相继发布了电池车身一体化技术,前者将其命名为CTC(CELL TO CHASSIS),后者命名为CTB(CELL TO BODY)。据称,宁德时代等电池企业也在紧锣密鼓研发相关技术,2025年或将推出类似的产品。
该技术发布后,在市场上引起了热议,其中也不乏质疑的声音。早在2020年
电池日上,特斯拉也发布了CTC技术,这被看成是电池和车身结构的一次革命性突破。不过,特斯拉CTC技术尚未在国内落地时,零跑和比亚迪出来“截胡”,这究竟是送给消费者的一颗蜜糖还是收割市场的一把镰刀呢?
CTC与CTB有何异同
在解释CTC和CTB概念前,我们不妨先看看传统电池与车身的整合方式。通过下表我们可以看到,最早电池是由一颗一颗电芯先组成模组,再将模组整体打包成电池包,最后将电池包与车身(底盘)相连接,这个过程主要经过三个环节,比如
的ID.系列,就是宁德时代提供电芯,大众汽车完成后面的模组和电池包。到了CTP(CELL TO PACK)阶段,则是直接将电芯组合成一个完整的电池包,然后装配到底盘下方,中间少了模组环节,比如比亚迪的刀片电池,就是CTP技术。
而CTC技术是直接将电芯装配到底盘中,底盘既是车身件也是电池件。通过比亚迪CTB技术示意图(下图)我们能够观察到,从CTP到CTB升级过程中,减少了“车身地板”件,该功能由电池上护板来充当。举个通俗的例子,这就好比家里的整体式衣柜,墙体也是柜体的一部分,既节省了空间还能让柜体更坚固。
在这个过程中,出现了零跑的CTC技术和比亚迪的CTB技术两个名词。由于二者都是将电池与底盘(车身)一体化组装,很多人认为区别不大。但一品君在研究后发现,二者在工艺、结构上有着很大的不同。
按照官方说法,零跑的CTC是“电池底盘”一体化技术,而比亚迪的CTB是“电池车身”一体化,虽然
汽车多为承载式车身结构,底盘和车身已经融为一体,但如果与电池进行连接时,“底盘”和“车身”一个词语之差,还是能感受出工艺装配的不同。
一品君注意到,零跑选择取消电池上护板,即将电池直接安装在底盘上,这样底盘就充当了电池上护板。而特斯拉和比亚迪选择取消车身下地板,让电池上护板充当底盘的地板。换句话说,如果拆车的话,比亚迪和特斯拉是可以拆出完整电池包的,而零跑只能拆出带下体壳的电池组,上壳(地板)则会留在车身上。显然,同样的技术条件下,特斯拉和比亚迪的密封性会更好。
不过,一体化技术总归是减少了一个护板,所以车身扭转对电池密封边的耐久损耗还有待观察。
另外,严格意义上,零跑的技术还不是完全的CELL TO CHASSIS,因为在电池包内仍然有模组的概念,比如下图中红色标识区域并非是电芯,而是模组。而比亚迪和特斯拉则直接是刀片电池和4680电芯组。
在2020年的“电池日”上,特斯拉首次公开了CTC电池技术。去年柏林工厂开放日上,特斯拉又展示了
一体化压铸前车身+CTC技术+后车身组合成的整体车身。在特斯拉的带动下,CTC逐渐开始在新能源汽车领域热了起来。大众汽车在去年3月公开表示,将在下一代电池集成技术中考虑CTP和CTC两个方向,同年9月,
在VOLVO CARS TECH MOMENT上也透露正在研发下一代CTC方案等等。
在CTC/CTB技术下,电池既是能量体又充当车身结构件,再加上刀片电池由横向布局改为纵向布局后,车身侧向撞击的抗扭转刚度明显提高。根据比亚迪的数据,海豹的车身扭转刚度达到40,500NM/°,而大部分A级车和B级车的车身扭转刚度只有10000-20000N・M/°,
不过,从用户的角度看,一体化的设计也带来了维修成本和便利性的风险提升,这就好比上述“整体式衣柜”的例子。而这部分的风险成本目前还没有企业主动站出来帮消费者算一笔账。
特斯拉CEO马斯克表示,电池车身一体化技术配合一体化压铸技术,可以节省370个零部件,车身减重10%,每千瓦时的电池成本降低7%。因此,马斯克将该技术称之为“未来所有电动车终极制造方式”。与特斯拉观点一致,零跑科技电池产品线总经理宋忆宁此前也表示,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。
不难看出,这些技术确实能带来生产效率的提高和成本的节省,但相应的使用风险尚是未知数。
另外,这里面的一些技术风险点也需要用户清醒看待,切勿盲目迷信。比如,比亚迪在发布CTB技术时,用了一个50吨重的卡车从电池组上压过去,以证明电池组的坚固。一品君想提醒各位,50吨重的卡车碾压与交通事故中50吨重的卡车撞击力是完全不同的两个概念。比如,一辆两吨重的汽车以时速100KM/H的速度撞击,产生的冲击力将高达784000J,约等于1568吨的重量压过去。所以,千万不要以为50吨的卡车缓慢压在电池上没事儿,日常驾驶时其它车辆撞击就会平安。
“一体化”虽好,但并不是谁都适用
目前,除了特斯拉等少数厂家在跟进电池车身一体化技术外,跟进的厂家并不是太多,多数选择了观望的状态。
某造车新势力相关人员告诉一品汽车,一体化车身带来后期的维修成本肯定会高很多,目前还不好评估一体化带来的效益与后期成本之间的关系,从现在的信息看很多都是从厂家角度来做的。
其实还有一种说法是,由于一体化带来后期拆装的不便,所以采用这一技术的车型基本告别了换电模式。而从行业的发展趋势看,国家正在鼓励发展换电模式,这也是企业观望的主要原因。
上述企业负责人表示,看似是一个技术之争,其实背后还有话语权的问题。目前绝大多数新能源企业的电池都是外部采购,如果采用一体化设计,意味着电池企业要参与到车型的底盘开发中,这对底盘结构、工艺等都会带来改变,这个过程中以谁为主导,将会带来一系列新问题。而比亚迪能够快速从CTP迭代到CTB,很重要一个原因是电池和车身都是自己说了算,所以效率、责任、利益等问题就很容易解决了。
在这方面,比亚迪和特斯拉都很像。