如何简化电动汽车制造：3D打印或成中流砥柱？

速度、个性化定制、成本效益……增材制造技术在电动汽车制造领域的优势不胜枚举。      

国际能源署数据显示，2023年，电动汽车销量较2022年增加350万辆，同比增长35%，预计到2024年底，电动汽车的销量将达到约1,700万辆，同比增长20%以上。在全年售出的汽车中，电动汽车可能占到五分之一以上，两者之间的差距正以空前的速度迅速缩小。                   

电动汽车的概念范围不仅限于传统汽车，还有电动滑板车、无轨电车、有轨电车、无人机、无人驾驶水下航行器、无人驾驶飞行器、eVTOL电动垂直起降飞行器以及个人水上摩托艇等均可归类为电动汽车。

未来，随着全球向可再生能源迈进，汽车制造商一直在积极探索简化生产流程的方法。

增材制造技术不仅契合这一需求，且已广泛应用于从原型设计到整车打印的各个环节

随着电动汽车的需求激增，汽车制造商的产品开发周期也愈发紧迫。

增材制造技术有助于加速原型设计过程。设计文件可以便捷地进行数字化调整，并快速迭代，随后迅速打印出实物模型进行再次测试。

增材制造技术有效消除了传统方法带来的漫长等待时间和高昂成本问题。在传统方法中，迭代原型设计无法独立完成的，并需要通过模塑、铸造或机械加工等工艺来实现。  

因此，在创意层出不穷的汽车领域，3D打印可缩短产品上市时间这一优势显得至关重要。  

一旦确定了原型设计方案，只需简单地将相同的3D打印操作扩大生产规模，即可开始生产。   

在当前电动汽车市场环境下，3D打印的一大突出优势是能够按需生产小批量零件。尽管从单件成本来看，传统方法可能更具经济性，但高起订量使其难以真正实现成本效益。  

此外，增材制造技术能够以最少的材料消耗制造复杂的几何形状，并将多个零件整合为一个完整打印件，从而省去组装环节。同时，3D打印零件不受地域局限，有效降低了供应链风险问题。   

使用增材制造技术是否意味着要牺牲质量？恰恰相反，3D打印可以针对电动汽车制造中的一些特定问题提供定制化解决方案。  

例如，许多零件如能减少材料，整体车身可以变得更轻，提高电池寿命并增加续航里程。3D打印较小的零件也为乘客、配件或更大容量的电池提供了更多空间。  

电动汽车的另一重要考量因素是冷却。增材制造技术可以提供丰富的材料选择，其中许多材料都具有良好的热性能。碳纤维和铝因出色的强度而备受青睐，氧化钴锂则正是制造电池电极的理想材料。  

目前，使用增材制造技术制造的电动汽车终端零件还包括热交换器、固态电池、支架、连接器、驱动外壳、HVAC运动系统、照明边框以及杯架等内饰配件。一些汽车制造商也正在积极尝试完全3D打印的汽车。  

通过建立微型工厂，汽车制造商将简化电动汽车的生产流程。专业化的微型工厂高度自动化、运营成本较低，可专注于生产小批量电动汽车零件。通过这种方式，电动汽车的未来发展趋势很可能是定制多元化的车辆。  

*使用增材制造技术的汽车实例  

3D打印不是要取代整个制造流程，而是与传统技术相辅相成。  

拥有尚酷（Scirocco）和夏朗（Sharan）等标志性车型的大众汽车欧洲工厂，目前几乎全部采用增材制造技术制造配套工具。为何如此？3D打印无需依赖外部供应商，是制造定制工具、夹具、固定装置和其他辅助工具的更具经济效益的方式。3D打印为大众汽车欧洲工厂在工具开发上节省了91%的成本，并缩短了95%的开发时间。  

关键在于可以迅速且便捷地对3D模型进行优化，并制造这些辅助工具的多种变体。同样，这也是测试新设计或新材料的理想选择，能为消费者提供几乎无限的定制选项。  

此外，引入3D扫描技术可以实现超高效的质量检测。汽车制造商能够迅速获取复杂几何形状的精确测量数据，确保工具始终符合质量控制标准。  

不符合标准的零件也可以通过增材制造技术轻松修复或更换。通过最大限度地减少停机时间，3D打印可以节省大量直接成本和机会成本。  

在传统汽车制造中，由于生产流程和供应链关系已形成深厚基础，增材制造技术的广泛应用面临诸多挑战。此外，增材制造技术目前也尚未具备大规模生产的能力。  

然而，电动汽车代表着一种新型的现代机械，亟需采用先进的制造方法。增材制造技术为小批量、按需生产和高度定制化等需求提供了理想的解决方案。在电动汽车制造领域，作为早期就成为关键组成部分的增材制造技术可以协同扩展规模，并长期巩固其行业标准地位。  

展望未来，增材制造技术将具有无限的应用前景。  

例如，电动汽车常与自动驾驶紧密相连。当自动驾驶成为常态时，内饰设计的自由度显得尤为重要。随着驾驶者的注意力向车内转移，增材制造技术能够打造更具个性化的车内环境。  

如今，谈及新技术时很难不提及AI。借助AI工具，从文本到3D模型成像将使汽车制造商更迅速地打印新零件或制造辅助工具，并进行反复测试。设想若没有增材制造，为客户提供一个可以生成定制零件的门户网站，并按需生产将是无法实现的。  

AI有望最终整合至3D打印设备中，自动检测工作环境中可能导致偏差或错误的变化并做出反应。  

3D打印为制造商提供了创新、高效且灵活的电动汽车解决方案。凭借其加速原型设计、促进灵活按需生产和简化现有工厂生产流程等优势，增材制造技术有望成为电动汽车领域的中流砥柱。

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时间与地点

3月17日 09:00 - 17:30   

3月18日 09:00 - 17:30   

3月19日 09:00 - 15:00  

国家会展中心（上海）7.1&8.1馆  

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