Jia
2025年8月13日
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在这个速度决定成败的新能源汽车时代，每一个环节的效率都直接影响市场响应速度。而电芯作为新能源汽车动力的“心脏”，其模具开发效率的提升，正成为整车制造竞争力的关键所在。你或许想不到，如今模具开发周期之所以能从数周压缩到数天，靠的正是3D打印技术的全面渗透。
效率革命，从模具开发开始
模具在新能源汽车制造中无处不在。从动力电池、电驱系统到内饰外壳，模具既决定了产品的一致性，也决定了开发节奏。以电芯托盘为例，这类工装夹具的传统开发路径通常包括：设计 → 外协加工 → CNC制造 → 验证 → 调整，周期往往长达3-4周。
然而，在3D打印介入后，这条路径发生了根本性的变化：
- 设计文件完成后，即可直接进入打印阶段；
- 多种设计迭代可并行测试，无需频繁返工；
- 模具样件“即打即用”，显著缩短验证周期；
根据 Raise3D 与国内某动力电池头部企业的合作数据，一款电芯工装托盘的开发周期从15个工作日压缩至不足3日，效率提升80%以上，且打印成本比CNC加工降低近60%。
| 模具开发对比 | 传统方式 | 引入3D打印 |
| 开发周期 | 10-15个工作日 | 2-3个工作日 |
| 成本结构 | CNC+调试 | FFF打印+少量后处理 |
| 调整灵活性 | 每次变更需重新开工 | 数据即产品，快速迭代 |
| 人工依赖 | 高 | 低，流程自动化 |
模具制造，正在发生结构性转变
这并不仅是单个项目的幸运。整个新能源汽车产业中，3D打印对模具开发的推动已具备系统性意义。
● 定制化趋势下，传统模具逐渐显得“迟钝”
电芯结构日趋多样，整车厂对电池模组布局提出更灵活、轻量、异形的要求，这直接传导至模具端。传统的“标准模具”显然跟不上节奏。
● 小批量、多频次，正成为新常态
尤其在新车型试制阶段，测试版本众多，模具需求频繁调整。一次次返工不仅拖慢进度，也大幅拉高试制成本。
● 数字化+3D打印，实现“数据即制造”
增材制造不依赖传统模具和刀具，设计完成即生产。通过与CAD/CAE系统集成，甚至可以实现结构优化后的模型自动打印，对“轻量化+功能集成”尤其友好。
技术演进：3D打印，为何此时爆发？
那么，为什么3D打印在今天，能够在工业模具领域实现落地？这背后其实是材料、效率与平台三个维度的飞跃：
- 材料性能跨越“实验室门槛”
工程塑料如PA12-CF（碳纤增强尼龙）、PC+等，已在高温、高强、耐磨等指标上通过多项汽车级测试，满足模具重复使用的强度要求。
- Hyper FFF™等技术推动“量产级打印”
相比传统FDM打印速度较慢的问题，如今多喷头并行打印、主动加热平台等技术极大提升效率，让“快速模具打印”成为现实。
- 平台化打印系统满足产业规模化需求
如 Raise3D 的工业平台支持大尺寸打印、多材料混合，以及云端模型管理与远程控制，适配多工位制造场景，推动企业实现柔性化产线升级。
3D打印，正在重新定义模具开发逻辑
模具不再是“固定资产”，而成为“数据资产”的一部分。这一逻辑转变，给新能源汽车制造体系带来五重影响：
- 开发逻辑改变：无需等待模具即可验证产品，数据驱动设计迭代；
- 资源占用减少：少人值守、小批量打印即可支撑项目初期验证；
- 柔性化制造：同一设备可制造不同零件，产能按需调配；
- 库存最小化：传统模具需要物理保存，3D打印仅存数据模型即可；
- 响应速度提升：特别适用于产品生命周期快速变化的电池领域。
趋势预测：从验证工具到功能集成体
目前，3D打印在模具领域主要集中于电芯工装、定位夹具、辅助装配件等“非承力部件”，但其功能正逐步向更深层次演化：
- 嵌入传感器：未来模具可直接集成传感器，实现实时监测；
- 自动冷却通道设计：基于拓扑优化，3D打印模具可内嵌随形水路，提升生产效率；
- 与AI设计结合：参数化设计与AI建模正成为自动化模具开发的重要方向；
写在最后
从辅助工具到战略资产，3D打印正在重新定义“模具”在新能源汽车产业链中的角色。它不仅是一种制造技术，更是一种重新思考效率、柔性与创新边界的方式。
在电芯模具这个微小但关键的节点，3D打印带来的不是渐进式优化，而是范式的跃迁——它正在让每一个设计都更快实现，每一个版本都值得被验证。
而这，正是未来制造的真正方向。
