零跑首发CTC电池底盘一体化技术,能否超越特斯拉?

番茄爱车 2022-04-27

特斯拉电池新能源汽车

2441 字丨阅读本文需 6 分钟

被外界视为技术变革又一风口的CTC技术又传来新消息。

日前,零跑汽车官方发布了智能动力CTC电池底盘一体化技术,将在大型轿车零跑C01上率先量产应用。

值得一提的是,零跑科技董事长朱江明宣布将对智能动力CTC技术免费开放共享,与全行业共享全域自研最新成果。

所谓CTC,也即Cell to Chassis,可简单理解为电芯直接安装到底盘上。

具体来说,就是将电池、底盘和下车身进行集成设计,通过减少冗余的结构设计,有效减少零部件数量,从而提升空间利用率、系统比能,并提高电动车的空间、续航和操控的一种电池方案。

据悉,零跑C01将是国内首款搭载该技术的量产车型,将于今年第二季度正式发布。新车可以实现“充电5分钟,续航200+公里”,以及“3秒级”零百加速。

零跑汽车方面透露,基于减少了冗余的结构设计,可以带来车身扭转强度提高25%、续航里程提高10%、车身重量降低20%、车内垂直空间增加10毫米、电池布置空间增加14.5%,后续可兼容800伏高压平台和支持400千瓦超级快充的优势。

天风证券指出,随着电动汽车对于便捷性、轻量化的要求提升,CTC将逐渐成为技术研发和应用的重要方向。

越来越多的车企也瞄向了动力电池CTC技术,如特斯拉、Canoo和零跑处于加速量产阶段。

此外,比亚迪、大众、沃尔沃等车企,宁德时代、LG等电池企业均在CTC市场上有所布局。

值得注意的是,CTC有集成化、轻量化的优势,能进一步降低制造成本,但也将面临故障维修成本高、电池回收难等缺点。

零跑在动力电池3.0时代的野心

如果我们将动力电池的发展历程划分为三个阶段,最初的1.0阶段现在回头去看问题多多,零部件多、系统成本高、无法灵活进行电量与电压配组……都是制约了产品技术提升的原因;到了2.0时代,CTP大模组技术大行其道,体积利用率提升了15%至20%,零部件数量减少了15%到20%,生产效率也借此提升了30%;

截至目前动力电池技术最大的突破便是3.0时代标志性的CTC电池底盘一体化技术,它在CTP大模组的基础上将零部件数量进一步减少了20%,结构件成本降低了15%,整车刚度提高了25%,达到了高度集成化与模块化。

简而言之,CTC就是cell to chassis的首字母缩写,指的是将电池、底盘与下车身进行集成设计,通过减少冗余的结构设计,有效减少零部件数量,在提升空间利用率和系统比能的同时,车身与电池结构互补,使电池抗冲击能力及车身扭转刚度得到大幅度提升。

必须厘清的是,CTC并不是CTP的升级版,CTP并没有突破电池包的限制,而CTC则直接涉及到整车最关键的核心部件——底盘,这是以往在电池领域占主导地位的电池企业无力独立完成开发的整车厂商核心优势所在。

平心而论,发布国内首款可量产CTC电池底盘一体化技术的零跑,并不是这条赛道上唯一的选手。在今天之前,与CTC发生关联的还有另外几个更为响亮的名字——特斯拉、宁德时代、大众、沃尔沃以及众多新能源汽车品牌,毕竟业内公认的一点就是CTC的出现将改变新能源汽车产业链分工,具备技术研发优势的OEM将掌控更多主导权。

特斯拉在18650时代的代表产品Model S有着14或者16个模组,到了21700时代的Model 3便减至4个大模组,及至4680主打之时便会是CTC解决方案。沃尔沃的第三代电池集成走的也是CTC技术路线,将电芯集成在一个箱体之上,电池包的上盖是座舱的地板,下方就是一体水冷,如此一来,电芯壳体可以在设计中兼具结构件的功能。

