CTB与CTC电池技术引领新能源汽车革命,比亚迪海豹与零跑C01率先采用
2024-11-26 15:02:57发布 浏览10次 信息编号:182629
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近期,CTB、CTC等多款电池包结构优化的车型已宣布预售。比亚迪Seal()新车的最大亮点是其基于e平台3.0的CTB电池车身集成技术。首款不采用电池组CTC技术的量产电动汽车,乐跑C01首次亮相并正式开启预售。 2022年伊始,宁德时代中国乘用车解决方案部总裁向彦火在第十届全球新能源汽车大会上透露,宁德时代将于2025年左右正式推出高集成CTC电池技术。 CTB、CTC等技术成为当前新能源汽车企业与动力电池企业争夺的热点。
1. CTB和CTC技术介绍
CTC电池集成方案(电池到底盘)是将电芯直接集成在地板框架内,将上下地板作为电池箱。 CTC的概念并非零跑汽车原创。事实上,在新能源时代到来之前,传统车企就已经提出了概念,推出了概念产品。
从披露的信息来看,采用的CTC电池-底盘一体化技术可减少零部件数量20%,结构件成本降低15%,空间增加14.5%。乘客舱的垂直空间也增加了10毫米,让新车型能够在保持优美比例的同时,为驾乘者提供更好的乘坐体验。
比亚迪去年披露了正在Ocean-X概念车上开发的CTB技术。如今,一年后,这项技术将正式量产并推出在密封件上。什么是CTB技术? CTB技术首先采用源自特斯拉的结构化电池技术。 2020年特斯拉电池日上,披露了电池本体集成技术。业界认为,特斯拉很快就从pPack直接跳到了CTB技术。
取消了电池上盖,电池上盖与车身底盘合二为一。在这样的设计下,前排座椅可以直接固定在电池上。从下图可以看到,座椅直接安装在电池上,座椅和电池之间设计了几根方钢,起到缓冲和加固的作用。
特斯拉采用电池-车身一体化技术后,结合一体化压铸技术,可节省370个零部件,车身重量减轻10%,每千瓦时电池成本降低7%。
也有业内人士提出,将电池“模块”或电池块直接吊装到底盘中(直接简化电池组),即整车以集成为主要需求,这就是所谓的CTV() 。目前,随着新能源汽车滑板底盘技术的不断升温,CTV概念逐渐被业界认可。
2、CTB与CTC技术对比
前面提到,零跑汽车是中国CTC技术应用的领先者,而放眼全球,特斯拉也加快了CTB技术的量产进程。零跑CTC技术和特斯拉CTB技术路线有什么区别?
目前,CTB和CTC电池组的结构优化技术还存在一些难点。首先比亚迪电池组拆解,高度集成的设计导致维护便利性较差。如果电芯损坏,单独更换模块或电芯的廉价解决方案很难实施。同时,与车身、底盘高度集成的电池组也使得换电的能量补充路线难以实现。由于取消了包含电芯和模组的外壳,采用CTB和CTC技术的电池组需要对结构安全和温度管理提出更高的要求。
力宝在推广其量产应用时选择了相对保守的路线,即电芯仍然先形成模组,然后集成到车辆底盘中。有人将这种方法称为MTC(模块集成和机箱集成)。
除了规避安全风险外,采用的技术路线还具有更容易量产、维护更方便的特点。当单个电芯出现问题后,工程师可以打开电池组下盖,取出有问题的模组进行更换或维修。在制造过程中,整车装配工艺和电池组固定方式不需要做太多改变,生产线可以更快速地调整。
而特斯拉则采用了目前最激进的CTB技术路线,即将电芯真正融入到底盘中。驾驶舱地板成为电池组的上盖,构成前后车身的两个大型铸件也通过电池舱连接起来。得益于CTB与电池出色散热的结合比亚迪电池组拆解,激进的特斯拉直接取消了电池包内的液冷管以及电池包内的所有其他结构件。
极端的做法让特斯拉在减重以及提高车内和电池组的空间利用率方面获得更大的优势,但同时对电池管理系统的要求极高,安全冗余需要更加到位。它还需要考虑如何消除用户直接坐在电池上所带来的心理负担。
两种选择都是合理的。 处于品牌爬坡阶段,需要考虑现有产品兼容性,控制成本和价格,进一步扩大市场份额;已经是新能源领域顶尖玩家的特斯拉,需要依靠越来越先进的技术来形成壁垒,巩固自己的地位。
从发展趋势来看,淘汰电池组将成为必然趋势。电池与车身一体化设计除了提高空间利用率外,还提高了整车结构强度。没有了“电池组”的存在,结构布局也会相应地更加简单,车身的重量自然也会减轻。对于纯电动汽车来说,减重意味着续航里程的增加。
归根结底,汽车厂商开发CTC和CTB技术是为了与电池供应商争夺话语权。无论哪家整车厂愿意成为电池供应商的傀儡,其花费巨资开发的产品最终都会被电池组窒息。
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