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“新技術(shù)不應(yīng)是壁壘，而是帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)向上突破的階梯。”
一場(chǎng)疫情，還在不斷向中國(guó)車市販賣焦慮情緒。但作為旁觀者，更想用“泥濘過(guò)后，皆是坦途”來(lái)提振信心。由此望向積極的一面，當(dāng)下電動(dòng)化轉(zhuǎn)型的浪潮，沒(méi)有因?yàn)橹T多不可抗力的出現(xiàn)有所削弱。整個(gè)大盤(pán)的聲量與增勢(shì)，依舊維持在高點(diǎn)之上。
身處這條全新賽道，縱觀那些真正準(zhǔn)備充分的強(qiáng)者而言，并未等來(lái)想象中的怨天尤人、哀聲載道，反而都能根據(jù)行業(yè)環(huán)境的驟變，迅速調(diào)整自身節(jié)奏，繼續(xù)展現(xiàn)出手中握有的最強(qiáng)成果。
也正是基于上述背景，本篇文章更想展開(kāi)聊聊一項(xiàng)近來(lái)飽受外界關(guān)注的動(dòng)力電池技術(shù)。因?yàn)樗穆涞?，智?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E7%94%B5%E5%8A%A8%E8%BD%A6/">電動(dòng)車多方面的性能，再次出現(xiàn)巨大的進(jìn)步。最終，得以成功普惠終端消費(fèi)者。
看到這里，相信已經(jīng)有不少讀者猜出，今天的“主角”正是——CTC電池底盤(pán)一體化技術(shù)。正在進(jìn)行中的2022，隨著類似零跑、特斯拉、比亞迪等越來(lái)越多的車企入局其中，并接連拿出手中握有的底牌，大有一副“CTC量產(chǎn)元年”的意味。
那么，僅以目前掌握的信息，不禁好奇誰(shuí)又將成為其中的“佼佼者”？
結(jié)構(gòu)優(yōu)化，才是最終解
“動(dòng)力電池，如同電動(dòng)車的心臟。”
本段開(kāi)篇，之所以拋出這樣的觀點(diǎn)，還是想要證明截至目前，前者對(duì)于后者仍具有十分重要的不可替代性。仔細(xì)觀察不難發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)久以來(lái)動(dòng)力電池體系的創(chuàng)新，主要還是體現(xiàn)在電池材料與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)兩個(gè)維度。
只不過(guò)，隨著電池材料部分，尤其是能量密度的提升與進(jìn)步逐漸趨緩，對(duì)于結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的創(chuàng)新，已然成為所有人追求的新方向。
換言之，當(dāng)下影響電動(dòng)車普及的最大阻礙，無(wú)外乎還是續(xù)航與成本?？捎捎?a class="article-link" target="_blank" href="/baike/507237.html">鋰電池能量密度的原因，其本身所能夠提供的續(xù)航，已經(jīng)接近目前理論上的“天花板”，所以很早期大家已經(jīng)意識(shí)到這個(gè)問(wèn)題，轉(zhuǎn)而開(kāi)始在生產(chǎn)制造工藝與相關(guān)結(jié)構(gòu)上，尋求新的突破點(diǎn)。
目前大多數(shù)品牌為了“求穩(wěn)”，依然選擇采用——CTM傳統(tǒng)電池集成方案，即“Cell to Module”。它的特點(diǎn)是先將電芯組成模具，然后再將數(shù)個(gè)模組集成為電池包，從下部與車身拼接在一起。
不可否認(rèn)，站在技術(shù)儲(chǔ)備稍弱的主機(jī)廠角度，CTM仍是其能夠掌握最成熟的動(dòng)力電池安裝解決方案，但它的缺陷與短板也是顯而易見(jiàn)的。綜合而言，模組殼體與車身之間存在著一定的空隙，這也導(dǎo)致車身空間利用率較低，同時(shí)整車質(zhì)量過(guò)高。
