[愛卡汽車 前沿科技 原創]
隨着電動汽車的高速發展，電池的技術也在不斷突破，像我們常聽到的比亞迪刀片電池、固態電池以及換電技術等等。而就在近期，又一項非常革新的技術出現在視野中，而這項技術便是CTC電池底盤一體化技術。這項技術到底行不行？是雞肋般的存在，還是新機遇的出現？我們一起來聊一聊。
◆什麼是CTC電池底盤一體化技術？
簡單一點來概括就是，將電芯直接集成於車輛底盤的工藝。它進一步加深了電池系統與電動車動力系統、底盤的集成， 減少零部件數量，節省空間，提高結構效率，並且大幅度降低車重，增加電池續航里程，被認為是下一個階段決定新能源汽車競爭勝負的關鍵核心技術。
説的簡單一點，CTC電池底盤一體化技術就是將電芯集成到底盤中，讓其成為車輛底盤中的一部分。
想要實現這項技術並非只是簡單的將電芯集成到底盤中，電池系統集成主要是經過一下幾個階段後才可以：
第一階段，CTM（Cell to Module）：最開始的新能源產業，希望將電芯標準化，進而利用規模化降低成本，但是各種車型需求不同，電池廠家的電芯尺寸也難以統一，後來退而求其次，將電池系統標準化轉向了模組。過去幾年電池系統集成化的重點就是不斷提升標準化電池模組的尺寸，例如比較典型的590模組等。
第二階段，CTP（Cell to Pack）：CTP就是直接將電芯集成在電池包上，這樣做就有效提升了電池包的空間利用率和能量密度。目前，寧德時代、比亞迪以及蜂巢能源等都擁有各自的CTP方案，大家耳熟能詳的比亞迪刀片電池，就採用的CTP技術。
第三階段，CTC（Cell to Chassis）：進化到CTC階段，不僅要電池重新排布，還要納入電驅電控系統，使得電池、電機、電控、車載充電機、底盤高度集成，通過智能化動力域控制器，優化動力分配、降低能耗。這對於整個製造鏈要求極高，要求主機廠、電池供應商等必須具備多項跨域的能力：車企大多要有具備電芯設計、三電系統高度集成的能力，電池企業需要在電機、底盤設計等板塊佈局。目前國內的零跑以及海外的特斯拉都已率先公佈CTC方案，比亞迪、寧德時代等都在加速佈局。
CTC技術就是直接跳過中間的所有環節，直接將電芯與底盤進行結合，並對電機以及電控等核心部件進行整合。
◆CTC技術有什麼優勢？
首先是高適配，與整車匹配度提高，可快速柔性化批量生產。其次是底盤的高度集成化與模塊化，可跨平台適配未來各級別、各類型的車型。同時，也正是因為高度的集成化與模塊化，更好地簡化零件數量及生產步驟，在降低成本的同時提升電池容量和續航里程。
高度集成化是CTC技術的最大優點，能夠更好的優化零件以及生產步驟，降低生產成本的同時，還可以提升電池容量。
◆CTC技術就沒有劣勢嗎？
當然有。首先就是不可換電，目前國家有政策向換電模式傾斜，各大廠商也都陸續推出了換電品牌以及支持換電的車型。但CTC技術是將電池與底盤一體化，因此使用CTC方案的車輛將不能適配換電補能。
其次，就是從維護角度來分析了，使用CTC方案的車輛，由於電池組和底盤是一體設計的，當車輛底盤區域受到碰撞形變後，維修方案將涉及更多的整體結構件，成本亦會有所增加。
CTC也不光都是優點，無法進行換電補能，以及後期維修成本高都是其無法解決的根本問題。
◆不同品牌之間CTC技術有何不同？
零跑：或成為國內首個落地CTC技術的品牌
零跑汽車在4月時發佈了自己的CTC方案，而本次發佈的CTC方案並非業內最為激進的“電芯-底盤”，而是使用了“電芯-模組-底盤”這一套模式。相較於前者，零跑這套方案多出了模組這一環節，而相同的地方則是同樣省略了電池包，整體來説這更像是一個試探性的過渡方案。但從結果來看，零跑這套CTC方案還是有效地提升了車輛的綜合性能表現。
零跑這套方案並沒有省去模組這一部件，更像是CTP到CTC的一個過渡性方案，但即便如此依然值得我們稱讚，敢於向前邁出第一步已經是很大的勇氣和魄力了。
