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      底盤與電池合體,CTC電池技術能否成為動力電池的終極形態

       依薷書坊 2022-06-16 發布于福建


      時至今年,電池車身一體化技術的曝光度不斷增加;今年4月,零跑汽車發布CTC電池底盤一體化技術并表示將在零跑C01上率先量產應用。

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      零跑汽車發布的CTC技術

      5月比亞迪發布CTB電池一體化技術同時宣布首款搭載CTB(全稱為Cell To Body,電池車身一體化技術)的e平臺3.0車型海豹開啟預售。

      6月初,哪吒汽車發布采用CTP技術(全稱為Cell to Pack,無模組電池包,下簡稱CTP)的天工電池系統,并表示明年底將正式發布CTC技術。

      從眾多車企和電池企業的動作來看,目前新能源汽車領域頭部的車企都已經加入了CTC大軍,在可以預見的未來,這一技術或將成為主要的動力電池封裝技術。

      什么是CTC技術?


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      CTC技術,其全稱為Cell to Chassis,即電芯到底盤。字面意思理解,就是把電芯直接放置到車輛底盤中,區別于此前底盤和電池包分離的設計。

      而之所以這么做,主要是為了通過提升空間利用率的方式提升電池的能量密度。將電芯直接集成到底盤之后,可以節約大量的材料,相應地擴大了可裝置電芯的體積,車企通過增加更多的電芯,增加體積能量密度,從而實現更長的續航表現。

      另一方面,由于節省了比較多的材料,也降低了動力電池的成本。

      目前來看,CTC技術還比較新,也只有少數幾家車企展示了自己的方案和產品,大多數車企還沒有產品展出。

      從已經發布的產品來看,CTC技術主要有兩種體現形式。一種是目前多個車企采用的方式——將電芯直接集成到車輛底盤中。

      這一方式有點接近智能手機領域的發展思路:從最開始電池可拆卸轉變成為電池一體化設計。

      具體來看,車企直接取消了電池包的上板結構,或者說將車輛內底板作為電池組的上板結構,然后將電芯布置在托盤上,將托盤和車身內底板組合在一起,形成新的車身結構。

      車輛的座椅可以直接安裝在電池包上方,進一步擴大車身的空間結構,而在電池布局上也可以增加更多的電芯,續航也可以因此實現提升。

      那么,這種方式是如何應對技術上的難題呢?這方面不同車企的策略有所不同,在車身結構方面,特斯拉采用了前后一體式壓鑄技術更改了車身結構,前后兩個大件可以直接拼接成車輛底盤,可以提前把底盤的空間預留好,為電芯集成做好準備。

      而比亞迪也采用了全新的車型平臺e3.0,雖然還不清楚比亞迪是怎么做的,但在新的車型平臺也一定會對車身結構進行調整。


      企業為何爭相加碼布局CTC


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      從目前來看,國內外眾多車企、電池廠商已將目標鎖定在了電池車身一體化技術突破上。從特斯拉打樣,到零跑汽車、比亞迪的追隨,眾多相關企業已加速跟進電池車身一體化技術的布局。

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      特斯拉CTC技術

      2020年電池日上,特斯拉首次公布CTC技術,去年柏林工廠開放日上特斯拉展示了搭載CTC電池底盤一體化技術的Model Y。去年3月大眾汽車集團公開表示,其將在下一代電池集成技術中考慮CTP和CTC兩個方向;同年6月,沃爾沃也透露了下一代電池CTC等電池技術方面信息,并表示公司第三代電池系統集成技術的電池組將采用CTC方案和方形電芯。

      在電池廠商中,今年初寧德時代宣布將在2025年前后正式推出高度集成化的CTC電池技術,此外LG新能源也有相關技術布局。

      而在眾多企業加碼背后是CTC優勢及市場前景。國信證券分析稱CTC方案性能優勢體現為輕量化、更大空間、更長續航,更強性能;在空間方面,垂直空間增加10mm,電池布置空間增加14.5%;在續航方面,電池保溫性能得到優化,續航提升10%。

      申港證券也指出,CTC的本質就是將電池包上殼體和車身下地板合二為一,總體來看采用CTC技術利大于弊,有助于車企降本增效,搭載CTC的車型將獲得更高的毛利率和續航里程。在寧德時代董事長曾毓群看來,CTC技術下新能源汽車成本可以直接和燃油車競爭,乘坐空間更大。

      廣發證券電新行業首席分析師陳子坤認為,隨著電池廠商產品在產品環節上的延伸,如CTC向底盤延伸,單車產值的增加,毛利額的提升是可持續的。西部證券分析師認為在電池能量密度難以大幅度提升的情況下,電池車身一體化集成技術不失為一種有效的解決方案,預判未來這種技術會獲得較快的發展。

      但CTC電池車身一體化技術也存在一定的弊端,如果汽車發生故障導致電池需要維修,而這一技術下可能需要連帶底盤一同更換,增加維修成本。

      天風證券認為,電池車身一體化技術正處于從概念到量產階段;當技術尚處于概念階段時,通常看起來比較遙遠,但當技術開始落地,進展則往往會超出預期,隨著一眾企業入局,CTC技術有望加速實現大規模量產應用。國海證券預計,2030年我國電池車身一體化技術市場空間或將達到8500億元。
      在目前的新能源汽車領域,動力電池仍然是非常重要的一個零部件,甚至決定了一輛電動汽車的下限。但目前其發展遇到了一定的瓶頸,始終無法進一步突破。

      車企和電池汽車主要從兩個方面來尋找解決方案,一是從化學體系方面入手,研發新的化學體系,研發固態電池等方式,但進展并不明顯。

      另一種方法就是通過改進封裝工藝,在單位體積內塞入更多的電芯。在這條路徑上,車企和電池企業推出了CTP技術,即cell to Pack,取消電池模組;現階段又推出了CTC技術。

      但這對于目前的電池行業來說還不夠,在原材料價格持續瘋漲的情況下,還需要推動電池技術的革新。
      來源:車東西等網絡內容綜合

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