CTC——電動車電池的終極未來？

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總的觀點：前途一片大好

電動車對電池總是不滿足的，一直在向着更高密度，更安全，更大容量等目标的邁進。雖然目标都是一緻的，但達成目标的途徑不一定，新能源汽車的瘦身計劃有兩個突圍方向。一方面從材料路線，主要是通過研究不同的正極材料，例如多種磷酸鐵锂電池、三元锂電池等，帶來能量密度和續航的提升。另一方面則是從工程技術路線出發，從改良電池體積、電池包輕量化設計等方面實作續航的提升。CTP、CTC即為後者之一。

01

CTP

先說下目前新能源汽車電池的安裝方式。先将電芯先內建模組，模組集合成電池包，最終電池包再安裝到底盤上。電芯（Cell）模組 （Module） 整包（Pack） 底盤（Chassis）整車 （Vehicle）。

上述環節每省掉一個，就可以為整車節約下安裝電池的空間，降低整車重量，提升整車續航能力。

CTP無模組電池（Cell To Pack），将電芯直接內建至電池包。由于省去了模組組裝環節，CTP電池包空間使用率提升、電池包重量減輕、能量密度提升和成本下降，也是動力電池探索結構創新的重要方向。2019年，甯德時代全球首款CTP電池包量産下線，随後比亞迪的刀片電池，蜂巢能源的短刀電池，都是以CTP的形式實作配套，以及捷威動力的積木電池，遠景動力軟包CTP。

CTP技術與磷酸鐵锂電池結合達到成本、安全及能量密度的優秀組合，，以甯德時代與比亞迪為代表的兩大電池玩家CTP技術已經在2021年新能源銷量TOP 10中滲透了4成。中國電池企業從引領全球CTP技術開發，走向CTP技術全球輸出。

02

CTC

CTC電池底盤一體化技術，即“Cell-To-Chassis”，是指将電池、底盤繼承設計，提升車輛性能。該技術将電池和底盤融合在一起，更好的優化車輛空間和結構強度。CTC技術，直接将電芯安裝在底盤上，電池骨架結構和底盤車身結構合二為一。更通俗點說就是車身、電池和底盤形成一個融為一體。與CTP放棄模組相比，連整包都不用了，更為徹底。

CTC的整合做法，能有效減少零部件數量，提升空間使用率進而提升電池包的體積密度，同時讓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。根據相關行業及公司的資料，可以為電池布置空間增加14.5%，車身垂直空間增加10mm，更高的電池空間使用率，車身輕量化系數相比傳統方案提升20%，車身扭轉剛度提升25%；以及冬季保溫性能更好，車輛綜合續航增加10%。

該技術最早引起大衆的關注是特斯拉在2020年電池日，2022年4月底，零跑汽車正式釋出“CTC電池底盤一體化”技術，成為國内首個“吃螃蟹”的車企，也是全球第一家CTC底盤技術量産落地的品牌。甯德時代将于2025年正式推出高度內建化的CTC電池技術。除此之外，比亞迪、沃爾沃等在CTC技術上都有相關布局。

同是CTC，從實作電池密封結構的方法上也有兩個大的技術路線，一種是“無底闆車身+密封電池”，電池本身是整體，汽車沒有底闆。另一種是“完整車身+電池托盤”，電池包沒有上蓋，重點考慮的乘員艙密閉性。

03

技術展望

零跑的CTC尚不夠純粹，把電池模組而不是把電芯內建到了底盤。不是零跑不想，而是該技術還有不少困難，保障電池包的氣密性、CTC後的底盤碰撞安全性、有效防止熱蔓延，後續的維修問題都是需要克服的。

到整個産業鍊而言，CTP/CTC技術整體是以電池為核心，輔以相配應零部件的內建設計，電池企業更具有開發優勢，事實也是電池企業整體發力與落地應用比主機廠更早，不斷推進內建化電池包與一體化底盤全産業鍊布局。主機廠将從原采購電芯及模組，自行組裝電池包方式變成直接從電池企業整體采購電池包。

在制造技術上，相較于傳統電池包，CTP電池包去掉模組，PACK結構簡化的過程中，不同結構與與材料的增加或減少使用以及傳統結構件，在生産供應的格局上也會發生較大變化。比如電池包設計減少了中間模組，增加了導熱膠、結構膠等應用。而結構件也從鋼制鋁合金鎂鋁合金/塑膠及碳纖維複合材料等新材料轉變。

04

幾個觀點

1.就電池本身而言，固态電池、碳矽負極等新材料距離大規模應用落地還有一定距離。圍繞三元锂電池做材料創新，也似乎陷入了安全性、能量密度、經濟性的不可能三角。近幾年來電池創新更多出現在結構的優化和疊代上。CTP、CTC必然會有更多關注。

2.CTP之後大家必然選擇更“極端”的CTC技術路線，特别是車企。因為這不僅是技術創新，更關鍵的是，它将改變車輛設計和産業鍊，擁有CTC技術的主機廠将掌控更多主導權，是以無論是特斯拉還是大衆、沃爾沃甚至博世和本特勒都在搞。

3.前面有提到随着電池與整車結合方式的改變，帶來了整個産業鍊的變化，結構件及材料領域有了新機會的同時，那些原本做電池殼的企業必然迎來新的挑戰。

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