零跑這次的方案中，創新性的應用了CTC雙骨架環形梁式結構，將電池骨架結構和底盤車身結構合二為一，既是車身底盤結構又是電池結構，整體結構效率更高。其次，氣密性，通過車身設計實現電池密封，CTC技術借用底盤基本結構，利用車身縱梁、橫樑形成完整的密封結構，相對於傳統汽車，這絕對是一大創新。
同時，根據零跑官方公佈的資料，這套CTC方案將零部件數量減少20%，結構件成本減低15%，整車剛度提高25%，實現高度集成化和模塊化。還擁有極強的擴展性，可兼容智能化、集成化熱管理系統。未來可兼容800V高壓平台，支持400kW超級快充等。
從最終的結果來看，這套方案也達到了一定的預期效果，零件減少、成本降低、續航增加、強度提升，綜合來看是比較成功的。
這套CTC方案將率先應用在C01車型上，如果不出意外，零跑C01也將是國內第一款搭載CTC技術的量產車型。
從車型的具體表現來看，CTC技術可以為C01帶來更大電池容量的空間，相比傳統方案電池佈置空間增加14.5%，實現更寬敞的駕乘空間，消除電池包與車身之間的安裝間隙，車身垂直空間增加10mm。
其次，CTC技術增加了電池空間利用率，提升10%續航的同時提高電池保温性能。同時，採用了AI BMS大數據電池管理系統，可以實時監測，這樣基本上杜絕了因為電池或者電芯失效引發的安全問題。
CTC到底是什麼技術
特斯拉：CTC方案和一體化壓鑄技術
特斯拉在2020年就發佈了全新的整包封裝技術CTC，特斯拉的方案是直接將電芯或是模組安裝在底盤上，電池組將作為車身結構的一部分，連接前後兩個車身大型鑄件，取消原有座艙底板，取代以電池上蓋，座椅直接安裝在電池上蓋上。
特斯拉的方案更為直接一些，取消了模組這一環節，直接將電芯放置在底盤內，並將座椅直接放置在上邊。
根據申請的專利以及公開信息進行彙總的話，特斯拉CTC技術有這樣幾個特點：
1、電池包上蓋與電芯粘接在一起，與座椅等車輛結構件直接連接在一起；
2、電芯之間填充樹脂材料，起到熱保護和結構性支撐的作用；
3、把以前的鋁絲連接改為Busbar連接，利用母排引腳將電連接和電池管理系統的採集板直接連接在一起；
4、電池包一側配置了8個泄壓閥，加強了熱失控管理；
特斯拉的這套方案有減少支撐件、減輕整車質量、提升整體電池容量等優勢，為車輛降低10%車重，增加14%續航里程，減少370個零件，單位成本下降7%，單位投資下降8%，大幅提升汽車生產製造的效率。並且，特斯拉最新的第三代圓柱電池4680電芯和上一代電芯都可以使用這套CTC方案。
這套方案通同樣也達到了減少零件、降低車重、增加續航的目的，並且製造成本進一步降低，整體來看是一套非常成功的設計方案。
除了CTC方案之外，特斯拉的一體化壓鑄技術也值得在這裏介紹一下，這項技術是將前車身+底盤電池包+後車身組合成車身。特斯拉的一體壓鑄技術將大量減少車身零部件、降低車身複雜度並實現減重。根據特斯拉公佈的材料，採用一體壓鑄技術的Model Y可以使下車體總成重量降低30%，製造成本下降40%。同時，壓鑄成型後的一體式車身無需再進行二次熱處理，大幅提高製造效率。
一體化壓鑄其實並不是什麼新技術，但通過與CTC技術的結合，可以將製造成本以及車身重量進一步壓低。但實際使用中，如果出現底盤磕碰的現象，那維修費用將會非常非常高。
比亞迪：海豹將採用CTB技術
比亞迪在2021年時推出了全新純電動e3.0平台，將驅動電機、電機控制器、減速器、高壓配電箱、逆變器、車載充電器、整車控制器、電池管理系統等8大模塊整合，實現“八合一”動力系統集成。電池依然使用刀片電池，並將整車的驅動、制動、轉向等功能深度融合。
比亞迪全新e3.0平台實現了“八合一”動力系統集成，搭配比亞迪引以為傲的刀片電池，將帶來更好的駕乘體驗。
5月20日預售的全新車型海豹將會基於e3.0平台所打造，並且還將會使用CTB電池車身一體化技術。簡單來説，海豹就是在“八合一”的基礎上更進一步地將電池做到了車身中，刀片電池把安全和強度融入作為整車的一部分。
比亞迪的CTB技術從結構上來看依然有獨立的電池包，只是在安裝的時候將電池包與車身進行硬鏈接，並使用封膠對其縫隙進行封裝，從而達到一體化的效果。
