车东西(公众号:chedongxi)
作者 |Juice
编辑 |晓寒
特斯拉之后,又一家车企搞出了CTC技术!
就在刚刚,零跑汽车正式发布了CTC技术,通过将电芯直接集成到车辆的底盘中,省去此前动力电池中的模组,进一步简化电池包的内部结构。
这样做的优势非常明显,零跑汽车电池产品线总经理宋忆宁称,采用了这项技术之后,车辆的空间利用率可以提升14.5%,整车刚度可以提升25%。
空间利用率的提升意味着车辆可以安装更多的动力电池。因此,车辆的综合续航里程也可以提升10%。有了这项技术的加持,车辆续航里程超过700公里将会成为主流。
▲零跑CTC技术发布会现场
这也标志着零跑汽车成为第二家发布CTC技术的车企,仅次于特斯拉。
此外,零跑汽车董事长朱江明还在发布会最后宣布,零跑汽车将会向全行业开放CTC技术,希望更多的玩家参与进来,一起促进行业的继续发展。
对电动汽车来说,动力电池是非常重要的一个零部件,动力电池技术的进展将会直接决定车辆的续航表现。在化学材料方面进度缓慢,也让很多电池企业同步开启了封装技术方面的研究,CTP、CTC等技术都在封装方面有创新之处,也最终促进了车辆整体续航的增长。
目前特斯拉已经率先量产CTC技术,而这项技术在下阶段应该也会成为电池企业和车企共同发力的方向,零跑汽车在这方面已经率先起跑了。
一、车身强度提升25% 综合续航提升10%
宋忆宁称电动汽车有两个主要的研究方向:一个是三电技术方面的进展,续航方面应该让700公里以上的续航成为主流,补能方面需要满足5分钟补充200公里续航的要求。
另一方面则是车辆的智能化方面,包括智能座舱和L2到更高级别的自动驾驶。
而零跑方面认为真正的智能化要包括智能座舱+智能驾驶+智能动力,智能动力方面涵盖了智能电驱和智能电池。
CTC技术就属于智能电池技术,这项技术最大的一个难点就是既要集成,又要相对模块化,这是一个矛盾点。
▲零跑汽车开发的一体式托盘结构
为了解决这个矛盾,零跑方面开发了一体式托盘结构,主要具备两大优点,一是通过车身设计实现电池密封,利用车身纵梁、横梁形成完整的密封结构;二是托盘和车身一体化设计,将电池托盘骨架结构和车身骨架结构合二为一,结构效率更高,可以容纳更多的动力电池。
这两项设计既提升了车身的刚度,又保证了电池的气密性。
▲零跑CTC技术展示
相比于传统的PACK方面,在不改变车身结构的情况下,CTC技术可以让电池布置空间有所增加,以即将发布的零跑C01为例,可增加14.5%的布置空间。在同等轴距的情况下,车辆可以布置更多电池,获得更多续航。
其次,由于简化了电池结构,让电池和车辆底盘合二为一,车身的垂直空间可以增加10mm。
▲零跑CTC技术可增加车内空间
而在续航方面,更高的电池空间利用效率可以在一定程度上提升续航,另一方面由于电池结构减少可以在座舱和电池之间增加保温层,在冬季能更好地为电池保温。因此,在配备了CTC技术之后,车辆的综合续航可以提升10%。
除此之外,CTC技术将会把车身刚度提升25%以上,这样做的好处是底盘响应更快,操控表现也会更好,同时车身轻量化系数相比传统方案也会提升20%,经济性和性能会更均衡。
零跑方面也和中汽中心合作对C01车身的刚度进行了测试,最终结果为33897Nm/deg,超过了传统白车身设计方案的扭转刚度。
此外,零跑方面也进行了很多安全测试,如5米高空跌落试验、热失控试验、挤压试验、海水浸泡试验、火烧试验、外部短路保护试验等30多项测试,均取得了不错的测试成绩。
▲零跑CTC技术经过了多项测试
在进行硬件创新的同时,零跑汽车也进行了一些软件方面的创新,通过原有的BMS和云平台结合,建成AI BMS大数据智能电池管理系统。
通过车辆BMS实时在线检测、云端电池大数据管理,并通过AI深度学习,实现车端云端全时守护,可以给用户带来长寿命、高效率、高安全的动力电池系统。
▲零跑CTC技术还进行了软件更新
通过获取电池的电压、电流、温度等测量数据并试验参数对比,实时对电池状态进行预警,可以提供电芯级实时保护。
此外,这套软件系统还可以实现OTA更新,持续优化电池性能。
零跑汽车的这套CTC技术具备高适配和强拓展两大创新点,一是与整车适配度高,高度集成化和模块化,可以跨平台适配车型,二是未来可以兼容800V高压架构平台,支持400kW充电功率。
二、2016年开始研发 将开放共享
据了解,电池领域有两大研发路线,一是材料路线,通过物理、化学的突破,提升电池的能量密度、充电速度和性能等。
但这一技术发展比较缓慢,在电池模组上进行设计更新也成为了目前的主流。电池模组技术经历了三次迭代,第一代是电芯集成到模组,第二代则采用了CTP大模组技术,第三次则是CTC技术。
▲动力电池封装技术演变情况
零跑很早就开始研究这一路径,2016年从手机电池上获得灵感;2018年做出了CTP产品;2019~2020年,CTC工程实践方案出现,车辆的空间利用率提升了5~10%,整车刚度提升了10%。
而到了2021年,零跑汽车正式量产了CTC方案,搭载之后车辆的空间利用率提升了14.5%,整车刚度提升了25%,目前已经进行了30万公里的测试,零跑C01将会是首款搭载这一技术的车型。
▲零跑汽车在2016年就开始研发CTC技术
截止到今天,零跑汽车方面累计突破了32项关键技术,涵盖结构、设计、验证、工艺、工装等各个方面。
在发布会的最后,朱江明也放出了一个重磅信息:零跑CTC技术将会进行免费开放共享。朱江明表示,一个人可以走得更快,而一群人则可以走得更远,通过开发这项技术让更多的玩家参与进来,共同促进行业的发展。
▲零跑CTC技术将对外开放
结语:CTC技术将会加速上车
在新能源汽车领域,对于电池技术的追求从未止步,在原材料方面诞生了磷酸铁锂电池、三元锂电池,目前还在持续研究固态电池。
但这一方面目前已经达到了瓶颈期,很多研究都停留在实验室阶段。因而在封装工艺上进行创新就成为电池企业和车企的发力点,陆续诞生了CTP技术和CTC技术。
CTC技术是目前电池企业和车企都在研究的技术,特斯拉已经实现了量产装车,而今日零跑汽车也正式发布了这一技术。
目前宁德时代等电池企业也在这一方面进行发力,随着车企和电池企业的共同发力,CTC技术将会加速上车。