在汽车产业加速向智能电动发展的背景下,整车厂和供应链核心企业也加紧了相关技术创新和迭代的步伐。在电动汽车核心三大技术之一的动力电池领域,今年4月发布了国内首个量产CTC电池底盘集成技术——零跑CTC技术;5月,比亚迪CTB技术发布,结合之前特斯拉发布的CTC技术,在这三家主机厂的指导下,电池底盘一体化技术逐渐成为趋势。
动力电池技术不断迭代,CTC成为努力重点。
动力电池作为新能源汽车的三大核心技术之一,近年来围绕续航、安全、空间利用等方面不断优化改进。盖世汽车研究院在相关行业研究报告中指出,目前的动力电池组技术经历了大模块电池组、CTP电池组和现在的CTC三个阶段。
动力电池组技术的发展方向。来源:盖世汽车研究院动力电池行业研究报告。
对比不同阶段动力电池技术的特点,从零部件数量和空间利用率来看,大模块电池组的零部件数量最多,约为580个,因此其自我重要性相对较低,空间利用率仅为50%;CTP电池组的零件数量约为470个,空间利用率提高到60%。在CTC技术模式下,零件数量减少到400个左右,空间利用率进一步提高到70%以上。
以零跑CTC技术为例,它通过结构、气密性和技术的优化,减少了20%的零部件数量,增加了14.5%的电池布局空间,帮助车辆实现了10%的续航里程提升。
零跑CTC技术软硬件创新优势,来源:盖世汽车研究院动力电池行业研究报告。
据了解,在CTC技术研发过程中,零跑R&D团队在设计、验证、工艺、工装等方面实现了30多项关键技术突破。所以,这种技术在赋能产品之后,也会给用户带来全新的体验。
头部新能源车企的CTC技术有什么区别?
作为未来的发展趋势,CTC技术并非零跑车独有。特斯拉在2020年发布了全包封装技术的CTC解决方案,比亚迪也发布了类似的CTB电池体一体化技术。那么,这三家车企的电池底盘集成技术有什么区别呢?
首先,在集成装配模式下,特斯拉CTC方案中电池单体或模块直接安装在底盘上,电池组上盖板集成地板和座椅支架,前后一体压铸车身底盘中间没有横梁。电池组结构本身在横向力学上得到了很强的加强,侧向力和弯矩都由电池组承担,所以侧向预留空间较大,并填充了泡沫塑料。与特斯拉CTC类似,比亚迪CTB方案中的独立电池组集成了地板功能,但提供侧向强度和抗扭刚度的横向钢梁仍留在车内,而不是组合成电池上盖,侧面预留空间比特斯拉CTC方案更小;零跑CTC方案是将电池直接集成在底盘上,用车身部件密封电池,将电池与底盘集成在一起,没有传统意义上的电池组概念。这种结构更紧凑,集成度更高,技术更先进,对制造技术的要求也更高。还大大增强了车身的扭转刚度和弯曲刚度,还可以降低车身的异响和振动,提高车辆的NVH性能。
比亚迪CTB技术方案示意图,图片来源:比亚迪。
零跑CTC方案示意图,图片来源:零跑汽车
其次,在空间利用方面,特斯拉CTC和比亚迪CTB的技术路线改善了车内乘客的垂直空间。但由于电池组上部的加固或缓冲设计,在相同边界条件下,电池布局空间会有所减少。在零跑CTC方案中,没有独立的电池组,因此改善了车内乘客垂直空间和电池布置空间。同时,三种方案对车身性能都有影响,其中特斯拉CTC技术使车身结构更刚性,散热更好;比亚迪CTB技术横向强度和抗扭刚度更高,可拆卸性更强,但散热效果不如特斯拉CTC方案。零跑CTC技术使电池下托盘与车身门槛、横梁之间的连接更加紧密牢固,与车身电池舱形成高刚性的腔体结构,大大增强了车身的扭转刚度和弯曲刚度。车身刚性越强,整车的耐久性、操控性和安全性就越强,同时可以降低车身的异响和振动,提高车辆的NVH性能。最后,在可维护性方面,特斯拉CTC方案中的电池组集成了地板和座椅横梁的功能,所以维护起来相对复杂,需要先拆内饰,再拆包,无法换电;在比亚迪CTB方案中,电池维护相对简单,只需拆下电池组进行单独维护,并预留了更换电池的可能。在零跑CTC方案中,电池托盘可以单独拆卸维护,也很方便。零跑克服困难挑战,率先量产。
零跑CTC双骨架环梁结构,图片来源:零跑汽车
综合来看,三家车企相关技术的本质区别在于技术思路不同。特斯拉CTC和比亚迪CTB技术本质上都是基于CTP技术的延伸,保留了独立电池组的形式,简化了车身和电池组集成部件的结构。零跑CTC技术的本质是去掉电池组的概念,实现无电池组。应用了CTC双骨架环梁结构,将电池骨架结构和底盘车身结构合二为一,既是底盘结构又是电池结构,整体结构效率更高。这也是零跑CTC与比亚迪CTB、特斯拉CTC的最大区别,真正体现了整车集成架构的理念。
电池创新方案对比,图片来源:盖世汽车研究院
CTC加速产业链重组。未来谁能更有话语权?
