為什麼電動車看上去都那麼胖？

出品 | 虎嗅汽車組

作者 | 周到

編輯 | 張博文

頭圖 | IC Photo

《暗信號·發現智能汽車的100個創新》專題由虎嗅汽車出品。聚焦於智能汽車正在發生的關鍵創新點，結合產業、商業以及用户視角，為讀者解碼智能汽車產業正在發生的關鍵創新，並分析其背後的技術原理，以及將帶來的變化。

從售價25.19萬元起的北汽極狐阿爾法S，到最高指導價151.86萬元的奔馳EQS，幾乎所有的電動轎車從側面給人的感覺都是——太胖了。極狐阿爾法S的車身高度為1599毫米，而與它車長基本相同的本田雅閣，車高僅為1449毫米，相差15釐米，幾乎與成年女性的手掌長度相當。

極狐α S

雅閣  2022款 鋭·混動 2.0L 幻夜·鋭尊版 丨圖片來源：汽車之家

然而光看賬面數據，可能還沒法感受到電動轎車的臃腫，畢竟奔馳EQS 1512毫米的車高與奔馳S級1503毫米相比並沒有差出多少。但看到兩輛車的側面造型，你顯然覺得車高更低的S級，“不知高到哪裏去”了。 

奔馳S級 2022款 改款 S 450 L 4MATIC丨圖片來源：汽車之家 

奔馳EQS 2022款 580 4MATIC丨圖片來源：汽車之家 

造成這一結果的原因，在於位於電動汽車底盤位置的電池包，把整輛車的高度升高了。

優秀如奔馳EQS這樣的車型，利用更加巧妙的工程設計將車身高度控制在了與燃油車S級類似的尺寸。而像飛凡ER6這樣的“差生”，就算採用了大尺寸後玻璃窗這樣“偷空間”的設計，就只能為用户提供這樣侷促的後排空間了。

相信在上海坐過網約車，打到過這款車的朋友，大多可能有過圖中試駕編輯這樣糟糕的體驗。 

飛凡ER6的後排內部空間 圖片來源丨汽車之家 

因此，為了不讓乘客在電動車的後排“磕頭”，廣大車企操碎了心。而圍繞這一目標的最新成果，便是CTC電池底盤技術。 

要説什麼是CTC電池底盤技術，先要明白為啥過去的電池包這麼厚。實際上我們在電動汽車上看到的尺寸龐大的電池包，裏面展開了是這麼個結構： 

在電動汽車行業，電池包被簡稱為Pack，由電池管理系統BMS、電氣系統、結構件、熱管理系統和模組構成。其中的模組中，排列分佈着電池裏的核心儲能單元：電芯。

最後，整個電池包會集成到車輛底盤上，為電驅系統提供能量。 

在過去，由於電動汽車市場還處於初期階段，競爭還不激烈。且國家補貼是按照電池質量能量密度，而非整車系統能耗這類涉及實際使用的指標，因此，車企在這方面發力還不多。於是我們看到，包括比亞迪e6、吉利帝豪EV等老一代純電動車的底盤中部，都擁有像下面這樣沉甸甸的電池包。 甚至電池包的下沉厚度，已經超過了車身側面的下沿。

2018款比亞迪e6 精英版底盤 

然而隨着車型產品的愈發豐富，以及越來越多的用户開始認可電動汽車的產品力，龐大的電池包不能再滿足用户的需求。一方面，過大的電池包將會降低車身的最小離地間隙，導致車輛通過性的降低。更重要的是，從側面看起來太醜了，即便是在美學上造詣頗深的馬自達，整出來的電動車CX-30 EV，也很像一頭超重到肚子快拖地的河馬；

另一方面，車輛的空間、舒適性開始和續航里程一起，成為消費者選購一款電動車的關鍵因素。因此，如何對車身尺寸進行優化就成為了擺在車企枱面上的問題。其中嚴重影響了車輛造型和行駛品質的電池包，變成了首當其衝要解決的麻煩。 

