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用电池包当底亚博买球网址盘的新能源车 你敢买

日期:2022-08-26
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亚博买球网址(文/贺重钢)在造车新势力经历了一轮又一轮的洗牌之后,零跑汽车成为了其中独特的存在。它不像“蔚小理”那般时常暴露于聚光灯下,也不像前途、威马似的有过短暂辉煌后便沉寂下来。从第一款定位电动轿跑的S01入市,到最新的C11进入主流细分市场,零跑一直以来都以比较务实的姿态在兀自发展着。

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亚博买球网址与光环围绕的一线造车新势力相比,零跑的起点并不高,但出身却并不平凡。其创始团队来自于安防巨头大华股份。零跑创始人朱江明曾任大华股份联合创始人、CTO。他是一个典型的技术控,虽然在零跑发展道路上朱江明并不如其他创始人知名,但他也是曾经放出豪言“三年内超越特斯拉”的那个男人。

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朱江明给零跑制定了明确的发展方向,低调的零跑也成为了中国唯一一家自主研发的新兴电动汽车公司。

亚博买球网址2022年4月25日,零跑科技正式发布了旗下最新研发成果---CTC电池底盘一体化技术。零跑创始人朱江明表示,CTC电池底盘一体化技术将会免费开放共享,让消费者能够享受到技术进步带来的红利。

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那么,问题来了,零跑提出的CTC电池底盘一体化技术到底靠谱吗?

首先我们需要弄明白到底什么是CTC电池底盘一体化技术?从字面上来解释,CTC就是Cell to Chasis即电池底盘一体化的意思。这个概念并非零跑原创,其实早在新能源时代来临之前,传统车企就已经提出过概念并且推出了概念化的产品。

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不过,让CTC技术首次走上台前的还是在新能源大军中有领头羊称号的特斯拉。2020年,埃隆·马斯克在特斯拉电池日上首次对CTC技术进行了诠释。在“硅谷钢铁侠”口中,CTC技术就如同是飞机将机翼用作油箱一样,在电动车上也“没必要往盒子里再装一个盒子。”

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熟悉马斯克的人都知道,他吹过的牛总有落地的时候。特斯拉自己的CTC技术将会在2022年德州超级工厂正式开始应用。

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而作为连续蝉联全球动力电池总装量榜首的宁德时代也将发展方向瞄准了CTC电池底盘一体化技术。宁德时代董事长曾毓群曾在中国汽车蓝皮书论坛上表示,宁德时代正加速CTC技术量产进程,预计在2024年投入量产。

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得到新能源汽车全球销冠品牌和动力电池总装量榜首同时青睐的CTC技术,自然也是其他企业争相竞逐的香饽饽。不过,按照零跑公布的信息,他们确实是其中量产化进程最靠前的中国企业。

动力电池结构经历了几个发展阶段?

CTC技术是对动力电池结构的一次重大升级,在新能源车发展初期,车企各自为政,所有整车产品都是以燃油车架构进行改造,动力电池只能见缝插针的进行布置。

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这种做法效率低下,电池组外形奇特,无法适应柔性生产方式,成本畸高。由此导致了新能源车初期发展“群魔乱舞”的乱局。

VDA标准模组

在经历了一段时间的摸索以后,汽车行业意识到只有统一电池标准才有利于行业健康成长。2015年,德国汽车工业联合会发布了动力电池的VDA标准尺寸以及结构要求,并获得车企认可。由此,动力电池发展正式进入1.0时代。

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VDA标准模组先将电芯集成为模组,模组再组成电池包,最后将电池包安置于车辆底盘。经过三轮组合,就成为了马斯克口中盒子里面套盒子的效果。

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VDA标准模组的好处是统一了动力电池制造标准,便于大规模推广。但劣势是制造难度加大,结构复杂,可靠性受到影响。而让车企最不能接受的是由于“盒子套盒子”,导致电芯布置数量减少,在电池能量密度偏低的时代,严重影响车辆续航。

CTP大模组

为了解决VDA标准模组的固有问题新能源电池包,汽车行业开始探究新的电池包结构。一个简单的解决方案就是减少电芯封装结构对底盘空间的占用,让电芯直接跨过模组阶段,直接组成电池包。

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这种结构被业内称之为Cell To Pack,即CTP大模组。改变电池包结构之后,单位尺寸内可布置数量更多的电芯,使得车辆续航表现优于应用VDA标准模组的产品。另外由于结构缩减,新的电池包在制造便利度和可靠性方面的表现都有所提升。

在新能源汽车这条赛道越来越拥挤,竞争越来越激烈的当下,各家车企对于车辆续航这一贯穿始终的性能指标有了前所未有的关注。为了将产品性能推上一个新的台阶,大家的目光再一次集中到了改良电池包结构上,这也就是CTC技术诞生的背景。

CTC电池底盘一体化技术的优势和劣势是什么?

