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盤一盤國内首家可量産 CTC 技術|零跑

盤一盤國内首家可量産 CTC 技術|零跑

對于從 C11 才開始接觸零跑的我來說,「成本效益之王」是我對零跑的第一印象,雖然也了解一些零跑的自研理念,但終究沒有太過關注。

當零跑的銷量頻頻登榜,開始進入新勢力第一陣營,我依然認為隻是「成本效益」政策的勝利。

但是今天看過零跑 CTC 電池底盤一體化技術釋出會之後,發現并不僅僅是價格那麼簡單。

相比傳統方案電池布置空間提升 14.5%,車身垂直空間增加 10 mm;

車身扭轉剛度提升 25%,達到 33,897 Nm/deg;

零跑 C01 将是全球首款量産 CTC 轎車;

未來可相容 800 V 平台,400 kW 快充;

零跑 CTC 将免費開放共享,不用新技術制造新壁壘。

對技術有這樣高追求的公司,與人們意識中的走低價路線的零跑判若兩「司」。自稱特斯拉和比亞迪之後自研範圍最廣的汽車公司,不應隻有低價标簽。

那麼,今天就來盤一盤零跑和它今天釋出的 CTC 技術。

01

為什麼要做 CTC

今天的重點當然是技術釋出會的主角:CTC 電池底盤一體化技術。

但是要講 CTC,首先要從 CTP,甚至是傳統電池包說起。

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解決大家關心的續航裡程問題,在動力電池層面的思路,就是讓電池「裝下」更多的電能。分解下去就是材料層面和工程結構方面。短期内電池材料并不會有突破性進展,能量密度難以有較大提升,是以工程優化則成了提升容量不可忽視的着手點,也就是優化空間,放更多的電芯。

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電動汽車發展早期的電池包形式,也是目前主流電動車采用的形式,就是标準化模組電池包。簡單了解就像是把大象裝入冰箱的 3 步:

先把電芯組裝成模組;

再把若幹模組組裝在一起加上外殼,成為電池包;

最後把電池包裝在車身上。

模組的存在使得電池包在整體技術要求和裝配方面變得簡單,其明顯缺點就是模組和外殼體積占用較多,空間使用率不高。于是便發展出了 CTP(Cell To Pack)技術,也稱為無模組技術,即電芯直接內建到電池包内,減少或省去了電池模組,把電池包內建到車身地闆上作為整車結構件的一部分。

CTP 的優勢是提高了體積使用率,減少了零件數量,提高了生産效率。目前的行業發展水準正處于從标準模組向 CTP 技術轉向的過程之中。而缺點則是碰撞安全、熱管理和售後維護。目前采用 CTP 技術的代表企業有比亞迪、蜂巢新能源和甯德時代。

以甯德時代為例,其 CTP 電池組的容量使用率增加 15%—20%,零部件的數量減少了 40%,生産效率提升了 50%,電池的能量密度提高 10%—15%。

CTC(Cell To Chassis)技術則是指将電池、底盤和下車身進行內建設計,進一步簡化産品設計和生産工藝的技術。通過減少備援的結構設計,有效減少零部件數量,在提升空間使用率和系統比能的同時,車身與電池結構互補,使電池抗沖擊能力及車身扭轉剛度得到大幅度提升。

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但這也就意味着 CTC 技術高度依賴于車身底盤研發。與标準模組和 CTP 相比,更需要整車企業的研發能力,在電池包設計方面需要更多介入。

在發展進度上,特斯拉 2020 年 9 月在電池日上釋出了 4680 電芯和 CTC 技術,今年 4 月剛剛在得州工廠正式下線傳遞 CTC 技術的 Model Y。2021 年 7 月初,在沃爾沃和大衆集團舉辦的戰略發展大會上,兩家傳統車企巨頭也都将 CTC 作為重點技術路線。甯德時代此前也表示将在 2025 年推出 CTC 技術。