在这条赛道上,如果想要抄近路走捷径,一定会被这些更加强大的玩家甩在身后,好在零跑自品牌创立之初便确立了走一条短期最难但长期正确的全域自研路线,以技术创新构筑企业底层核心竞争力。正如朱江明所说:“零跑的创新一定要基于电动车和燃油车的差异去创新,而不是盲目地去搞创新。”

零跑在CTC技术路线,走上一条先发、不跟随、原创的道路。

自朱江明在2016年从手机电池由分离式变成机身一体化中获得灵感进而提出CTC概念之后,零跑在2018年便成为行业内较早完成CTP大模组方案的整车企业之一。2019年到2020年的两年时间里,零跑完成了两版CTC技术的工程实践方案迭代,初步完成了CTC方案的设想。终于,零跑在2022年成为全行业内最早实现CTC电池底盘一体化量产技术落地的企业之一,将此前被认为有可能最早完成这一技术量产落地的特斯拉甩在身后。

就在五个月前,国务院发布了《新能源汽车产业发展规划(2021-2025)》,强调要强化整车集成技术创新,提出研发新一代模块化高性能整车平台,攻关纯电动汽车底盘一体化设计、多能源动力系统集成技术。在这样的大背景之下,哪家整车企业在CTC这条赛道上跑得最快,就最有可能赢得先机。

电池包主导权:车企说了算

以往动力电池包的发展,关于PACK的主导权一直都是电池厂商、车企之间的拉扯。

过去 1.0 时代标准化模块基本就是一种整包的形式,车企极为被动,需要根据由许多个电池模组组合的电池包尺寸来考虑车身尺寸、续航里程等等,主导权完全在电池厂商一方。

2.0 时代大模组则相对减少了其中的组模的数量,减少电池包的空间占比,使得车企在整车设计上能得到更充足的发挥。

而 3.0 时代 CTC 技术意味着主导权完全在车企一方,电池厂商扮演的只是作为提供电芯这一原材料角色。

经过不断的优化,车企已经逐渐掌握了 PACK 的主导权,PACK 技术的红利逐渐消失,电池厂商在电池包上的主导权越来越小。

从零跑 CTC 技术可以看出,其技术研发需要更多的涉及底盘硬件和结构设计,车企在这方面无疑会更具优势。

即便底盘开发的技术壁垒相比燃油汽车已经大幅下降,但 CTC 技术涉及到的技术多与硬件结构相关,是车企更加擅长的领域。

因此,CTC 技术的量产对于车企而言,只需要与电池厂商商讨电芯与车身结构融合的最佳方案,相比过去模组化时代,这更加有利于车企产出更加理想的车型。

乘联会秘书长崔东树认为,CTC 技术是一个比较强的整合技术,这使电池能量密度能更有效地提升、车辆设计更加轻量化,对整车形成更加独立个性化设计,对车企来说是比较好的一个事情,也使车和电池设计能有更有效的匹配。

但这不代表车企已经能够毫无顾虑地走到这一步,要采用所谓的 CTC 技术需要达到以下业内一致认为的先决条件:

由车企来主导从电芯到纯电动整车的生产,并按照一定的数量,如 50 万台产能配合单台 80kwh 左右的量(40GWh)这样的最小单元去布置;

一定围绕爆款来设计,要在平台上用不同的电量、不同的车身结构和不同的细分市场去实验;

足够的稳定性,从电芯的材料体系到尺寸不能轻易改变。

三个先决条件其实归根到底就是量的规模。

CTC 技术意味着整个圆柱电芯都需要在一个底部支撑部件上进行,所有零部件制造完成后直接与车体进行整合,为了解决结构固定和密封问题,将使用车身下地板作为上盖密封,使得整个电池包也变成了不容易运输的部件,因而订单的稳定性对于车企来说至关重要。

来源:牛车网,反光镜里看社会  , 钛媒体

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