為此，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的研發(fā)，CTP無(wú)模組電池集成方案，即“Cell to Pack”應(yīng)運(yùn)而生。相比CTM，它最大的特點(diǎn)就是跳過(guò)模組環(huán)節(jié)，直接將電芯集成在電池包上，變得更加簡(jiǎn)單。從而進(jìn)一步提升了體積利用率、生產(chǎn)效率、能量密度都有所提升，零部件數(shù)量也有所減少。
不過(guò)，就像特斯拉CEO馬斯克曾公開(kāi)表示的一樣，“沒(méi)必要往盒子里再裝一個(gè)盒子。”隨后，他還舉例說(shuō)明：“原本飛機(jī)會(huì)把燃料箱放置在機(jī)翼之中，但為了更大程度利用空間，便拿掉燃料箱，直接用機(jī)翼來(lái)儲(chǔ)存燃料，這樣能容納的燃料無(wú)疑更多。”
話語(yǔ)背后能夠聽(tīng)出的含義，直指CTP依然只是過(guò)渡方案，并不是動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)優(yōu)化的最終解。也正因如此，文章開(kāi)篇所提及，更為極致的CTC電池底盤(pán)一體化方案，即“Cell to Chassis”正式走向臺(tái)前，并開(kāi)始進(jìn)入到落地階段。
同時(shí)，相比CTP，CTC是動(dòng)力電池系統(tǒng)更深層次拓展，直接將電池整合到底盤(pán)框架中，進(jìn)而在結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)更高程度的集成化，并且還可以更大限度的優(yōu)化電池包的重量與空間。
另外，也是非常重要的一點(diǎn)，CTC要求主機(jī)廠從更早的階段，介入車型整體設(shè)計(jì)之中，這就要求其具備極強(qiáng)的自主研發(fā)設(shè)計(jì)能力。和CTP定義權(quán)更多掌握在動(dòng)力電池供應(yīng)商手中不同，這一次“主導(dǎo)權(quán)”已然交給了前者。
所以明知CTC將成為接下來(lái)電動(dòng)車發(fā)展的絕對(duì)核心技術(shù)之一，但礙于“高門(mén)檻”的存在，并不是誰(shuí)都能立馬切入的賽道。
有些優(yōu)勢(shì)，與出身無(wú)關(guān)
實(shí)際上，就最近獲得的信息，截至目前全球能夠真正意義上掌握CTC并成功搭載到量產(chǎn)車型上的品牌，只有三家：零跑、特斯拉、比亞迪。而接下來(lái)，更想展開(kāi)聊聊它們?cè)谙嚓P(guān)技術(shù)路徑上的不同與差異。
首先，將目光聚焦于比亞迪。大約一周以前，其正式發(fā)布了最新的CTB電池車身一體化技術(shù)，即“Cell to Body”。在名稱上，與CTC略有不同。
而從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)看，CTB則是把車身地板面板與電池包上殼體合二為一，集成于電池，電池上蓋與門(mén)檻及前后橫梁形成的平整密封面，通過(guò)密封膠密封乘員艙，底部通過(guò)安裝點(diǎn)與車身組裝。
更簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，即設(shè)計(jì)制造電池包的時(shí)候，把電池系統(tǒng)作為一個(gè)整體與車身集成，在滿足電池本身的密封及防水要求的前提下，將獨(dú)立電池包與成員艙再進(jìn)行密封。
平心而論，采用這樣的裝配方式，更像是以CTP為基礎(chǔ)的一種拓展，讓電池包上蓋充當(dāng)車輛地板，或者可以定義為PTC，即“Pack to Chassis”。相比真正意義上的CTC，還是有所距離。