既然为电池包减负已成为业界共识,那新技术自然也是延续了这一理念。在CTP大模组时代,电池包外壳需要做到足够坚固新能源电池包,才能对内部的电芯起到保护作用。虽然此时已经有基于纯电动车平台研发的新能源车产品,但CTP电池包仍然带来了两大问题。

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一个是电池包对于底盘空间的侵占,这导致我们看到的基于纯电平台的新能源车在车身尺寸方面都比同级燃油车要大一圈。这么做一方面是为了多放电芯,提升续航;另一方面是为了保证车内乘员乘坐空间而作出的妥协。

第二个问题是电池包的重量偏高,这就导致搭载这类电池包的新能源车底盘调校令人伤脑筋,稍有不慎就会带来灾难性的车辆动态表现。

所以,拆掉电池包的外壳已经成为了刻不容缓的一件事,而CTC技术就是最好的解决方案。简而言之,CTC技术取消了之前的模组和电池包的概念,直接将电芯布置在车辆底盘上,并且通过结构优化,使其具备比CTP大模组电池包更好的性能和更低的制造成本。

从零跑官方透露的信息来看,其所采用的CTC电池底盘一体化技术可使零部件数量减少20%,结构件成本减低15%,同时空间增加14.5%。乘员舱垂直空间也提升了10毫米,能够让零跑后续新车在维持漂亮比例的前提下,为车内乘员提供更好的乘坐体验。

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当然,CTC技术也并非完美,其自身仍然存在一些显而易见的问题。首先,高度集成化的设计导致了维修便利性变差。若电芯受损,单独更换模组或者电芯的廉价解决方案难以执行。同时新能源电池包,与车辆底盘集成度极高的电池组也让换电这条补能路线难以实施。

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由于取消了容纳电芯和模组的外壳,因此应用CTC技术的电池包需要对结构安全和温度管理等方面作出更高要求。

零跑与特斯拉的CTC技术不是一回事?

前面提到了零跑是国内CTC技术应用的排头兵,而放眼全球,特斯拉也加快了CTC技术的量产进程。那么两者的技术路线是否完全一致呢?

答案是否定的。由于CTC技术仍然存在的一些问题,零跑在推进其量产应用时选择了相对保守的路线新能源电池包,即电芯仍旧先组成模组,然后再被集成到车辆底盘当中。这种做法有人称其为MTC(Module to chassis,模组集成底盘一体化)。

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除了规避安全风险以外,零跑采用的技术路线具有更易量产、维修便利性更好的特点。在单个电芯出现问题后,工程师可以打开电池包下盖,取出有问题的模组进行替换或维修。在制造环节,车辆装配工艺、电池包固定方式都不需要太大改变,生产线调整更迅速。

反观特斯拉,其采用了目前最为激进的CTC技术路线,即真正将电芯集成于底盘上。座舱地板成为了电池包上盖,组成前后车身的两个大型铸件也依靠电池舱进行连接。这种做法与我们小时候常玩的四驱车有些类似。

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极致的做法让特斯拉能够在减重、提升车内及电池包空间利用率上获得更大优势,但同时对于电池管理系统有极高要求,安全冗余需要做得更到位,同时也需要考虑到如何消除用户对直接坐在电池上所产生的心理负担。

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两者的选择都具备其合理性,零跑处于品牌爬升阶段,需要考虑到现有的产品兼容性,控制好成本和价格,进一步扩大市场份额;已经是新能源顶流角色的特斯拉则需要凭借更多更先进的技术来形成壁垒,巩固自身地位。

归根结底,汽车厂商研发CTC技术是与电池供应商争话语权。不管是哪家主机厂都不愿意沦为电池供应商的傀儡,花费巨额自己研发的产品最终被电池包给卡了脖子。

作为普通消费者,我们只能寄希望于汽车行业能够把动力电池能量密度低、补能速度慢、电芯稳定性差等问题尽快解决。

亚博买球网址如果CTC技术是一剂良药新能源电池包,那么你真敢买用电池包当底盘的新能源车吗?