丰田的新平台在生产过程中将车身分为主要3个部分
在丰田的明知工厂(爱知县三好市),高约6米、宽约7米、纵深约15米的大型设备正冒着白烟运转。这是可将巨大的铝件一体成型的“一体化压铸(Gigacast)”设备的试制机。
将熔化的铝注入模具,从摄氏700度一下子冷却到摄氏250度,并在凝固后取出。只需1个零部件和1道工序就能完成后部车身三分之一的铸造。丰田计划进一步缩短时间,将工序缩短至约3分钟。
以往的后部车身的生产过程多达86个零部件、33道工序,共计需要花费数小时。丰田预定于2026年投放市场的纯电动汽车将采用该技术,将车身分为前部、中间、后部3个部分,后部和前部将采用一体化压铸技术来成型。预计车身前部的生产过程将从91个零部件、51道工序减少到1个零部件、1道工序。
在纯电动汽车生产和销售方面领先的美国特斯拉已经引进一体化压铸技术。2022年9月,丰田制造出了第一个试制品。用来注入铝的模具很重,更换需要花费1天左右的时间。丰田将装卸部分缩减到最低限度,现在约20分钟就能完成模具更换。
丰田还自主开发出可分析最佳铸造条件的软件,并提出了生产效率“比其他企业提高20%”的目标。
今后,要想比现在更大规模量产纯电动汽车,还需要新的电池生产线等,提高工厂空间的使用效率将不可或缺。实现这一目标的关键是丰田模拟披露的自走式生产线。
在丰田元町工厂(爱知县丰田市)内的一角,虽然装有轮胎及电池等,但没有侧面和上部的车体自律控制方向盘,以秒速0.1米行驶。而机器手臂则负责安装无人搬运车(AGV)运来的座椅部分。
完成装配的车辆会通过无人驾驶自行前往检查和出货的区域。这样可以省去原有生产线的传送带,短时间内更容易改变工厂的配置,还可降低投资额。丰田的目标是将现在需要10小时左右的车辆组装时间减半。
对于纯电动汽车来说,电池的成本较高,只在传统工厂原有基础上改进将难以实现盈利。特斯拉采取的是锁定个别车型进行大量生产,以提高成本竞争力。
在汽车生产技术和设备方面有积累、车型也很多的丰田与纯电动新兴企业存在不同的情况。不过,丰田的执行董事、CPO(首席产品官)新乡和晃表示“我们从纯电动汽车专业厂商学习到了新的选项,正在挑战”。丰田纯电动汽车的新生产线的目标是将“工序、工厂投资及生产准备时间”全部降至以混合动力车(HV)和汽油车为主体的传统生产线的一半。
丰田目前有兼顾提高乘坐舒适性和降低成本的“TNGA”平台。丰田计划到2026年,将纯电动汽车的销量提高到年产150万辆,达到2022年的约60倍,首先将利用采用TNGA的平台和纯电动汽车用的2种平台进行纯电动汽车的生产。日本中西汽车产业调研公司的中西孝树认为,在两个平台中,TNGA的比例“占4成(60万辆)左右”。
现有平台也以兼顾汽车高效开发和乘坐舒适性为目的,但估计还不足以靠纯电动汽车盈利。在2030年的计划销量350万辆中,有170万辆将使用采用一体化压铸及自走生产线的此次新开发的平台。
丰田2022年的纯电动汽车的销量为2万4千辆,与美国特斯拉的131万辆有很大差距。新技术将加快引入量产现场,将凭借纯电动汽车打造作为竞争力源泉的“丰田生产方式”。