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取消电池包,CTC技术欲搅局电池江湖?

作者:
汽车观察
2022/04/26
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继特斯拉后,无电池包CTC技术领域迎来新玩家。

4月25日,零跑汽车对外正式发布智能动力CTC电池底盘一体化技术(以下简称“零跑CTC技术”)。在此之前,CTC技术只有特斯拉实现了量产。某种意义上,零跑是一枚妥妥的追赶者。

作为占据整车成本30%以上的核心零部件,动力电池对于电动汽车的重要性不言而喻。作为创新企业的零跑汽车,为何敢做国内首个“吃螃蟹”者?

 

取消电池包将成趋势

 

一般而言,要提升动力电池的性能基本沿着两条路线出发:一是材料路线,通过物理、化学等基础学科的突破,带来能量密度提升;二是工程路线,基于现有电池技术,通过工程手段,实现电动车性能的提升。

从材料路线角度看,由于目前电动车普遍搭载的是锂离子电池,要想通过材料方面的创新提升电池性能难上加难,虽然业内对关于包括钠离子电池在内的新型电池已开始涉足,但离大规模化量产应用还有很长一段距离。

从工程路线的角度看,当下通过工程手段提升电池性能,成为大多数电池企业和车企的选择,如目前大规应用的CTP(Cell To Pack)无模组技术。比亚迪刀片电池,正是应用该项技术的典型代表。

新能源汽车动力电池是由电芯、模组、整包电池(PACK)三层结构构成,电芯串并联为模组、模组串并联为PACK,加上配电模块、电池管理系统(BMS)等,从硬、软件上构成一个完整PACK。

当前被业内看好的CTP技术则是直接跃过了电池模组这一环节,通过将电芯直接集成到电池包中,从而提升空间利用率和生产效率,带来能量密度的提升,并降低动力电池制造成本。

CTC技术是Cell to Chassis的简称,它是CTP技术的进一步延伸,其核心在于省去模组、打包过程,将电芯直接集成到汽车底盘上,实现更高程度集成化。这样一来,简化了产品设计和生产工艺,这也是新能源汽车发展的一大趋势。

事实上,该项技术在业内并不陌生,早在2020年,特斯拉首次公开CTC电池技术时,将该技术称为“未来所有电动车终极制造方式”。2021年,宁德时代也称,将在2025年推出高度集成化的CTC电池技术。

据悉,零跑CTC技术应用车身结构作为电池包外部结构,取消了电池包的部分结构设计,通过重新设计电池承载托盘,使整个下车体底盘结构与电池托盘结构耦合,创新了安装工艺。

 

CTC技术有何优势?

 

谈及该项技术的优势,零跑科技电池产品线总经理宋忆宁坦言:“通过CTC技术,零跑汽车零部件数量减少20%,结构件成本减低15%,而提高整车刚度25%,实现了高度集成化和模块化。”

当然,CTC技术的应用所带来的优势远不止如此,其还可以提升内部空间、增加续航,乃至降低成本等。

空间方面,因为该技术高度集成化的原因,可以有效节省空间。据宋忆宁介绍,相比传统电池技术,零跑CTC技术布置空间可以增加14.5%,这可以消除电池包与车身之间的安装间隙,使车身垂直空间增加10mm。同样在该技术上已开始研发的宁德时代董事长曾毓群此前也表示,CTC电池技术,可以进一步提升底盘通过性和车内的乘坐空间。

续航方面,因为相较于普通电动车的动力电池,CTC技术省去了电池包等部件,所以使整车的整备质量进一步降低,在实际行驶的时候,自然会更加省电。具体到零跑CTC技术上,其因具有良好的气密性,可以提升电池保温性能、电池可布置空间等,同时基于创新性软件应用AI BMS大数据电池管理系统带来的能耗经济性管理,综合提升整车续航里程10%。

在成本方面,已经量产CTC技术的特斯拉CEO马斯克表示,采用了CTC技术后,配合一体化压铸技术,可以节省370个零部件,将每千瓦时的电池成本降低7%。

值得一提的是,CTC技术不仅会重新布置电池,还会将三电系统纳入进来,包括电机、电控、整车高压等。未来,CTC技术还将进一步通过智能化动力域控制器优化动力分配和降低能耗。

从技术原理来看,零跑、特斯拉、宁德时代确实没有吹牛,因为高度集成化的电池,确实能够带来上述优势。

纵观业内,除了特斯拉、零跑外、宁德时代,还有许多整车企业如比亚迪、大众、沃尔沃、福特,电池企业如LG,创业公司如悠跑科技等,均在CTC技术的研发与应用上有所布局。

可以预见,随着越来越多的企业研发、布局、应用CTC技术, 该技术有望加速实现大规模的量产应用。

 

以新技术带动产业向上

 

据悉,首款搭载零跑CTC技术的车型——零跑C01,是全球首款无独立电池包的纯电动车,也是零跑汽车品牌向上的旗舰车型,将于近期开启首秀及亮相。

从官方透露的数据上看,零跑C01的一些性能已赶超特斯拉Model 3。如,零跑C01搭载的电池组最大容量为90kW·h,最大续航里程为700km,显然要高于Model 3 675km的续航里程。

此外,官方称零跑C01的双电机四驱版,零百加速时间在3s级别,完全可与Model 3的水平媲美。

之所以能成为首批量产应用CTC技术的车企,离不开零跑汽车自2015年进入造车行列以来,一直坚持全域自研技术的路线。如今7年过去,其终于进入技术成果加速涌现的阶段。

值得一提的是,此次发布会上,零跑科技董事长朱江明宣布,将对零跑CTC技术免费开放共享,让全球消费者共享技术进步红利。在他看来,新技术不应是壁垒,而是带动产业向上突破的阶梯。

“我本人是一个工程师,重视研发,喜欢创新,零跑汽车自创立之初,就确立了在核心技术领域走软硬件一体化的全域自研发展路线。新能源汽车发展不能闭门造车,行业崛起也不是一家一人之事,交流、互联才是中国汽车赶超全球的关键。”朱江明进一步表示。

由此来看,零跑CTC技术的推出以及对全球共享,不仅让零跑汽车自身在纯电动车领域上再上台阶,而且还将对整个新能源汽车产业产生积极影响。

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