目前，電動汽車產業鏈中將電池包分為三個發展階段。其中，由電芯——模組——PACK（即電池包）構成的層級結構被稱之為1.0階段；去掉模組或減少模組數量，由電芯直接成組構成PACK。該結構被稱之為CTP（Cell to PACK），當前寧德時代便在此方面進行了大資源佈局；而最後則是終極方案：CTC，即Cell to Chassis，將電池直接放置在底盤上，也就是傳説中的電池底盤。 

關於這項技術，全球電動汽車工業的先驅和領頭羊特斯拉走過了完整的流程。在2012年特斯拉發佈首款電動轎車Model S時，車輛搭載了超過7000個18650鋰電池，共分為14到16個模組。之所以將這幾千個電芯分拆為14到16個模組最終成組，核心原因有三個： 

但是，模組的存在必然擠佔了電芯的空間。按照“如無必要，勿增實體”的奧卡姆剃刀原則，車企如果要減少電池的整體體積的同時提升續航，必須要削減電池系統內的各項結構，儘可能大地提升電芯佔比。因此特斯拉在2017年開始使用能量密度更高且容量更大的21700電池作為車輛儲能單元，並將模組的數量減少到了4個。需要注意的是，這個模組數量已經接近了很多號稱做出了CTP技術的電池廠商。

最終在今年4月，特斯拉宣佈在得州工廠下線的Model Y，開始使用由4680電池構成的能量單元，並採用CTC電池底盤的方案進行整車裝配。此時的Model Y已經採用了徹底無模組的設計，所有電池均放置在底盤上，呈蜂窩狀排列並削減了垂直方向的車身結構尺寸，由電池直接在上下面板上提供力支撐，加強了在車輛面對極限駕駛時的扭轉對抗能力。 

特斯拉CTC電池底盤方案帶來的好處是明顯的。得州工廠生產的Model Y相比上海工廠的同車型車重降低了10%，續航里程增加了14%。更重要的是，生產製造的單位成本降低7%，單位投資下降了8%，工廠的生產效率也大大提升了。 

事實上，意識到了CTC電池底盤方案好處的不止有特斯拉。大眾、沃爾沃、博世等車企與供應商都在佈局相關領域，量產車型也將在明後年上市。相比之下，這次國內的零跑汽車反而跑在了國際同行的前面。在5月10日，零跑首款實現搭載了CTC方案的量產車C01就實現了發佈和預售。 

根據介紹，零跑CTC電池底盤的實現方式，是將電池、底盤和下車身進行集成設計。其中，電池佈置在下車體結構與電池托盤之間，減少了冗餘的結構設計，進而減少能部件數量，提升輕量化水平。零跑方面表示，CTC電池底盤還讓車身與電池結構互補，使電池抗衝擊能力得到增強，扭轉剛度也提升了25%。同時，車輛續航還提升了10%。 

更重要的是，零跑的CTC方案減少了電池包與車身之間的安裝間隙，讓車身垂直空間省下了10毫米。結合車身工程和造型設計，零跑C01的側面造型明顯比前文兩款線條更健美，“脂肪”含量更低。

不過，零跑方面雖然開啓了預售並宣佈了18到27萬元的價格區間，但車輛何時會上市交付還沒有定論。事實上虎嗅推測，零跑很可能還需要一段時間來對CTC電池底盤技術和製造工藝進行消化。畢竟，這項技術的好處大家都都瞭解，但工程和技術層面的挑戰非常之大。 

悠跑科技的相關研發人員告訴虎嗅，打造CTC電池底盤的關鍵技術難點是動力電池的安全性、可靠性以及密封和連接技術。現在的電動汽車的電池包都是獨立佈置在底盤上，因此防水密封這類的工藝更多是圍繞電池包本身展開。經過幾年時間的研發和工藝演進，相關技術已經成熟。在這幾年大家也經常在大大小小車展上看到，車企們紛紛採用將電池包整體放入魚缸，以便用缸裏還活蹦亂跳的魚證明電池的安全性。 

