哈嘍!大家好,歡迎來到新一期的倒霉車研所,我是倒霉哥! 今天和大家解讀鋰電池MTP(Module to Pack)、CTP(Cell to Pack)、CTB(Cell to Body)、CTC(Cell to Chassis)結構技術及相互的關系,希望大家能喜歡! 喜歡記得一鍵三連哦,那我們進入主題。 喜歡電動車的朋友們在看各種汽車測評的時候,會遇到很多專業名詞,比如我們要說的,MTP、CTP、CTB、CTC這類的,名詞,剛接觸的朋友們會有點蒙圈,肯定都會想這都是啥意思呢,有啥關聯呢,通過這期倒霉哥的講解,我相信你們應該就不會蒙圈了! 我們先說一下新能源動力電池結構技術發展過程,是從MTP(有模組)到CTP(無模組)再到CTC(電芯底盤一體化),大概的發展方向是這個樣子,觀察力強的小伙伴就會問了,那CTB是什么技術,為什么沒有呢?其實CTB是CTP技術的一種升級版,說的嚴謹點他和CTC屬于并列關系,是比亞迪定義的新名詞,代表電池比亞迪刀片電池。 ![]() 為了簡單讓大家理解,上圖是這3種結構技術的結構區別,先讓大家有個直觀的感受,知道他們之前缺少了哪些,下面我們按照發展時間順序介紹一下每個技術的物理構造和優缺點,讓大家深刻理解這幾種技術的不同,先從MTP結構技術說起。 ![]() 傳統電池包 MTP結構技術 傳統電池包 MTP 即是電芯、模組成組電池包的形式,多個電芯組成一個模組,多個模組加 上 BMS、配重模塊等零部件則組合成電池包。 優缺點: 優點:結構強度大,電芯被外部結構件充分的保護所以結構強度好,成組難度小。 缺點:能量密度低,多個模組之間連接需要很多材料穩定連接,會占用大部分電池包的空間,導致電芯對電池包的利用率僅有40%這個占比很低額。 結構重量大,因為連接輔助材料過多,會增加電池包的重量。 安全性差,這種復雜多組連接結構,單個模組可能安全性還可以,但是多個模組之間安全就難以控制,不可控因素過多。 ![]() 這張圖就是最早的電池包,即MTP結構技術中電池包的主要結構。從電芯方面我們之前也說過了,一般是有3種狀態:圓柱體、方形、軟包。其中軟包電芯,一般用在手機上,我們就不多說了,圓柱體和方形,是比較常見的新能源動力電池電芯的選擇,圓柱體,代表品牌 特斯拉使用的21700、18650、4680等,方形代表品牌主要有,比亞迪(刀片電池)、寧德時代(麒麟電池)。 出于安全方面和封裝復雜程度方面的考慮,CTP結構技術就應運而生了。 CTP(Cell To Pack)技術,是對MTP技術一種精簡優化的一種技術,是一種無模組電池包結構技術。 ![]() 在電芯安全得到保證的前提下,CTP技術減少了內部線纜和結構件,讓整個電池包的體積能量密度和重量能量密度都得到了提升。 相比之前的MTP技術,CTP技術他是沒有模組結構的,直接由電芯封裝成電池包 再安裝到車上的一種結構技術。 ![]() CTP概念最早在2019年9月由中國寧德時代公司提出,2020年3月比亞迪提出刀片電池(因為CTC技術還沒被提出來,暫時被定義為CTP技術的一種),CTP技術相比上一代技術,提高了電池包的能量密度和制造成本和提高了一定的安全性,CTP技術是用一個大的模組代替了多個模組成包的結構,減少了很多線束和固定材料,減少了成本的同時,提高了電池包的空間利用率,側面也提高了電池包的安全性。 日前,寧德時代正式發布第三代CTP技術——麒麟電池。通過結構優化,麒麟電池的電池包體積利用率提升至72%(特斯拉4680電池體積利用率約為63%),搭配三元鋰電芯系統能量密度可達255Wh/kg(較特斯拉4680電池提升約13%),能輕松讓電動車實現1000km續航,并能支持4C充電倍率。