上市时间。外包CNC加工一般需要2-3周左右的时间,而大部分新能源汽车厂商设计迭代需求较快,往往中期就已经产生一些设计改动。很多OEM逐渐开始选择采购3D打印机In-House地进行生产制作原型。

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传统设计开发到投产一辆全新汽车大概需要4-5年时间

(图源知乎答主郑迅)

关于新能源汽车企业的In-house模式,有两个比较经典的场景:

一家是国内某OEM的新能源子品牌,由于打印速度问题,品牌方倾向于购买工业级SLA打印机,但当评估看了他们的工作环境后,发现采用SLA打印机将会有两大挑战:1. 废液处理问题,含有树脂的溶液是应该寻找当地的污水处理机构进行回收处理的,对于国内某大厂来说环保是一个不容忽视的问题。2.工作环境:当时客户打算将工业级SLA 3D打印机和研发工作人员(包括一名孕妇)放在同一个办公室里,并且不做区隔,危险系数极高。

第二个案例来自小鹏汽车,他们对3D打印机的已经相当了解,并且已经购买了进口的工业级FDM设备。当时笔者很好奇,既然有工业级,再添置相同技术的专业/桌面3D打印机的意义是什么?聊完后的答案是:二重奏

小鹏的开发项目的数量太多,有大件有小件,一台工业设备没有办法满足所有的需求,另外工业级机器占地面积大,需要固定放在一个办公室,研发人员需要在自己办公室和机器防止地之间多次来回往返;同时,原来购置的打印设备不支持第三方耗材,只能兼容品牌方的材料,打印成本较高,拓展性不足。

※后经过评估品牌方采购了一台Raise3D Pro2 Plus,把需要灵活生产的放在Pro2 Plus上打印,把需要保温仓实现的放给工业级设备来做,形成类似二重奏的效果。

围绕电池包及相关结构的开发

除了常规的研发和创新的售后应用之外,新能源汽车企业还会利用3D打印应用在汽车电池包的相关的结构设计和※终使用。一般的推荐方案是先使用FDM/FFF打印机进行产品的开发和制作,然后再用SLS或者MJF进行直接生产,利用不同的3D打印机技术的优势,将提升新能源汽车的小批量生产效率。

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加拿大某Tier1公司利用Pro2打印机,制作的电池托盘适配器的原型

总结

2021年初大家都猜测2021是新能源汽车能够增长的一年,但是没有人会想到销量增长会超过一倍有余。根据罗兰贝格的调研数据,中国的杰出汽车的消费年龄在35岁,比德国数据年轻了25岁,Z世代逐渐成为车市上的主力购买群体。对于新能源汽车的接受度,年轻一代的人的接受度毫无疑问会更高。

2021年销量 2020年销量 增长率
传统汽车 2275.4万辆 2394.4万辆 -5.0%
新能源汽车 352.1万辆 136.7万辆 +160%
合计 2627.5万辆 2531.1万辆 +3.8%

当新能源汽车的大潮来临的时候,3D打印无疑是实现快速创新,小批量生产的※佳工具之一。无论是由桌面级3D打印机带来的快速创新和敏捷开发;工业级技术带来的装配和试产;或者是使用打印服务外包进行的批量生产,都在这个市场有各自的机会。

由于疫情的影响,更多新能源汽车应用案例无法如期在5月的TCT展会上相约,如您想了解Raise3D其他汽车应用解决方案,可点击“阅读原文”查看。

(EP TCT亚洲视角)

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