反觀特斯拉，早在2020年9月舉行的電池日上，就已發(fā)布屬于它的CTC技術(shù)，和比亞迪CTB有著趨同之處的是，其同樣滿足了電池系統(tǒng)的密封需求，整個(gè)電池包的生產(chǎn)制造過(guò)程與非CTC電池包類似。
而差異點(diǎn)則為，特斯拉CTC獨(dú)立電池包的上蓋，除了扮演車輛地板的角色外，還將座椅橫梁集成于此，最后再與車身整體進(jìn)行裝配。
不過(guò)對(duì)于上述兩家車企而言，因?yàn)槎夹枰戎圃煲粋€(gè)完整的獨(dú)立電池包，所以不可避免對(duì)應(yīng)的上殼體形狀會(huì)受到一定限制，進(jìn)而影響到車身結(jié)構(gòu)效率。最終，導(dǎo)致雖然車內(nèi)垂直空間有提升，但電池包上部要做加強(qiáng)或緩沖設(shè)計(jì)，理論上其他邊界條件不變情況下，電池內(nèi)部布置空間和能量密度都會(huì)有所降低。
也正因如此，為了規(guī)避諸多“痛點(diǎn)”，零跑采取了一條與二者完全不同的技術(shù)路徑。
按照其官方的描述，“我們通過(guò)重新設(shè)計(jì)電池承載托盤(pán)，使整個(gè)下車體底盤(pán)結(jié)構(gòu)與電池托盤(pán)結(jié)構(gòu)耦合，創(chuàng)新了安裝工藝。利用車身縱梁、橫梁形成完整的密封結(jié)構(gòu)，將電池托盤(pán)骨架結(jié)構(gòu)和車身骨架結(jié)構(gòu)合二為一。”
更為通俗來(lái)講，相較于比亞迪、特斯拉，零跑CTC重點(diǎn)是無(wú)電池包化，用底盤(pán)結(jié)構(gòu)作為電池包外部結(jié)構(gòu)，一體化設(shè)計(jì)大大提升了結(jié)構(gòu)效率。
此舉所帶來(lái)的好處，也是顯而易見(jiàn)的。除了大幅度提升制造環(huán)節(jié)的效率以及降低對(duì)應(yīng)生產(chǎn)成本外，就拿首款搭載零跑CTC的新車C01為例。
空間方面，通過(guò)取消電池上部結(jié)構(gòu)，減少冗余的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，整車垂直空間增加10mm，電池布置空間增加14.5%。
續(xù)航方面，具備更好的氣密性，可以提升電池保溫性能、電池可布置空間等。同時(shí)，在AI BMS大數(shù)據(jù)電池管理系統(tǒng)的加持下，綜合提升整車?yán)m(xù)航里程10%。
性能方面，整車扭轉(zhuǎn)剛度提升25%，輕量化系數(shù)達(dá)到2.4，提升20%。車身扭轉(zhuǎn)剛度越高，抵御共振能力就越強(qiáng)，意味著整車能夠擁有更好的駕控性能，更快的底盤(pán)響應(yīng)效率，NVH性能也能就此提升。
毫無(wú)疑問(wèn)，數(shù)字不會(huì)說(shuō)謊。由此站在一個(gè)更為宏觀的角度，就技術(shù)創(chuàng)新性而言，零跑CTC的本質(zhì)為實(shí)現(xiàn)無(wú)電池包化，這也是其與比亞迪CTB、特斯拉CTC的最大區(qū)別。并愈發(fā)徹底的深耕整車一體化架構(gòu)概念，對(duì)于其它新能源車企，也具有十足的借鑒意義。
就方案集成度與落地難度而言，零跑CTC對(duì)車身縱梁、橫梁均有改動(dòng)，地板與電池包上蓋進(jìn)行了集成設(shè)計(jì)，并且電池下托盤(pán)也配合車身縱梁一起優(yōu)化，最終形成了獨(dú)特的雙骨架環(huán)形梁式結(jié)構(gòu)。得益于此，不僅整車剛度有了明顯提升，同時(shí)也解決了密封性的難題。
另外，電池系統(tǒng)無(wú)上蓋工藝與裝配密封工藝，相較傳統(tǒng)電池包的制造要求均翻倍增加，零跑能夠?qū)⑦@些挑戰(zhàn)一一攻克，足以證明其相關(guān)方面的技術(shù)儲(chǔ)備足夠的深厚。
不過(guò)，作為一家成立不到七年的新勢(shì)力造車，在與特斯拉、比亞迪兩個(gè)當(dāng)下新能源賽道中體量最大品牌的獨(dú)自交鋒中，做到不落下風(fēng)甚至有所超越，還是不可避免引發(fā)來(lái)自外界的一些質(zhì)疑。
