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把電池內建在底盤,為什麼CTC技術是新能源車大趨勢?

除了特斯拉之外,令人意想不到的是,第二家宣布CTC技術釋出的企業,既不是甯德時代等電池巨擘,也不是相當有實力的傳統車企,而是一個自主新勢力品牌——零跑。

把電池內建在底盤,為什麼CTC技術是新能源車大趨勢?

4月25日,零跑釋出了智能動力CTC電池底盤一體化技術。與此同時,零跑汽車董事長朱江明還宣布,該技術将免費開放共享,與全行業共享全域自研最新成果。

就目前來看,CTC目前僅有特斯拉實作了量産,而零跑的CTC技術将要搭載在全新零跑C01上,預計将在5月亮相。

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動力電池如何瘦身

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。而簡單來說,就是短期之内,電池材料不會有突破性的進展,能量密度無法大幅度提升,那麼工程優化也就成為了最簡單的方式,“騰出”更大的空間,放更多的電池。

目前的動力電池設計,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,和目前最高水準的CTC 3.0階段。

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在1.0時代,動力電池被稱為标準化子產品,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,這就導緻電芯的空間占比減小了。

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2.0的 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。最具代表性的就是甯德時代的CTP技術和比亞迪的刀片電池。

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3.0則是CTC技術的天下,CTC是Cell To Chassis技術簡稱,是指将将電池和底盤融合設計,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。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。

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。

CTC技術的難點攻關

作為目前行業最頂尖的技術,真正實作CTC,需要攻克的技術問題非常多。

首先就是CTC的根本,如何将底盤和電池做成一體化?零跑則采用了“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。

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而另外一點就是電池的密閉性,相比較傳統電車,零跑CTC技術下電池包融合在底盤内部,這就對底盤四周剛性擁有極高要求。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。

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除此之外,零跑還将BMS和雲平台結合成了AI BMS大資料智能電池管理系統,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。基于大資料,AI BMS可以對曆史資料進行學習,并提供更高效的充電政策以及電池監控等,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。

把電池內建在底盤,為什麼CTC技術是新能源車大趨勢?

CTC技術是目前電池企業和車企都在研究的技術,特斯拉已經實作了量産裝車,而零跑也正式釋出了這一技術。目前甯德時代等電池企業也在這一方面進行發力,随着車企和電池企業的共同發力,CTC技術将會加速上車。

把電池內建在底盤,為什麼CTC技術是新能源車大趨勢?

有業内人士表示,CTC方案是未來電動汽車電池成組技術的重要發展方向。而CTC方案也将率先應用在零跑中大型轎車C01上,而零跑C01,又能否成為零跑再次突圍的利器?

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