動力電池的不斷迭代為新能源汽車提供動能，近日，CTC被推倒了風(fēng)口浪尖上，多家車企紛紛發(fā)布最新動力電池結(jié)構(gòu)創(chuàng)新成果，并實現(xiàn)量產(chǎn)，不禁猜想現(xiàn)階段CTC會不會成為新能源汽車的標(biāo)配？
CTP、CTB、CTC
CTP技術(shù)全稱為Cell To Pack，也叫無模組技術(shù)，電芯直接集成到電池包內(nèi)，成為主流集成方案。今年，寧德時代表示即將發(fā)布麒麟電池，這是寧德時代的第三代CTP技術(shù)。在相同的電化學(xué)體系，同等電池包尺寸下，麒麟電池的能量密度比4680大圓柱電池高出13%，能為電動汽車提供更持久的續(xù)航。
據(jù)悉，第三代CTP技術(shù)（麒麟電池）兼顧極速、無損、安全、高效等優(yōu)勢，適用磷酸鐵鋰、三元電池，涵蓋乘用車、商用車領(lǐng)域。麒麟電池采用磷酸鐵鋰時，系統(tǒng)能量密度超過 160Wh/kg、290Wh/L；采用三元體系時，系統(tǒng)能量密度可以做到 250Wh/kg、450Wh/L。
并且寧德時代的CTP技術(shù)動力電池正在加速發(fā)展，得到海外市場認(rèn)可。近日，寧德時代與歐洲電動客車企業(yè)Solaris公司達(dá)成合作。寧德時代將為Solaris的巴士產(chǎn)品提供采用CTP（高效成組）技術(shù)的磷酸鐵鋰電池，推動巴士電動化。
在2020年“特斯拉電池日(Battery Day)”上，特斯拉首次公開CTC（電池底盤一體化）技術(shù)，特斯拉CEO馬斯克甚至將該技術(shù)稱之為“未來所有電動車終極制造方式”，錨定動力電池發(fā)展目標(biāo)。馬斯克曾表示，采用了CTC技術(shù)后，配合一體化壓鑄技術(shù)，可以節(jié)省370個零部件，為車身減重10%。CTC技術(shù)并非僅適用4680電芯，同樣適用其2170電芯，預(yù)計未來還會兼容其它尺寸電芯。根據(jù)柏林工廠開放日釋放的信息，特斯拉柏林工廠將采用CTC技術(shù)生產(chǎn)Model Y。
自此之后，國內(nèi)外眾多車企、電池廠商布局CTC技術(shù)，大眾、沃爾沃、比亞迪、零跑、寧德時代等迅速跟進(jìn)。
5月10日，零跑發(fā)布零跑C01，并搭載無電池包CTC技術(shù)，此舉可謂震驚四座，“黑馬”零跑率先量產(chǎn)應(yīng)用開啟3.0時代。零跑提供的數(shù)據(jù)顯示，CTC技術(shù)可以使整車垂直空間增加10毫米，電池布置空間增加14.5%；在續(xù)航方面，綜合提升整車?yán)m(xù)航里程10%，未來可以實現(xiàn)“充電5分鐘，續(xù)航超過200公里”的加油式充電；在性能方面，扭轉(zhuǎn)剛度提升25%，輕量化系數(shù)達(dá)到2.4，提升20%。另外，在電池安全、電池壽命、電池性能等方面，均有不同程度的提升。
繼零跑之后，5月20日，比亞迪正式對外發(fā)布“CTB電池車身一體化技術(shù)”和首款搭載CTB技術(shù)的e平臺3.0車型——海豹。CTB電池車身一體化技術(shù)，將電池上蓋與車身地板進(jìn)一步合二為一，從原來電池包“三明治”結(jié)構(gòu)，進(jìn)化成整車的“三明治”結(jié)構(gòu)。發(fā)布會上，比亞迪汽車工程研究院院長廉玉波介紹道：“比亞迪動力電池系統(tǒng)既是能量體，也是結(jié)構(gòu)件?！边@種融合簡化了車身結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝，是對傳統(tǒng)車身設(shè)計的一次顛覆性變革。比亞迪CTB電池車身一體化技術(shù)簡化車身結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝。得益于CTB技術(shù)的優(yōu)勢，搭載CTB技術(shù)的e平臺3.0，在安全、操控、高效和美學(xué)方面都實現(xiàn)突破。同時，CTB技術(shù)實現(xiàn)了車身與電池系統(tǒng)的高度融合，整車扭轉(zhuǎn)剛度提升一倍。車身扭轉(zhuǎn)剛度可以超過40000N·m/°，進(jìn)而實現(xiàn)了安全性能的提升，正碰結(jié)構(gòu)安全提升50%，側(cè)碰結(jié)構(gòu)安全提升45%。
CTC商業(yè)化加速
據(jù)了解，CTC技術(shù)取消模組、電池包，將電芯直接集成至底盤，在減重、優(yōu)化車身布置方面具備較強(qiáng)優(yōu)勢，CTC技術(shù)被認(rèn)為是未來動力電池發(fā)展的重要方向。如今隨著CTC技術(shù)逐漸實現(xiàn)量產(chǎn)應(yīng)用，動力電池是否會迎來CTC潮？
清華大學(xué)車輛與運載學(xué)院教授、汽車安全與節(jié)能國家重點實驗室副主任宋健表示，CTC電池底盤一體化技術(shù)未來會成為行業(yè)主流，但車輛采用電池底盤一體化設(shè)計，也意味著車身結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，電池拆卸更加困難，在換電時較難操作。
雖然CTC具有諸多技術(shù)優(yōu)勢，但其面臨的挑戰(zhàn)也顯而易見，例如故障維修成本高、電池回收難等。如果搭載CTC技術(shù)的車輛發(fā)生事故，其電池組和底盤的一體設(shè)計，很容易造成連帶情況發(fā)生。比如事故只發(fā)生在車輛底盤一側(cè)，但是整體結(jié)構(gòu)件也會受到力傳導(dǎo)造成故障隱患，其維修成本必然更高。除此之外，對高集成度帶來的安全、散熱等問題也提出考驗，沒有模組和PACK結(jié)構(gòu)的保護(hù)，單個電芯的熱失控很容易導(dǎo)致整個系統(tǒng)熱失控。
零跑汽車CEO朱江明表示，零跑CTC技術(shù)的靈感源自手機(jī)電池結(jié)構(gòu)從分離式變成機(jī)身一體化，更加輕薄的結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠為整車成本、續(xù)航里程、座艙空間帶來相應(yīng)的優(yōu)化。
業(yè)界公認(rèn)的動力電池目標(biāo)是低成本、高比能、安全性強(qiáng)，創(chuàng)新集中在化學(xué)體系和物理結(jié)構(gòu)兩個方面。CTC電池技術(shù)的空間利用率高，對于電池電量的提升有顯著效果，有助于動力電池降本增效，期待后續(xù)的精彩表現(xiàn)。
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