一家香港制造业公司的新能源汽车冒险。
当燃油车变成新能源车,一辆车用到的零件数从 30000 变成 10000,最有潜力的汽车品牌大多是新面孔。时代机遇下,供应商们各显本领,老牌供应商转型、新型供应商崛起,一些其他行业的龙头企业也进入汽车零部件市场,共同重构整个产业链条。《晚点 Auto》推出供应链新军系列文章,关注汽车供应链的重塑。
文丨李梓楠
编辑丨龚方毅
2019 年末,压铸机公司意德拉(IDRA)展示了项颇具创新性的汽车制造方案:用一台设备一次性压制出完整的车身部件,从而取代传统生产线上数以百计的焊接机械臂,大幅降低制造成本。
意德拉 CEO 费拉里奥 (Riccardo Ferrario) 接受采访时说,所有潜在客户都在嘲笑这个想法,除了质疑其颠覆传统工艺流程的可行性,还因为这台设备过于庞大,甚至超过了一栋独栋别墅的大小,难以装进现有的汽车制造车间。
大半年后,一台带有特斯拉和意德拉标志的压铸机被人在特斯拉加州工厂拍到,形势一下子变得对意德拉有利起来。那年秋天,马斯克告诉全世界,特斯拉用意德拉压铸机做出了一体成型的 Model Y 车身后地板,将单位制造时间缩短了 97%。
图中标黄处为一体压铸的 Model Y 车身板。来源:特斯拉。
马斯克称这台机器为 “Giga Press”,借用了特斯拉 Giga Factory 的隐喻,意指制造机器的机器。当 2021 年意德拉再次展示压铸机时,包括数家车企在内的 21 家潜在客户签署保密协议,开展意向研究、合作。
意德拉 2008 年被力劲科技收购。随着一体压铸被更多汽车公司用上,技术背后的故事也被更多挖掘出来。公开报道指出,当时真正帮上特斯拉忙的,正是意德拉母公司 —— 力劲科技。
力劲诞生于制造业繁荣时期的香港,现在则是香港制造业的遗珠。它从造玩具车的压铸机起家,历经 40 年,开创并垄断全球超大型压铸机市场。从 6000 吨锁模力开始(衡量压铸机性能的主要指标之一,即压铸机锁住模具的力),持续抬高机器性能的上限,这才有了一次造出更大、更集成、更复杂汽车结构件的可能。
“科技进步对现代制造业的贡献功不可没,但我认为现代制造业取得的成就更大程度来源于流程再造。” 投资人查理·芒格曾如此总结现代制造业的发展历程。这句话用来形容超大型一体压铸正合适。
压铸行业存在了 200 年,现存最古老的压铸机公司成立时,人类刚进入蒸汽机时代。在此后的一百多年里,压铸机更多时候被用来造手表壳、玩具车或者门把手,锁模力从 8 吨涨到 4300 吨。
在被用来造电动车后,那些曾经拒绝特斯拉的压铸机公司也在疯狂推进大型压铸项目。只用了 3 年,压铸机锁模力从 6000 吨涨到 16000 吨。去年,整个压铸产业销售的一体化压铸机大约能生产 800 万辆汽车所需的车身部件,以全球每年 8000 万辆汽车的总产量粗略估算,一体压铸技术在汽车业的渗透率约为 10% 。
一位接近力劲的人士说,5 年前,只有一家公司敢接受特斯拉的挑战,“现在就算有人要 3 万吨的机器,也有压铸机公司敢接。”
改变命运的两次交易
在经济下滑、预期减退的时候,接到一家还没走出危机的美国汽车客户的订单 —— 这就是力劲 2008 年和通用汽车合作时的情景 —— 十多年后似曾相识的一幕又发生了一次。
但相似的外部环境下,当事人力劲有着不大一样的处境。
2008 年世界经济处于巨大恐慌之中,全球供应链遭到重创。不少力劲客户主动收缩以保护现金流,要求力劲延期交付压铸机,导致力劲大型压铸机营收几乎腰斩。此刻,通用汽车带着 21 台自动化压铸机订单找上门来,以此改造其在美国的一处变速箱工厂。
合作意味着力劲需要垫付相当于前一年净利润规模的 2.2 亿元,考虑到通用汽车当时的处境,存在很高的坏账可能。这也是通用汽车被其他压铸机公司拒绝的直接原因。很多力劲管理层反对这笔交易,不希望在金融危机期间和一家几近破产的公司合作。为此力劲两个月内召开多场股东大会。
据知情人士透露,力劲创始人刘相尚坚持推进合作。
