電池底盤一體化,零跑的突圍進行時
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電池底盤一體化,零跑的突圍進行時

與燃油車相比,眼下電動車還有什麼關鍵短板?恐怕只剩電池了。

直接打包為電池包,省去的模組組裝環節,讓電池包的空間利用率提高、重量減輕

再具體一點,應該是電池與電池的補充技術,前者能量密度直接決定著電動車的續航能力,後者補能效率的發展速度將決定未來電動車能否儘早實現「加油式」充電。

為此,工程師們做出諸多努力,也基本是朝著這兩個大方向去深耕、去推進動力電池技術疊代,以讓電動車跑得更遠。

一是在車身本體上想辦法,即:儘可能給車輛「瘦身」來塞下更大容量電池,或者升級更加節能高效的電機;二是在補能方式上進行延展,提高快充速度或採用換電模式等。

上,占空間,又費時費力;後來衍生的CTP電池,電芯繞過了模組

不久前零跑汽車發布的CTC電池底盤一體化技術,就是對第一種技術方向的升華和落地,它的技術要義在於,如何在有限的底盤空間裡塞進更多的電池。

不妨先簡短回顧下動力電池的發展史。

在傳統EV時代,電芯需要經過模組、電池包兩個環節打包,再安裝到車輛底盤上,占空間,又費時費力;

後來衍生的CTP電池,電芯繞過了模組直接打包為電池包,省去的模組組裝環節,讓電池包的空間利用率提高、重量減輕、能量密度提升、成本下降,絕大多數廠商才剛剛走到這一步;

在傳統EV時代,電芯需要經過模組、電池包兩個環節打包,再安裝到車輛底盤

而CTC技術,則省掉了電芯到模組、再到電池包的兩個步驟,直接將電芯集成在汽車底盤中,以底盤的上下板作為電池殼體和蓋板,使得電芯直接成為底盤結構件的一部分。

其技術精華是,電芯既是電量的載體,同時也是車身結構的一部分,會參與碰撞受力,同時還實現了空間、性能、續航、安全的完美結合,高度集成化是核心。

當然,CTC技術也有缺點。CTC作為高度集成的電池整合方案,也代表著徹底斷絕了換電這一條補能路線;同時作為車身結構件,當碰撞導致底盤結構受損時,CTC方案可能需要整體更換車架+電池,車輛維修成本更高。

間裡塞進更多的電池。不妨先簡短回顧下動力電池的發展史。

不過,這並不妨礙眼下越來越多的車企已經把CTC作為未來技術路線的重點方向。

此前寧德時代董事長曾毓群曾公開強調CTC的重要性,「這項電池技術最終落地,將使新能源車成本能直接和燃油車競爭,我們也正在大力研發推進,爭取在2024年量產運用」;富豪和大眾集團兩家傳統車企巨頭,在2021年舉辦的戰略發展大會上也都不約而同地提及CTC。

,就是對第一種技術方向的升華和落地,它的技術要義在於,如何在有限的底盤空

有業內人士曾分析,目前在整車、電池兩個行業中最接近實現CTC技術的是比亞迪和 Tesla ,儘管量產時間未定,但在美國當地時間4月7日, Tesla 位於德克薩斯州的全新超級工廠已投入使用,其採用CTC技術、4680電池以及前後一體式壓鑄的全新Model Y,已經開始小範圍向內部員工交付。

