太平洋汽車前沿科技原創
隨著電動汽車的快速發展，電池技術也在不斷突破，比如 比亞迪 刀片電池、固態電池、換電技術等等。在不久的將來，另壹項非常創新的技術出現在視野中，而這項技術就是CTC電池底盤壹體化技術。這個技術到底行不行？是雞肋的存在還是新機會的出現？我們壹起聊聊吧。
什麽是CTC電池底盤壹體化技術？
簡單總結，就是把電池直接集成到車輛底盤的過程。它進壹步加深了電池系統與電動汽車動力系統和底盤的集成，減少了零件數量，節省了空間，提高了結構效率，並大大減輕了車輛重量，增加了電池壽命。被認為是決定下壹階段新能源汽車競爭成敗的關鍵核心技術。
簡單來說，CTC電池底盤集成技術就是將電池集成到底盤中，使其成為車輛底盤的壹部分。
為了實現這壹技術，不僅僅是將電池單元集成到底部托盤中，而是主要通過以下階段來集成電池系統：
第壹階段，CTM(Cell to Module):最初的新能源產業，希望把電池單體標準化，然後用規模化來降低成本。然而，各種型號的不同需求使得電池制造商很難統壹電池單元尺寸，然後退而求其次的是將電池系統標準化為模塊。在過去的幾年中，電池系統集成的焦點是不斷提高標準化電池模塊的尺寸，例如典型的590模塊。
第二階段，CTP (Cell to Pack): CTP是將電芯直接集成到電池組中，有效提高了電池組的空間利用率和能量密度。目前，當代安培科技有限公司、比亞迪、蜂巢能源都有自己的CTP方案。眾所周知的比亞迪刀片電池采用CTP技術。
第三階段，CTC(Cell to Chassis):進化到CTC階段，不僅需要電池重排，還需要電驅動的電控系統，使電池、電機、電控、車載充電器、底盤高度集成，通過智能功率域控制器優化功率分配，降低能耗。這就對整個制造鏈條要求極高，要求主機廠和電池供應商具備多項跨領域能力：大部分車企必須具備電芯設計和三電系統高度集成的能力，電池企業需要設計電機和底盤。目前，國內的零跑和海外的特斯拉已經率先公布了CTC方案，比亞迪、當代安培科技有限公司等。都在加速布局。
CTC技術就是直接跳過所有中間環節，直接將電芯與底盤結合，將電機、電控等核心部件集成在壹起。
CTC技術有哪些優勢？
首先適應性強，與整車匹配度提高，可以快速靈活批量生產。其次，底盤高度集成化和模塊化，可以跨平臺適應未來所有級別和類型的車輛。同時，也正是因為高度的集成化和模塊化，更好地簡化了零部件數量和生產步驟，在降低成本的同時增加了電池容量和續航裏程。
高度集成是CTC技術的最大優勢，可以更好地優化零部件和生產步驟，降低生產成本，提高電池容量。
CTC技術沒有劣勢嗎？
當然有。首先，換電是不可能的。目前國家有換電模式的政策，各大廠商陸續推出支持換電的品牌和型號。然而，CTC技術將電池與底盤集成在壹起，因此使用CTC方案的車輛將無法適應電力交換和能量補充。
其次，從維護的角度進行分析。由於采用CTC方案的車輛的電池組和底盤是整體設計的，當車輛底盤區域發生碰撞變形時，維修方案會涉及更多的整體結構件，成本也會增加。
CTC不僅是壹個優勢，也是壹個無法解決根本問題
零車在4月份發布了自己的CTC方案，這次發布的CTC方案並不是業界最激進的“電池-底盤”，而是“電池-模塊-底盤”的壹套模式。與前者相比，零跑方案的模塊更多，但相同的是也省略了電池組。總體而言，它更像是壹個試探性的過渡方案。但從結果來看，零跑CTC方案有效提升了車輛的綜合性能。
零運行方案並沒有保存模塊，更像是從CTP到CTC的過渡方案。但即便如此，還是值得我們稱贊的。敢於邁出第壹步，是壹種極大的勇氣和魄力。
該方案創新應用了CTC雙骨架環梁結構，將電池骨架結構和底盤車身結構合二為壹，既是底盤結構又是電池結構，整體結構效率更高。其次是氣密性，電池密封是通過車身的設計來實現的。CTC技術借用了底盤的基本結構，利用車體的縱梁和橫梁形成完整的密封結構。和傳統汽車相比，這絕對是壹個很大的創新。