这大概还是因为这是力劲当时能找到的最好机会通用汽车那时虽然濒临破产,但还是全球最大车企、是美国政府大而不能倒的保护对象之一。而且,这会是力劲进入汽车业、进入全球最大汽车市场的翘板,是撬动更大收益的杠杆。
力劲创业早期生产的压铸机。来源:力劲集团。
压铸玩具车模快 30 年的力劲,第一次有机会和头部车企直接合作,在一个对流程和质量有更高要求的合作里,进一步提高自己。跟汽车公司合作的利润率也更高,一位压铸机业内人士告诉《晚点 LatePost》,十多年前车企不在乎压铸机的溢价,只看重技术和质量,因为汽车生产规模足够大,新产线开 3 个月节省的成本就能抵过使用压铸机的额外成本。
接受了通用汽车发出的 “挑战” 后,力劲接到了通用汽车寄来的数千页纸制技术标准和要求,包含此前力劲很少接触的自动化领域。由于用工成本低,此前国内大多数压铸机都由人工控制开合模并抬出压好的零件。直到 2016 年,才有中国客户向力劲提出通用汽车 2008 年订立的技术要求。
在和通用汽车合作的头两个月里,力劲相关团队头主要在翻译、消化技术标准。又过了半年,全新的压铸机软件系统上线。不过没多久通用汽车也宣布破产重组 —— 力劲当时完全倒贴、没有从通用汽车结算过 1 分钱。
所幸通用汽车如期得到美国财政部救助。力劲也继续推进合作,并在 2010 年向通用汽车交付完 21 台压铸机。一年后,通用汽车结完所有款项。也是那时候,它那一间变速箱工厂起死回生,创造效益。
成功有时候就是在刀尖上起舞。力劲 2006 年在港交所上市储备了现金流,2008 年对意德拉收购积累了资本市场运作能力、商业整合能力,而全球政府的救助计划则重新激活了市场和信心。每个环节相互紧扣,任何一处松动都可能让力劲承担巨大损失。
一位力劲员工事后回忆称,如果没有中国 2009 年的家电下乡政策,让公司有机会在顶着通用汽车账期的压力下进入小家电行业,并销售压铸机用于压铸各类家电的金属件,力劲很可能会在金融危机中破产。
到 2012 年世界走出金融危机,通用汽车连续盈利,力劲也成为了全世界最大压铸机制造商。那一年,力劲营收达到 30 亿港元、是金融危机之前的 2.3 倍。
2017 年,力劲开始打造首台造价超过 7000 万元、锁模力 6000 吨的当时全球最大压铸机。等设备完成总装已是 2019 年。但两年了,力劲还是没能给这台机器找到合适的客户。
当时最理想状态是卖给地产商。建筑行业会把大量一次性木模拼装起来浇灌混凝土,但这些木模的弊端是用一次就得报废。而压铸机压出的铝合金金属模板可以重复利用 300 次左右。
碧桂园差一点成为力劲的客户。直到《马斯克传》里记载的一幕发生。
马斯克 2018 年突然想到像造玩具车那样把车身一次性压制成型,可以极大提高生产效率、质量并降低成本。实现设想的关键在于,需要找到一台锁模力和铸造面积足够大的压铸机。
为此马斯克找了除力劲外的全球其他五大压铸机公司,但都被拒绝。力劲是这家车企最后的机会。2019 年秋天,特斯拉的车身负责人从美国飞到深圳,并在龙华区一处车间里找到了一直想找的机器。
一位接近这次合作的知情人士告诉《晚点 LatePost》,尽管已经服务汽车客户多年,但力劲听到特斯拉有关一体压铸车身部件时仍充满疑惑。当时已经 68 岁的刘相尚亲自飞去加州,提醒对方用压铸机压这么大且复杂的产品有一定风险,不能保证合格率。
他得到的回复是 没有风险的事情,我们不做。高风险偏好让特斯拉 2017 年、2018 年合计净亏 18.8 亿美元(约合 133 亿元人民币)。他们找到力劲那年,净亏损仍高达 8.6 亿美元(约合 61.16 亿元人民币)。但力劲也有了更强的抗风险能力。在刘相尚看来,力劲可以承受这次失败,“失败了也能学到东西”。
特斯拉工厂中正在安装的意德拉压铸机。来源:维基百科。
在这之前,压铸机能造的最大物件是大巴车电池包,产品结构不复杂、但有极高的厚度控制要求、最薄位置只有 1.5 毫米。而汽车底板不但面积更大,且更立体、有许多不规则的加强筋。
一位业内人士用雕刻类比压铸这两件产品的难度,称造电池外壳相当于在两分钟内刻一个印章,而造汽车底板则是在相同时间内刻出一个 1 米高的雕像。这意味着从机器到模具到工艺,一切都要从头开始。