盖世汽车研究院分析师指出,虽然三家车企在电池底盘集成的技术路线上存在一定差异,但从车企规划下一代产品的角度来看,高度集成的电气化平台、动力电池大模块/无模块,甚至直接集成到底盘上将成为趋势。
因为CTC方案从电池系统集成的角度,进一步深化了电池系统与电动汽车动力系统和底盘的集成,使用的零部件更少,提高了生产效率。因此,业内人士认为,随着该方案的大规模应用,新能源汽车产业链分工将发生改变。
国海证券在相关研报中指出,未来CTC行业趋势将呈现以下三个方面:一是具有技术研发优势的主机厂将控制更多的CTC主导权;二是轻资产战略中的主机厂将交由第三方主导CTC开发;第三,电池企业和底盘供应商将在第三方主导的CTC开发场景中竞争合作。此时,产业链中机箱系统集成、电池系统、热管理、线控等领域的供应商将受益。
零跑车作为第一梯队车企之一,相对更有前瞻性,未来在这个领域会更有主导权。当然,作为一家尚处于成长期的整车企业,零跑汽车更新动力电池的迭代与其创新精神密不可分。
零跑C01将是首款搭载CTC技术的量产车。图片来源:零跑汽车。
对于创新,零跑汽车董事长朱曾表示:“零跑创新一定是基于电动车和燃油车的差异,而不是盲目创新。”动力电池作为电动车和燃油车的核心区别之一,有很多项目需要优化。早在2016年,朱就从手机电池从分离式到机身一体化的变化中得到启发,团队开始研发电池机箱一体化技术。零跑CTC方案经过多年研发,已经通过CTP方案阶段和工程实践阶段验证,今年正式进入量产阶段。零跑C01是全球首款搭载CTC技术的无电池组电动汽车。
在研发方面,零跑汽车一直坚持核心零部件的全球自研。业内人士表示,零跑CTC技术的发布和量产,不仅代表了近七年来零跑汽车全球自研的最高水平,也将推动全球动力电池加速迈向3.0时代。
在汽车产业加速向智能电动发展的大背景下,整车厂和供应链核心企业也加紧了相关技术创新和迭代的步伐。在电动汽车核心三大技术之一的动力电池领域,今年4月发布了国内首个量产CTC电池底盘集成技术——零跑CTC技术;5月,比亚迪CTB技术发布,结合之前特斯拉发布的CTC技术,在这三家主机厂的指导下,电池底盘一体化技术逐渐成为趋势。
动力电池技术不断迭代,CTC成为努力重点。
动力电池作为新能源汽车的三大核心技术之一,近年来围绕续航、安全、空间利用等方面不断优化改进。盖世汽车研究院在相关行业研究报告中指出,目前的动力电池组技术经历了大模块电池组、CTP电池组和现在的CTC三个阶段。
动力电池组技术的发展方向。来源:盖世汽车研究院动力电池行业研究报告。
对比不同阶段动力电池技术的特点,从零部件数量和空间利用率来看,大模块电池组的零部件数量最多,约为580个,因此其自我重要性相对较低,空间利用率仅为50%;CTP电池组的零件数量约为470个,空间利用率提高到60%。在CTC技术模式下,零件数量减少到400个左右,空间利用率进一步提高到70%以上。
以零跑CTC技术为例,它通过结构、气密性和技术的优化,减少了20%的零部件数量,增加了14.5%的电池布局空间,帮助车辆实现了10%的续航里程提升。
零跑CTC技术软硬件创新优势,来源:盖世汽车研究院动力电池行业研究报告。
据了解,在CTC技术研发过程中,零跑R&D团队在设计、验证、工艺、工装等方面实现了30多项关键技术突破。所以,这种技术在赋能产品之后,也会给用户带来全新的体验。
头部新能源车企的CTC技术有什么区别?
作为未来的发展趋势,CTC技术并非零跑车独有。特斯拉在2020年发布了全包封装技术的CTC解决方案,比亚迪也发布了类似的CTB电池体一体化技术。那么,这三家车企的电池底盘集成技术有什么区别呢?