同時，根據零跑官方數據，這種CTC方案減少了20%的零部件數量，降低了15%的結構件成本，整車剛性得到提升。25%，實現高度集成化和模塊化。還擁有極強的擴展性，可兼容智能化、集成化熱管理系統。未來可兼容800V高壓平臺，支持400kW超級快充等。從最終的結果來看，這套方案也達到了壹定的預期效果，零件減少、成本降低、續航增加、強度提升，綜合來看是比較成功的。
這套CTC方案將率先應用在C01車型上，如果不出意外，零跑C01(參數|詢價)也將是國內第壹款搭載CTC技術的量產車型。
從車型的具體表現來看，CTC技術可以為C01帶來更大電池容量的空間，相比傳統方案電池布置空間增加14.5%，實現更寬敞的駕乘空間，消除電池包與車身之間的安裝間隙，車身垂直空間增加10mm。
其次，CTC技術增加了電池空間利用率，提升10%續航的同時提高電池保溫性能。同時，采用了AI BMS大數據電池管理系統，可以實時監測，這樣基本上杜絕了因為電池或者電芯失效引發的安全問題。特斯拉不光只有CTC技術
特斯拉：CTC方案和壹體化壓鑄技術
特斯拉在2020年就發布了全新的整包封裝技術CTC，特斯拉的方案是直接將電芯或是模組安裝在底盤上，電池組將作為車身結構的壹部分，連接前後兩個車身大型鑄件，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。特斯拉的方案更為直接壹些，取消了模組這壹環節，直接將電芯放置在底盤內，並將座椅直接放置在上邊。
根據申請的專利以及公開信息進行匯總的話，特斯拉CTC技術有這樣幾個特點：
1、電池包上蓋與電芯粘接在壹起，與座椅等車輛結構件直接連接在壹起；
2、電芯之間填充樹脂材料，起到熱保護和結構性支撐的作用；
3、把以前的鋁絲連接改為Busbar連接，利用母排引腳將電連接和電池管理系統的采集板直接連接在壹起；
4、電池包壹側配置了8個泄壓閥，加強了熱失控管理；
特斯拉的這套方案有減少支撐件、減輕整車質量、提升整體電池容量等優勢，為車輛降低10%車重，增加14%續航裏程，減少370個零件，單位成本下降7%，單位投資下降8%，大幅提升汽車生產制造的效率。並且，特斯拉最新的第三代圓柱電池4680電芯和上壹代電芯都可以使用這套CTC方案。這套方案通同樣也達到了減少零件、降低車重、增加續航的目的，並且制造成本進壹步降低，整體來看是壹套非常成功的設計方案。
除了CTC方案之外，特斯拉的壹體化壓鑄技術也值得在這裏介紹壹下，這項技術是將前車身+底盤電池包+後車身組合成車身。特斯拉的壹體壓鑄技術將大量減少車身零部件、降低車身復雜度並實現減重。根據特斯拉公布的材料，采用壹體壓鑄技術的 Model Y (參數|詢價)可以使下車體總成重量降低30%，制造成本下降40%。同時，壓鑄成型後的壹體式車身無需再進行二次熱處理，大幅提高制造效率。壹體化壓鑄其實並不是什麽新技術，但通過與CTC技術的結合，可以將制造成本以及車身重量進壹步壓低。但實際使用中，如果出現底盤磕碰的現象，那維修費用將會非常非常高。
比亞迪：海豹將采用CTB技術
比亞迪在2021年時推出了全新純電動e3.0平臺，將驅動電機、電機控制器、減速器、高壓配電箱、逆變器、車載充電器、整車控制器、電池管理系統等8大模塊整合，實現“八合壹”動力系統集成。電池依然使用刀片電池，並將整車的驅動、制動、轉向等功能深度融合。比亞迪全新e3.0平臺實現了“八合壹”動力系統集成，搭配比亞迪引以為傲的刀片電池，將帶來更好的駕乘體驗。
