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這幾年,電池結構演進成為電池企業技術發展的主流方向。以寧德時代、比亞迪和特斯拉為代表的企業,都在不斷改進電芯形狀和電池結構。
目前來看主要分為三代產品,CTP(Cell to Pack)、CTB(Cell to Body)和CTC(Cell to Chassis或Cell to Car),逐級發展集成度越來越高。
▎CTP技術 寧德時代 & 比亞迪
▎特斯拉 CTC方案和一體化壓鑄技術
▎零跑汽車“CTC電池底盤一體化”技術
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零跑汽車的自研化成果,利用車身設計實現電池密封,CTC技術借用底盤基本結構,利用車身縱梁、橫梁形成完整的密封結構,解決氣密難題,相對于傳統汽車這是一大創新。
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CTC技術為電池布置空間增加14.5%,車身垂直空間增加10mm,更高的電池空間利用率,以及冬季保溫性能更加,車輛綜合續航增加10%。
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而車身輕量化系數相比傳統方案提升20%,車身扭轉剛度提升25%;車端BMS實時在線檢測,云端電池大數據管理并通過AI深度學習,實現車端云端全時主動守護。
此外,零盤的CTC技術還有高適、強擴展特性,與整車匹配度高,可快速柔性化量產,未來能夠適配各級別車型;同時,智能化、集成化熱管理系統,未來能夠兼容800V高壓平臺,提升充電體驗。

▎比亞迪CTB電池車身一體化技術
5月20日,比亞迪發布了CTB電池車身一體化技術,同時宣布首款搭載了CTB技術的e平臺3.0車型——海豹開啟預售,預售價格為21.28-28.98萬元。
比亞迪CTB電池車身一體化技術簡化了車身結構和生產工藝。得益于CTB技術的優勢,海豹在安全、操控、高效和美學方面都實現了新的突破,性能表現更優。
CTB電池車身一體化技術,將電池上蓋與車身地板進一步合二為一,從原來電池包“三明治”結構,進化成整車的“三明治”結構。動力電池系統既是能量體,也是結構件。這種融合簡化了車身結構和生產工藝,是對傳統車身設計的一次顛覆性變革。
CTB刀片電池包的結構靈感,來源于蜂窩鋁結構。刀片電池本身非常安全,相鄰電芯可以緊密排列在一起。一排排的刀片電芯組成的結構就如蜂窩芯,通過上蓋板和底板組成類蜂窩結構。這讓CTB刀片電池包的結構強度得到突破,能夠順利通過50噸重卡碾壓的極端測試。
同時,CTB技術實現了車身與電池系統的高度融合,整車扭轉剛度提升一倍。搭載CTB技術的純電動車型,車身扭轉剛度可以輕松超過40000N·m/°,媲美百萬級的豪華車,讓燃油車的上限成為了電動車的下限。
CTB技術實現了整車強度和剛度的提升,進而實現了安全性能的提升,可以滿足“超五星”的安全標準。搭載CTB技術的e平臺3.0車型,正碰結構安全提升50%,側碰結構安全提升45%。CTB技術能夠打造“撞不斷的電動汽車”。
▎CTP、CTB和CTC技術對比
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CTP只是電池包內部的整合,取消模組或者變成更大模組的概念,簡化結構件,電池的體積能量密度和生產銷量得到明顯提升,生產成本有所下降。
零跑汽車CTC相對比亞迪的CTB要簡單一些,前者只是直接取消了電池包的上蓋與整車集成,車身和地板不變。零跑的方案并沒有做電芯直接集成,而是采用了模組集成的方式,集成度也不如比亞迪的CTB。
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特斯拉是電池和車身的完全一體化:車身變動最大,取消原有座艙底板,取代以電池上蓋,座椅直接安裝在電池上蓋上。
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技術名稱 | 特點 | 整合方式 | 優點 | 缺點 |
CTP | 電芯-電池包 | 大模組或無模組,電池包結構內部簡化。 | 電池組體積利用率提升15%-20%, ?零件數量減了40%,簡化模組工藝,讓生產效率提升50% | 電芯更換難度較高,電池和車身沒有一體化,集成度仍有提升空間。 |
比亞迪CTB | 電芯-車身 | 電池上蓋一部分是座艙底板,還有部分電池包結構。 | 電池車身一體化, ?整車扭轉剛度提升 一倍,突破40000N·m/°。搭載CTB技術的e平臺3.0車型,正碰車內結構安全提升 50%,側碰車內結 構安全提升45%。?較CTP方案,CTB使 振動速率和振幅降 低90%,路噪降低 1.5dB。 | 仍然保留電池包結構,集成度仍有提升空。 |
零跑CTC | 電芯-模組-底盤 | 零跑是將電池包的上蓋板去 ?掉,保留模組 結構。 | 垂直空間增加 ?10mm,比傳統方案 電池布置(電池包 方案)空間增加 14.5%;續航提升 10%。讓零部件數 量減少20%,結構 件成本減低15%, 整車剛度提高 ?25%,簡化了總裝 工藝,高度集成化 和模塊化。 | 保留模組,沒做到最大程度上的整合。 |
特斯拉 CTC | 電芯或模組-底盤 | 前車身+底盤電池包+后車身組合成車身。取消原有座艙底板,取代以電池上蓋,座椅直接安裝在電池上蓋上。 | 結合一體化壓鑄, ?為車輛降低10%重 量,增加14%續航 里程,減少370個 零件,單位成本下 降7%,單位投資下 降8% | 電池不能更換,維修成本高。 |
數據來源:《電動汽車觀察家》整理
當然,缺點也很明顯,隨著集成度越來越高,電池的維修難度越來越大,到了CTC階段,電池是不能更換的。這對電芯的一致性、可靠性提出了非常高的要求。
來源:
比亞迪CTB技術全球首發,首搭車型海豹;華聲在線,艷紅,2022年5月,
比亞迪CTB技術,電池結構化天花板;新能源車咨詢,網易,2022年5月,
比亞迪車身電池一體化一小步,車輛性能一大步;第一電動,電動汽車,
國海證券:特斯拉生產制造革命:4680 CTC,
比亞迪,零跑科技,粉體網等
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原文始發于微信公眾號(鋰電產業通):CTP、CTB和CTC電池技術對比!
