特斯拉超級工廠內部到底是怎樣的，對很多人來說一直是個謎。就在本周，特斯拉把一個微縮版工廠帶進了北京蟹島特斯拉交付中心，用一件件工廠內的實景、實物展示了上海超級工廠的內部模樣。傳統汽車工廠的生產流程分為衝壓、焊裝、塗裝、總裝，特斯拉上海超級工廠多出了兩個，分別是衝壓之前的一體成型壓鑄以及電池/電機車間。在特斯拉工廠中，多出的這兩個車間也是最神秘的。
作者 | James
編輯 | juice
壓鑄力量有6000噸的車底板一體壓鑄成型技術、精確度達到0.01毫米的高速衝壓、焊接車底最高能承受1700兆帕壓力的馬氏體鋼、五個塗層的車漆，以及寧德時代動力電池模組和交流感應電機系統全數展示在了特斯拉交付中心內，確實讓人大開眼界。
▲特斯拉車尾底板鑄件
2021年，特斯拉上海工廠的年產量超過45萬輛，並且產能還在不斷爬升。對於一座佔地只有120畝左右的工廠來說，如何利用有限的土地打造出更多的車輛，就顯得尤為重要。因此，特斯拉現階段所做的不僅僅是提升單位面積產能，甚至在提升單位體積的產能。
那麼，特斯拉上海超級工廠還有哪些秘密沒有被發現，其工藝究竟有多強？在微縮版工廠上線的第一天，車東西就來到現場尋找工廠背後的秘密。
一、一隻手能抬起車底鑄件 要在中國本土研發新車
2019年初，特斯拉上海工廠開工建設，不到一年時間工廠建成開始投產，這片佔地120畝的土地已經誕生了數十萬輛汽車。
進入北京蟹島特斯拉交付中心的“GIGA博物館”，映入眼帘的就是上海超級工廠的結構圖，除了有壓鑄、衝壓、焊裝、塗裝、總裝、電池、電機車間之外，上海超級工廠內還有車輛發運中心和研發中心。
▲特斯拉上海超級工廠布局
根據介紹，上海超級工廠的佔地面積其實並不大，這就需要更高的土地利用率。此前車東西參觀的多家整車工廠中，各大車間基本都有寬敞的運輸公路，以及綠化帶，土地利用率相對較低。但特斯拉上海工廠不同，不同車間之間僅有一條運輸道路，甚至有些車間就在一個廠房內，工藝的區分只有一堵牆。
為了增加產能，特斯拉還在工廠內部分隔了樓層，上層、下層同時有大型機械運轉。
在工廠內還設有特斯拉研發中心，這一研發中心和美國總部的研發中心具有同等地位。根據介紹，這一中心目前正在研發新款車型，希望通過一款更加符合中國人日常使用的車型吸引更多消費者。
2021年初，經過不到一年時間擴建的超級工廠二期工程完工，開始投產特斯拉Model Y車型。相比Model 3車型，特斯拉Model Y最大的創新之一就是引入了一體壓鑄工藝。
Model Y車型后底板就採用一體壓鑄成型，從之前的70個零件減少到了1個。並且這個鑄件非常輕巧，單體重60kg，一個人單手就能抬起一角，兩個人就能直接抬走。
▲特斯拉車尾底板鑄件
根據介紹，特斯拉超級工廠內共有4台來自力勁的6000噸壓鑄機，之後可能還會採用8000噸、12000噸更大型的壓鑄機。
實際上，業內壓鑄工藝已經相對成熟，但更困難的是用什麼材料。由於金屬的特性，越大的單體鋁金屬，越容易在使用過程中開裂。在汽車中，如果主要部件開裂，就會有重大的安全隱患。與此同時，這一單體材料還很薄，最薄處僅有1mm，想要不開裂就會更加困難。
因此，特斯拉的工程師研發了新型的鋁合金材料，其中就加入了溴元素，打造出了一種特殊的鋁合金材料，加強整體的強度。並且，在特斯拉內部，研發車身材料的團隊和SpaceX火箭材料的團隊共享，各種不同的材料都是這一個團隊研發的。
另外，特斯拉也並非汽車行業內第一個使用壓鑄工藝的。傳統汽車的發動機缸體、變速箱的部分組件都能通過鑄造完成。但傳統工藝通常需要二次回火加溫，保證鑄造件的剛性。而特斯拉的一體化鑄件只需要一次加工，這一巨大的單體僅需180秒就能完成。