5月20日預售的全新車型海豹將會基於e3.0平臺所打造，並且還將會使用CTB電池車身壹體化技術。簡單來說，海豹就是在“八合壹”的基礎上更進壹步地將電池做到了車身中，刀片電池把安全和強度融入作為整車的壹部分。比亞迪的CTB技術從結構上來看依然有獨立的電池包，只是在安裝的時候將電池包與車身進行硬鏈接，並使用封膠對其縫隙進行封裝，從而達到壹體化的效果。
目前比亞迪的這套方案所曝光的資料還不多，從已經曝光的圖片來看，比亞迪的CTB電池車身壹體化技術是將車內的地板面板與電池包上殼體合二為壹，也就是說比亞迪在設計制造電池包的時候，把電池系統作為壹個整體與車身集成，這樣的效果就是電池本身的密封及防水要求可以滿足，電池與成員艙的密封也相對簡單，整體的風險可控。
寧德時代：加速CTC研發布局
2020年8月，寧德時代宣布研發電池底盤壹體化新技術。目前，寧德時代正在加快CTC的研發攻關，並宣布計劃於2025年左右推出高度集成化的CTC技術，有望在2028年前後升級至第五代智能化CTC。寧德時代目前的CTC技術目前還屬於攻堅階段，並沒有發布最終的產品，作為電池行業的龍頭企業，寧德時代自然不會放過CTC技術這個風口浪尖。
據悉，寧德時代的集成化CTC技術不僅會重新布置電池，還會納入包括電機、電控、DC/DC、OBC等動力部件。將電芯與車身、底盤、電驅動、熱管理及各類高低壓控制模塊等集成壹體，使行駛裏程突破1000km。CTC技術未來發展如何
◆CTC技術對產業發展的影響
對於整車企業來說，CTC技術直接涉及到底盤，這是車企最為關心的核心部件。因此，擁有更多底盤研發經驗的車企，在未來將會擁有更多的主導權，而不具備開發優勢的車企最終在底盤等硬件環節也將喪失主導權。
而對於電池企業來說，CTC技術的應用就要求電池制造商從更早的階段就介入車型設計中，這就要求電池企業具備更強的研發設計能力，以便於配合部分主機廠進行深度開發。預計未來將會出現更多的電池廠與主機廠的深度合作。CTC技術的應用就意味著車企與電池廠商的結合將更加緊密，但這之間的主導權爭奪也自然會出現，車企與電池廠商都希望按照各自的標準來執行，而這很可能將關乎到未來整個行業的話語權。
此外，電池企業缺乏對車輛底盤的開發經驗和技術積累，因此在CTC的研發過程中很可能會失去對整個項目的主導權，打破目前電池廠商的強勢地位。
◆CTC技術與換電技術誰更符合當下發展？
其實，這個問題還不好說。
在2021年時，國務院發布的《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035年）》中，就提出了大力推動充換電網絡建設。因此目前以 北汽新能源 、蔚來、寧德時代、吉利等為首的各大品牌，都相繼推出各自的換電技術。
而同樣是在《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035年）》中，也提出了要研發新壹代模塊化高性能整車平臺，攻關純電動汽車底盤壹體化設計、多能源動力系統集成技術。
不同於換電，CTC技術則是向著另壹個方向發展，相比較於換電技術，CTC技術則在降低成本、提高續航以及輕量化方面有著較大的優勢，這也就使得各大廠商也願意在CTC技術上進行布局。而CTC技術相較於換電則沒有那麽靈活，但成本低、增加續航以及車輛輕量化則是換電所不具備的優勢。
總的來說，目前兩種技術還都屬於起步階段，並且各自存在其獨特的優勢，這兩種技術都屬於未來電動車發展的趨勢之壹，只是最終結果會傾向於誰，目前下定論還為時尚早。
全文總結：CTC技術目前確實處在風口浪尖上，並且也是未來電池技術發展的重要方向之壹。以目前的情形來看，海外品牌中只有特斯拉將CTC技術進行了落地，而國內也只有零跑以及比亞迪近期會將這壹技術應用到量產車中。並且，這壹技術如果大規模應用，還將對主機廠、電池企業以及整個供應鏈體系提出壹套全新的標準。所以，目前想要將這項技術大規模應用，可能還需要很長壹段時間。
@2019