近期，有些車企轉頭去做手機了，也有一些做手機的企業又跑去做汽車了，看上去都是一副“不務正業”的樣子。但從技術發展和內建的角度去看，手機和汽車——尤其是電動車——其實還有幾分相似。
十幾年前，手機電池還是需要拆下單獨充電的，而到了現在它已經被內建到手機内部，不需要拆就可以省去一些用于包裝和保護的部件。汽車的動力電池雖然不用拆下來去充電，但随着內建程度的提高，也在不斷舍去多餘的部件。同時，也跟手機電池一樣，随着OTA更新，還會不斷的優化。
動力電池的“瘦身史”
動力電池的設計大緻可以分為3個大的階段，分别是标準化子產品的1.0時代，采用大模組的CTP 2.0時代，和代表目前業界最高水準的CTC 3.0階段。
在1.0時代，動力電池被稱為标準化子產品，結構非常繁瑣，從内到外分别為電芯、模組和電池包。許多個電芯打包成一個模組，許多個模組再打包成電池包，最後安裝在車上。但隻有電芯是用來供電的，這種“過度打包”不僅需要設計、生産額外的零部件，也要占用額外的空間，這就導緻電芯的空間占比減小了。
标準化子產品 | 圖蟲創意
2.0時代被稱為“大模組”時代，主要思路就是設計更大的模組，減少模組數量甚至是無模組，來盡可能減少這個層面的零件數量和空間占用，最有代表的就是甯德時代的CTP技術和比亞迪的刀片電池。
甯德時代：CTP技術和比亞迪：刀片電池 | 中信證券[2]
3.0時代标志着電池和底盤內建設計的方案開始問世。CTC是“cell-to-chassis”的簡稱，就是“将電池和底盤融合設計”的意思。同時，還要有更智能的BMS（電池管理系統），對電池的使用進行更智能的監控、管理和優化。
CTC方案與傳統方案對比
CTC技術到底難在哪裡？
說起來容易，但要真實作CTC，技術問題非常多。将電池和底盤做融合，目的就是通過這種內建化的設計減少零件數量，壓縮空間體積，提高整車的電量和續航。但到底要怎樣融合，如何保證電池的防水性能，減少層層包裝後電池安全性如何保證，如何調整生産線、如何測試、量産、維修，這些都是需要考慮的問題。
在2016年，零跑汽車董事長朱江明受到智能手機電池內建式設計的啟發，率先在内部提出了将動力電池和底盤內建為一體的想法。經過6年的的不斷研發、試驗、改進，最終實作了CTC技術的量産化落地，将搭載在他們的新款旗艦車型零跑C01上同步量産。
CTC技術硬體創新上，最基礎也是最關鍵是“怎麼把底盤和電池做成一體化”，零跑給出的答案是“一體化托盤結構”。設計思路是把電池安裝到一個電池托盤内，然後再把這個托盤安裝到底盤下方，像是一個倒扣的餐盤。為了提高電池的牢固程度，電池的上下也和托盤、底盤固定。整個內建化設計既是車身結構，又是電池結構。
就像現在的手機大多數可以做到電池和電路結構的防水，電動車在雨天、涉水路況上也需要做到良好的防水。在1.0的2.0的電池結構中，經過層層包裝，動力電池的防水性能其實不難做到，但到了3.0的CTC時代，模組和電池結構都被精簡，如何靠底盤和托盤結構實作防水，是一個非常難的問題。
大面積的金屬闆件是通過焊接的方式組合到一起的，考慮到防水性能，傳統的焊接和檢測方式也就不再适用了。為了解決這個問題，零跑采用了特殊的工藝，提高了焊接品質、精度控制和焊接的一緻性，也提出了新的氣密性檢測方法和返廠維修方案。在底盤和托盤的連接配接處，采用了“鉚釘+密封膠條”的組合，保證防水性能。
底盤和托盤連接配接的鉚釘和密封膠條
除了防水，行駛過程中磕磕碰碰在所難免，電池要能夠在這些外力下依舊“堅挺”，一體化托盤的結構也能很好的實作這一點。比如，托盤并不是平整的一張闆，上面有橫縱交錯的梁作為骨架，可以很好地增強底盤和托盤的強度。在車身側面，還裝有吸能結構，有事兒它真扛：當發生側向的劇烈碰撞時，沖擊力會優先傳導至吸能闆，吸能闆産生形變進而吸收掉沖擊力，最大程度降低對支撐結構和電池的影響，保證電池的安全。
橫縱梁組成的骨架結構
越來越“聰明”的電池
有了硬體的創新和突破，當然也要有旗鼓相當的軟體創新做支撐，零跑将BMS和雲平台結合成了AI BMS大資料智能電池管理系統。它就像是一個可以不斷學習進步的智能管家，對電池進行時時刻刻的守護，并且可以通過OTA進行全生命周期的軟體更新，讓電池更安全、更長壽、也更高效。
比如，AI BMS可以實時監控電池的各項名額，并把資料發送到雲端進行AI資料模組化，得到電池目前的狀态，并通過APP回報給車主。有了這些資料和狀态，AI BMS就可以基于已經發生過的曆史故障進行深度學習，在下次故障前做到提前預警。它還能自動糾正錯誤的電池使用方式，并提供更智能的充電政策，讓電池始終工作在最佳狀态。
如果說，一體化托盤結構讓電池具有一副可靠、強力的“鋼筋鐵骨”，那AI BMS則賦予電池“心智”，讓電池越來越“聰明”。身心的全面進化，讓零跑的CTC底盤成為了新生代車型的能量母體，不僅可以适配高度內建化和子產品化的生産，在未來還具有非常強的功能擴充性。
坐在電池上開車是種什麼感受？
零跑的CTC技術，帶來的也不僅僅是電池系統的改善，它對整車的性能都有不同程度的提高。在即将亮相的零跑C01車型上，CTC技術就帶來了安全、性能、駕乘體驗和成本四個方面的改善。
電池的安全性肯定是電動車最基礎也最重要的名額了，在出廠前，電動車的電池都要經過“上刀山下火海”等各種考驗，零跑比國标還多8項檢測的嚴格标準，證明了通過電池和車身結構的強度互補，再加上AI BMS的全時守護，電池安全性得到了大幅度的提升。
得益于CTC底盤的結構設計，再加上AI BMS對能耗的經濟性管理，可以達到綜合工況700公裡以上的續航。同時，CTC技術讓車身扭剛度提升25%，整車重量降低了15kg，操控性能也進一步增強。
CTC高度的內建化，消除電池與車身之間的安裝間隙，車身垂直空間增加10mm，加上5米長的水準車身也讓車内空間非常充足，駕乘體驗極佳。
最後，得益于CTC帶來結構精簡，C01整車的零件數比傳統方案減少20%、結構件成本降低15%，更加的便于大規模量産。
在這些性能提升下，零跑C01成為了一輛大空間、長續航、操控性和安全性都更強的中大型轎車。
而最難能可貴的是，零跑不僅提出了CTC技術的理念，還通過6年的努力、鑽研和推翻重來，讓這個理念變為現實，并通過零跑C01證明了CTC技術給整車性能帶來的改善，讓動力電池技術正式進入了3.0的新時代。相信在未來，電動車肯定會再次卸掉厚重的枷鎖，完成再一次瘦身，我們不用再有電量的焦慮，能夠更加自由地一路“零跑”。
參考文獻
[1]一種電動車車身與電池包內建結構 CN202121278218.5
[2]宋韶靈：新能源汽車動力電池行業投資政策：全球電動化浪潮，優質供應鍊受益.中信證券