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造車新勢力為什么每家一臺Raise3D ——淺談3D打印在汽車行業(yè)的發(fā)展

來源：中關村在線 2022-03-15 14:49:06

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引言：汽車廠商對新能源汽車的布局早已經(jīng)開始，包括以北汽、比亞迪、吉利、長安為代表的傳統(tǒng)車企，也包括以蔚來、威馬、小鵬為代表的造車新勢力。這個行業(yè)的發(fā)展速度完全超出了我們的想象，2020年我國新能源汽車跨過5％占比的臨界點后進入成長期，這是整個行業(yè)增長最快的時期，也是車企必須把握住的關鍵時期。值得注意的是，

3d打印推動新能源汽車發(fā)展，也出現(xiàn)越來越多的新能源車企正在采用3D打印技術(shù)來加快產(chǎn)品上市。Raise3D中國區(qū)市場總監(jiān)裴梁超受到3D打印技術(shù)參考邀請，介紹新能源汽車企業(yè)對3D打印技術(shù)的迫切需求，以下為正文部分。

在進入3D打印行業(yè)之前，我在新能源汽車行業(yè)折騰過一段時間，見證了當時的動力電池第一股A123的王朝興替。當時A123公司的創(chuàng)始人之一的RicFulop，在第二次創(chuàng)業(yè)中成立了DesktopMetal，也許這也是為什么今天DM在汽車行業(yè)能獲得不少訂單的原因之一。我于2014年進入3D打印行業(yè)，一年半前加入Raise3D，也看著Raise3D這兩年陸續(xù)有不少汽車行業(yè)特別是造車新勢力的客戶。3D打印技術(shù)參考一直希望我能談談FDM/FFF3d打印在新能源汽車領域的應用的不同之處，擠牙膏一樣的歷程終于寫完了這篇稿子。

DTC（直接面向客戶）模式下的新需求

相比傳統(tǒng)汽車，我發(fā)現(xiàn)新能源汽車成立了一個非常有意思的新需求部門——售后業(yè)務部門，其中包括Tesla的超級工廠。這種轉(zhuǎn)變主要是因新能源汽車所普遍采用的DTC（Direct-to-Customer直接面向客戶）的銷售模式而產(chǎn)生。而傳統(tǒng)整車企業(yè)一般是面向經(jīng)銷商，即4S店進行銷售，4S店鋪再向個人車主提供整車銷售和售后服務。而由于新能源汽車的維護和售后保養(yǎng)較為簡單，將原有的4S拆成了2S+2S模式，即將整車銷售和售后維保分拆成為兩個部分，售后維保通過上門或者遠程進行支持，整車銷售則可以放在人流更密集的大型商超內(nèi)開設直營店鋪，從而大幅拉近了整車廠商與終端用戶之間的距離。

圖 |蔚來汽車NIOHouse （牛屋）是鏈接用戶的重要橋梁

（圖片來源：蔚來汽車）

沒有了經(jīng)銷商體系，電動汽車的定價就可以更為靈活，但是由于需要做到面向客戶的端到端，Onefor all，Allforone，直營店作為前臺會向售后中臺提出支持需求，其中包括直營店中可能需要的一些工裝夾具、備件，也會由售后部門進行協(xié)調(diào)生產(chǎn)并根據(jù)需求提供小批量、多批次、靈活的產(chǎn)品供應。這幾點毫無疑問是3D打印的強項，通過數(shù)字備件和3D打印技術(shù)，這些時間我們正在驗證這種可能性的逐步實現(xiàn)。

圖 |特斯拉使用E23D打印機制作的貼標原型

對于研發(fā)速度要求更為苛刻

我們明顯能看到新能源汽車的上市時間比傳統(tǒng)汽車快很多，比如國內(nèi)頭部造車新勢力的蔚來，做ES8從設計到上市一共是3年時間，小鵬P7則更為夸張，只用了2年時間。因此，在研發(fā)階段，各個廠商都在趕進度，要追趕上市時間，研發(fā)的各個環(huán)節(jié)都需要盡量壓縮時長。外包CNC加工一般需要2-3周左右的時間，另外大部分新能源汽車廠商設計迭代需求較快，往往中間就已經(jīng)有一些設計改動，同時由于新車具有保密屬性，因此很多OEM最終選擇自己購買3D打印機In-House的進行生產(chǎn)制作原型，這也是3D打印在新能源汽車領域的核心應用。

圖 |傳統(tǒng)設計開發(fā)到投產(chǎn)一輛全新汽車大概需要4-5年時間

（圖片來源：知乎答主鄭迅）

關于新能源汽車企業(yè)的In-house模式，有兩個客戶令我印象深刻。

第一個案例是國內(nèi)某廠的子品牌客戶，當時他們正在在籌備階段，請我去做提案。客戶希望打印速度能夠更快一點，所以傾向于購買SLA打印機，但當我看了他們的工作環(huán)境后，發(fā)現(xiàn)如果采用SLA打印機的話，他們將會面臨兩大挑戰(zhàn)：