作為反駁，更想說(shuō)，“有些優(yōu)勢(shì)，與出身無(wú)關(guān)。”不了解零跑，切勿妄下結(jié)論。
全域自研，不是說(shuō)說(shuō)而已
“我們的創(chuàng)新一定要基于電動(dòng)車和燃油車的差異去創(chuàng)新，而不是盲目地去搞創(chuàng)新。”
此刻，如果非要問(wèn)及為何零跑能夠先于特斯拉、比亞迪，成為國(guó)內(nèi)首家將CTC真正意義上落地的車企，長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)于“全域自研”的堅(jiān)守，必然成為了背后的最根本的原因。而在公司創(chuàng)始人、董事長(zhǎng)、CEO朱江明看來(lái)，本段開(kāi)篇的一句話，已然成為他內(nèi)心深處最為堅(jiān)守的東西。
當(dāng)然，數(shù)字不會(huì)說(shuō)謊。根據(jù)零跑官方公布的資料顯示，截至今年5月20日，已獲得及申報(bào)在途專利1581項(xiàng)；已授權(quán)專利1044項(xiàng)；發(fā)明專利占總比超過(guò)40%。
而這些成就，一躍讓其成為專利技術(shù)領(lǐng)域覆蓋面最廣的新勢(shì)力造車。也正因如此，早在零跑CTC發(fā)布會(huì)上，按照朱江明的描述，迸發(fā)出“電池底盤(pán)一體化”靈感的關(guān)鍵，還是由于2016年時(shí)，親眼見(jiàn)證手機(jī)由可拆卸電池的功能手機(jī)，到集成式電池的智能手機(jī)的過(guò)程。
彼時(shí)，受到啟發(fā)，旗下?lián)碛袕?qiáng)大自研能力的動(dòng)力電池團(tuán)隊(duì)，就已迅速著手攻克相關(guān)技術(shù)。最終，經(jīng)過(guò)不懈努力，六年后得以成功推出，并一躍占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢(shì)。
更加彌足珍貴的是，此刻中國(guó)汽車工業(yè)借助電動(dòng)化轉(zhuǎn)型的浪潮，“彎道超車”合資品牌已然成為不爭(zhēng)的事實(shí)。恰恰基于這樣的背景，朱江明清楚的知曉，“新技術(shù)不應(yīng)是壁壘，而是帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)向上突破的階梯；一個(gè)人可以走得很快，一群人才能走得更遠(yuǎn)。”
所以零跑CTC揭開(kāi)神秘面紗后，他也順勢(shì)宣布，將會(huì)對(duì)所有意向車企免費(fèi)開(kāi)放，讓全球消費(fèi)者共享科技進(jìn)步紅利，為自主品牌洶洶燃燒的新能源火焰，再添一把燃料。
而將視線重新聚焦于零跑自身，作為首款搭載CTC的新車C01，橫向?qū)Ρ韧?jí)別競(jìng)品特斯拉Model 3、小鵬P7、比亞迪漢包括剛剛開(kāi)啟預(yù)售搭載比亞迪CTB的海豹，參數(shù)配置上擁有十足的競(jìng)爭(zhēng)力，加之極具誠(chéng)意的價(jià)格，持續(xù)上漲的訂單量已然能夠證明終端用戶的認(rèn)可。
文末，依然想要強(qiáng)調(diào)，無(wú)論零跑CTC也好，比亞迪CTB、特斯拉CTC也罷，更多還是想用“各有千秋”所形容，并不是非要橫向?qū)Ρ瘸鍪雰?yōu)孰劣。
作為讀者，必須明白一點(diǎn)，不同的技術(shù)應(yīng)用在不同車型上，得到的優(yōu)化參數(shù)都是不一致的，主機(jī)廠在整車開(kāi)發(fā)中對(duì)各方面的考量與權(quán)重也都不一樣。
所以身處“CTC量產(chǎn)元年”，對(duì)于其中的每一位參與者，都應(yīng)該給予鮮花與掌聲，恰恰因?yàn)橛辛怂鼈兊拇嬖冢悄茈妱?dòng)車的賽道才能變得更加寬廣與具有競(jìng)爭(zhēng)力。
而零跑則是其中一個(gè)異常努力，最終得以突圍的“佼佼者”。
作者丨崔力文
責(zé)編丨杜余鑫
編輯丨朱錦斌
