引言：汽車廠商對新能源汽車的布局早已經開始，包括以北汽、比亞迪、吉利、長安為代表的傳統車企，也包括以蔚來、威馬、小鵬為代表的造車新勢力。這個行業的發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展，也出現越來越多的新能源車企正在采用3D打印技術來加快產品上市。Raise3D中國區市場總監裴梁超受到3D打印技術參考邀請，介紹新能源汽車企業對3D打印技術的迫切需求，以下為正文部分。

在進入3D打印行業之前，我在新能源汽車行業折騰過一段時間，見證了當時的動力電池第一股A123的王朝興替。當時A123公司的創始人之一的RicFulop，在第二次創業中成立了DesktopMetal，也許這也是為什么今天DM在汽車行業能獲得不少訂單的原因之一。我于2014年進入3D打印行業，一年半前加入Raise3D，也看著Raise3D這兩年陸續有不少汽車行業特別是造車新勢力的客戶。3D打印技術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

相比傳統汽車，我發現新能源汽車成立了一個非常有意思的新需求部門——售后業務部門，其中包括Tesla的超級工廠。這種轉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）的銷售模式而產生。而傳統整車企業一般是面向經銷商，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調生產并根據需求提供小批量、多批次、靈活的產品供應。這幾點毫無疑問是3D打印的強項，通過數字備件和3D打印技術，這些時間我們正在驗證這種可能性的逐步實現。

圖 |特斯拉使用E23D打印機制作的貼標原型

對于研發速度要求更為苛刻

我們明顯能看到新能源汽車的上市時間比傳統汽車快很多，比如國內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，在研發階段，各個廠商都在趕進度，要追趕上市時間，研發的各個環節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 |傳統設計開發到投產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的In-house模式，有兩個客戶令我印象深刻。

第一個案例是國內某廠的子品牌客戶，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境后，發現如果采用SLA打印機的話，他們將會面臨兩大挑戰：

1.廢液處理問題：含有樹脂的溶液是應該尋找當地的污水處理機構進行回收處理的，對于國內某大廠來說環保是一個不容忽視的問題。這個步驟不僅會產生額外的成本，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，并且不做區隔，我聽說后非常生氣，那是我第一次跟客戶發火。因為這樣的做法完全沒有顧及到工作人員的健康問題，尤其是研發人員中還包括了一名孕婦。

在了解了客戶的需求和工作環境后，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，FDM/FFF打印機不會產生不符合標準的廢液，就算是使用了如BVOH的水溶性支撐，產生的廢液在經過一定比例稀釋后，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，不會產生有害氣體，也比較符合當時那位客戶的工作環境。

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，發現他們已經購買了一臺進口的工業級FDM/FFF設備。當時我很震驚，因為照理來說，已經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有的工業級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印；最后，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，靈活地調整打印預算。

再添置了Pro2Plus后，桌面級和工業級的3D打印機可以相互配合，將各自的優勢更好的發揮出來，推進小鵬的研發更順暢的進行。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生產模式更完善。

圍繞電池包及相關結構的開發

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

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。根據羅蘭貝格的調研數據，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。傳統汽車自2018年以來已經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展，實現快速創新，小批量生產的最佳工具之一。無論是由桌面級3D打印機帶來的快速創新和敏捷開發，工業級技術帶來的裝配和試產，或者是使用打印服務外包進行的批量生產，都在這個市場有各自的機會。

關鍵詞： 3D打印