談到為什麼要使用單體鑄造，特斯拉工廠的工作人員給出了兩種解釋，其一是提升車身的剛性，在極限狀態下保證車輛不發生扭動，其二是減少零部件后也會減少車內異響。
二、採用鋼鋁混合車身 有5層車漆
進入衝壓車間，這裡主要生產車體板件，例如車門、前機蓋、尾箱蓋、翼子板等。
在上海工廠內共有4條全自動鋼、鋁混合伺服衝壓生產線，在經過幾萬噸的衝壓之後，其精度還是正達到0.01mm，這一誤差比頭髮絲還要細不止一倍。
▲衝壓車間生產的車體板件
現場，特斯拉工廠的工程師還向我們透露，整車這麼多部件中，衝壓工藝最難的當屬尾箱蓋，因為其造型最為複雜。
來到焊接車間，這裡擺放着一個Model 3的白車身。經過壓鑄和衝壓兩個車間的加工，到了焊接車間，工人們就要把各種零部件通過焊接、鉚接、粘接的方式“拼”在一起。
▲特斯拉Model 3白車身
比較吸引人的是，這個Model 3的白車身上幾塊紅色的材料。根據介紹，這些都是超高強度鋼。
其中車頂橫樑的超高強度鋼，其承重能力達到了1300兆帕，大約相當於1平方厘米面積（指甲蓋大小）承受10噸的壓力。整體來看，特斯拉Model 3的車頂能夠承受6倍於車身自重的重量，超過9萬牛頓壓力。
除了車頂部，車底部也採用了超高強度鋼。車底部的鋼材強度更大，為承重能力1700兆帕的馬氏體鋼，當車輛發生側方碰撞時，能夠保護車內乘員安全。
▲特斯拉Model 3白車身
在美國，特斯拉還建立了自己的碰撞實驗室，能夠模擬皮卡這樣的大型車輛碰撞，並滿足更多國家和地區的碰撞測試標準。
塗裝車間展示了一塊塗裝一半的側面翼子板。根據介紹，特斯拉車身共有五層漆，從下層至上層分別是防腐層、電泳層、底漆、面漆、清漆。
▲特斯拉的五層車漆
同時，特斯拉對車漆烘烤的時間更長，從而讓固化時間更長，這樣以來漆面更加平整同時硬度也更高。
三、電池電機全部曝光 已經用上碳化硅控制器
在國內，特斯拉超級工廠的電池供應商共有兩家，分別是寧德時代和LG。此次展出的是一個寧德時代磷酸鐵鋰電池模組。
根據介紹，配備磷酸鐵鋰電池的特斯拉車型中共有4個這樣的模組，共60kWh容量。
▲寧德時代磷酸鐵鋰電池模組
在這一塊模組中，電芯之間用排線相連，類似手機、電腦中使用的排線。而在早期特斯拉車型中，電芯之間還使用傳統電線相連，近幾年的製造水平有了大幅提升。
同時，電池模組也越做越大。在Model S和X車型中，一個電池模組的大小與枕頭的大小相仿，如今明顯變大。目前，特斯拉還在探索電池底盤一體化技術，未來可能取消模組這一概念，直接將電芯集成在底盤中。
特斯拉還展示了一部交流異步感應電機。這個電機整體體積不算大，其內部結構非常精妙。根據介紹，特斯拉電機已經採用了碳化硅（SiC）控制器，並非現在業內更常使用的IGBT控制器。
▲特斯拉交流異步感應電機
在電機效率上，特斯拉能夠做到90%～95%的電機效率，最終能夠實現每消耗1kWh電能行駛7km，能耗也是相對較低的。
完成以上所有生產步驟之後，總裝車間就會將一輛輛特斯拉生產出來，並最終交付用戶。
實際上，在GIGA博物館內還有特斯拉能源、自動駕駛、AI以及充電等領域的最新成果展示。如果你恰好要去店內看車或者要去交付中心提車，強烈建議去GIGA博物館參觀一圈，這樣真的能夠增進對特斯拉的認識，對智能電動汽車也能有更深刻的理解。
結語：特斯拉黑科技引領行業進步
特斯拉在汽車行業內引發了一次又一次的革命，從電動汽車、輔助駕駛功能，再到如今工廠生產工藝的創新，每一次革命似乎都在告訴傳統車企，趕緊把握住電動化的未來。
特斯拉工廠內的技術雖然並非行業創新，但完全改變了傳統車企造車的思路，這一項項黑科技也正在引領整個電動汽車行業快速進步。