可以看到,在行業還普遍處於傳統模組1.0時代向CTP大模組技術過渡之時,這次零跑無疑先人一步,實現了CTC技術量產落地。

模式等。不久前零跑汽車發布的CTC電池底盤一體化技術

但與 Tesla 的「至極」的方案風格不同,零跑CTC技術更像一個Tier 0.5,是一個比較折中的方案。

比如 Tesla 的CTC技術,是直接將4680圓柱形電芯排列在底盤上,電池艙前後連結起兩個車身大型鑄件,座艙地板用電池上蓋來代替,座椅直接安裝在電池上蓋上。

升級更加節能高效的電機;二是在補能方式上進行延展,提高快充速度或採用換電

零跑的做法是乘員艙下方挖了一個電池倉,再將模組從下往上通過栓接、膠接等固定方式懸吊在洞裡,再用下蓋形成密封空間。

簡單來說, Tesla 是將電芯直接堆在底盤上,而零跑則是將模組堆在底盤上,並沒有省略電芯到模組的環節。

因此,零跑這套CTC方案在集成度、空間利用率、成本優勢等維度上都不如 Tesla 做得極致,但這套折中方案也不乏閃光點和獨特的思考。

一是在車身本體上想辦法,即:儘可能給車輛「瘦身」來塞下更大容量電池,或者

首先是易維修、易量產。

由於零跑的CTC技術對車輛裝配工藝、電池包的固定形式改動不多,電池模組尺寸、參數也與之前一致,所以能廣泛沿用此前的設計方案,更容易量產,零跑官方宣稱,其通過高度集成化和模塊化,可跨平台適配未來各級別、類型的型號,也驗證了這一優勢;而且得益於下蓋是可以打開的,維修便利性更好。

其次是兼顧安全和NVH。

其在外部增加了保護氣體包,包內充有壓縮氮氣,通過管路與電池倉連接。當車輛撞擊,加速度傳感器、溫度傳感器監測到數值變化時,會將保護氣體包內的壓縮氣體壓入電池倉內部並排出空氣,形成缺氧環境,來抑制熱失控和自燃。

兩個大方向去深耕、去推進動力電池技術疊代,以讓電動車跑得更遠。

在結構強度上,零跑設計一系列的橫樑、縱梁、加強梁以及加強板設計,並且在電池包的中央、側面都進行了栓接,為整車帶來扭轉剛度提升25%,輕量化係數達到2.4,提升20%。而車身扭轉剛度越高,抵禦共振能力就越強,代表著整車能夠擁有更加出色的駕控性能,更好的底盤響應效率,對NVH性能也能有所助益。

在技術發布會當天,零跑汽車CEO朱江明還宣布,將對智能動力CTC技術免費開放共享,這點相對技術本身或許有更深遠影響的意義。

實現「加油式」充電。為此,工程師們做出諸多努力,也基本是朝著這

目前購買電動車的新用戶,是在乎智能數字體驗多一點?還是更重視底盤駕駛這些硬素質?答案顯然是前者,去看看新勢力與各家傳統車企的發展規劃和電動產品反饋就明了了。

例如,此前大眾集團眾已經大踏步減少了對傳統汽車工程能力的投入,砍掉70%以上的定位重複的「表兄弟型號」,砍掉內燃機和變速箱上消耗的資源,砍掉沒有意義的邊緣品牌,砍掉對所謂NVH和操控性的執著追求,砍掉一批製造工廠和工人。

接決定著電動車的續航能力,後者補能效率的發展速度將決定未來電動車能否儘早

可以說CTC這樣的技術,就是新時代汽車產業鏈重新組合時的因子,它可以幫助一些車企照顧好底盤這個複雜、用戶體驗占比越來越弱的部件,以便讓車企能更快更靈活的轉身,去在其它更有用、感知性更強的環節下功夫。

CTC開放共享的精髓,就是讓整個行業少在電池底盤一體化上做重複工作。

如果站到單個成功的汽車廠商角度,是不歡迎標準底盤電池一體化技術出現的,這可能會讓他們辛辛苦苦積累的技術壁壘,甚至品牌溢價能力變低。

不過站在整個汽車行業的視角,尤其是那些新入局者的視角,共享CTC技術有著積極意義,它降低了研發電動汽車門檻和單車成本(雙減),讓汽車廠商可以更聚焦做底盤電池之外的事情。

再具體一點,應該是電池與電池的補充技術,前者能量密度直

假使未來CTC技術分享給多個OEM廠商,還能更好的節約行業投資,讓寶貴的money投入到用戶感知更顯著的領域去。而這,就是CTC開放共享,以及類似能推動行業標準化技術(如統一電池規格的換電模式、統一汽車作業系統),所帶給整個行業的重大意義。

從造型不倫不類的S01到被走量的T03,再到被車友封為「價格屠夫」的C11,零跑不過用了3年時間。而這次發布的CTC技術,又一次體現出零跑的電動化速度和堅定。雖然它有不足,但也有閃光點,雖然開放共享的格局很大,但未來可能很難實現。

與燃油車相比,眼下電動車還有什麼關鍵短板?恐怕只剩電池了。

正因此,這些嘗試和不確定性才值得期待。

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