力劲怎么选已经很清楚了。据接近项目的人士透露,力劲在 3 个月内迅速完成所有筹备工作,接下来全力配合客户 2020 年 10 月的量产计划,先后往客户工厂派了数十名工程师,配合客户持续提出的需求和想法、及时修改和调整。每次需修变更都意味着设备、模具、工艺都要同步调整。为了保证进度,有的工程师好几次直接睡车间。
当项目快到最终节点时,力劲团队几乎全天在现场做最后调试。尽管最后良率没有达到传统汽车生产时的常用标准,但客户还是决定承担损失、实施最终量产。国内车企们开始意识到,一场制造方式的变革开始了。
12000 万吨的一体压铸机,来源:小鹏汽车。
把赚到的每一分钱都拿去造机器
力劲创始人刘相尚创业之初的梦想之一,是有一天可以进入汽车行业,因为汽车行业对质量、体系、管理等都有很高要求。刘相尚觉得,如果力劲目标是销售工具,那就应该销售给这样的行业、公司。
刘相尚年出生在一个印尼华侨家庭,由于父亲开汽修厂,儿时的他对机械就充满兴趣。在一次采访中,刘相尚说自己 13 岁时就能独立拆装汽车发动机。1972 年,刘相尚开始在香港的一家机械厂工作。当时香港的支柱产业还不是金融业和地产,而是制造业。
创业早期的刘相尚(左一) 来源:力劲集团。 
当时香港是全球手表出口最多的地区,传统手表壳是用金属块在机床上加工出响应的形状,后来压铸极大加速手表壳的生产,新工艺迅速席卷了各个手表代工厂。1970 年代香港工厂用的压铸机多数来自日本或德国,价格昂贵。一台压铸机就可以在香港买下一层楼。以力劲为代表的本土压铸机品牌的诞生,打破了当时进口压铸机的垄断,并在质量、效率和性价比方面得到用户认可。
这也间接拉动香港制造业的反弹。当时除了手表壳以外,皮带扣、拉链头这类民用品,以及金属玩具车模的快速、批量压铸生产,让香港制造拥有很强的成本优势。1980 年代,香港成为了全球最大的手表壳、玩具车出口区。
在发展壮大过程中,力劲抵住了向地产、金融发展的欲望,专注于只做一件事。管理层把赚到的钱用于生产投资,买地也只是为了造工厂、研发大楼和员工宿舍。刘相尚觉得相比房地产,制造业才真正基业长青。“人们永远都需要造东西的机器,也就是现在大家所称的工业母机。” 他说。
因为长期把赚来的钱投资回报周期长的生意,力劲很长一段时间内都不被资本市场看好。
改革开放后,一批香港制造业公司进入内地发展,其中也包括在深圳设厂的力劲。他们已从民用品进入到交通领域,到 1990 年代末,中国摩托车的铝合金零件有 80% 产自力劲压铸机 —— 它已经一只脚踏进创始人希望进军的领域了。
与此同时,九十年代中期,内地尤其是广东地区迎来一波创业潮。有人背着现金到力劲工厂排队购买压铸机,为了做点小生意。当地至今还有不少已成规模的工厂,就是发家于那个年代。
随着千禧年后越来越多豪华汽车开始在车身或关键零部件,比如发动机、变速箱外壳等地方用铝材代替钢以实现轻量化的目标。看到机会的力劲扩大投入、运作资本市场交易、收购优质资产。
2006 年,力劲以 850 万欧元的代价收购当时大型压铸机龙头意德拉,交易对价相当于力劲 IPO 融资额的 40%。意德拉拥有先进的液压技术,这是开发大型压铸机的关键。交易完成交割已经到了 2008 年金融危机。力劲营收在动荡中下滑 30%。
但力劲选择逆周期增加投入,将 2008 年资本开支翻倍、研发投入扩大四分之一。他们除了收购意德拉,还在辽宁阜新投资建设新的铸造厂,生产压铸机的零部件,他们希望通过垂直整合的方式,降低自身的压铸机制造成本、提高关键零部件的质量。
相比同行的高溢价和利润标上不断增长的盈利及股东权益,力劲选择把更多利润投入研发。2015 年,力劲造出世界首台锁模力达到 5000 吨的压铸机,超过了瑞士布勒。这台压铸机后来被动力电池公司国轩高科用来造汽车电池包。2016 年,力劲在净利润只有 100 万港元的情况下,资本支出超过 2000 万元。