麒麟電池將于2023年實現量產。 ![]() 說到寧德時代,就要提到比亞迪了,比亞迪公司提出的CTB(Cell to Body)電池車身一體化結構技術,將電池上蓋與車身地板進一步合二為一,從原來 電池包“三明治”結構,進化成整車的“三明治”結構,動力電池系統既是能量體,也是結構件。這種融合簡化了車身結構和生產工藝,是對傳統車身設計的一次顛覆性變革。 相比上一代CTP電池集成方案,電池系統體積利用率可提升至66%;搭載CTB技術的e平臺3.0車型,正碰結構安全提升50%,側碰結構安全提升45%;電池上蓋與車身地板集成后,能夠減輕重量。 22年5月20日比亞迪也發布了全球首款搭載了CTB技術的轎車,“海豹”!得益于刀片電池和CTB結構技術,很快海豹得到了消費市場的認可,銷量猛增。 ![]() 這個CTB結構技術和下面介紹的CTC結構技術,差不多,其實CTB算是CTC技術的一種存在形式。什么是CTC呢我們繼續介紹哈! CTC(Cell to Chassis)技術,將電芯與車身、底盤、電驅動、熱管理及各類高低壓控制模塊等集成一體的結構技術。 與CTP(Cell to Pack)無模組技術相比,CTC能夠進一步減少零件數量,簡化生產步驟,在降低成本的同時還能提升電池容量和續航里程。 CTC 電池集成方案主要有兩種,第一種是電池包底盤集成,直接將電池包集成到底盤框架中,或者直接使用乘員艙地板作為電池的上蓋;第二種是電池單體底盤集成,是將電池單體的殼體焊接或者膠粘,連接到底盤結構上,改變了電池的制造形式。前者可靠性高,后者集成優勢明顯但技術難度大且無法換電。 講到CTC技術有兩個品牌一定要給大家介紹一下,一個是特斯拉大家都很熟悉了,另一個就是中國品牌“零跑”C01這個品牌和車型。為什么要說這兩個品牌呢,因為,CTC技術是被特斯拉推向高潮的,在20年8月寧德時代提出CTC概念后,同年9月特斯拉電池日上,首次公開強調了CTC電池技術,并將該技術稱之為“未來所有電動車終極制造方式” 將這一產品的熱度推向高潮;零跑是領先于特斯拉發布的CTC技術的實車的品牌,車型是零跑的C01車型,也是蹭了一波熱度,備受關注。 ![]() 零跑C01 ![]() 零跑汽車CTC構架圖 這里說一下領跑的CTC和特斯拉CTC以及比亞迪CTB的差別: ![]() 結構分析圖 特斯拉和比亞迪都是講汽車底盤和電池板上蓋板合成一起,相當于去掉了汽車地板用電池上蓋板作為乘員艙地板,而,零跑則是舍棄了 電池的上蓋板,將電池融入到乘客艙地板上,倒霉哥更傾向于,特斯拉和比亞迪的做法,將汽車地板融入到 電池上蓋上這個結構,因為這樣電池還是一個整體,減少了高壓漏電的風險率;并且比亞迪得益于刀片電池正負極在z軸方向,并不是傳統的y軸,這樣提高了電池上方的抗壓能力。所以能通過50噸壓力測試;這方面強于其他電池。 ![]() 特斯拉4680電池 經過上面的介紹不知道大家對MTP CTP CTB CTC有沒有理解,希望能對各位有所幫助,總之不管,怎么設計,思路都是向著電池車身一體化方向發展的,不管什么結構技術,如果搭配不同電池技術,那得到的結果也會不相同,不管從制造成本和工藝復雜度還是從安全性耐久性來說,結果都是不同的,比如特斯拉的4680電池+CTC結構、比亞迪刀片電池+CTB結構、蔚來的三元鐵鋰電池+CTP結構等。 |
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