目前比亞迪的這套方案所曝光的資料還不多，從已經曝光的圖片來看，比亞迪的CTB電池車身一體化技術是將車內的地板面板與電池包上殼體合二為一，也就是説比亞迪在設計製造電池包的時候，把電池系統作為一個整體與車身集成，這樣的效果就是電池本身的密封及防水要求可以滿足，電池與成員艙的密封也相對簡單，整體的風險可控。
寧德時代：加速CTC研發佈局
2020年8月，寧德時代宣佈研發電池底盤一體化新技術。目前，寧德時代正在加快CTC的研發攻關，並宣佈計劃於2025年左右推出高度集成化的CTC技術，有望在2028年前後升級至第五代智能化CTC。
寧德時代目前的CTC技術目前還屬於攻堅階段，並沒有發佈最終的產品，作為電池行業的龍頭企業，寧德時代自然不會放過CTC技術這個風口浪尖。
據悉，寧德時代的集成化CTC技術不僅會重新佈置電池，還會納入包括電機、電控、DC/DC、OBC等動力部件。將電芯與車身、底盤、電驅動、熱管理及各類高低壓控制模塊等集成一體，使行駛里程突破1000km。
特斯拉不光只有CTC技術
◆CTC技術對產業發展的影響
對於整車企業來説，CTC技術直接涉及到底盤，這是車企最為關心的核心部件。因此，擁有更多底盤研發經驗的車企，在未來將會擁有更多的主導權，而不具備開發優勢的車企最終在底盤等硬件環節也將喪失主導權。
而對於電池企業來説，CTC技術的應用就要求電池製造商從更早的階段就介入車型設計中，這就要求電池企業具備更強的研發設計能力，以便於配合部分主機廠進行深度開發。預計未來將會出現更多的電池廠與主機廠的深度合作。
CTC技術的應用就意味着車企與電池廠商的結合將更加緊密，但這之間的主導權爭奪也自然會出現，車企與電池廠商都希望按照各自的標準來執行，而這很可能將關乎到未來整個行業的話語權。
此外，電池企業缺乏對車輛底盤的開發經驗和技術積累，因此在CTC的研發過程中很可能會失去對整個項目的主導權，打破目前電池廠商的強勢地位。
◆CTC技術與換電技術誰更符合當下發展？
其實，這個問題還不好説。
在2021年時，國務院發佈的《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035年）》中，就提出了大力推動充換電網絡建設。因此目前以北汽新能源、蔚來、寧德時代、吉利等為首的各大品牌，都相繼推出各自的換電技術。
換電模式最大的優勢就是補能耗時短，全程僅需數分鐘。此外，換電模式也使得這一技術在電池損耗管理、電池的可迭代性方面具有巨大優勢。因此，換電技術在業內一直備受關注。
換電目前已經成為比較主流的一套電動車補能方案，北汽新能源、蔚來、寧德時代等企業都開始對換電進行佈局。
而同樣是在《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035年）》中，也提出了要研發新一代模塊化高性能整車平台，攻關純電動汽車底盤一體化設計、多能源動力系統集成技術。
變比於換電，CTC技術則是向着另一個方向發展，相比較於換電技術，CTC技術則在降低成本、提高續航以及輕量化方面有着較大的優勢，這也就使得各大廠商也願意在CTC技術上進行佈局。
而CTC技術相較於換電則沒有那麼靈活，但成本低、增加續航以及車輛輕量化則是換電所不具備的優勢。
總的來説，目前兩種技術還都屬於起步階段，並且各自存在其獨特的優勢，這兩種技術都屬於未來電動車發展的趨勢之一，只是最終結果會傾向於誰，目前下定論還為時尚早。
全文總結：CTC技術目前確實處在風口浪尖上，並且也是未來電池技術發展的重要方向之一。以目前的情形來看，海外品牌中只有特斯拉將CTC技術進行了落地，而國內也只有零跑以及比亞迪近期會將這一技術應用到量產車中。並且，這一技術如果大規模應用，還將對主機廠、電池企業以及整個供應鏈體系提出一套全新的標準。所以，目前想要將這項技術大規模應用，可能還需要很長一段時間。
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