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02

零跑的 CTC 強在哪裡

而此時,低調的零跑已經釋出了自己的 CTC,并宣稱零跑 C01 将成為全球首款搭載 CTC 技術的轎車,實屬國内 CTC 帶頭大哥了。

技術難點

根據釋出會的介紹,零跑電池內建化設計的思路來自于老總朱江明 2016 年從智能手機電池設計中汲取的靈感,當時便提出了內建化設計的思路。

據說朱總當時就成立了跨部門項目組,親自監督項目推進。經過多年的研發積澱,在結構、設計、驗證、工藝和工裝方面,研發團隊攻克了 32 項關鍵技術,克服諸多難點之後,零跑早年種下的種子終于發芽了。

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CTC 技術和傳統電動車電池包相比,在結構上差異迥然,最大的難點是既要內建化,又要相對子產品化。為了解決這個沖突點,零跑研發團隊提出電池底盤一體化結構,該結構解決了兩大技術難點:

結構方面:

電池和底盤一體化設計,創新性地應用了 CTC 雙骨架環形梁式結構,将電池骨架結構和底盤車身結構合二為一,既是車身底盤結構又是電池結構,整體結構效率更高。

氣密性方面:

通過車身設計實作電池密封,CTC 技術借用底盤基本結構,利用車身縱梁、橫梁形成完整的密封結構,相對于傳統汽車這是一大創新。

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技術效果

從技術結果上看,空間、續航、性能和安全方面都有明顯提升。

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更加內建化的電池結構,釋放了更多寶貴的底盤空間,整體電池布置空間提升了 14.5%,垂直空間增加了 10 mm。可不要小看這 1 cm 的距離,對于轎車有限的頭部空間來說,一分一毫都十分寶貴。

續航方面,更高的電池空間使用率除了能放更多電池以提升約 10% 的續航能力之外,同時提高電池保溫性能,緩解冬季掉電缺陷,進一步保證了冬季續航體驗。

車身性能方面,扭轉剛度提升 25%,高達 33,897 Nm/deg,可提供更好的行駛性能,更出色的操控性以及更好的響應。同時車身剛度越高,抵禦共振能力就越強,NVH 性能也會更好。

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再從軟體方面配合上零跑基于 BMS 和雲平台線上線下相結合的 AI BMS,融合大資料和 AI 深度學習等相關工具,可以實作更為主動的防護功能。

此外,零跑 CTC 技術還有很好的相容性和擴充性。可快速柔性化批量生産,實作跨平台跨級别适配。未來還可相容 800 V 高壓平台,支援 400 kW 超級快充。

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總結一句話就是,零跑的 CTC 來之不易,值得表揚。

03

自研的情懷

如果你以為故事到此為止,零跑靠 CTC 形成技術壁壘,優先占據市場優勢,那就格局小了。新能源汽車發展不能閉門造車,行業崛起也不是一家一人之事。

釋出會上,朱江明明确宣布,「零跑将對 CTC 技術免費開放共享」。好一個「新技術不應是壁壘,而是帶動産業向上突破的階梯」。

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電動汽車的快速發展,讓中國汽車工業真正有了彎道超車的機會。在機會的背後,不是投機取巧,而是全産業鍊上下無數中國工程師們腳踏實地的辛苦付出。而在研發方面,零跑一向主張自研,朱江明表示零跑已經成為在特斯拉和比亞迪之後,自研範圍最廣的車企。

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朱江明在釋出會上平淡地說了一句,「除了電芯,全是自研」。說起來豪邁,做起來可是真難,在國家層面越發強調技術自主和科技自強的大環境下,零跑在自研背後所經曆的困難和付出,值得被人們看到。

04

寫在最後

在我看來,零跑就像一個踏實肯幹又不喜言辭的工程師,就像零跑的創始人朱江明。

沒有花哨的營銷技巧,但在技術上一直咬定不放,連輔助駕駛晶片都是自研的,在現在的車圈實屬「不合群」。

當然,零跑的「自研」也并非完美。受限于自研,很多基礎性工作需要親自下手,從頭起步,一個必然的結果就是在初始階段的産品完成度不高。比如還不太好用的輔助駕駛,比如常被吐槽的高電耗等等。但隻要堅持走下去,所有的問題最終都會被攻克解決,自主研發能力就是解決問題的鑰匙,是企業行穩緻遠的保障。

最後,期待一波首款量産 CTC 技術的轎車零跑 C01 。

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撰文:42号鴿子

編輯:萊因哈特

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