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電池集成技術CTP/CTC/CTB
轉載 :  zaoche168.com   2024年04月16日

目前新能源車都在向高續航里程發展,除了電池的開發之外,新能源動力集成方式也是提高續航里程的重要辦法。簡單的說就是在一定的空間里盡可能多的把電芯裝在整車上。傳統的集成方式是電芯→模組→電池包→裝車CTM結構(Cell to Module) 這種方式下電池的利用率比較低,因此已經被淘汰。后來逐漸開始有了CTP技術(Cell to Pack) 也就是省去了模組,電芯直接組為pack,本質上是為了提升能量密度,節省空間和成本。

CTP方式分為兩種方式:

一是將Pack看成是一個完整大模組替代內部多個小模組的結構,逐步減少端側板等結構件。核心邏輯是提高單體電芯的容量,同時將多個電芯堆疊組成更大的電池模組,從而大大減少模組數量,減少零部件數量,從而實現能量密度提升和成本降低的目標。

二是設計時即考慮采用無模組方案,以電池本身作為強度的參與件去設計,以比亞迪刀片電池為代表。

麒麟電池第三代CTP

CTP優點:提升了電池包的體積能量密度和質量密度,降低了成本。

CTP缺點:對電芯一致性要求高,維修難度相對較高。

但CTP技術始終沒有突破電池包這一層級,而CTC(Cell to Chassis/Car)技術和CTB(Cell to Body)技術卻做到了。

CTC技術省去了從電芯到模組,再到電池包的兩個裝配過程,直接將電池集成到車身底。本質是底盤平臺化思路。其也分為兩種

一是電池包底盤集成,是直接將電池包集成到底盤框架中,從而代替地板,或者直接使用乘員艙地板作為電池的上蓋,實現車身地板和底盤一體化設計;

二是電池單體底盤集成,是將電池單體的殼體焊接或者膠粘,連接到底盤結構上,改變了電池的制造形式。

前者可靠性高,后者集成優勢明顯但技術難度大且無法進行換電。CTC方面,特斯拉采用4680+CTC,以電池上蓋代替座艙地板,殼體焊接橫梁增加強度;零跑的CTC技術是將電池包的上蓋板去掉,但保留模組結構。

零跑CTC技術

CTC優點:直接將電池集成到車身地板上,將大大節省空間,或者說在相同空間內可以容納更多電池,從而提升了續航能力,同時,零部件和結構件也大大減少,降低了重量、簡化了流程、節約了成本。

CTC缺點:一方面對單體電池一致性提出了很高的要求,另一方面,由于電池整體集成在車身地板,且有膠水相互粘連,幾乎不可能進行維修,維修成本極高。

CTB電芯到車身技術,是比亞迪提出的一種電芯集成方式,實現電池車身一體化的轉變。其將電池上蓋與車身地板進一步合二為一,電池包托盤構成蜂窩狀結構,與刀片電池結合加強側向吸能和抗沖擊力;

BYD的CTB結構

CTB優點:車的剛性提升,結構安全,且操控性能也有所提升

CTB缺點:集成度需要提高,相較CTC差點。

總結:三種方案不能說誰更好,但電池系統高度集成化是大方向。市場目前正由CTP向CTC/CTB的方向上進行轉變 ,目前CTC/CTB由于直接和底盤進行整合,想要換電很困難,如果能在換電問題上有技術發展,個人還是看好CTC/CTB集成技術。

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