1.廢液處理問題：含有樹脂的溶液是應該尋找當?shù)氐奈鬯幚頇C構(gòu)進行回收處理的，對于國內(nèi)某大廠來說環(huán)保是一個不容忽視的問題。這個步驟不僅會產(chǎn)生額外的成本，還會讓后處理流程變得更繁復。

員工健康問題：SLA打印機使用的光敏樹脂會影響人體健康。當時客戶打算將3D打印機放和工作人員放在同一個辦公室里，并且不做區(qū)隔，我聽說后非常生氣，那是我第一次跟客戶發(fā)火。因為這樣的做法完全沒有顧及到工作人員的健康問題，尤其是研發(fā)人員中還包括了一名孕婦。

在了解了客戶的需求和工作環(huán)境后，我跟他們推薦了使用更方便的FDM/FFFRaise3D雙噴頭3D打印機——Pro2系列和E2。首先，F(xiàn)DM/FFF打印機不會產(chǎn)生不符合標準的廢液，就算是使用了如BVOH的水溶性支撐，產(chǎn)生的廢液在經(jīng)過一定比例稀釋后，也是可以直接可以倒入城市下水道的。其次就是打印材料對人體健康的影響方面，大部分FDM/FFF的耗材都沒有毒性，不會產(chǎn)生有害氣體，也比較符合當時那位客戶的工作環(huán)境。

圖 |使用BVOH水溶性支撐后的廢水可直接排入城市下水道

第二個案例來自小鵬汽車，他們對3D打印機的了解程度以及靈活運用讓我十分佩服。在我去拜訪時，發(fā)現(xiàn)他們已經(jīng)購買了一臺進口的工業(yè)級FDM/FFF設備。當時我很震驚，因為照理來說，已經(jīng)擁有一臺這么昂貴的，又是國際大品牌的機器了，為什么還要再添置相同技術(shù)的桌面級3D打印機？

在和客戶的交談中，他們告訴我，添購Pro2Plus最主要的原因在于現(xiàn)有的工業(yè)級3D打印機使用的靈活度不夠高：首先，由于機器太大，需要固定放在一個辦公室，研發(fā)人員需要跑來跑去的去進行打印工作；其次，機器的啟動準備至少有5個步驟，最長需要40分鐘的時間；最后，是機器不支持第三方耗材，只能兼容品牌方的材料，打印成本較高，可拓展性不足。這些綜合因素讓他們想要添置使用更靈活的打印機，以滿足他們追趕研發(fā)進度的需求。

而Pro2Plus剛好可以彌補這方面的需求：首先，機器可以靈活的放置在各個空間，甚至是研發(fā)人員的手邊。而且，即便是桌面級的機器，也可以滿足大尺寸樣件的打印需求；其次，機器的啟動準備更簡潔，只有3個步驟，在打印PLA這些基礎材料時，最短只需要5分鐘就可以準備完畢開始打?。蛔詈?，也是非常吸引小鵬的一點，那就是Pro2Plus可以兼容第三方材料，這樣他們可以更靈活的去選擇耗材的類型以及品牌，靈活地調(diào)整打印預算。

再添置了Pro2Plus后，桌面級和工業(yè)級的3D打印機可以相互配合，將各自的優(yōu)勢更好的發(fā)揮出來，推進小鵬的研發(fā)更順暢的進行。小鵬的案例也印證了我一直以來的觀點：沒有一臺3D打印機可以同時滿足所有的需求。但是，可以通過取長補短的方式讓In-house生產(chǎn)模式更完善。

圍繞電池包及相關結(jié)構(gòu)的開發(fā)

除了常規(guī)的研發(fā)和創(chuàng)新的售后應用之外，新能源汽車企業(yè)還會利用3D打印應用在汽車電池包的相關的結(jié)構(gòu)設計和最終使用。關于這一點，我們一般會給客戶的推薦方案是先使用FDM/FFF打印機進行產(chǎn)品的開發(fā)和制作，然后再用SLS或者MJF進行直接生產(chǎn)，利用不同的3D打印技術(shù)優(yōu)勢，將提升新能源汽車的小批量生產(chǎn)效率。

圖 |Raise3D加拿大客戶利用Pro2打印機，制作的電池托盤適配的原型

2021年初，大家都猜測2021是新能源汽車能夠增長的一年，但是沒有人會想到銷量增長會超過一倍有余。根據(jù)羅蘭貝格的調(diào)研數(shù)據(jù)，中國頂級汽車的消費年齡在35歲，比德國小了25歲。95后乃至Z世代逐漸成為車市上的主力購買群體，對于新能源汽車的接受度，年輕一代的接受度毫無疑問會更高。傳統(tǒng)汽車自2018年以來已經(jīng)是三年每年平均下降4%的銷量也可見一斑。

當新能源汽車的大潮來臨的時候，3D打印無疑是推動新能源汽車發(fā)展，實現(xiàn)快速創(chuàng)新，小批量生產(chǎn)的最佳工具之一。無論是由桌面級3D打印機帶來的快速創(chuàng)新和敏捷開發(fā)，工業(yè)級技術(shù)帶來的裝配和試產(chǎn)，或者是使用打印服務外包進行的批量生產(chǎn)，都在這個市場有各自的機會。

關鍵詞： 3D打印