但如果採用CTC電池底盤，那麼底盤、車身、地板將成為電芯的外殼，必須保證密封性。而這些元器件屬於車體相關部件，過去的生產和加工過程中，防水和密封並不是車企要考慮的首要因素。但是汽車底盤糟糕的工作環境，讓底盤零件更容易發生破損。而如果不能實現更高標準的安全設計與產品定義，電池發生漏電以及短路風險的概率也會更高。 

更要命的是，CTC電池底盤會進一步提升電動汽車在碰撞後的維修成本。由於沒有了模組之間的支撐結構，一旦發生重大事故，電芯很可能會相互擠壓，最終大面積破損乃至全部報廢。當然，即使沒有發生碰撞，如果某個電芯出現故障，更換起來恐怕也需要大修乃至拆解底盤，成本非常高。目前，特斯拉聲稱已經在底盤上開發了鉸鏈和軌道用於更換電芯，但實際效果還需要驗證。因此我們可以推斷，保險公司很可能將會對採用了CTC電池底盤的車型給予更高的定價。 特斯拉自己做保險業務，大概率也與這項技術有很強的關聯性。

誠然，CTC電池底盤技術對車企提出了更大的難題，但廣大汽車企業還是對其趨之若鶩。這其中除了有打造更強產品力的考慮之外，還有產業垂直整合方面的野心。畢竟，隨着供應鏈緊張程度和原材料上漲問題的加劇，電動汽車企業正在尋求更強的產業鏈掌控能力。 

“CTC電池底盤沒有技術路線之分，各家使用的電芯的規格尺寸不同，採用的集成方式也形態各異。”悠跑的這位電池研發人員對虎嗅説道。在他看來，對於CTC這一概念，市場中其實既沒有明確的定義也沒有相應的標準。但作為一個技術熱點，大家把自己的技術都在往這個概念上靠，有的把大模組集成到一個大平板上再安裝到車身上去也在號稱為CTC。 

歸根結底，各家車企的整車平台形態和尺寸各不相同，因此對於電芯的尺寸和形狀都有各自的定製化要求。而作為供應商的電池廠商，基於降本增效的考慮往往會傾向於為各家企業提供標準化電池產品。其中像松下和LG這樣的圓柱電池廠商，提供的就是18650和21700兩種規格電池。而像寧德時代這樣的電池巨頭，則傾向於提供方形電池。 

而隨着CTC電池底盤方案成為行業共識，各家車企都開始提出自己的電池需求。畢竟有了特斯拉的引領效應，車企們在意識到這項技術的可行性之餘，心中也燃起了垂直整合的野望。

CTC電池底盤對於電池的管理控制、車身的匹配度提出了更高要求，需要從產品乃至整車平台定義階段就加以考慮和佈局。而這部分能力，僅有車企具備。而相比較寧德時代的方形電池，電芯體積更小，能量密度更高且佈置更加靈活的圓柱形電池開始受到了車企們的青睞。 

因此我們看到，寶馬已經在研發4690圓柱電池，預計2024年實現量產。長城汽車也開發了果凍電池，即將在該集團旗下的沙龍、魏等品牌車型上使用。更不用説汽車行業的垂直整合王者——比亞迪了，該公司在2020便發佈了刀片電池。該電池方案通過結構的優化，將磷酸鐵鋰電池改為長方形薄板的形式在底盤中縱向疊放，讓電池外殼成為底盤橫向與垂直方向的加強結構。 

對此，寧德時代也在自己的方形電池賽道繼續發力。根據該公司發佈的信息顯示，其研發的第三代CTP電池技術——麒麟電池，“能量密度比4680電池還要高13%”。但究竟這款電池實際表現如何，以及有哪些車企會在CTC方案中選擇它，還需要時間來證明。 

對於汽車企業和電池廠商而言，圍繞CTC電池底盤的研發和博弈已經成為了下一階段的主旋律。相信隨着技術的演進，電動轎車的車身造型會從臃腫變得苗條。後排乘客也不會坐15分鐘車，猛磕50次頭了。