行业Insights|新能源汽车企业对3D打印技术的需求相比传统车企更为迫切 - 3D打印技术参考

行业Insights|新能源汽车企业对3D打印技术的需求相比传统车企更为迫切

                   

汽车厂商对新能源汽车的布局早已经开始,包括以北汽、比亚迪、吉利、长安为代表的传统车企,也包括以蔚来、威马、小鹏为代表的造车新势力。这个行业的发展速度完全超出了我们的想象,2020年我国新能源汽车跨过5%占比的临界点后进入成长期,这是整个行业增长最快的时期,也是车企必须把握住的关键时期。值得注意的是,越来越多的新能源车企正在采用3D打印技术来加快产品上市。本期,3D打印技术参考特邀Raise3D中国区市场总监裴梁超,介绍新能源汽车企业对3D打印技术的迫切需求,以下为正文部分。

在进入3D打印行业之前,笔者在新能源汽车行业折腾过一段时间,见证了当时的动力电池第一股A123的王朝兴替。当时A123公司的创始人之一的Ric Fulop,在第二次创业中成立了Desktop Metal,也许这也是为什么今天DM在汽车行业能获得不少订单的原因之一。笔者2014年进入3D打印行业,一年半前加入Raise3D,也看着Raise3D这两年陆续有不少汽车行业特别是造车新势力的客户。3D打印技术参考一直希望我能谈谈FDM/FFF在新能源汽车领域应用的不同之处,挤牙膏一样的历程终于写完了这篇稿子。

DTC(直接面向客户)模式下的新需求

相比传统汽车,我发现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Tesla的超级工厂。这种转变主要是因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销商,即4S店进行销售,4S店铺再向个人车主提供整车销售和售后服务。而由于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拆成为两个部分,售后维保通过上门或者远程进行支持,整车销售则可以放在人流更密集的大型商超内开设直营店铺,从而大幅拉近了整车厂商与终端用户之间的距离。

行业Insights|新能源汽车企业对3D打印技术的需求相比传统车企更为迫切蔚来汽车NIO House (牛屋)是链接用户的重要桥梁

没有了经销商体系,电动汽车的定价就可以更为灵活,但是由于需要做到面向客户的端到端,One for all,All for one,直营店作为前台会向售后中台提出支持需求,其中包括直营店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。这几点毫无疑问是3D打印的强项,通过数字备件和3D打印技术,这些时间我们正在验证这种可能性的逐步实现。

特斯拉使用E2 3D打印机制作的贴标原型

对于研发速度要求更为苛刻

我们明显能看到新能源汽车的上市时间比传统汽车快很多,比如国内头部造车新势力的蔚来,做ES8从设计到上市一共是3年时间,小鹏P7则更为夸张,只用了2年时间。因此,在研发阶段,各个厂商都在赶进度,要追赶上市时间,研发的各个环节都需要尽量压缩时长。外包CNC加工一般需要2-3周左右的时间,另外大部分新能源汽车厂商设计迭代需求较快,往往中间就已经有一些设计改动,同时由于新车具有保密属性,因此很多OEM最终选择自己购买3D打印机In-House的进行生产制作原型。

行业Insights|新能源汽车企业对3D打印技术的需求相比传统车企更为迫切传统设计开发到投产一辆全新汽车大概需要4-5年时间(转自知乎答主郑迅)

关于新能源汽车企业的In-house模式,有两个客户令我印象深刻。

一家是国内某厂的子品牌,由于打印速度问题,倾向于购买工业级SLA打印机,但当我看了他们的工作环境后,发现采用SLA打印机的话,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,我听说后非常生气,那是我第一次跟客户发了一次火。

第二个案例来自小鹏汽车,他们对3D打印机的了解程度以及灵活运用让我十分佩服。我们惊讶发现他们已经购买了进口的工业级FDM设备。当时很好奇,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,一个词一直在我脑子里面回荡——二重奏。

小鹏的开发项目数量太多,有大件有小件,一台工业设备没有办法满足所有的需求,另外工业级机器太大,需要固定放在一个办公室,研发人员需要跑来跑去的去进行打印工作;其次,机器的启动准备至少有5个步骤,最长需要40分钟的时间;最后,是机器不支持第三方耗材,只能兼容品牌方的材料,打印成本较高,可拓展性不足。所以评估下来订了一台Pro2 Plus,把需要灵活生产的放在Pro2 Plus上打印,把需要保温仓的放给工业级设备来做。Pro2 Plus像一只快速婉转的小提琴,工业级设备则像大提琴,两者在不同速率不同节奏下配合,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最终使用。关于这一点,我们一般会给客户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打印技术优势,将提升新能源汽车的小批量生产效率。

行业Insights|新能源汽车企业对3D打印技术的需求相比传统车企更为迫切加拿大客户利用Pro2打印机,制作的电池托盘适配的原型

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,中国顶级汽车的消费年龄在35岁,比德国小了25岁。95后乃至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,年轻一代的接受度毫无疑问会更高。传统汽车自2018年以来已经是三年每年平均下降4%的销量也可见一斑。

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,小批量生产的最佳工具之一。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。

我们也希望有机会能与各位探讨这一增量市场上带来的更多机会,今年TCT展会期间Raise3D也会展示一些我们在新能源汽车上的一些应用,我们希望各位有机会来和我们沟通,相互学习。

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行业Insights|新能源汽车企业对3D打印技术的需求相比传统车企更为迫切

展会时间:

5月12日星期四 09:00-17:00

5月13日星期五 09:00-17:005月14日星期六 09:00-15:00

展会地点:

盈港东路168号

国家会展中心(上海)4.1馆

注:本文内容来自3D打印技术参考。
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