首先,在集成装配模式下,特斯拉CTC方案中电池单体或模块直接安装在底盘上,电池组上盖板集成地板和座椅支架,前后一体压铸车身底盘中间没有横梁。电池组结构本身在横向力学上得到了很强的加强,侧向力和弯矩都由电池组承担,所以侧向预留空间较大,并填充了泡沫塑料。与特斯拉CTC类似,比亚迪CTB方案中的独立电池组集成了地板功能,但提供侧向强度和抗扭刚度的横向钢梁仍留在车内,而不是组合成电池上盖,侧面预留空间比特斯拉CTC方案更小;零跑CTC方案是将电池直接集成在底盘上,用车身部件密封电池,将电池与底盘集成在一起,没有传统意义上的电池组概念。这种结构更紧凑,集成度更高,技术更先进,对制造技术的要求也更高。还大大增强了车身的扭转刚度和弯曲刚度,还可以降低车身的异响和振动,提高车辆的NVH性能。
比亚迪CTB技术方案示意图,图片来源:比亚迪。
零跑CTC方案示意图,图片来源:零跑汽车
其次,在空间利用方面,特斯拉CTC和比亚迪CTB的技术路线改善了车内乘客的垂直空间。但由于电池组上部的加固或缓冲设计,在相同边界条件下,电池布局空间会有所减少。在零跑CTC方案中,没有独立的电池组,因此改善了车内乘客垂直空间和电池布置空间。同时,三种方案对车身性能都有影响,其中特斯拉CTC技术使车身结构更刚性,散热更好;比亚迪CTB技术横向强度和抗扭刚度更高,可拆卸性更强,但散热效果不如特斯拉CTC方案。零跑CTC技术使电池下托盘与车身门槛、横梁之间的连接更加紧密牢固,与车身电池舱形成高刚性的腔体结构,大大增强了车身的扭转刚度和弯曲刚度。车身刚性越强,整车的耐久性、操控性和安全性就越强,同时可以降低车身的异响和振动,提高车辆的NVH性能。最后,在可维护性方面,特斯拉CTC方案中的电池组集成了地板和座椅横梁的功能,所以维护起来相对复杂,需要先拆内饰,再拆包,无法换电;在比亚迪CTB方案中,电池维护相对简单,只需拆下电池组进行单独维护,并预留了更换电池的可能。在零跑CTC方案中,电池托盘可以单独拆卸维护,也很方便。零跑克服困难挑战,率先量产。
零跑CTC双骨架环梁结构,图片来源:零跑汽车
综合来看,三家车企相关技术的本质区别在于技术思路不同。特斯拉CTC和比亚迪CTB技术本质上都是基于CTP技术的延伸,保留了独立电池组的形式,简化了车身和电池组集成部件的结构。零跑CTC技术的本质是去掉电池组的概念,实现无电池组。应用了CTC双骨架环梁结构,将电池骨架结构和底盘车身结构合二为一,既是底盘结构又是电池结构,整体结构效率更高。这也是零跑CTC与比亚迪CTB、特斯拉CTC的最大区别,真正体现了整车集成架构的理念。
电池创新方案对比,图片来源:盖世汽车研究院
CTC加速产业链重组。未来谁能更有话语权?
盖世汽车研究院分析师指出,虽然三家车企在电池底盘集成的技术路线上存在一定差异,但从车企规划下一代产品的角度来看,高度集成的电气化平台、动力电池大模块/无模块,甚至直接集成到底盘上将成为趋势。
因为CTC方案从电池系统集成的角度,进一步深化了电池系统与电动汽车动力系统和底盘的集成,使用的零部件更少,提高了生产效率。因此,业内人士认为,随着该方案的大规模应用,新能源汽车产业链分工将发生改变。
国海证券在相关研报中指出,未来CTC行业趋势将呈现以下三个方面:一是具有技术研发优势的主机厂将控制更多的CTC主导权;二是轻资产战略中的主机厂将交由第三方主导CTC开发;第三,电池企业和底盘供应商将在第三方主导的CTC开发场景中竞争合作。此时,产业链中机箱系统集成、电池系统、热管理、线控等领域的供应商将受益。
零跑车作为第一梯队车企之一,相对更有前瞻性,未来在这个领域会更有主导权。当然,作为一家尚处于成长期的整车企业,零跑汽车更新动力电池的迭代与其创新精神密不可分。
零跑C01将是首款搭载CTC技术的量产车。图片来源:零跑汽车。
对于创新,零跑汽车董事长朱曾表示:“零跑创新一定是基于电动车和燃油车的差异,而不是盲目创新。”动力电池作为电动车和燃油车的核心区别之一,有很多项目需要优化。早在2016年,朱就从手机电池从分离式到机身一体化的变化中得到启发,团队开始研发电池机箱一体化技术。零跑CTC方案经过多年研发,已经通过CTP方案阶段和工程实践阶段验证,今年正式进入量产阶段。零跑C01是全球首款搭载CTC技术的无电池组电动汽车。
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在5月29日上海市第199场新冠肺炎疫情防控新闻发布会上,上海市委常委、常务副市长吴清在会上表示,年内将新增非营业性的客车牌照4万张,阶段性减征部分乘用车购置税,
1900/1/1 0:00:005月25日,东风汽车股份有限公司(上市名东风汽车)发布公告称,公司于5月24日收到控股股东通知,东风有限正在筹划公司股份转让事宜,可能导致公司控制权发生变更,随即停牌。
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1900/1/1 0:00:00日前我们获悉,上海市人民政府发布关于印发《上海市加快经济恢复和重振行动方案》,从8个方面,50条,有力有序推动经济加快恢复和重振。
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