令人意外的是,在特斯拉之后,第二家宣布CTC技术发布的企业,并不是宁德时代比亚迪这种电池大佬,也不是蔚小理,而是零跑这个看起来"不扎眼"的企业。 4月25日,零跑发布了智能动力CTC电池底盘一体化技术(以下简称"零跑智能动力CTC技术")。与此同时,零跑汽车董事长朱江明还宣布,其CTC技术免费开放共享。他表示,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。CTC目前仅有特斯拉实现了量产。 所谓CTC技术,即cell -to -chassis,是指将电池、底盘和车身进行集成设计,简化产品设计和生产工艺的前沿技术。简单来说,就是把电芯直接集成到车辆底盘技术。目前,车企的电池架构都是从电芯到模组再到电池包,最后再将电池包安装在车辆平台上。而CTC技术,则省略了中间这一系列步骤,将电芯直接安装在底盘上。在2020年的"特斯拉电池日(Battery Day)"上,特斯拉方面首次公开了CTC电池技术,并将该技术称之为"未来所有电动车终极制造方式"。 特斯拉曾说,其对该技术的灵感,则来自航空航天领域,直接将机翼当作燃料箱,而不是将燃料箱安装在机翼内,这二者间有着很大的不同。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,真正做到了Less is more。这样能有效减少零部件数量,在提升空间利用率和系统性能的同时,让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。 零跑科技电池产品线总经理宋忆宁表示,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。这也被称之为动力电池的3.0时代。池领域有两大研发路线,一是材料路线,通过物理、化学的突破,提升电池的能量密度、充电速度和性能等。但这一技术发展比较缓慢,在电池模组上进行设计更新也成为了目前的主流。目前,电池模组技术经历了三次迭代,前两个阶段分别是,VDA/MEB标准化模组、CTP大模组技术。而零跑的CTC技术还有一个特点,宋忆宁介绍说,零跑智能动力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。 而这也意味着,即将搭载其CTC技术上市的零跑C01,将成为全球首款无独立电池包的电动车。实际上,CTC技术的应用,还有两个重要的作用:提升内部空间和续航。零跑介绍说,相比传统方案电池,CTC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,车身垂直空间增加10mm,使用户拥有更舒适的高度空间,这也使得整车空间布置更灵活。 空间的变大,可以使得电池容量变多,提升续航提升10%续航,另外这种结构还可以提高电池保温性能,缓解冬季掉电缺陷。在进行硬件创新的同时,零跑汽车也进行了一些软件方面的创新,通过原有的BMS和云平台结合,建成AI BMS大数据智能电池管理系统。这套系统,可以提供实时在线检测、云端电池大数据管理,并通过AI深度学习,实现车端云端全时守护,可以给用户带来长寿命、高效率、高安全的动力电池系统。 在成本方面,已经量产CTC的特斯拉CEO马斯克曾表示,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,为车身减重10%,将每千瓦时的电池成本降低7%。 不过,零跑的CTC技术实现方式与特斯拉略有不同。天风证券在3月发布的研报中指出,从目前的进展上看,特斯拉、Canoo和零跑处于量产/准量产阶段,而三者的技术方案有所差别: 其中,特斯拉的方案是取消模组设计,直接使用电芯进行集成,并取消座舱底板,取代电池上盖;而Canoo的方案是将模组布置在底盘中间由纵横梁构建的隔间内,通过支架的上盖和底板对模组进行密封;最后零跑的方案是采用了模组集成的方式,去掉电池包的上盖,将电池包的其他部分与整车底盘集成,零跑表示其是2016年从手机电池上获得的灵感。三种方式其实很难说孰优孰劣,都是从不同的路径实现了CTC技术的量产化。 除了特斯拉、Canoo和零跑之外,整车企业如比亚迪、大众、沃尔沃、福特,电池企业如宁德时代、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。天风证券认为,CTC方案是未来电动汽车电池成组技术的重要发展方向。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。据报道,宁德时代的CTC技术会更进一步。 宁德时代此前计划在2025年实现集成化CTC,2030年实现智能化CTC。根据宁德时代董事长曾毓群介绍,宁德时代的集成化CTC技术不仅会重新布置电池,还会纳入包括电机、电控、DC/DC、OBC等动力部件;智能化CTC技术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。如果按照这个目标来看,那目前的CTC都还只是初步阶段的形态。 不管如何,特斯拉和零跑目前已抢先一步。零跑的CTC也有自己的特色。CTC技术和传统电动车电池包的结构是完全不同的,最大的难点是既要集成化,又要相对模块化,这是一个矛盾点。针对这个难题,零跑开创了CTC电池底盘一体化结构设计。 这创新地应用了CTC双骨架环形梁式结构,将电池骨架结构和底盘车身结构合二为一,既是车身底盘结构又是电池结构,整体结构效率更高。同时,通过车身设计实现电池密封,CTC技术借用底盘基本结构,利用车身纵梁、横梁形成完整的密封结构,相对于传统汽车这是一大创新。 此外,CTC也有高适配和强扩展两大特点。与整车匹配度高,可快速柔性化批量生产。由于其采用了高度集成化和模块化,可跨平台适配未来各级别、类型的车型。该技术还可以兼容智能化、集成化的热管理系统。在未来,该技术还可兼容800V高压平台,支持400kW超级快充。按照零跑的介绍,未来零跑车辆在搭载该技术之后可实现"加油式"充电——充电5分钟,续航200+km。需要强调的是,CTC技术还可进行OTA软件更新,随时保持最新状态。 据悉,零跑智能动力CTC技术将在零跑的C平台电动中大型轿车零跑C01上,率先量产应用。这款新车是零跑汽车品牌向上的旗舰车型。而零跑,一直坚持在核心技术领域走软硬件一体化的全域自研发展路线,这一次CTC技术的率先使用,能否成为零跑高端突围的新利器呢?