持续的投入终于在三年后变成全世界第一台 6000 吨锁模力压铸机。用它做出的汽车车身结构件,让每辆车的最终成本下降超过 8000 元。力劲终于从幕后走到台前。
从 “吨位战” 到一体压铸生态的形成
在 Model Y 实现首次一体压铸后车身量产后的 3 个月内,力劲在业内已经无人不知。但仍主导市场的传统车企基于历史产能或技术风险等考虑,态度相对谨慎。
没有太多包袱的新势力车企迅速跟进。由于超大型压铸机的特殊性,它对厂房和配套设施的要求与以往不同,力劲也迅速从原本的只卖设备,到帮车企解决关于一体压铸的难题,比如车身设计、仿真模拟、到厂房规划、水电气布局等等。
另一边,力劲开始着重提升设备交付能力。他们重组了一体化压铸项目团队,把一个大型压铸机的交付时间从 12 个月缩短至 7 个月。同时,在深汕特别合作区和杭州湾新建了两个超大型压铸机工厂。
当 2021 年中力劲团队可以把车身结构件的一体压铸生产良率提升到 90% 以上时,更多原先观望的车企开始行动,既有新势力、也有传统车企。一个新的需求也被车企提上日程:用一体压铸制造更大的车身部件。
力劲之后陆续第一个研制出锁模力 9000 吨、12000 吨和 16000 吨的压铸机,分别用来压大型 SUV 和 MPV 的前、后舱与中地板部分的电池托盘。这也意味整个汽车底盘都能用一体压铸技术造出来。
力劲过去 3 年卖出了 70 台超大型压铸机,汽车业占收入比重达到 65%,且持续供不应求,不少得明年才能交付,刺激着行业内的新老竞争对手们加速推进超大型压铸项目。
瑞士布勒公司在 2022 年中造出锁模力 6000 吨的压铸机,海天、伊之密等中国公司更说是能造出 9000 吨的压铸机。力劲则继续保持一个身位的领先。他们锁模力达到 16000 吨的压铸机已经在小鹏广州的工厂旁装配调试。还有一台 20000 吨锁模力的压铸机正在研发,会被哪吒汽车用来制造整块 A00 级微型车的底盘。
吨位之战之外,力劲以约 12 个月的周期不断迭代压铸机其他关键技术。比如在 9000 吨锁模力的压铸机上用直压式结构取代机械结构,以满足注射系统和控制系统对稳定性的更高要求。
类似的,那台 20000 吨锁模力压铸机也需要基于类似的逻辑重新设计。按计划,力劲会使用双压射系统,即从两个管道里分别压出铝液,机器的控制难度成倍增加。如果做成了,汽车公司有机会一次性压出整个汽车底盘、或者一次压出两块汽车车身。
去年,力劲还有了自研的五轴龙门加工中心来处理压铸后加工。它的目标是车企只需要告诉力劲零件的设计参数和生产目标,剩下的全部由力劲搞定。不过与此同时,接近力劲的人也告诉我们,力劲并不打算借此为更多车企直接代工,而是继续专注于自己做的事情,提供完整压铸解决方案,然后交由专业供应商完成” 施工 “。
在压铸机公司选择精进工艺、战略性让出给车企量体裁衣的机会时,整个压铸产业的分工在不经意间被重新明确,从而形成了一个新的生态。现在,力劲最大客户是广东鸿图、拓普等汽车结构件代工公司,这些公司替车企承担高额的设备开支,帮助车企制造车身,也为车企提供更多定制化的服务。
在一次采访中,力劲 CEO 刘卓铭估计未来公司大部分增长还会来自汽车行业,因为随着电动车渗透率的不断提高,车身轻量化越来越重要。目前中国电动车平均用铝量是 150 公斤,他认为到 2025 年就会增长到 200 公斤,而这些铝件会有 70% 是由压铸工艺制造。
在可预见的将来,还有个更激进的一体压铸需求等着行业去实现。2020 年,特斯拉提出把整辆汽车的车身分成 5 块,原本有超过 350 个零部件的汽车车身全部通过压铸制造。以现在的压铸行业技术路线,这至少需要一个能从 4 个方向压射铝液、锁住模具的压铸机,研发和生产难度指数增加。
到那时候,汽车制造才真的无限接近曾经的玩具车制造,制造成本也还有机会显著降低,更接近沃尔沃的车辆工程副总裁米开尔・费默(Mikael Fermer)对一体压铸技术的评价,“人类从木材转向钢铁造车以来,最伟大的技术转变”。
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